Medición de herbicidas en agua potable

27 may 2020

Artículo

Con la primavera llega el aumento de las temperaturas y el mayor uso de herbicidas en cultivos agrícolas y en espacios públicos. En marzo de 2015, la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) publicó un informe que afirmaba que uno de esos herbicidas, el glifosato, era «probablemente cancerígeno para los humanos». Desde entonces, el uso de este producto químico ha sido muy controvertido. En algunos países, incluido EE. UU., ya existen valores límite en vigor para el herbicida.

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¿Cancerígeno o no?

El glifosato es un herbicida de amplio espectro utilizado a nivel mundial en la agricultura. Además de en la agricultura, el químico también se utiliza para matar las malas hierbas en los jardines domésticos y en los espacios públicos y privados que se mantienen libres de «invasión vegetal», como las vías del tren.

El glifosato se ha utilizado desde la década de 1970 en pesticidas y anteriormente se pensaba que era inofensivo a niveles típicos de exposición. Sin embargo, desde que la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC), la agencia especializada en investigación del cáncer de la OMS, descubrió que el glifosato era "probablemente cancerígeno para los humanos" (Grupo 2A) en un informe publicado en marzo de 2015, el químico hizo repetidamente titulares [1].

Luego, los expertos se dividieron sobre si el glifosato debería volver a aprobarse después de la expiración de su aprobación para el mercado de la UE el 30 de junio de 2016. Esto se debe a que la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) llegó recientemente a la conclusión opuesta de que es poco probable que el glifosato sea genotóxico o represente una amenaza cancerígena [2]. La aprobación del glifosato se extendió inicialmente por 18 meses, pero ahora se permite que siga en uso en la UE hasta al menos finales de 2022 [3].

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Determinación de glifosato en agua potable

Debido a que los productos químicos utilizados en la agricultura pueden filtrarse a través del suelo y entrar en el agua subterránea, en algunos países existen valores límite en relación con la concentración de glifosato en el agua potable.

El glifosato y su metabolito AMPA (ácido aminometilfosfónico) generalmente se determinan mediante HPLC con derivatización posterior a la columna y posterior detección de fluorescencia (Método EPA 547), o alternativamente por cromatografía iónica acoplada con un detector selectivo de masas.

Metodología usando IC

Los siguientes segmentos explican los resultados iniciales de la determinación de glifosato y AMPA en agua potable en el rango bajo de µg/L usando cromatografía iónica (IC) con detección amperométrica pulsada. Los límites de detección de glifosato y AMPA alcanzados anteriormente con la detección amperométrica pulsada eran de alrededor de ≥ 50 µg/L [4].

Dada esta mejora en términos de sensibilidad, el método descrito aquí representa un enfoque prometedor para la detección de glifosato y AMPA en muestras de agua y alimentos.

Figure 1. El glifosato y AMPA se determinaron con el sistema de amperometría ProfIC IC Vario 1.

Instrumentación

Todas las determinaciones se realizaron con un sistema IC que consiste en un 940 IC profesional Vario ONE con un Detector amperométrico IC y un Procesador de muestras profesional 858 para inyección automática de muestras (Figura 1).

El glifosato y AMPA se separaron en la columna de separación de aniones de alta capacidad Metrosep Carb 2 – 150/4.0, y posteriormente detectado a través de flexIPAD (Detección amperométrica pulsada integrada FLEXible) utilizando un electrodo de trabajo de oro como modo de medición en el detector amperométrico. El perfil de la curva de potencial producido en un ciclo de medición en modo flexIPAD se presenta en Figura 2.

Experimentar

La columna Metrosep Carb 2 se utiliza principalmente para la separación y determinación de carbohidratos, alcoholes de azúcar, alcoholes, etc. Su alta capacidad de columna, combinada con el alto valor de pH del eluyente (aproximadamente pH 10), da como resultado una gran diferencia en el tiempo de retención para AMPA y glifosato. Esto se debe a que, con un valor de pH de 10, los tres grupos ácidos se desprotonan en parte del glifosato. Esto significa que está parcialmente presente como anión trivalente, mientras que el metabolito AMPA, al que le falta el grupo carboxilo, está presente como anión divalente.

Figure 3. Separación de AMPA y glifosato: se analizó una solución estándar que contenía 10 µg/L de cada componente en agua ultrapura.

Resultados

figura 3 muestra el cromatograma de la determinación de AMPA y glifosato en las condiciones utilizadas en esta aplicación. Se inyectó una solución estándar acuosa que contenía 10 µg/L de cada uno de ambos componentes.

Figure 4. Determinación de AMPA y glifosato en agua de bebida mezclada con 2 µg/L de cada componente.

Los límites de detección para ambos componentes se determinaron utilizando la relación señal/ruido (S/N), es decir, la relación entre la altura del pico y el ruido de referencia. En el límite de detección, la relación S/N es 3; con valores más pequeños, la detección segura no es posible. El límite de detección encontrado para AMPA fue considerablemente inferior a 1 µg/L, mientras que el límite para glifosato fue de aproximadamente 1 µg/L.

Figura 4 muestra un cromatograma de una muestra de agua potable mezclada con 2 µg/L de glifosato y AMPA.

Resumen

Por primera vez, el glifosato y su metabolito principal AMPA se determinaron en agua potable en el rango bajo de µg/L mediante cromatografía iónica con detección amperométrica pulsada (flexIPAD). Esto pone a nuestra disposición un sistema fiable y, en comparación con HPLC con un detector selectivo de masas, muy metodo economico para determinar el contenido de glifosato y AMPA en agua y alimentos. Con un límite de detección de aproximadamente 1 µg/L, el cumplimiento de los valores límite para el glifosato se puede verificar en EE. UU., Canadá y Australia, entre otros.

Tus conocimientos para llevar

Referencias

[1] Monografías IARC Volumen 112 (2015). Obtenido de http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol112/mono112-09.pdf el 27 de junio de 2016.

[2] Noticias de prensa de la EFSA, 151112 (2015). Obtenido de http://www.efsa.europa.eu/en/topics/factsheets/glyphosate151112 el 27 de junio de 2016.

[3] Comisión Europea: Situación del glifosato en la UE. Obtenido de https://food.ec.europa.eu/plants/pesticides/approval-active-substances/renewal-approval/glyphosate_en#status-of-glyphosate-in-the-eu on July 5, 2023.

[4] F. Sánchez-Bayo, R. v Hyne y K. l Desseille (2010) Anal. quim. Acta, 675 125–131.

Medición de herbicidas en agua potable

¿Cancerígeno o no?

Determinación de glifosato en agua potable

Metodología usando IC

Instrumentación

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Resultados

Resumen

Tus conocimientos para llevar

Glifosato y AMPA en agua potable

Referencias

Dr. Alyson Lanciki

Contacto

Juego de accesorios CI: ultrafiltración inline 2 (modo extracción)

6.05330.010

Metrosep Carb 2 - 150/4,0

6.1090.420

Metrosep Carb 2 Guard/4,0

6.1090.500

IC Amperometric Detector

2.850.9110

Juego de accesorios CI: Célula Thin-Layer: Carb (Au, Pd)

6.5337.210

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