universidade estadual de campinas instituto de...

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

INSTITUTO DE QUÍMICA

ANDREZA CAMILOTTI DIONISIO

SORÇÃO E DISSIPAÇÃO DE ABAMECTINA EM SOLOS BRASILEIROS

CAMPINAS

2016

ANDREZA CAMILOTTI DIONISIO

SORÇÃO E DISSIPAÇÃO DE ABAMECTINA EM SOLOS BRASILEIROS

Dissertação de Mestrado apresentada ao Instituto de

Química da Universidade Estadual de Campinas como

parte dos requisitos exigidos para a obtenção do título de

Mestra em Química na área de Química Analítica

Orientadora: Profa. Dra. Susanne Rath

ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA DISSERTAÇÃO DEFENDIDA

PELA ALUNA ANDREZA CAMILOTTI DIONISIO, E ORIENTADA PELA PROFA. DRA.

SUSANNE RATH.

CAMPINAS

2016

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus, que me fortalece e renova minha esperança a

cada dia.

À minha orientadora, Profa. Dra. Susanne Rath, pela oportunidade, pelo imensurável

aprendizado, pela confiança e amizade. Meu profundo agradecimento e admiração.

Aos professores e pesquisadores que gentilmente aceitaram participar das bancas

examinadoras de qualificação de mestrado e de defesa de dissertação de mestrado

deste trabalho, Anne-Hélène Fostier, Ivo Milton Raimundo Júnior, Solange Cadore,

Mônica Ferreira de Abreu e Keity Margareth Doretto.

À minha família, em especial à minha mãe Kelly, pelo apoio incondicional, incentivo

e paciência.

Um agradecimento especial ao Tiago, pelo companheirismo, dedicação,

compreensão e incentivo.

Aos amigos e companheiros de laboratório, pela amizade, momentos de

descontração, conversas e discussões científicas.

À Universidade Estadual de Campinas, especialmente ao Instituto de Química e à

Comissão de Pós-Graduação, pelo suporte e infraestrutura disponibilizada para a

realização deste trabalho.

Às agências de fomento à pesquisa CNPq e FAPESP, pelo auxílio financeiro.

À Embrapa, por conceder as amostras de solo utilizadas neste trabalho.

E a todos aqueles que de alguma forma contribuíram para a realização deste

trabalho.

Meu sincero agradecimento.

RESUMO

A abamectina é um agente antiparasitário amplamente empregado na medicina

veterinária para o controle de ecto e endoparasitas e tem sido usada também como

agrotóxico em culturas agrícolas contra ácaros e pragas de insetos. Fármacos

veterinários e agrotóxicos podem atingir os solos e serem transportados para águas

superficiais e subterrâneas, oferecendo riscos aos ecossistemas terrestres e

organismos aquáticos mesmo em concentrações muito baixas. Processos de sorção,

transformação e transporte são os principais responsáveis pelo destino destas

substâncias no ambiente. Neste trabalho, foi avaliado o comportamento da

abamectina em solos brasileiros, particularmente em solos característicos do Estado

de São Paulo (arenoso, argiloso e argiloarenoso), por meio da realização de estudos

de sorção e dissipação aeróbia, conforme as recomendações dos Guias 106 e 307

da OECD. A abamectina foi quantificada em solos e soluções de solo empregando

métodos previamente validados usando a cromatografia líquida de alta eficiência

associada ao detector de fluorescência, após extração sólido-líquido ou líquido-

líquido e etapa de derivatização. Estudos preliminares mostraram que a abamectina

adsorve, em grande parte, em materiais plásticos, sendo necessário o uso de tubos

de vidro com tampas de alumínio para a realização dos ensaios. Isotermas de

sorção e dessorção foram construídas e ajustadas ao modelo de Freundlich para

quatro tipos de solos. A abamectina apresentou elevada afinidade às partículas dos

solos, com coeficientes de sorção e dessorção de Freundlich entre 44 e 138 μg1-1/n

mL1/n g-1 e entre 89 e 236 μg1-1/n mL1/n g-1, respectivamente. Maior sorção de

abamectina se deu em solos com maior teor de argila e matéria orgânica. Apesar de

dessorção pouco pronunciada, presença de histerese não foi observada nos solos

avaliados, indicando reversibilidade do processo de sorção. A dissipação de

abamectina foi avaliada em dois tipos de solos (arenoso e argiloso) em um ambiente

aeróbico e protegido de luz a uma temperatura e umidade relativa de 20,9 ºC e

72,6%, respectivamente. Foi observada rápida redução da quantidade de

abamectina presente nos solos (DT50 = 1,1-3,5 dias e DT90 = 3,7-11,6 dias). A

degradação microbiana aeróbia deve ser o mecanismo majoritariamente

responsável pela dissipação de abamectina em solos, uma vez que o composto não

dissipou nos mesmos solos quando previamente esterilizados.

ABSTRACT

Abamectin is an antiparasitic agent widely employed in veterinary medicine for the

control of ecto and endoparasites and has also been used as a pesticide in

agricultural crops against mites and insect pests. Veterinary drugs and pesticides

may reach the soils and be transported to surface and groundwater, offering risks to

terrestrial and aquatic organisms even at very low concentrations. Sorption,

transformation and transport processes are the main responsible for fate of these

substances in the environment. In this work, the behavior of abamectin in Brazilian

soils, particularly in characteristic soils of the State of São Paulo (sandy, clay and

sandy-clay), was evaluated by conducting sorption and aerobic dissipation studies,

according to the recommendations of OECD 106 and 307 Guidelines. Abamectin

was quantified in soils and soil solutions employing previously validated methods

using high performance liquid chromatography with fluorescence detection after

solid-liquid or liquid-liquid extraction and derivatization step. Preliminary studies

showed that abamectin adsorbs largely on plastic materials, requiring the use of

glass vessels with aluminum stoppers for the tests. Sorption and desorption

isotherms were constructed and fitted to the Freundlich model for four types of soils.

Abamectin showed high affinity to soil particles with Freundlich sorption and

desorption coefficients ranging from 44 to 138 μg1-1/n mL1/n g-1 and from 89 to 236 μg1-

1/n mL1/n g-1, respectively. Greater sorption of abamectin occurred in soils with higher

content of clay and organic matter. Although less pronounced desorption, presence

of hysteresis was not observed in the evaluated soils, indicating reversibility of the

sorption process. Dissipation of abamectin was evaluated in two types of soils (sandy

and clay) in an aerobic and dark environment under temperature and relative

humidity of 20.9 ºC and 72.6%, respectively. It was noted rapid reduction of the

amount of abamectin present in the soils (DT50 = 1.1-3.5 days and DT90 = 3.7-11.6

days). Aerobic microbial degradation must be the primary mechanism responsible for

the dissipation of abamectin in soils, due to the fact that the compound did not

dissipate in the same soils that were previously sterilized.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura I.1 - Estrutura química das avermectinas. .................................................... 21

Figura I.2 - Os componentes do solo (adaptado de McCauley et al., 2005). ............ 33

Figura I.3 - Triângulo textural: classes texturais de solos de acordo com as

frações de argila, silte e areia (IBGE, 2007). ............................................................ 34

Figura I.4 - Mapa pedológico do Estado de São Paulo. ........................................... 37

Figura III.1 - Estrutura química da abamectina (ABA B1a, R = CH2CH3; ABA B1b,

R = CH3), com destaque para a presença do grupo benzofurano diidroxilado. ........ 54

Figura III.2 - Formação de um reagente de acilação de MI e ATFA. ........................ 54

Figura III.3 - Formação de um grupo fluoróforo por reação do reagente de

acilação no anel benzofurano, na presença de MI. .................................................. 55

Figura III.4 - Cromatograma da abamectina: 1) abamectina B1b, 2) abamectina

B1a, a 1000 ng mL-1, em acetonitrila. Condições cromatográficas: coluna

cromatográfica LiChroCART® 55-4 Purospher® STAR RP-18 (4,0 mm x 50 mm,

3 µm); fase móvel metanol:água 98:2 (v/v) em modo isocrático; temperatura da

coluna a 30 ºC; vazão de 0,8 mL min-1; volume de injeção de 5 μL;

comprimentos de onda de excitação e emissão fixados em 365 nm e 470 nm,

respectivamente. ...................................................................................................... 56

Figura III.5 - Estabilidade do derivado fluorescente de abamectina em

acetonitrila, a 1000 ng mL-1, em vial âmbar de vidro e à temperatura ambiente. ...... 57

Figura III.6 - Recuperação média (n = 2) da abamectina em soluções aquosas

(20 mL) de CaCl2 0,01 mol L-1, a 50 ng mL-1, após extração líquido-líquido com

acetato de etila, diclorometano, clorofórmio e hexano. ............................................. 58

Figura III.7 - Cromatogramas das soluções branco de solo N1, N2, S1 e S2 e da

abamectina (ABA) em CaCl2 0,01 mol L-1, a 50 ng mL-1, empregando coluna


3 µm), fase móvel metanol:água 98:2 (v/v) em modo isocrático, temperatura da

coluna a 30 ºC, vazão de 0,8 mL min-1, volume de injeção de 5 μL e



Figura III.8 - Curva analítica da abamectina na faixa de concentração de 0,25 a

62,5 ng mL-1, em CaCl2 0,01 mol L-1, e o respectivo gráfico de resíduos. ................. 60

Figura III.9 – Recuperação média (n = 2) de abamectina determinada nas

soluções de CaCl2 0,01 mol L-1 e na superfície dos frascos, comparada com

soluções de abamectina recém preparadas. ............................................................ 62

