5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
UTILIZADAS NA DETERMINAÇÃO DE AGROTÓXICOS EM ÁGUAS SUPERFICIAIS.
5.2 PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL PARA OTIMIZAÇÃO DO MÉTODO DE EXTRAÇÃO POR FASE SÓLIDA (SPE)
As melhores condições experimentais para a execução do método de extração por fase
sólida foram encontradas a partir da realização de planejamento experimental, mais especificamente o planejamento fatorial 22 (planejamento em estrela).
Para cada tipo de sorvente foi avaliado: Bond Elut Plexa 200 mg e Bond Elut C18 500 mg
e as influências durante o processo de extração causadas por alterações no pH, diferentes proporções entre os solventes metanol e diclorometano, de modo que altere a força de eluição do
solvente.
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Figura 6 - Superfície de resposta gerada através do planejamento experimental em estrela, para diferentes valores de pH e percentagens MeOH em DCM para o sorvente Bond Elut C18 500 mg.
Fonte: LOHMANN, V. L, 2018
Figura 7- Superfície de resposta gerada através do planejamento experimental em estrela, para diferentes valores de pH e percentagens MeOH em DCM para o sorvente Bond Elut Plexa PCX 200 mg.
Fonte: LOHMANN, V. L, 2018
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Para efetuar a escolha dos sorventes utilizados leva-se em consideração primeiramente as
informações dos analitos de interesse quanto a sua polaridade, impurezas que devem ser eliminadas e também a natureza da
matriz.
O resultado observado para o sorvente Bond Elut C18 apresenta um máximo de recuperação
em um valor de pH de 8,7 utilizando como eluente somente diclorometano. O sorvente do grupo
octadecil (C18) ligado à sílica apresenta características apolares (Figura 8) (SANTOS, 2010, apud
compostos
adsorvidos no mesmo é justificável a relação entre o incremento da recuperação à medida que a
força de eluição do solvente aumenta o que demostra maior interação com a fase sólida. Assim
quanto mais apolar o eluente a ser utilizado, mais eficiente será a interação entre o solvente e os
compostos retidos, facilitando desta forma a sua remoção do sorvente.
Figura 8- Estrutura química do sorvente C18.
Fonte: HERMANN, 2013. Quando observado os resultados do planejamento experimental através da superfície de
resposta na avaliação da recuperação dos compostos utilizando o sorvente Bond Elut Plexa PCX,
as melhores condições são: extração em pH 6,2 e eluição com 100% diclorometano. Trata-se de
um sorvente polimérico, ele ao contrário do C18 apresenta uma parte polar em sua estrutura,
justamente por atuar de forma mista, removendo compostos neutros e ácidos que interferem na
matriz, desse modo possui a capacidade de concentrar analitos básicos e melhora a sensibilidade
limpeza de
compostos polares e apolares (SAMPLE PREPARATION, 2018).
O comportamento das substâncias avaliadas pode ser classificado em dois grupos, às hidrofóbicas e hidrofílicas. As que são solúveis em água são divididas em iônicas e não iônicas.
De modo que as não iônicas são dispostas quanto a sua polaridade (apolar, polar e moderadamente
polar) (JÚNIOR, C. A. S. A. et al, 2018). Já as iônicas, classificam-se em catiônicas e aniônicas.
Os analitos que são carregados de forma positiva são extraídos utilizando fase sólida com 44
trocadores catiônicos fortes, como por exemplo, no caso do cartucho Bond Elut Plexa PCX, que
apresentam grupos sulfônicos em sua estrutura (Figura 9). Dessa forma, para ocorrer a dessorção
efetiva dos compostos de acordo com as características da fase sólida é de extrema importância
verificar se os compostos se encontram de forma dissociada para que eles possam se ligar ao
sorvente e posteriormente eluído com o solvente apolar que é sugerido através da superfície de
resposta.
Figura 9- Estrutura química do sorvente Plexa PCX.
