65ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 2. Química Ambiental

TÉCNICAS ANALÍTICAS PARA DETECÇÃO DO INSETICIDA PARATION METÍLICO EM ÁGUAS NATURAIS

Elanira Monroe Soares - Depto. de Tecnologia Química - UFMA
Francisco Eduardo Paiva Silva e Silva - Depto. de Tecnologia química - UFMA
Fernanda Gabrielle Soares da Silva - Depto. de Tecnologia Química - UFMA
Gilvanda Silva Nunes - Profa. Dra/Orientadora - Depto. de Tecnologia Química - UFMA

INTRODUÇÃO:

Pesticidas amplamente usados ao redor do mundo são altamente tóxicos e permanecem no ambiente, causando sérios problemas, devido ao longo tempo de exposição. Entre os pesticidas, os organofosforados representam uma importante classe de compostos tóxicos. Sua toxicidade é baseada na inibição da enzima acetilcolinesterase, que catalisa a hidrólise do neurotransmissor acetilcolina, responsável pelos impulsos nervosos. O intenso uso desses organofosforados tem levado a contaminação de águas e alimentos (Rawn et al, 2004; Blasco et al, 2003).
Nesse contexto, o desenvolvimento de técnicas precisas de quantificação de resíduos de diferentes pesticidas em matrizes ambientais tornou-se fundamental. Portanto, os objetivos deste trabalho consistem na construção e caracterização de sensores do tipo serigrafados à base da enzima AchE, desenvolver método analítico de quantificação por cromatografia a gás para análise em água, validar os biossensores desenvolvidos e avaliar a degradação do pesticida empregado usualmente para a proteção de lavouras no Maranhão.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Preparar e aplicar biossensores amperométricos serigrafados à base da enzima AChE, para detecção de pesticidas organofosforados em águas naturais, por meio da inibição enzimática. Desenvolver um método rápido para análise de resíduos do inseticida organofosforado, utilizando a cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas. Testar a eficiência de dois processos oxidativos avançados(POAs).

MÉTODOS:

Condições Cromatográficas: A temperatura da linha de transferência e o tempo de não-ionização (delay time) foram de 280 °C e 5 min, respectivamente. O injetor sem divisão de fluxo (splitless) foi mantido a 240 °C e a purga do divisor,fechada por 5 min. Foi utilizada uma coluna capilar VF-5 MS Factor Four (30 m x 0,25 mm id., 0,25 μm de espessura do filme, com a pressão na cabeça da coluna controlada a 15 psi) e hélio como gás de arraste (fluxo de 1 mL min^-1). Preparo dos Biossensores: O biossensor foi preparado adicionando-se 5mg da respectiva pasta sensível de AChE, na região de trabalho dos sensores serigrafados. Para as pastas contendo PVA-SbQ, este procedimento foi seguido da aplicação da luz de neônio (15W), durante um período de 18h, iniciando-se no final da tarde, em refrigerador (4°C). Foi inserido o biossensor em conector apropriado, que tornou possível o contato entre o potenciotasto e o sensor. Foi medida a intensidade da corrente mediante imersão do biossensor em solução contendo o tampão (PBS, pH = 7,2) e a solução do substrato, com concentrações conhecidas, em um béquer de 5mL. Procedimentos POA: O primeiro,combinando H₂O₂/UV, através da adição de 1 mL da solução de H₂O₂ a 30% a 9 mL.. O segundo, por meio da combinação de Fe²⁺/ H₂O₂, 2 mL da mistura Fe²⁺/ H₂O₂ a 8 mL da solução contendo a mistura do inseticida. Foram expostos a radiação UV.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

A partir de um potencial preestabelecido foram realizadas as leituras cronoamperométricas de resposta da corrente elétrica para obtenção da concentração ideal do substrato cloreto de acetiltiocolina (ATChCl) em uma corrente de aproximadamente 200nA e em seguida medida a reprodutibilidade de um único sensor, obtendo um coeficiente de variação de 17,26% e o limite de detecção obtido, foi de 1,5 µgL^-1. O método cromatográfico apresentou limite de detecção e limite de quantificação de 1,4 μg.L^-1 e 2,3 μg.L^-1, respectivamente, com coeficientes de correlação das curvas analíticas variando de 0,996 a 0,998, e elevada exatidão (níveis de recuperação entre 94 e 108%). O inseticida paration metílico foi facilmente degradado pelo POA baseado na mistura H₂O₂/Fe⁺², propiciando cerca de 80% de degradação oxidativa do composto em menos de 1 hora.

CONCLUSÕES:

A técnica de microextração em fase sólida já é bastante utilizada para análise de diversos tipos de matrizes, tais como frutas, vegetais, grãos e dos compostos voláteis presentes nessas matrizes. A microextração em fase sólida do headspace é a mais empregada nestes tipos de testes, já que a microextração em fase sólida no modo direto tem seu uso restrito a matrizes menos complexas, submetidas a processo prévio de purificação. O processo de imobilização utilizado apresentou fundamental importância por ter proporcionado uma boa estabilidade enzimática, ter reduzido custos e diminuído o tempo para fixar a enzima no sensor.
Devido à presença da macroalga na camada sensível do biossensor, foi observada uma maior sensibilidade dos sensores frente ao substrato.
Os métodos POA têm apresentado resultados extremamente satisfatórios na destruição de poluentes orgânicos, e este trabalho vem demonstrar que estes métodos podem ser empregados na degradação do paration metílico.
No que tange às figuras de mérito, as metodologias desenvolvidas neste trabalho apresentaram resultados bastante satisfatórios para a análise do pesticida em matrizes aquosas, e encontram-se de acordo com os parâmetros de padrões de análise determinados pela Agência de Vigilância Sanitária (ANVISA, 2010). Além disso, os métodos analíticos podem ser considerados como sendo métodos ambientalmente limpos, já que a quantidade de solventes usada é irrisória, e extremamente rápida.

Palavras-chave: Biossensores Amperométricos, Cromatografia, POAs.