Figura III.10 - Porcentagem de sorção média (n = 2) de abamectina nos solos

N1, N2, S1 e S2, utilizando diferentes razões solo:solução (m/v)............................. 63

Figura III.11 - Porcentagem de abamectina sorvida nos solos N1, N2, S1 e S2

em função do tempo. ............................................................................................... 64

Figura III.12 - Cinéticas de sorção da abamectina nos solos N1, N2, S1 e S2,

ajustadas ao modelo de PSO. .................................................................................. 65

Figura III.13 - Isotermas de sorção e dessorção de abamectina nos solos N1,

N2, S1 e S2, na forma não linearizada (a) e linearizada (b). .................................... 68

Figura IV.1 - Cromatograma da abamectina: 1) abamectina B1a, a 250 ng mL-1,

em acetonitrila. Condições cromatográficas: coluna cromatográfica

LiChroCART® 55-4 Purospher® STAR RP-18 (4,0 mm x 50 mm, 3 µm); fase

móvel metanol:água 98:2 (v/v) em modo isocrático; temperatura da coluna a 30

ºC; vazão de 0,8 mL min-1; volume de injeção de 5 μL; comprimentos de onda de

excitação e emissão fixados em 365 nm e 470 nm, respectivamente. ..................... 81

Figura IV.2 - Recuperação média (n = 2) da abamectina em amostras do solo

N1, a 100 ng g-1, após extração sólido-líquido com acetonitrila, metanol e

acetato de etila (2 x 10 mL), assistida por ultrassom (20 min). ................................. 82

Figura IV.3 - Recuperação média (n = 2) da abamectina em amostras do solo

N1, a 100 ng g-1, após extração sólido-líquido com: (a) acetonitrila (2 x 10 mL),

assistida por agitação em vortex (1 min) ou ultrassom (20 min), e (b) acetonitrila,

assistida por agitação em vortex (1 min), variando-se o volume de solvente. .......... 83

Figura IV.4 - Cromatogramas das amostras branco de solo N1 e S2 e da

abamectina (ABA) em acetonitrila, a 250 ng mL-1, empregando coluna


3 µm), fase móvel metanol:água 98:2 (v/v) em modo isocrático, temperatura da

coluna a 30 ºC, vazão de 0,8 mL min-1, volume de injeção de 5 μL e



Figura IV.5 - Curvas analíticas da abamectina nos solos N1 e S2, na faixa de

concentração de 5 a 125 ng g-1, e os respectivos gráficos de resíduos. ................... 85

Figura IV.6 - Cinéticas de dissipação da abamectina em solos não estéreis (N1

e S2), ajustadas ao modelo de primeira ordem. ....................................................... 87

Figura IV.7 - Concentração de abamectina em solos estéreis (N1 e S2) em

função do tempo. ..................................................................................................... 88

LISTA DE TABELAS

Tabela I.1 - Propriedades físico-químicas das avermectinas (Merck Index, 2006;

Krogh et al., 2008a; Milhome et al., 2009; Tomasz et al., 2010; Horvat et al.,

2012)........................................................................................................................ 23

Tabela I.2 - Tamanho aproximado de partículas finas do solo. ................................ 33

Tabela III.1 - Propriedades físico-químicas e texturais dos solos selecionados. ...... 46

Tabela III.2 - Parâmetros de conformidade do sistema cromatográfico para

abamectina (B1a e B1b). ............................................................................................ 56

Tabela III.3 - Parâmetros cinéticos de sorção da abamectina nos solos N1, N2,

S1 e S2, a partir dos ajuste dos dados ao modelo de PSO. ..................................... 65

Tabela III.4 - Parâmetros de sorção e dessorção de abamectina nos solos N1,

N2, S1 e S2.............................................................................................................. 69

Tabela IV.1 - Parâmetros de conformidade do sistema cromatográfico para

abamectina (B1a). ..................................................................................................... 82

Tabela IV.2 - Parâmetros cinéticos de dissipação da abamectina nos solos não

estéreis (N1 e S2) e medidas de respirometria dos solos. ....................................... 88

Tabela IV.3 - Índice de vulnerabilidade de águas subterrâneas (GUS) para

abamectina, a partir dos solos N1 e S2. ................................................................... 91

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABA Abamectina

ANVISA Agência Nacional de Vigilância Sanitária

ATFA Anidrido trifluoracético

CNA Confederação da Agricultura e Pecuária do Brasil

CO Carbono orgânico

CPV Compêndio de Produtos Veterinários

CRA Capacidade de retenção de água

CTC Capacidade de troca catiônica

CV Coeficiente de variação

DOR Doramectina

EMA Agência Europeia de Medicamentos (European Medicines Agency)

EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária

EMM Emamectina

EPA Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (Environmental

Protection Agency)

EPR Eprinomectina

FAO Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura

(Food and Agriculture Organization of the United Nations)

FDA Agência Norte Americana de Administração de Alimentos e

Medicamentos (Food and Drug Administration)

GABA Ácido gama-aminobutírico

GUS Índice de vulnerabilidade de águas subterrâneas (Groundwater

ubiquity score)

HPLC-FLD Cromatografia líquida de alta eficiência associada ao detector de

fluorescência (High performance liquid chromatography with

fluorescence detection)

IAC Instituto Agronômico de Campinas

IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

IEA Instituto de Economia Agrícola

INMET Instituto Nacional de Meteorologia

IVR Ivermectina

JECFA Comitê de Especialistas em Aditivos Alimentares (Joint Expert

Committee on Food Additives)

LANAGRO Laboratório Nacional Agropecuário

LD Limite de detecção

LQ Limite de quantificação

LMR Limite máximo de resíduo

MAPA Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento

MI 1-Metilimidazol

MMA Ministério do Meio Ambiente

MO Matéria Orgânica

OECD Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico

(Organization for Economic Co-operation and Development)

PA Para análise

PAMVet Programa de análise de resíduos de medicamentos veterinários em

alimentos de origem animal

PEC Concentração ambiental previsível (Predicted environmental

concentration)

PIB Produto interno bruto

PP Polipropileno

PPO Pseudo-primeira-ordem

PSO Pseudo-segunda-ordem

PTFE Politetrafluoretileno

SEL Selamectina

SINDAN Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Saúde Animal

u.f. Unidade de fluorescência

UNICAMP Universidade Estadual de Campinas

UV-Vis Ultravioleta-visível

VICH Conferência Internacional de Harmonização dos Medicamentos

Veterinários (Veterinary International Conference on Harmonization)

WHO Organização Mundial de Saúde (World Health Organization)

SUMÁRIO

CAPÍTULO I - INTRODUÇÃO ................................................................................. 17

I. 1 - O uso de avermectinas na agropecuária ...................................................... 18

I. 2 - As avermectinas ........................................................................................... 20

I. 3 - Entrada e disseminação de avermectinas no ambiente ................................ 25

I. 4 - Riscos decorrentes da presença de avermectinas no ambiente ................... 27

I. 5 - Avaliação dos impactos causados por fármacos veterinários no ambiente ... 29

I. 5.1 - Sorção e dissipação de fármacos veterinários em solos ........................ 31

I. 6 - O solo ........................................................................................................... 32

I. 6.1 - Solos do Estado de São Paulo ............................................................... 36

I. 7 - Determinação de avermectinas em amostras ambientais ............................. 38

CAPÍTULO II - OBJETIVOS .................................................................................... 40

CAPÍTULO III - SORÇÃO DE ABAMECTINA EM SOLOS ...................................... 42

III. 1 - PARTE EXPERIMENTAL ........................................................................... 44

III. 1.1 - Equipamentos e materiais .................................................................... 44

III. 1.2 - Solventes, reagentes e padrão analítico ............................................... 45

III. 1.3 - Amostras de solo .................................................................................. 45

III. 1.4 - Condições cromatográficas para a determinação de abamectina em

soluções de solo ................................................................................................ 46

III. 1.5 - Preparo das soluções de abamectina ................................................... 47

III. 1.6 - Método de extração de abamectina de soluções de solo...................... 47

III. 1.7 - Validação do método para determinação de abamectina em

soluções de solo ................................................................................................ 48

III. 1.8 - Estabilidade da abamectina em soluções aquosas e adsorção nos

frascos empregados .......................................................................................... 49

III. 1.9 - Razão solo:solução .............................................................................. 49

III. 1.10 - Cinética de sorção .............................................................................. 50

III. 1.11 - Isotermas de sorção e dessorção ....................................................... 51

III. 2 - RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................. 53

III. 2.1 - Método cromatográfico para a determinação de abamectina em

soluções de solo ................................................................................................ 53

III. 2.2 - Método de extração de abamectina de soluções de solo...................... 57

III. 2.3 - Validação do método para determinação de abamectina em

soluções de solo ................................................................................................ 58

III. 2.4 - Estabilidade da abamectina em solução aquosa e adsorção nos

frascos empregados .......................................................................................... 61

III. 2.5 - Razão solo:solução .............................................................................. 63

III. 2.6 - Cinética de sorção ................................................................................ 64

III. 2.7 - Isotermas de sorção e dessorção ......................................................... 67

CAPÍTULO IV - DISSIPAÇÃO AERÓBIA DE ABAMECTINA EM SOLOS .............. 73

IV. 1 - PARTE EXPERIMENTAL ........................................................................... 74

IV. 1.1 - Equipamentos e materiais .................................................................... 74

IV. 1.2 - Solventes, reagentes e padrão analítico .............................................. 75

IV. 1.3 - Amostras de solo ................................................................................. 75

IV. 1.4 - Condições cromatográficas para a determinação de abamectina em

solos ............................................................................................................. 76