Fonte: SAMPLE PREPARATION, 2018.
Quando os dois sorventes são comparados, de acordo com o resultado obtido na avaliação da
extração dos agrotóxicos partindo da superfície de resposta e o ponto ótimo, é possível observar o
comportamento bem característico quanto à polaridade de cada um dos sorventes, de modo que a
polaridade cresce do Bond Elut C18 a Bond Elut Plexa PCX e força do solvente, diclorometano,
solvente apolar, aumenta quando utilizado sorventes mais apolares.
Dentre os agrotóxicos avaliados há uma grande quantidade de compostos que não são dissociados em água. Dessa forma, o ajuste do pH da amostra antes de iniciar a etapa de extração,
faz-se necessário pois estabiliza os agrotóxicos e aumenta a sua retenção na fase sólida, os
agrotóxicos possuem valores de pKa variados, desse modo, podem estar ionizados de diferentes
formas na amostra e, com isso, apresentam menor retenção na fase sólida quando extraído pelo
2018).
Ao relacionar a basicidade ou acidez dos compostos avaliados. Compostos ácidos geralmente
demandam uma acidificação das amostras para permanecerem na forma molecular para então
facilitar a partição dos analitos do solvente de extração. As moléculas de agrotóxicos, normalmente, possuem sítios básicos que podem ser facilmente protonados, assim como átomos
eletronegativos que possuem a tendência em atrair elétrons. Por outro lado, a ionização não
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depende somente dos parâmetros da interface (sorvente), mas também da composição e do pH da
fase móvel utilizada (JÚNIOR, C. A. S. A. et al, 2018). Também é observado que o melhor pH para
o Bond Elut Plexa PCX foi de 6,2, porém de acordo com a superfície de resposta não foi observada um
número muito significativo de compostos recuperados dentro da faixa do aceitável, quando efetuados
os testes nas condições otimizadas, sendo sugestivo que a faixa de pH para a extração de compostos no
Plexa PCX seja mais restritiva em valores mais ácidos.
As melhores condições apresentadas através do planejamento experimental, foram testadas
novamente para cada tipo de sorvente, sendo possível avaliar a recuperação nas condições otimizadas.
A Figura 10 apresenta a recuperação encontrada na utilização dos diferentes sorventes, evidenciando
utilizado
para a validação do método analítico.
Figura 10- Recuperação dos compostos para a melhor condição obtida a partir da superfície de resposta para cada um dos dois sorventes analisados.
30 252018 15 1513 10 1050<68% 68% - 122% >122% Fonte: LOHMANN, L. V, 20 Bond Elut C18
Bond Elut Plexa PCX
A partir das informações apresentadas, obteve-se o procedimento de extração otimizado para
os agrotóxicos em estudo neste trabalho. A Figura 11 apresenta a metodologia de extração otimizado dos compostos, utilizando cartucho SPE e sorvente Bond Elut C18 500 mg. Para a
remoção de sólidos em suspenção, utilizou-se filtro de celulose com membrana de nylon com 0,22
μm de diâmetro de poro. Com o objetivo de condicionar o sorvente a ser utilizado, foi adicionado
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percolação da amostra foi realizada através da passagem de 100 mL da mesma, previamente acidificada em pH 8,7 com solução aquosa de ácido fosfórico 1 mol L -1 e solução de Hidróxido de sódio 0,5 mol L-1. Para a lavagem do cartucho para retirar alguma impureza e compostos menos
retidos do sorvente, utilizou-se água ultrapura com o pH (8,7).
Para a eluição dos agrotóxicos em análise retidos no sorvente foi utilizada 100% de diclorometano, com duas adições de 1 mL sucessivas. A eluição ocorreu diretamente em
vials e
posteriormente analisado por GC-(TQ)-MS/MS.
Figura 11- Esquema do Procedimento de Extração para determinação dos agrotóxicos.
Fonte: LOHMANN, L. V, 2018