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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.46.2014.tde-23012015-101815
Documento
Autor
Nome completo
Grazielle de Campos Anaia
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2014
Orientador
Banca examinadora
Tavares, Marina Franco Maggi (Presidente)
Cantu, Ana Valéria Colnaghi Simionato
Masini, Jorge Cesar
Nomura, Cassiana Seimi
Rezende, Maria Olimpia de Oliveira
Título em português
Determinação multirresidual de pesticidas por HPLC no contexto de exposição ocupacional
Palavras-chave em português
Cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC)
Espectrometria de massas (MS)
Exposição ocupacional
Multirresíduo
Praguicidas
Resumo em português
Um método para determinação de praguicidas das classes organofosforados, carbamatos, triazinas e ureias por HPLC-MS/MS em urina de pessoas expostas em decorrência de atividades agrícolas é proposto neste trabalho. O modo de eluição isocrática e gradiente em cromatografia líquida de fase reversa com a coluna Synergi Max RP (150 x 4,6 mm, 4 µm) foram experimentados para a separação dos componentes da amostra. O modo isocrático de eluição nas condições 45:55, 60:40 e 70:30 de ACN/água foram insuficientes para eluição dos componentes da amostra com fatores de retenção aceitáveis entre 0,5 e 20. Em modo gradiente, os efeitos do tempo de gradiente (30 a 100 min), a concentração inicial de ACN (8 a 14%), vazão da fase móvel (0,5 a 1,0 mL min-1) e temperatura (30 a 40 °C) foram verificados para aumento de resolução e diminuição do tempo de análise. Em composições distintas de fase móvel (ACN/água), o logaritmo dos fatores de retenção foi colocado em gráfico em função da acidez (α) e a basicidade (β) da ligação de H, constante dielétrica (ε) e parâmetro de solubilidade de Hildebrand (δH). Dimetoato e metomil tiveram comportamentos diferenciados, ambos explicados pelas ligações de H intramoleculares. Através de um planejamento fatorial completo de dois níveis, usando-se as funções COF e CRS como resposta, variáveis como vazão da fase móvel, tempo de gradiente, concentração inicial de ACN e temperatura foram investigados. A melhor resposta experimental forneceu como condições de análise: 0,5 mL min-1, 40 °C, 75 min e 5% de ACN, para vazão, temperatura, tempo de gradiente e concentração inicial de ACN, respectivamente. Em um sistema LC-MS/MS usando o ion trap como analizador de massas, a infusão direta dos padrões de praguicidas, para conhecimento do pico do íon molecular e das transições MS/MS, foi estudada. Experimentos de quantificação em UPLC-MS/MS foram baseados na separação em fase reversa com a coluna ACQUITY UPLC HSS T3 (50 x 2,1 mm, 1,8 µm), espectrômetro de massas equipado com analizador de massas triplo quadrupolo e modo positivo de ionização. Transições MRM de quantificação e de confirmação foram monitoradas para cada praguicida. O método apresentou respostas lineares no intervalo de 0,25 a 50 µg L-1 para todos os praguicidas com coeficiente de determinação maiores que 0,999. O LD do método variou de 0,192 a 3,19 µg L-1. O LQ do método variou entre 0,582 e 13,6 µg L-1, com coeficiente de variação inferior a 20% CV. As recuperações em amostras fortificadas em 0,75 µg L-1 variaram entre 55,7 e 72,6% e a precisão em termos de %CV entre 1,94 e 19,1%. As recuperações em amostras fortificadas em 10 µg L-1 variaram entre 99,1 a 105% e a precisão entre 0,751 e 8,98% CV. As recuperações em amostras fortificadas em 50 µg L-1 variaram entre 99,5 a 101% e a precisão entre 0,877 e 5,94% CV. Das 25 amostras quantificadas, 13 apresentaram concentrações dos praguicidas na faixa linear da curva de calibração. Estes valores de concentração variaram entre 10 e 50 µg L-1.
Título em inglês
Multiresidue pesticide analysis by HPLC in the occupational exposure context
Palavras-chave em inglês
High performance liquid chromatography (HPLC)
Mass spectrometry (MS)
Multiresidual
Occupational exposure
Pesticides
Resumo em inglês
In this work a method for determination of different chemical groupes of pesticides (organophosphorus, carbamates, triazines, organochlorine and ureas) is proposed using HPLC-MS/MS in samples from occupational exposed agriculture workers. Isocratic and gradien elution in reversed-phase chromatography using a Synergi Max RP (150 x 4,6 mm, 4 µm) column were investigated for separation proposal. Isocratic elution conditions 45:55, 60:40, 70:30 ACN/water provided unsatisfactory results with retention factor from 0.5 to 20. In gradient elution, effects of gradient time (30 to 100 min), initial concentration of ACN (8 to 14%), flow rate (0.5 to 1 mL min-1) and temperature (30 to 40 °C) were studied for increasing resolution and decreasing analysis time. For different proportion of ACN in the mobile phase, the logarithm of retention factor has been ploted against solvent hydrogen-bond donor (α), solvent hydrogen-bond acceptor (β), dieletric constant (ε) and Hildebrand solubility (δH). Dimethoate and methomyl presented different behaviour in relation to others, explained by H intramolecular bond. Applying a two level experimental design having as response functions COF and CRS, combined factors such as flow rate, gradient time, ACN initial concentration and temperature were investigated. Optimal conditions were obtained in 0.5 mL min-1, 40 °C, 75 min e 5% CAN, for flow rate, temperature, gradient time and ACN initial concentration, respectively. Applying a LC-MS/MS system equipped with an ion trap mass analyzer, direct infusion of standard solutions of pesticides for knowledge of ion molecular peak and their MRM transitions was obtained. Quantitative experiments using UPLC-MS/MS were based in reversed-phase separation with a Acquity UPLC HSS T3 (50 x 2,1 mm, 1,8 µm) column, mass spectrometry instrument equipped with triple quadrupole mass analyzer at positive ion polarity. Quantifying and confirming ion transitions were monitored for each pesticide compound. Linearity in range of 0.25 to 50 µg L-1 was established for all pesticides with high coefficients determination R2 0.999 were obtained. The method LOD varied between 0.192 to 3.19 µg L-1. LOQ varied from 0.582 to 13.6 µg L-1, with coefficient variation below 20% CV. Recoveries for samples spiked at 0.75 µg L-1 concentration level varied from 55.7 to 72.6% and precision in terms of CV between 1.94 and 19.1% CV. Spiked samples at 10 µg L-1 concentration level varied from 99.1 to 105% and precision between 0.751 and 8.98% CV. Recoveries for samples spiked at 50 µg L-1 concentration level varied from 99.5 to 101% and precision from 0.877 to 5.94% CV. From 25 samples quantified, 13 presented concentration values in linear range of the calibration curve. These values varied from 10 to 50 µg L-1.
 
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Data de Publicação
2015-03-19
 
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