IV. 1.5 - Preparo das soluções de abamectina .................................................. 76

IV. 1.6 - Método de extração de abamectina de solos ....................................... 76

IV. 1.7 - Validação do método para determinação de abamectina em solos ...... 77

IV. 1.8 - Dissipação aeróbia ............................................................................... 78

IV. 1.9 - Avaliação do risco de contaminação de água por abamectina ............. 80

IV. 2 - RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................. 81

IV. 2.1 - Método cromatográfico para a determinação de abamectina em

solos ............................................................................................................. 81

IV. 2.2 - Método de extração de abamectina em solos ...................................... 82

IV. 2.3 - Validação do método para determinação de abamectina em solos ...... 83

IV. 2.4 - Dissipação aeróbia ............................................................................... 86

IV. 2.5 - Avaliação do risco de contaminação de água por abamectina ............. 90

CAPÍTULO V - CONCLUSÕES ............................................................................... 92

CAPÍTULO VI - REFERÊNCIAS .............................................................................. 96

17

CAPÍTULO I - INTRODUÇÃO

18

I. 1 - O uso de avermectinas na agropecuária

Os medicamentos de uso veterinário são produzidos e utilizados em larga

escala em todo o mundo e sua diversidade aumenta a cada ano. Antimicrobianos,

antiparasitários, anti-inflamatórios, anestésicos, antissépticos, hormônios e outros

produtos têm sido amplamente empregados no setor agropecuário para o controle

de doenças, alavancando a produtividade e a oferta de alimentos de origem animal,

bem como a competitividade do agronegócio em nível nacional e internacional. Em

2014, a indústria de saúde animal movimentou, em nível mundial, aproximadamente

24 bilhões de dólares. No Brasil, o faturamento chegou a 4,421 bilhões de reais,

sendo que 22% deste montante corresponderam à comercialização de

antiparasitários (SINDAN, 2015a).

Dentre os grupos de fármacos disponíveis para o controle de doenças

parasitárias, os mais utilizados são os benzimidazóis, as pirimidinas, os

imidazotiazóis e as lactonas macrocíclicas, que se diferenciam pelo mecanismo de

ação e pelas formas de eliminação parasitária (Molento, 2005). Entre eles, as

lactonas macrocíclicas, grupo que compreende as avermectinas e milbemicinas,

estão entre os antiparasitários mais empregados na saúde animal para o tratamento

e profilaxia de endoparasitoses e ectoparasitoses no Brasil. Mais de 85% das

formulações de antiparasitários endectocidas registradas no Compêndio de Produtos

Veterinários (CPV) do Sindicato Nacional da Indústria de Produtos para Saúde

Animal (SINDAN) correspondem a formulações de avermectinas, sendo estas

administradas principalmente no tratamento de equinos, suínos, bovinos, ovinos e

caprinos (SINDAN, 2015b).

O Brasil é um dos cinco maiores mercados veterinários do mundo e vem

apresentando crescimento sustentado principalmente pelo regime de criação

intensiva e aumento significativo na produção de alimentos de origem animal com

qualidade sanitária (Capanema et al., 2007). O país é um dos maiores produtores

mundiais de proteína animal e tem no mercado interno o principal destino de sua

produção. No ano de 2010, 75% da produção brasileira de carnes (bovina, suína e

de aves), estimada em 24,5 milhões de toneladas, foi consumida internamente no

país. De acordo com o Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento (MAPA),

a previsão é de que até 2020 o mercado interno seja responsável pelo consumo de

50% de todo produto pecuário produzido no Brasil. Em relação às exportações, a

19

participação brasileira no comércio internacional vem crescendo a cada ano, com

destaque para a produção de carne bovina, suína e de frango. Segundo o MAPA,

até 2020, a expectativa é de que a produção nacional de carnes suprirá 44,5% do

mercado mundial, mantendo o Brasil na posição de primeiro exportador mundial de

carnes bovina e de frango (MAPA, 2015a).

A bovinocultura é um dos principais destaques do agronegócio brasileiro

no cenário mundial, sendo o Brasil o dono do segundo maior rebanho efetivo do

mundo, com cerca de 200 milhões de cabeças. Além de atender o mercado interno,

o país assumiu a liderança nas exportações de carne bovina, desde 2008, com

vendas em mais de 180 países, e a tendência é de que as exportações aumentem

ainda mais nos próximos anos, com previsão de crescimento de 2,15% ao ano

(MAPA, 2015a). No ano de 2013, foram abatidas 34,4 milhões de cabeças de

bovinos no Brasil, somando-se bois, vacas e novilhos, com presença da atividade

em todos os estados brasileiros. Os estados de Mato Grosso, Mato Grosso do Sul e

São Paulo lideraram os abates, com quase 40% do total. O número de bovinos

enviados para o abate pelo Estado de São Paulo foi de aproximadamente 3,5

milhões de cabeças, mais de 10% do total nacional (IBGE, 2014; IEA, 2014).

No Brasil, as avermectinas estão entre os antiparasitários de maior

sucesso comercial e mais comumente administrados no gado. Estão registrados no

SINDAN 133 produtos veterinários contendo fármacos do grupo das avermectinas

para bovinos, incluindo os princípios ativos abamectina, doramectina, eprinomectina

e ivermectina, sendo que abamectina e ivermectina contribuem com o maior número

de formulações (SINDAN, 2015b). Esta preferência é provavelmente uma

consequência de sua atividade endectocida estendida e também devido às lentas

taxas de eliminação destes compostos em bovinos (Rübensam et al., 2013).

Entre as avermectinas mais usadas como antiparasitários na medicina

veterinária, a abamectina tem sido usada também como agrotóxico em culturas

agrícolas contra ácaros e pragas de insetos (Valenzuela et al., 2000; Milhome et al.,

2009; Qiao et al., 2012; Kim et al., 2014). No Brasil, a abamectina é a única

avermectina registrada como produto agrotóxico pelo MAPA, num total de 15

formulações, indicada para aplicação foliar em culturas de algodão, batata, café,

citros, coco, cravo, crisântemo, ervilha, feijão, feijão-vagem, figo, maçã, mamão,

manga, melancia, melão, morango, pepino, pera, pêssego, pimentão, rosa, tomate e

uva (MAPA, 2015b).

20

O uso de agrotóxicos para o controle de pragas e doenças é considerado

extremamente relevante no modelo de desenvolvimento da agricultura no país, que

visa o atendimento à crescente demanda por alimentos e produtos agropecuários,

em quantidade e qualidade. Com terras férteis, extensas e clima propício para a

agricultura, o Brasil é um dos principais produtores e fornecedores mundiais de

alimentos e também o maior consumidor de produtos agrotóxicos no mundo.

Projeções do MAPA apontam que, até 2020, a produção de produtos agrícolas do

país vai representar um terço da comercialização mundial, em função da crescente

demanda dos países asiáticos (MAPA, 2015c; MMA, 2015).

O Brasil se destaca na produção de soja, milho, arroz, feijão, café e cana-

de-açúcar, sendo a cultura de soja a que mais cresceu nas últimas três décadas e

que hoje representa o maior peso na balança comercial brasileira, correspondendo a

49% da área plantada em grãos do país. Outra cultura de comparável relevância é a

de algodão, tendo o Brasil alcançado o terceiro lugar na exportação do produto

(MAPA, 2015c). O país vem se destacando também na produção de suco de laranja,

tendo obtido, em 2014, participação em 77% na exportação do produto, liderando o

ranking do comércio mundial (CNA, 2015).

Em 2014, o agronegócio aumentou sua participação no Produto Interno

Bruto (PIB) brasileiro em 3,8%, alcançando 21,3% do total. Em um ano de

dificuldade econômica como o de 2015, o agronegócio foi o único setor em

crescimento, comparado com os demais setores da economia. Enquanto o PIB

brasileiro retraiu 3,8%, o do agronegócio cresceu 1,8%. A indústria sofreu queda de

6,2% e o setor de serviços recuou 2,7% (CNA, 2015; MAPA, 2016).

I. 2 - As avermectinas

As avermectinas são lactonas macrocíclicas, produzidas naturalmente

pelo micro-organismo Streptomyces avermitilis no solo, altamente eficazes contra

espécies de nematoides e artrópodes. Seu desenvolvimento e a descoberta de sua

atividade anti-helmíntica ocorreram como resultado de uma colaboração entre a

empresa norte americana Merck Sharp & Dohme e o Instituto Kitasato do Japão, em

1974. Um micro-organismo, mais tarde denominado de Streptomyces avermitilis, foi

isolado de uma amostra de solo japonês por Satoshi Õmura e Ruiko Oiwa,

pesquisadores do Instituto Kitasato, e demonstrou ter bioatividade após realização

21

de testes preliminares in vitro. Um caldo de fermentação da amostra foi então

enviado à Merck, onde foram realizados testes in vivo, pelo microbiologista Yu-lin

Kong, usando camundongos infectados com Nematospiroides dubis, a partir dos

quais foi possível constatar atividade anti-helmíntica excepcional (Õmura, 2008;

Campbell, 2012).

Foram identificados dois principais pares de homólogos de lactonas

macrocíclicas, como produtos naturais da fermentação do actinomiceto

Streptomyces avermitilis no solo, classificadas como A1, A2, B1 e B2, de acordo com

algumas características estruturais (Figura I.1). As estruturas da série “A” possuem

um grupo metoxila no carbono 5 e as da série B uma hidroxila na mesma posição.

