" extracción de bifenilos policromados (PCBc) en matrices liquidas atreves de un nuevo sistema de disco rotatorio con superficie de polidimetilsiloxano"

Abstract

Los bifenilos policlorados (PCBs) son contaminantes orgánicos clorados de los que se conocen 209 compuestos. Debido a su presencia en el medio ambiente, a su capacidad de bioacumularse, causando efectos adversos en los seres vivos, y su persistencia química y biológica, son considerados productos extremadamente peligrosos. Sus propiedades más importantes son su buena conducción calorífica, termoestabilidad y capacidad de aislamiento eléctrico, lo que hace que los PCBs sean empleados en circuitos hidráulicos, aislante de condensadores y transformadores y en pinturas. La elevada toxicidad de estos contaminantes orgánicos obliga a disponer de métodos analíticos confiables, rápidos, con factibilidad económica y con una sensibilidad que permita la determinación de analitos en diferentes muestras ambientales. En la mayoría de los métodos informados para estos analitos contrasta la sofisticación de las técnicas ¡instrumentales utilizadas, con las tradicionales técnicas de preparación de muestras, basadas en las clásicas extracciones líquido líquido. Este tipo de técnicas se utilizan cada vez menos pues requieren de considerables cantidades de solvente. Con el propósito de minimizar el uso de solventes, y a la vez aumentar la eficiencia de un método analítico, se ha desarrollado más recientemente una serie de estrategias basadas en extracción en fase sólida, entre ellas destaca la microextracción en fase sólida (SPME, solid phase microextraction). En esta misma línea, la de más reciente desarrollo es la extracción por sorción en barra de agitación (stir bar sorptive extraction, SBSE) la cual posee el mismo fundamento que la SPME, pero con la variante que se ut¡liza una mayor cantidad de polid¡metilsiloxano (PDMS, polydimethylsiloxane) como fase estacionaria, por lo que las recuperaciones de analitos se incrementan hasta incluso llegar al 100%. Sin embargo, esta última metodología presenta los siguientes inconvenientes relacionados con su eficiencia: a) La velocidad de rotación de la barra no puede ser muy alta, disminuyendo Ia eficiencia de preconcentración, ya que el roce con la superficie del recipiente que contiene la muestra puede dañar la fase de polidimetilsiloxano; b) La extracción puede únicamente llevarse a cabo en modalidad discontinua o batch, ya que después del proceso de extracción la barra debe extraerse manualmente desde la muestra para la desorción del analito. En este proyecto se busca superar las desventajas que conlleva el uso de barras de agitación para la extracción de pesticidas en muestras líquidas, al desarrollar un sistema de disco rotatorio con fase sólida inmovilizada; el cual presenta las ventajas de poder agitar a velocidades mayores que la barra de agitación, sin que la fase sea dañada, y de esta forma obtener extracciones cuantitativas en menor tiempo. Así también se busca automatizar el proceso extracción-elución. Las muestras analizadas fueron elaboradas en el laboratorio dopando'10 mL de agua milliQ con l0 pL de una solución estándar de PCB 20 mg/L, utilizando como eluyente metanol. Para la determinación de la muestra se hizo un análisis GC-Captura de electrones (ECD). Se realizaron estudios univariados del tiempo y velocidad de agitación del disco, obteniendo como resultados entre 80 y 1OO o/o de recuperación del analito. Además se estudió el proceso de concentración y elución del analito en el disco, resultando que cerca de un 5% del analito queda remanente en la fase acuosa y no es concentrado en el disco. Se determinó, además, que alrededor del 15% de los analitos queda retenido en el disco después de la elución de 30 minutos con metanol, sugiriendo que este tiempo de desorción sería insuficiente para la retro-extracción cuantitativa de estos analitos desde el disco.

Polychlorinated biphenyls (PCBs) are chlorinated organic pollutants, of which 209 are known compounds. Due to their presence in the environment, their ability to bioaccumulate, causing adverse effects on living organisms, and chemical and biological persistence are considered highly hazardous products. The most important properties are their good heat conduction, heat stability and electrical insulating ability, which makes that PCBs are used in hydraulic circuits, and as insulating in condensers and transformers and paints. The high toxicity of these organic pollutants has forced the set up of fast, cheap and highly sensitive analytical methods that allow their detection on different environmental samples. ln most of the methods reported for these analytes contrasts the sophistication of the instrumental techniques used, with traditional sample preparation techniques based on the classical liquidliquid extractions. Such techniques are increasingly being used less because they require considerable amounts of solvent. ln order to minimize the use of solvents, while increasing the efficiency of an analytical method has been developed more recently a series of strategies based on solid phase extraction, most notably the solid-phase microextraction (SPME). ln the same line, the more recent development is the stir bar sorptive extraction (SBSE) which has the same basis as the SPME, but with the variant that uses a greater amount of polydimethylsiloxane (PDMS) as stationary phase, so that recoveries of analytes are increased to even reach 100%. However, this methodology has the following disadvantages related to its efficiency: a) The rotation velocity of the bar can not be very h¡gh, decreasing the efficiency of preconcentration, since the brush with the receptacle containing the sample can damage the polydimethylsiloxane phase; b) The extraction can only be done in batch mode, since afler the extraction process, the bar must be manually removed from the sample for desorption of the analyte. This project seeks to overcome the disadvantages associated with use of stir bars for the extraction of pesticides in liquid samples, to develop a system of rotating disk w¡th immobilized solid phase, which has the advantages of rotating power at higher speeds than the stirring bar, without being damaged phase, and thereby obtains quantitative extractions in less time. This will also allow automating the process for extractionelution. The samples were prepared in the laboratory doping 10 mL of milliQ water with 1oirl of a solution Standard PCB 20 mg/L, using methanol as eluent. For the determination of the sample analysis was GC-elecfon caplure (ECD). Studies were conducted univariate time and st¡rring speed of the d¡sc, resulting in 80 to '100% recovery of the analyte. ln addition we stud¡ed the process of concentration and elution of the analyte in the disk, resulting in about 5% of the analyte is remaining in the aqueous phase and ¡t is not concentrated in the disk. We determined further that about 15% of the analytes are retained on disk after 30 minutes elution with methanol, suggesting that desorption time would be insufficient for quantitat¡ve back-extraction of these analytes from the d¡sk.