Caracterización de plaguicidas organofosforados

CARACTERIZACIÓN

DE COMPUESTOS ORGANOFOSFORADOS EMPLEADOS PARA LA SALUD PÚBLICA EN VENEZUELA. COYUNTURA 2008.

Trabajo Especial de Grado

Autora

Carle Hernández

Tutor Industrial

Lic. Juan Uztáriz

Tutor Académico

Prof. Henry Labrador Sánchez 

INTRODUCCIÓN

Actualmente en Venezuela, el combate contra las enfermedades metaxénicas, es realizado mediante el uso de compuestos orgánicos, entre los cuales se encuentran los insecticidas organofosforados (malation, fenitrotion, actelic y temefos).

Mediante el estudio de las propiedades físicas y químicas que presentan estos compuestos fosforados, fue posible su caracterización, para poder diferenciarlos entre si, lo que es de gran importancia para la Dirección General de Salud Ambiental del Ministerio del Poder Popular para la Salud, ya que estos compuestos son utilizados en el control y eliminación de plagas. Para este fin, se utilizaron las técnicas de cromatografía de capa fina, medición del índice de refracción, espectroscopia de Infrarrojo y de Ultravioleta-visible.

Análogamente a las necesidades de identificación y análisis de los productos organofosforados, de utilidad sanitaria que compra el estado, también es importante, conocer los diferentes procedimientos de separación de una mezcla de los mismos, dada la frecuencia con que llegan las solicitudes de solución de problemas donde se ven involucrados más de un analito organofosforado, por ejemplo: en una muestra de agua, pared, tela, suelo, desecho, en un producto de plaguicida que  esta por vencerse, o que se sospeche de su contaminación, entre otros casos. 

OBJETIVOS:

GENERAL:

Implementar un sistema de identificación de los  componentes asociados a los plaguicidas organofosforados usados en la agricultura, y en la salud pública para la erradicación de  enfermedades endémicas.

ESPECÍFICOS:

·   Organizar una revisión bibliográfica, donde se reporten las propiedades químicas y fisicoquímicas de los cuatro productos organofosforados utilizados en la coordinación de vectores  de la  división  de Salud Ambiental del Ministerio del Poder Popular  para la Salud (malation, fenitrotion, actelic y temefos).

·  Lograr un sistema cromatográfico que permita separar  los cuatro compuestos organofosforados de uso sanitario estudiados (malation, fenitrotion, actelic y temefos) y su posterior identificación mediante agentes reveladores.

·  Identificar y caracterizar los grupos funcionales presentes en los compuestos organofosforados mediante espectroscopia infrarroja.

·   Caracterizar  los cuatro compuestos organofosforados, mediante   la técnica de espectroscopia ultravioleta visible.

Metodología y Resultados:

ANÁLISIS  DE PLAGUICIDAS ORGANOFOSFORADOS:

Para la caracterización de los compuestos organofosforados de uso sanitario (malation, fenitrotion, atelic y temefos), se emplearon varias técnicas: 

ÍNDICE DE REFRACCIÓN:

Se determinaron según las formulaciones preestablecidas, en las Tablas de dosificación, para el control de vectores, en cada uno de los  analitos problemas. Estos analitos eran provenientes de los depósitos de la Dirección General de Salud Ambiental del Ministerio del Poder Popular para la Salud.

Toma de muestras en los depósitos de plaguicidas

 

A cada concentración de plaguicida se le midió el indice de refracción

Estos valores de indice de refracción nos proporcionó una referencia, que permite comparar el valor del plaguicida a utilizar en la campaña de fumigacion, con esta base de datos, pudiéndose conocer si la concentración del plaguicida es el correspondiente y establecido según la norma, para que se produzca los efectos insecticidas.

               

CROMATOGRAFÍA  CAPA FINA:

Se realizó la búsqueda de una nueva fase móvil, compuesta de una mezcla de disolventes, que permitiera separar los componentes de la muestra a analizar, la cual consistía en una mezcla de patrones de los cuatro compuestos organofosforados estudiados; ya que con la fase móvil empleada en la actual metodología del Laboratorio Químico de la Dirección de Salud Ambiental (mezcla de acetona al 30% con éter de petróleo al 70 % v/v), ocurre el solapamiento de las manchas de cada uno de los plaguicidas, lo que dificulta la diferenciación de estos compuestos.

Obteniéndose dos sistemas de solventes (fase móvil):

PLAGUICIDA	FASE MÓVIL
	éter etílico: éter de petróleo (30:70) % v/v	2-propanol:eter de petróleo (3,5:96,5) % v/v
	Rf ± δ	Rf ± δ
Temefos	0.69 ± 0.02	0.56 ± 0.06
fenitrotion	0.76 ± 0.01	0.64 ± 0.05
actelic	0 0.144 ± 0.003 0.833 ± 0.004	0 0.18 ± 0.02 0.71 ± 0.03
malation	0.896 ± 0.009	0.831 ± 0.006

δ: desviación típica.

Observándose que aparecieron manchas de cada compuesto a diferentes alturas como se planteo:

 

Cromatograma revelado bajo la luz UV empleando la fase móvil de éter etílico: éter de petróleo (30:70) % v/v, para realizar la corrida.

Cromatograma revelado bajo la luz UV empleando la fase  móvil de 2-propanol:éter de petróleo (3,5:96,5) % v/v, para realizar la corrida.