Os compostos da série “1” apresentam uma dupla ligação entre os carbonos 22 e

23, enquanto os da série “2” apresentam uma ligação simples entre os carbonos 22

e 23 com um grupo hidroxila no carbono 23. Estes compostos foram ainda

subdivididos em componentes principais, denominados A1a, A2a, B1a e B2a, e

secundários, denominados, A1b, A2b, B1b e B2b, sendo que a série “a” possui um

grupo sec-butil no carbono 25, enquanto na série “b” o substituinte é o grupo

isopropil na mesma posição (Gerenutti & Spinosa, 1997).

O

CH3

H3C

O

O

YX

O

CH3

O

CH3

OR1

OH

O

CH3

R2

O

OCH3

H3C

O

O

HO

H3C

OCH3

12

8

23

6

19

5

2

1

25

22

17

13

Figura I.1 - Estrutura química das avermectinas.

A avermectina B1, conhecida comercialmente por abamectina, é

considerada a mais importante avermectina produzida naturalmente, devido à sua

22

elevada atividade antiparasitária contra um amplo espectro de parasitas em

mamíferos. O composto é uma mistura de homólogos, contendo não menos do que

80% do homólogo B1a e não mais do que 20% do homólogo B1b.

Inúmeras modificações químicas foram realizadas em sua estrutura no

intuito de reduzir a toxicidade nos animais. A saturação da dupla ligação entre os

carbonos 22 e 23 deu origem à droga sintética revolucionária 22,23

diidroavermectina B1, denominada ivermectina. O composto exibiu excelente

atividade antiparasitária contra endo e ectoparasitas, sendo introduzida

comercialmente em 1981 como a droga antiparasitária de mais amplo espectro

fabricada até então. O sucesso comercial foi tão grande que em apenas dois anos

se tornou a opção mais empregada na saúde animal como antiparasitário.

As primeiras lactonas macrocíclicas lançadas no mercado para o

tratamento de parasitoses em animais foram a abamectina e a ivermectina. Todavia,

não só na medicina veterinária as avermectinas tiveram sucesso comercial. Em

1985, as avermectinas, principalmente a abamectina, passaram a ser

comercializadas também como agrotóxicos e, em 1987, a ivermectina foi empregada

pela primeira vez no tratamento de oncocercose dérmica e ocular em humanos

(Gerenutti & Spinosa, 1997; Õmura, 2008; Campbell, 2012).

Pela descoberta da avermectina, cujos derivados reduziram radicalmente

a incidência de oncocercose e filariose linfática, algumas das doenças parasitárias

mais devastadoras representando um importante problema de saúde global, o

prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia de 2015 foi concedido aos cientistas William

C. Campbell e Satoshi Õmura (Nobel Prize, 2015).

As avermectinas atuam no sistema nervoso, inibindo os impulsos elétricos

ao interagir com os canais de cloro ativados por glutamato, em invertebrados, e com

canais de íons cloreto mediados por outros neurotransmissores, como o ácido gama-

aminobutírico (GABA), tanto em invertebrados como em vertebrados. Ambos os

processos promovem o aumento da permeabilidade dos íons cloreto e

hiperpolarização das células nervosas e musculares, provocando distúrbios nas

transmissões nervosas, paralisia e eventual morte dos indivíduos (Õmura, 2008;

Lumaret et al., 2012).

A estrutura molecular e algumas propriedades físico-químicas das

principais avermectinas usadas atualmente estão apresentadas na Tabela I.1.

23

Tabela I.1 - Propriedades físico-químicas das avermectinas (Merck Index, 2006;

Krogh et al., 2008a; Milhome et al., 2009; Tomasz et al., 2010; Horvat et al., 2012).

Avermectina Propriedade

Abamectina (ABA)

O

CH3

H3C

O

O

O

CH3

O

CH3

OH

OH

O

CH3

R

O

OCH3

H3C

O

O

HO

H3C

OCH3

Fórmula molecular: C48H72O14 (B1a) C47H70O14 (B1b)

Massa molar: 873,1 g mol-1 (B1a) 859,1 g mol-1 (B1b)

Solubilidade (água): 1,21 μg mL-1

Log Kow: 4,4 Nenhum valor de pKa é reportado na literatura em pH 1-12.

Doramectina (DOR)

O

CH3

H3C

O

O

O

CH3

O

CH3

OH

OH

O

O

OCH3

H3C

O

OH3C

HO

OCH3

Fórmula molecular: C50H74O14

Massa molar: 899,1 g mol-1

Log Kow = 5,3

Emamectina (EMM)

O

CH3

H3C

O

O

O

CH3

O

CH3

OH

OH

O

CH3

R

O

OCH3

H3C

O

O

HN

H3C

OCH3

H3C

Fórmula molecular: C49H75NO13 (B1a) C48H73NO13 (B1b)


Solubilidade (água): 24 μg mL-1

Log Kow = 5,5

pKa = 4,2 / 7,6

ABA B1a; R = CH2CH3

ABA B1b; R = CH3

EMM B1a; R = CH2CH3

EMM B1b; R = CH3

24

Avermectina Propriedade

Eprinomectina (EPR)

O

CH3

H3C

O

O

O

CH3

O

CH3

OH

OH

O

CH3

R

O

OCH3

H3C

O

O

HN

H3C

OCH3

O

H3C

Fórmula molecular: C50H75NO14 (B1a) C49H73NO14 (B1b)


Log Kow: 4,4

Ivermectina (IVR)

O

CH3

H3C

O

O

O

CH3

O

CH3

OH

OH

O

CH3

R

O

OCH3

H3C

O

O

HO

H3C

OCH3

Fórmula molecular: C48H74O14 (B1a) C47H72O14 (B1b)


Solubilidade (água): 4 μg mL-1

Log Kow: 4,6

Selamectina (SEL)

O

CH3

H3C

O

O

O

CH3

O

CH3

N

OH

O

O

OCH3

H3C

HO

HO

Fórmula molecular: C43H63NO11

Massa molar: 770,0 g mol-1

Log Kow: 3,2

EPR B1a; R = CH2CH3

EPR B1b; R = CH3

IVR B1a; R = CH2CH3

IVR B1b; R = CH3

25

I. 3 - Entrada e disseminação de avermectinas no ambiente

Apesar da ampla utilização de fármacos veterinários na cadeia de

produção animal, essenciais para o controle de pragas e doenças a fim de garantir o

aumento e a qualidade da produção, a falta de informações sobre a fabricação,

venda, utilização e dosagem são comuns.

No Brasil, estão disponíveis mais de 180 medicamentos de uso veterinário

contendo as avermectinas como princípio ativo. Estão registradas no SINDAN 119

formulações de ivermectina, comercializadas por mais de 40 empresas diferentes, e

56 formulações de abamectina, comercializadas por mais de 30 empresas, para

serem administradas via subcutânea, tópica, intramuscular ou oral. Doramectina,

eprinomectina e selamectina totalizam apenas oito formulações disponíveis

comercialmente (SINDAN, 2015b).

As doses a serem aplicadas e os períodos de carência das formulações

são variados. Para bovinos, as doses de abamectina variam de 200 a 2000 μg kg-1

de peso vivo e os períodos de carência variam de 21 a 122 dias. Além disso,

algumas das bulas fornecidas pelos fabricantes e disponíveis no SINDAN não

fornecem o registro completo dos medicamentos veterinários. Em algumas delas

estão omitidas informações importantes como o número e o ano de registro do

medicamento, a dosagem, a via de administração ou até mesmo o período de

carência. Quase 30% das bulas correspondentes às formulações de abamectina

para bovinos não fornecem o registro completo, sendo que em 11% das bulas, o

período de carência, por exemplo, não consta (SINDAN, 2015b).

Cabe destacar que o Brasil ainda não realiza a fiscalização de todos os

produtos de uso veterinário comercializados no mercado nacional. Em 2011, o

MAPA publicou a Portaria no 577, que estabelece os requisitos específicos para a

habilitação de laboratórios para a realização de análises na área de controle de

medicamentos veterinários e produtos afins, interessados em integrar a Rede

Nacional de Laboratórios Agropecuários (MAPA, 2011). Apesar disso, a inspeção

desses produtos, por meio de análises em laboratórios oficiais, e a avaliação de

conformidade com relação às informações declaradas pelos fabricantes ainda é

bastante limitada no Brasil, restringindo-se apenas ao Laboratório Nacional

Agropecuário de São Paulo (LANAGRO-SP), localizado na cidade de Campinas, que

26

iniciou a fiscalização do teor de ivermectina e abamectina em medicamentos de uso

veterinário.

Uma maior fiscalização para a comercialização de produtos veterinários,

incluindo procedimentos que comprovem sua eficácia, qualidade e segurança, além

da criação de instrumentos que possibilitem o incentivo do uso correto e consciente

de produtos legalizados, é imprescindível, uma vez que o interesse em aumentar a

produtividade, acelerando o ganho de peso do animal e diminuindo o tempo de

abate, é cada vez maior. O desrespeito às boas práticas agropecuárias, entre essas

a forma de aplicação, dosagem, intervalos de aplicação e períodos de carência,

pode levar a contaminação ambiental e de espécies de animais e a presença de

resíduos nos alimentos.

O uso de avermectinas no setor agropecuário representa importantes vias

de entrada e disseminação desses compostos no ambiente. Muitos dos fármacos

administrados não são completamente metabolizados no organismo do animal,

dependendo das propriedades físico-químicas da substância, do modo de aplicação,

da espécie animal e do tempo de tratamento, sendo excretados nas fezes e urina na

forma dos compostos de origem. Altos níveis de avermectinas têm sido detectados

nas fezes de animais tratados, indicando que a maior parte da dose administrada é

excretada sem transformação (Alvinerie et al., 1999; Perez et al., 2001; Kolar et al.,

2006; Jiang et al., 2007). Fármacos e seus metabólitos podem então ser

depositados no solo diretamente através dos excrementos dos animais ou da

aplicação de esterco para fins de adubação na agricultura. Resistência de

avermectinas à dissipação em fezes de animais pode resultar em uma elevada carga

destes compostos no solo (Erzen et al., 2005; Litskas et al., 2013).

Uma vez no solo, tais compostos podem ser potencialmente

transportados para os sistemas aquáticos. O grau de distribuição entre sólido e água

determina seu comportamento e destino no ambiente. A ligação de um composto ao

solo, em grande parte, determina se o mesmo é susceptível de contaminar águas

subterrâneas ou de ser transportado em águas de escoamento (Boxall et al., 2003;

Horvat et al., 2012).

Os solos podem ainda ser expostos através do uso agrícola. Os

agrotóxicos podem atingir o solo e as águas superficiais e subterrâneas,

principalmente devido aos ventos e à água das chuvas, que promovem a deriva, a

lavagem das folhas tratadas, lixiviação e a erosão (MMA, 2015).

27

Outra via importante da entrada de fármacos veterinários no ambiente é o

uso direto na aquicultura, em que estes compostos são liberados diretamente em

águas superficiais. Um levantamento realizado por pesquisadores da Universidade

de São Paulo, junto a proprietários de pisciculturas, para avaliar o uso de

praguicidas nas atividades aquícolas na bacia hidrográfica do Rio Mogi Guaçu,

aponta a falta de critérios na escolha das formulações a serem utilizadas e das

quantidades administradas (Luvizotto-Santos et al., 2009). Dados levantados em

pisciculturas do Estado do Rio Grande do Sul indicam que o percentual de uso de

fármacos no tratamento de lerneose é de 19,04% para avermectinas, 9,52% para

organofosforados e de 33,33% para o diflubenzuron, embora formulações contendo

avermectinas como princípio ativo não sejam oficialmente registradas para este fim

no Brasil (Mabilia & Souza, 2006; SINDAN, 2015b).

Ainda, a entrada de fármacos no ambiente pode ocorrer via efluentes

industriais e domésticos contaminados e devido ao despejo inapropriado de

embalagens e medicamentos não utilizados (Boxall et al., 2003).

I. 4 - Riscos decorrentes da presença de avermectinas no ambiente

Embora efetivas em baixas doses de aplicação, as avermectinas são

neurotóxicas e podem afetar a sobrevivência, o crescimento e a reprodução de

espécies de animais, oferecendo riscos aos ecossistemas terrestres e organismos

aquáticos mesmo em concentrações muito baixas.

Estudos sobre o efeito da abamectina em ambiente aquático revelaram

que a substância demonstrou ser tóxica para organismos pertencentes a diferentes

níveis tróficos, sendo que zooplâncton (representado por Daphnia similis) foi mais

sensível do que insetos (Chironomus xanthus) e peixes (Danio rerio). Para Daphnia

similis, a concentração letal para redução de 50% dos indivíduos (CL50) foi de 5,1 ng

L-1, para Chironomus xanthus foi de 2,67 μg L-1 e para Danio rerio foi de 33 μg L-1

(Novelli, 2010). Outros estudos demonstraram que ivermectina é capaz de penetrar

no sistema nervoso central e de se acumular no cérebro de Sparus aurata (peixe

pargo), causando neurotoxicidade quanto administrada em doses mais altas do que

as recomendadas (Katharios et al., 2004).

Estudos de toxicidade em crustáceos (Daphnia magna) também

confirmaram o possível risco da presença de ivermectina para ecossistemas

28

aquáticos. Concentrações de ivermectina na ordem de pg L-1 podem levar a uma

diminuição da população de crustáceos, mesmo em curtos períodos de exposição

(Garric et al., 2007).

Existe também uma preocupação referente à interferência destas

substâncias na redução de micro-organismos e espécies de invertebrados que se

desenvolvem no solo, essenciais para a manutenção da qualidade do solo, uma vez

que desempenham papel importante na decomposição de matéria orgânica e

liberação de nutrientes.

Em estudos realizados por Jensen e colaboradores, abamectina mostrou

toxicidade significativa sobre o crescimento de minhocas (Eisenia fetida). A

reprodução das minhocas também foi afetada, já que a produção de casulos foi

reduzida em concentrações de abamectina acima de 0,25 mg kg-1 e ausente em

concentrações acima de 5 mg kg-1 (Jensen et al., 2007). Outros estudos mostraram

que a reprodução de espécies de colêmbolos, Folsomia candida e Folsomia

fimetaria, foi afetada em concentrações de abamectina de 0,25 e 0,5 mg kg-1 de solo

seco, respectivamente (Diao et al., 2007).

Avaliação da toxicidade de avermectinas em invertebrados presentes no

solo e em fezes de ovinos tratados demonstrou que a abamectina foi mais tóxica do

que a doramectina. No solo, minhocas (Eisenia andrei) foram as espécies mais

afetadas com CL50 de 18 e 228 mg kg-1 de solo seco, para abamectina e

doramectina, respectivamente. CL50 entre 67 e 111 mg kg-1, para abamectina, e

maior do que 300 mg kg-1, para doramectina, foram reportados para as espécies de

colêmbolos (Folsomia candida), isópodes (Porcellio scaber) e enquitreídeos

(Enchytraeus crypticus). Quando expostos nas fezes, colêmbolos e enquitreídeos

apresentaram CL50 de 1,0 a 1,4 mg kg-1, para abamectina, e de 2,2 a 2,4 mg kg-1,

para doramectina (Kolar et al., 2008).

Outra consequência do uso excessivo de avermectinas é o

desenvolvimento de resistência parasitária, induzida pela grande variedade de

produtos químicos usados no controle de parasitas, muitas vezes administrados sem

critérios epidemiológicos, com dosagens incorretas e falhas no manejo (Sangster,

1999). Redução da atividade de antiparasitários em equinos no Brasil, devido à

resistência do nematoide Parascaris equorum frente às macrolactonas ivermectina e

moxidectina, foi reportada na literatura (Molento, 2005). Situação igualmente

alarmante ocorreu em bovinos de corte, devido à resistência de espécies de

29

parasitas nematoides (Cooperia e Haemonchus) às avermectinas doramectina e

ivermectina (Rangel et al., 2005).

Por estas razões, cada vez mais atenção é dada ao risco de ocorrência

de resíduos de avermectinas em alimentos e no ambiente. O desenvolvimento de

métodos analíticos para sua determinação é importante não apenas no que diz

respeito à saúde pública, mas também porque permite que as condições ambientais

sejam monitoradas.

I. 5 - Avaliação dos impactos causados por fármacos veterinários no

ambiente

Estudos direcionados para a avaliação do impacto ambiental causado por

compostos químicos de uso intensivo, como fármacos veterinários, são de grande

importância para o estabelecimento de parâmetros restritivos às suas aplicações,

evitando-se danos futuros. No âmbito internacional, progressos significativos têm

sido alcançados quanto à regulamentação dos requisitos para avaliação dos

impactos provocados pela presença destes compostos no ambiente.

Avaliações dos impactos provocados por fármacos veterinários a

organismos terrestres e aquáticos, como peixes, algas, crustáceos, micróbios,

minhocas e plantas, passaram a ser requeridas pela Agência Norte Americana de

Administração de Alimentos e Medicamentos (FDA, Food and Drug Administration)

em 1980 e pela União Europeia em 1998 no registro de medicamentos (Pereira et

al., 2012).

Valores de LMR (limite máximo de resíduo) para resíduos de fármacos

veterinários em alimentos têm sido estabelecidos pela Comissão do Codex

Alimentarius, por meio de avaliações toxicológicas e segundo recomendações do

Comitê de Especialistas em Aditivos Alimentares (JECFA, Joint Expert Committee on

Food Additives), administrado pela Organização das Nações Unidas para

Alimentação e Agricultura (FAO, Food and Agriculture Organization of the United

Nations) e Organização Mundial de Saúde (WHO, World Health Organization)

(Codex Alimentarius, 2015).

No entanto, ainda não existem legislações que estabeleçam limites

específicos para a concentração de fármacos veterinários em solos. Em 2001, a

Agência Europeia de Medicamentos (EMA, European Medicines Agency) determinou

30

um limite genérico de 100 μg kg-1, estabelecido com base em estudos toxicológicos

realizados com fármacos veterinários autorizados nos Estados Unidos (EMA, 2008;

Pereira et al., 2012).

Os Estados Unidos, Japão e União Europeia têm buscado a padronização

dos estudos que devem ser realizados para a avaliação de novos produtos

veterinários quanto aos possíveis riscos ambientais, por meio da Conferência

Internacional de Harmonização dos Medicamentos Veterinários (VICH, Veterinary

International Conference on Harmonization).

O processo de avaliação dos impactos causados por fármacos

veterinários no ambiente, conforme estabelecido pela EMA, inclui a determinação da

concentração ambiental previsível (PEC, predicted environmental concentration) do

fármaco e/ou metabólitos que é lançada no solo pelas fezes e urina dos animais.