REACCIONES DE COLORACIÓN PARA LA IDENTIFICACIÓN DE COMPUESTOS ORGANOFOSFORADOS:

Se realizó sobre papel cromatográfico, por triplicado, las siguientes pruebas específicas de grupos, mediante el uso de diferentes sustancias reveladoras, en todos los compuestos organofosofrados estudiados:

CLORURO DE PALADIO (II) PARA ÉSTERES DEL ACIDO TIOFOSFÓRICO:

•  Se pulverizó la placa cromatográfica con una disolución de: 0.5 g de cloruro de paladio (II) en 100 mL de agua, a la que se le agregaron algunas gotas de ácido clorhídrico. Observándose una coloración amarilla en todos los plaguicidas, lo que es de esperar porque todos son compuestos organofosforados

ÁCIDO FOSFOMOLÍBDICO PARA COMPUESTOS CARBONÍLICOS:

·     Se disolvieron 0.5248 g de ácido fosfomolibdico en 10 mL de etanol.

·  Una vez rociado el cromatograma, se calentó a 125 ºC durante 10 minutos, para esperar la aparición de manchas. Produciéndose una coloración de color gris solo en el caso del malation.

CLORURO DE ESTAÑO (II)-ÁCIDO CLORHÍDRICO-4-DIMETILAMINO-BENZALDEHÍDO PARA NITROCOMPUESTOS AROMÁTICOS:

·     Se pulverizó el cromatograma seco con una disolución compuesta de: 3 mL de cloruro de estaño (II) (15% en agua), mezclados con 15 mL de ácido clorhídrico al 37% disueltos en 180 mL de agua.

·       Se dejó secar al aire. 

·   Luego fue pulverizado el cromatograma con una disolución compuesta de: 1 g de 4-dimetilaminobenzaldehido disueltos en una mezcla de 30 mL de etanol, 3 mL de ácido clorhídrico al 37% y 180 mL de 1-butanol.

·     Se dejó secar al aire para esperar la aparición de manchas. Dando como resultado un aro amarillo alrededor del punto de aplicación solo en el caso del fenitrotion.

CLORURO FERROSO-FERRICIANURO DE POTASIO PARA AMINAS AROMÁTICAS:

·     Fueron preparadas disoluciones de cloruro ferroso 0.1 M y ferricianuro de potasio 0.1 M, y se mezclaron 20 mL de cada una de estas disoluciones.

·      Se roció el cromatograma seco con la disolución preparada.  La aparición de manchas se observaron bajo la luz ultravioleta. Apreciándose una coloración azul bajo la luz UV solo en el caso del actelic.

 SULFATO DE CERIO (IV) PARA POLIFENILOS:

·       Se disolvieron 0.3 g de sulfato de cerio (IV) y se completaron a 100 mL con ácido nítrico al 65%.

·      Luego esta disolución fue calentada por 20 minutos a 120 ºC

·    Se esperó la aparición de manchas. produciéndose una coloración amarilla clara en el caso del temefos.

Los resultados obtenidos se resumen en el cuadro comparativo: 

PRUEBA COMPUESTO	ÉSTERES DEL ÁCIDO TIOFOSFÓRICO	POLIFENILOS	AMINAS AROMÁTICAS	COMPUESTOS CARBONÍLICOS	NITROCOMPUES- TOS AROMÁTICOS
Malation	Manchas amarillas	(-)	(-)	Manchas grises	(-)
Actelic	Manchas amarillas	(-)	Manchas azules bajo la luz UV.	(-)	(-)
Temefos	Manchas amarillas	Manchas amarillas clara	(-)	(-)	(-)
Fenitrotion	Manchas amarillas	(-)	(-)	(-)	Aro amarillo alrededor del punto de aplicación

ESPECTROSCOPÍA ULTRAVIOLETA - VISIBLE:

Los espectros de UV- Visible fueron realizados  entre  de 200 a 400 nm, con intervalos de 50 nm.

ESPECTROSCOPÍA  INFRARROJO CON TRANSFORMADA DE FOURIER:

Los espectros de infrarrojo se efectuaron en un intervalo de 400 hasta 4000 cm^-1, utilizando la metodología para muestras líquidas.

Conclusiones

CONCLUSIONES

• Los valores de índice de refracción aumentaron a media que aumenta la concentración del compuesto organofosforado disuelto en gasoil, siendo muy cercanos al del gasoil para las disoluciones más diluidas, y estos se aproximaban al valor del compuesto organofosforado a medida de que aumentaba la concentración del mismo, fue posible obtener una relación del indice de refracción con respecto a la concentración del plaguicida disuelto en gasoil.

• Las mejores fases móviles, en la corrida cromatográfica, para la separación de la mezcla de los cuatro compuestos organofosofrados estudiados, fueron la mezcla de éter etílico con éter de petróleo (30:70) % v/v, y la mezcla compuesta de 2-propanol y éter de petróleo (3.5:96.5) % v/v.

                          

• Se obtuvieron reacciones de coloración características, para el malation, fenitrotion, actelic y temefos.

• Fue posible  realizar los  espectros de infrarrojo y Ultravioleta-visible, los cuales fueron muy diferenciables para todos los compuestos organofosforados, que podrían servir de reconocimiento de los mismos.

• Mediante el uso de los espectros infrarrojo y Ultravioleta-visible, se confirmó la presencia de los grupos funcionales característicos de las moléculas, de los cuatro compuestos organofosforados estudiados.