Para o cálculo da PEC são considerados diversos fatores, como o número de

animais criados em determinado espaço por ano, o tipo de criação, a dose diária do

fármaco, o período de tratamento, o peso corpóreo do animal, a densidade do solo,

entre outros. Informações a respeito do metabolismo e da excreção do fármaco,

biodegradação no esterco, no solo e em ambientes aquáticos, também podem ser

consideradas para avaliação da exposição do fármaco. Devem ser realizados

também estudos físico-químicos (solubilidade em água, constantes de dissociação,

espectro de absorção UV-Vis, coeficiente de partição entre n-octanol e água,

pressão de vapor e ponto de fusão); estudos ambientais (sorção e dessorção no

solo, fotólise, hidrólise, lixiviação, degradação em solo e em sistemas aquáticos,

dependendo em qual meio o fármaco é preferencialmente acumulado) e estudos

toxicológicos (efeitos provocados pelo fármaco a organismos representativos de

ecossistemas terrestres ou aquáticos, dependendo de qual ambiente é mais

atingido) (EMA, 2008; Pereira et al., 2012).

O Brasil dispõe de um Programa de Análise de Resíduos de

Medicamentos Veterinários em Alimentos de Origem Animal (PAMVet), desenvolvido

pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) com o objetivo de

operacionalizar sua competência legal de controlar e fiscalizar resíduos de

medicamentos veterinários em alimentos (ANVISA, 2015). No entanto, não existe

nenhum programa responsável pelo acompanhamento destes produtos no ambiente.

31

I. 5.1 - Sorção e dissipação de fármacos veterinários em solos

O conhecimento dos processos que determinam o destino de fármacos

veterinários no ambiente é essencial para a avaliação do impacto ambiental

decorrente de sua aplicação.

O transporte, a transformação e a biodisponibilidade destes compostos

em solos e sedimentos, águas subterrâneas ou águas superficiais é dependente dos

processos de sorção, degradação e lixiviação, que por sua vez, são regulados pelas

propriedades físico-químicas das substâncias, tais como estrutura, solubilidade,

hidrofobicidade e especiação, e também do solo, como pH, quantidade de matéria

orgânica, textura e capacidade de troca catiônica, além das condições climáticas

locais (Boxall et al., 2003; Sarmah et al., 2006; Horvat et al., 2012). A avaliação do

comportamento de uma substância, após aplicação, é complexa e deve-se à

necessidade de se considerar a influência de agentes que atuam provocando seu

deslocamento físico e sua transformação química ou biológica, as quais podem

modificar as suas propriedades e influenciar no seu comportamento, inclusive com a

formação de subprodutos com propriedades distintas e cujos danos à saúde ou ao

meio ambiente são diferenciados (MMA, 2015).

Estudos de sorção são úteis para a geração de informações sobre a

mobilidade de compostos e sua distribuição no solo, na água e no ar. Eles podem

ser usados para estimar a disponibilidade de um produto químico para degradação,

absorção por organismos terrestres e aquáticos, lixiviação, volatilidade e

escoamento para águas naturais.

O grau de distribuição de um composto entre solo e água determina seu

comportamento e destino no ambiente. Fármacos com alta capacidade de sorção

tenderão a se acumular no solo e em sedimentos, enquanto compostos com baixa

capacidade de sorção serão lixiviados e poderão contaminar águas superficiais e

lençóis freáticos. Compostos fortemente sorvidos às partículas de solo podem ainda

ser removidos do local de aplicação juntamente com sedimentos de erosão.

Os riscos decorrentes da presença de fármacos veterinários no ambiente

dependem também da sua dissipação em solos e água. O conhecimento sobre a

persistência de um composto químico no ambiente é um dos indicativos sobre o

impacto ambiental que ele pode causar.

32

Processos de degradação como a fotodegradação, a biodegradação e a

degradação química podem ser responsáveis pela minimização dos problemas

associados com a persistência e o acúmulo de fármacos no ambiente. A formação

de ligações irreversíveis de um fármaco com as partículas do solo também é um

importante mecanismo de dissipação destes compostos no ambiente, já que as

moléculas tornam-se indisponíveis no solo.

Estudos sobre o comportamento de avermectinas em solos ainda são

escassos. Majoritariamente, as pesquisas têm sido realizadas em países com

condições climáticas e tipos de solos muito diferentes daqueles encontrados no

Brasil, contribuindo para comportamentos diferenciados dessas substâncias.

I. 6 - O solo

O solo é formado à superfície da crosta terrestre pela ação combinada de

clima, relevo e de organismos que atuam promovendo a alteração do material de

origem ao longo do tempo. Aliados a estes fatores, processos de transformação,

remoção, translocação e adição, promovem o surgimento dos diferentes tipos de

solos (Araujo et al., 2014).

Minerais e matéria orgânica compõem a fração sólida do solo, enquanto

ar e água ocupam o espaço poroso existente entre as partículas ou agregados do

solo (Figura I.2). A composição e a proporção destes componentes tem influência

nas propriedades físicas do solo, incluindo textura, estrutura e porosidade,

propriedades que, por sua vez, afetam o movimento da água e do ar no solo e,

também, o armazenamento de água para o crescimento das plantas (McCauley et

al., 2005).

33

Figura I.2 - Os componentes do solo (adaptado de McCauley et al., 2005).

O intemperismo físico e químico de rochas e minerais resulta numa ampla

faixa de tamanho de partículas de pedras, cascalho, areia, silte e partículas muito

pequenas de argila. A composição granulométrica de um solo faz referência ao

conjunto de todas as frações ou partículas do solo, incluindo desde as mais finas

(argila) até as mais grosseiras (calhaus e cascalhos), enquanto o termo textura é

empregado especificamente para a composição granulométrica de terra fina do solo

(fração menor que 2 mm de diâmetro) (IBGE, 2007).

Sendo assim, a textura de um solo é definida de acordo com a quantidade

relativa de partículas minerais de diferentes dimensões, classificadas como areia,

silte e argila (Tabela I.2), resultado do intemperismo de rochas de diferentes

composições (McCauley et al., 2005).

Tabela I.2 - Tamanho aproximado de partículas finas do solo.

Partícula do solo Diâmetro (mm)

Areia 2,0 – 0,05

Silte 0,05 – 0,002

Argila < 0,002

Os solos podem ser classificados de acordo com as frações de areia, silte

e argila em diferentes classes texturais, conforme o diagrama apresentado na Figura

I.3.

34

Figura I.3 - Triângulo textural: classes texturais de solos de acordo com as frações

de argila, silte e areia (IBGE, 2007).

As frações areia e silte são constituídas principalmente de minerais

resistentes ao intemperismo, como quartzo, além de outros minerais primários em

quantidades variáveis, como olivinas, anfibólios, piroxênios, feldspatos e micas, que

resguardam características da rocha de origem e são os fornecedores de nutrientes

para a fase líquida do solo e de elementos químicos para a formação dos minerais

secundários. A fração argila é composta por minerais de natureza secundária,

resultantes dos processos de alteração física, química e biológica de outros

minerais, ou por recombinação de elementos contidos na fase líquida do solo. Os

principais componentes da argila são os filossilicatos e os óxidos de ferro e alumínio

(Mota et al., 2007).

Os argilominerais são silicatos de alumínio, ferro e magnésio hidratados,

com estruturas cristalinas em camadas (filossilicatos) por associação de folhas de

tetraedros de SiO4 com folhas octaédricas de hidróxidos de metais tri e divalentes,

35

com oxigênio compartilhado entre as unidades estruturais. Alguns dos argilominerais

mais importantes são a caulinita, a ilita e a montmorilonita (Mello et al., 2011).

Tal como os argilominerais, os óxidos, hidróxidos e oxi-hidróxidos de ferro

e de alumínio, são predominantemente produtos de origem secundária. Devido à

sua natureza química, contribuem para o surgimento de cargas positivas,

dependendo do pH do solo, e podem reter ânions, principalmente os fosfatos,

nutrientes essenciais para as plantas. Além disso, exercem grande influência na

estruturação do solo, atuando como agentes de cimentação na formação e

estabilidade de agregados de tamanho pequeno. Mesmo em concentrações baixas

no solo, os óxidos de ferro tem alto poder de pigmentação e influenciam na

coloração do solo. Ocorrem no solo na forma cristalina, sendo as formas mais

comuns a hematita (Fe2O3), goethita (FeOOH ou Fe2O3.H2O), magnetita (Fe3O4) e

gibbsita (Al(OH)3 ou Al2O3.H2O) (Mota et al., 2007).

O material constituinte da fração de argila normalmente possui carga

líquida negativa e, pelo tamanho reduzido e elevada área superficial, representa,

juntamente com a matéria orgânica decomposta, a fração do solo responsável pelo

fenômeno de troca de cátions (McCauley et al., 2005).

A matéria orgânica do solo consiste de uma mistura de resíduos de

origem vegetal e animal, tendo sofrido em menor ou maior grau, a ação de micro-

organismos decompositores. Trata-se de um material em constante renovação,

composto por moléculas de natureza definida, como aminoácidos, carboidratos e

ácidos orgânicos, e por misturas altamente heterogêneas de macromoléculas, sem

estequiometria definida, chamadas de substâncias húmicas. Essas substâncias

contêm alta concentração de grupos fenólicos e grupos carboxílicos e, dependendo

de sua solubilidade, podem ser classificadas em três frações: ácidos húmicos

(solúveis em soluções básicas e insolúveis em soluções ácidas), ácidos fúlvicos

(solúveis tanto em soluções ácidas como básicas) e huminas (fração insolúvel em

qualquer condição de pH) (Huang et al., 2003).

A matéria orgânica exerce influência em muitas das propriedades do solo.

Do ponto de vista físico, promove maior agregação das partículas do solo e, dessa

forma, influencia na estabilidade dos agregados, volume e tamanho dos poros.

Quimicamente, a matéria orgânica decomposta influencia a capacidade de adsorção

de cátions pelo solo, denominada capacidade de troca catiônica (CTC), por

apresentar grupos químicos que adquirem carga negativa dependendo do pH do

36

meio, estando diretamente envolvida na retenção de metais pesados, fármacos

veterinários, agrotóxicos e outras substâncias químicas (McCauley et al., 2005).

I. 6.1 - Solos do Estado de São Paulo

Para realização deste trabalho foram utilizados quatro tipos de solos do

Estado de São Paulo, os argilossolos vermelho-amarelos, os latossolos vermelhos,

os latossolos vermelho-amarelos e os neossolos quartzarênicos, cujos nomes foram

definidos conforme o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (Embrapa, 1999).

Estes solos foram selecionados por orientação do Dr. Manoel Dornelas de Souza,

pesquisador da Embrapa Meio Ambiente, por serem característicos dos solos mais

encontrados no Estado de São Paulo.

De acordo com o mapa apresentado na Figura I.4, foi possível calcular

que os argilossolos vermelho-amarelos cobrem 41,2% da superfície do Estado, os

latossolos vermelhos 30,2%, os latossolos vermelho-amarelos 9,4% e os neossolos

quartzarênicos 3,6%. Os quatro solos cobrem, portanto, 84,4% de toda superfície do

Estado.

O banco de dados do mapa digital dos solos do Estado de São Paulo foi

cedido pelo Dr. Jener Fernando Leite de Moraes, pesquisador do Laboratório de

Geoprocessamento do Instituto Agronômico de Campinas (IAC), e o mapa elaborado

por tratamento de dados em programa Arc-GIS, com colaboração do Dr. Adelsom

Soares Filho, do Instituto de Geociências da Universidade Estadual de Campinas

(UNICAMP).

37

Figura I.4 - Mapa pedológico do Estado de São Paulo.

Os solos da classe dos argilossolos apresentam nítida diferenciação entre

as camadas ou horizontes, quanto à cor, estrutura e textura, especialmente pelo

aumento nos teores de argila em profundidade. Quando apresentam elevado

gradiente textural, são solos muito susceptíveis à erosão. São juntamente com os

latossolos, os solos mais expressivos do Brasil, sendo verificados em praticamente

todas as regiões (Embrapa, 2006; IBGE, 2007).

Latossolos são solos com alto grau de intemperização, bem estruturados,

muito porosos e de boa drenagem. Caracterizam-se por grande homogeneidade de

características ao longo do perfil, mineralogia da fração argila predominantemente

caulinítica ou caulinítica-oxídica e praticamente ausência de minerais primários de

fácil intemperização. Os latossolos bruno, amarelo, vermelho e vermelho-amarelo

diferenciam-se principalmente pela coloração e teores de óxidos de ferro. Alguns

apresentam cores avermelhadas acentuadas, devido aos teores mais altos e à

natureza dos óxidos de ferro presentes no material de origem. A cor amarelada de

alguns latossolos é causada pela predominância do mineral goethita em relação à

hematita (Ker, 1997; Azevedo & Bonumá, 2004; IBGE, 2007).

Os solos da classe dos neossolos não apresentam alterações expressivas

em relação ao material de origem, devido à resistência deste material ao

38

intemperismo ou por influência de fatores de formação, como clima, relevo ou tempo,

que podem limitar o desenvolvimento dos solos. São caracterizados pelo predomínio

de areias quartzosas e pela presença de camadas distintas herdadas dos materiais

de origem. Os neossolos quartzarênicos apresentam baixa coesão e elevada

permeabilidade, características que conferem fragilidade aos solos e elevada

susceptibilidade à erosão (Embrapa, 2006; IBGE, 2007).

I. 7 - Determinação de avermectinas em amostras ambientais

Uma grande quantidade de métodos está descrita na literatura para

determinação de avermectinas em amostras ambientais, como água, solos e

sedimentos, utilizando principalmente a cromatografia líquida de alta eficiência

associada ao detector de ultravioleta (Ahmed et al., 2011; Rezaee et al., 2014) ou

fluorescência (Brooks & Uden, 1995; Sundaram & Curry, 1997; Litskas et al., 2010;

Xie et al., 2012; Cordeiro et al., 2014) e a cromatografia líquida acoplada à

espectrometria de massas (Brewer et al., 2004; Krogh et al., 2008a; Raich-Montiu et

al., 2011; Park et al., 2013).

O método por cromatografia líquida de alta eficiência com detecção por

ultravioleta é limitado para a determinação de resíduos de avermectinas devido aos

baixos valores de absortividade molar destes compostos e a limitada seletividade.

Por outro lado, separação por cromatografia líquida seguida de detecção por

fluorescência, após formação de derivados fluorescentes, é a técnica mais

comumente aplicada no que diz respeito aos limites de detecção e quantificação,

apresentando melhor sensibilidade e seletividade, com vantagens em termos de

custos de equipamentos, o que a torna uma escolha atrativa para determinação de

avermectinas, embora a técnica não seja confirmatória.

Com relação ao preparo de amostra, que representa uma etapa crítica no

processo de determinação de fármacos em solos e sedimentos, principalmente

devido à complexidade da matriz, ao nível de concentração destes compostos em

amostras ambientais e, muitas vezes, à forte interação destas substâncias com as

partículas dos solos, técnicas de extração avançadas tem sido desenvolvidas,

incluindo a extração assistida por micro-ondas (Raich-Montiu et al., 2011), a

extração com fluido supercrítico (Park et al., 2013) e a extração com líquido

pressurizado (Brewer et al., 2004; Krogh et al., 2008a).

39

No entanto, métodos clássicos baseados na extração líquido-líquido ou

sólido-líquido com solventes orgânicos, seguida por uma etapa de clean-up por

extração em fase sólida, ainda são bastante empregados para remoção de

avermectinas de amostras ambientais (Sundaram & Curry, 1997; Litskas et al., 2010;

Ahmed et al., 2011; Xie et al., 2012; Rezaee et al., 2014).

40

CAPÍTULO II – OBJETIVOS

41

O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o comportamento da abamectina

em solos brasileiros, particularmente em solos característicos do Estado de São

Paulo.

Os objetivos específicos compreenderam:

Desenvolvimento e validação de métodos analíticos para determinação

de abamectina em solos e soluções de solo, empregando a cromatografia líquida de

alta eficiência associada ao detector de fluorescência.

Realização de estudos de sorção e dessorção de abamectina em

solos, conforme as recomendações do Guia 106 da Organização para a Cooperação

e Desenvolvimento Econômico (OECD, Organization for Economic Co-operation and

Development).

Realização de estudos de dissipação aeróbia de abamectina em solos,

conforme as recomendações do Guia 307 da OECD.

42

CAPÍTULO III - SORÇÃO DE ABAMECTINA EM SOLOS

43

Os termos partição e sorção, incluindo adsorção e absorção, são

comumente utilizados para descrever os processos de associação das moléculas de

uma substância às partículas do solo. A adsorção refere-se à atração das moléculas

de um composto químico à superfície das partículas do solo por meio de interações

químicas, como ligações covalentes e interações por transferência de cargas, ou

físicas, como as forças de van der Waals, forças dipolares, interações de hidrogênio

e trocas iônicas. O fenômeno difere da absorção, pois ocorre somente na superfície

do material. A absorção envolve uma penetração das moléculas de um composto

nos poros do solo. O processo de sorção pode ser também por partição, uma vez

que envolve a distribuição de moléculas orgânicas entre duas fases, a solução

aquosa de solo e a fase não polar do solo. O termo sorção, portanto, abrange todos

os processos de associação das moléculas de uma substância pelas partículas do

solo, sem fazer distinção entre os processos de adsorção, absorção e partição.

Dessorção é o termo utilizado para descrever o processo em que as moléculas de

um composto químico são liberadas do solo para a fase aquosa e sua extensão

depende da reversibilidade da retenção do composto no solo.

Segundo determinação da EMA, estudos de sorção devem ser realizados

conforme as recomendações do Guia 106 da OECD (OECD, 2000). De acordo com

as recomendações do guia, é possível estimar o comportamento de sorção e

dessorção de uma substância em solos, a partir da obtenção de um parâmetro que

pode ser utilizado para prever sua distribuição entre sólido e água sob uma

variedade de condições ambientais. O guia denomina o processo de retenção de

moléculas em solos como adsorção, mas pela definição anteriormente descrita

usaremos o termo sorção ao longo do trabalho.

A extensão da sorção de uma substância em solos pode ser avaliada a

partir da construção de isotermas de Freundlich, que representam a variação na

sorção de uma substância no solo em função da variação de sua concentração em

solução, após determinado período de equilíbrio, a uma temperatura constante. Para

cada concentração inicial estudada, a concentração da substância na fase sólida é

traçada em função de sua concentração na fase aquosa e o gráfico gerado reflete a

favorablidade da associação do composto com o solo. As isotermas de desssorção

representam a relação entre a quantidade do composto ainda remanescente no solo,

após o processo de dessorção, e a quantidade liberada para a solução aquosa,

originalmente sem o composto (OECD, 2000).

44

A distribuição de uma substância entre solo e fase aquosa é um processo

complexo que depende da natureza química da substância, das características do

solo e de fatores climáticos. Numerosos fenômenos e mecanismos envolvidos no

processo de sorção de um composto pelo solo não podem ser completamente

definidos por um modelo laboratorial simplificado, como recomendado pelo guia. No

entanto, este modelo é capaz de fornecer informações valiosas sobre a mobilidade

de compostos na interface solo-água.

Neste capítulo, o objetivo foi avaliar a mobilidade da abamectina em solos

característicos do Estado de São Paulo, mediante realização de estudos cinéticos e

termodinâmicos de sorção e dessorção, conforme as recomendações do Guia 106

da OECD, incluindo o desenvolvimento de um método analítico para determinação

de abamectina em soluções de solo, a avaliação da estabilidade da abamectina em

soluções aquosas, a possibilidade de adsorção do composto nos frascos

empregados, bem como o estabelecimento da razão solo:solução mais apropriada e

do tempo de equilíbrio aparente de sorção da abamectina em solos.

III. 1 - PARTE EXPERIMENTAL

III. 1.1 - Equipamentos e materiais

Cromatógrafo a líquido Agilent série 1200, equipado com sistema de

bombeamento quaternário modelo G1311A, detector de fluorescência modelo

G1321A, forno modelo G1316A e injetor automático modelo G1329A. A aquisição

dos dados foi realizada pelo programa computacional ChemStation (Agilent, EUA).

Coluna cromatográfica LiChroCART® 55-4 Purospher® STAR RP-18 (4,0 mm

x 50 mm, 3 µm) (Merck, Alemanha).

Sistema de purificação de água Milli-Q modelo Academic (Millipore, EUA).

Câmara incubadora refrigerada com agitação orbital modelo MA 832

(Marconi, Brasil).

Centrífuga modelo Rotofix 32A (Hettich, Alemanha).

Agitador de tubos tipo vortex modelo Genius 3 (IKA, EUA).

Chapa de aquecimento modelo Isotemp (Fisher Scientific, EUA).

Banho ultrassom modelo USC 700 (Unique, Brasil).

Compressor aspirador modelo 089-CAL (Fanem, Brasil).

45

Balança analítica modelo CPA 225D com precisão de ± 0,01 mg (Sartorius,

Alemanha).

Balança analítica modelo XT 220A com precisão de ± 0,1 mg (Precisa, Suíça).

III. 1.2 - Solventes, reagentes e padrão analítico

Foram utilizados acetato de etila PA (Synth, Brasil), clorofórmio PA

(Synth, Brasil), diclorometano PA (Synth, Brasil), hexano PA (Synth, Brasil),

acetonitrila grau HPLC (JT Baker, EUA), metanol grau HPLC (JT Baker, EUA),

cloreto de cálcio PA (Synth, Brasil), anidrido trifluoracético 99% (Sigma-Aldrich,

Alemanha), 1-metilimidazol 99% (Sigma-Aldrich, Alemanha), água purificada em

sistema Milli-Q (Millipore, EUA) e o padrão analítico de abamectina 98,7% B1a

(Fluka, Alemanha).

III. 1.3 - Amostras de solo

Os estudos de sorção foram realizados em quatro tipos de solos do

Estado de São Paulo, Brasil, conforme segue:

N1 – Neossolo Quartzarênico, área de pastagem da Escola Técnica de Santa Rita

de Passa Quatro, SP, Brasil (latitude 21º42’18,12’’S, longitude 47º28’04,82’’O,

altitude 773 m) (textura arenosa).

N2 – Latossolo Vermelho, área de plantio de cana de açúcar de Sertãozinho, SP,

Brasil (latitude 21º05’20,44’’S, longitude 47º48’10,73’’O, altitude 538 m) (textura

argilosa).

S1 – Latossolo Vermelho Amarelo, área de antiga plantação de citrus, atualmente

coberta com Brachiaria, do campo experimental da Embrapa Meio Ambiente,

Jaguariúna, SP, Brasil (latitude 22º43’14,92’’S, longitude 47º01’14,20’’O, altitude 617

m) (textura argiloarenosa).

46

S2 – Argilossolo Vermelho Amarelo, área coberta com Brachiaria do campo

experimental da Embrapa Meio Ambiente, Jaguariúna, SP, Brasil (latitude

21º42’59,50’’S, longitude 47º01’00,05’’O, altitude 609 m) (textura argilosa).

Os solos foram coletados em 2005 e transferidos para lisímetros (1 x 1 x 2

m) localizados no campo experimental da Embrapa Meio Ambiente em Jaguariúna,

São Paulo, Brasil. As amostras de solo utilizadas nos experimentos de sorção foram

coletadas de cada lisímetro na parte superficial (0-20 cm), secas ao ar, peneiradas

(≤ 2 mm) e estocadas em temperatura ambiente. As características físico-químicas e

texturais de cada solo foram determinadas previamente no Instituto Agronômico de

Campinas (IAC) e estão apresentadas na Tabela III.1.

Tabela III.1 - Propriedades físico-químicas e texturais dos solos selecionados.

Propriedade

Unidade Solo

N1 N2 S1 S2

pH (em CaCl2 0,01 mol L-1) --- 5,0 4,9 4,1 4,4

Matéria Orgânica g kg-1 15,3 28,8 24,8 32,3

Textura

Areia (> 0,053 mm) %, m/m 91,1 14,9 52,9 43,5

Silte (0,053 – 0,002 mm) %, m/m 1,8 30,2 10,5 7,0

Argila (< 0,002 mm) %, m/m 6,2 54,6 36,2 49,2

CTC mmolc kg-1 19,3 52,7 51,9 66,0

CRA g g-1 0,05 - - 0,21

CTC: capacidade de troca catiônica; mmolc: milimol de carga; CRA: capacidade de retenção de água (determinada a pF = 2).

III. 1.4 - Condições cromatográficas para a determinação de abamectina em

soluções de solo

A separação de abamectina foi realizada em uma coluna cromatográfica

de fase reversa LiChroCART® 55-4 Purospher® STAR RP-18 (4,0 mm x 50 mm, 3

µm), utilizando fase móvel composta de metanol:água na proporção 98:2 (v/v) em

modo isocrático. A temperatura da coluna foi mantida a 30 ºC, a vazão utilizada foi

de 0,8 mL min-1 e o volume de injeção de 5 μL. Os comprimentos de onda de

excitação e emissão foram fixados em 365 nm e 470 nm, respectivamente.

47

III. 1.5 - Preparo das soluções de abamectina

As soluções estoque foram preparadas na concentração de 1000 μg mL-1

pela dissolução do padrão analítico de abamectina em acetonitrila. Tais soluções

foram armazenadas em fracos âmbar de vidro e mantidas sob refrigeração (4 ºC) e

ao abrigo de luz por, no máximo, três meses. Soluções de trabalho de 100 μg mL-1 e

10 μg mL-1 foram preparadas diariamente mediante diluição da solução estoque em

acetonitrila.

III. 1.6 - Método de extração de abamectina de soluções de solo

Um procedimento analítico foi desenvolvido visando a extração de

abamectina das soluções aquosas de solo provenientes dos ensaios de sorção,

mediante avaliação de diferentes solventes de extração (acetato de etila,

diclorometano, clorofórmio e hexano). Foram realizados testes exploratórios para

extração da abamectina de soluções de CaCl2 0,01 mol L-1 (abamectina a 50 ng mL-1),

variando-se o volume de solvente e o número de ciclos de extração.

O procedimento de preparo de amostra otimizado consistiu na adição de 5

mL de acetato de etila à 20 mL de solução aquosa de solo (obtida pela agitação de

0,5 g de solo com 20 mL de CaCl2 0,01 mol L-1, em uma câmara incubadora com

agitação orbital, por 12 h a 25 oC), seguida de agitação em vortex por 30 s. Após

separação completa das fases, a fase orgânica (superior) foi recolhida e a fase

aquosa (inferior) foi submetida a mais uma etapa de extração com 5 mL de acetato

de etila. Em seguida, as fases orgânicas obtidas das duas etapas de extração foram

reunidas e secas em fluxo de nitrogênio a 60 ºC. O resíduo obtido foi levado à

temperatura ambiente e, então, ressuspendido em 500 μL de acetonitrila, 250 μL de

1-metilimidazol:acetonitrila 1:1 (v/v) e 250 μL de anidrido trifluoracético:acetonitrila

1:1 (v/v), resultando num volume final de 1 mL. Após 10 min (tempo de reação para

a formação do derivado fluorescente), a solução foi filtrada em filtro de membrana de

0,22 μm, recolhida diretamente em vial âmbar e analisada por HPLC-FLD dentro de

no máximo 8 h, período em que a estabilidade do derivado fluorescente de

abamectina em acetonitrila foi avaliada.

48

III. 1.7 - Validação do método para determinação de abamectina em soluções

de solo

O método para determinação de abamectina em soluções de solo

provenientes dos ensaios de sorção foi validado mediante avaliação dos seguintes

parâmetros: faixa linear, linearidade, efeito matriz, seletividade, limite de detecção e

quantificação e precisão intra- e inter-dias.

A faixa linear e a linearidade foram estabelecidas por meio de curva

analítica, em triplicata, em dez níveis de concentração (0,25, 0,5, 1,25, 2,5, 5, 12,5,

25, 37,5, 50 e 62,5 ng mL-1) de abamectina em CaCl2 0,01 mol L-1. Após avaliação

da presença de possíveis valores extremos (outliers) pelo teste de Jacknife e

verificação da homocedasticidade da curva pelo teste de Levene, foi estabelecida a

equação da reta pelo método dos mínimos quadrados ordinários.

O efeito matriz foi avaliado em dois níveis de concentração para todos os

solos mediante fortificação (abamectina a 0,25 e 62,5 ng mL-1) de 20 mL de solução

de CaCl2 0,01 mol L-1 pré-equilibrada com 0,5 g de solo (razão solo:solução 1:40

m/v) em agitação, por 12 h a 25 oC, e centrifugada a 1860 g por 10 min. As soluções

de solo fortificadas foram submetidas às etapas de extração e derivatização,

conforme descrito no item III.1.6, e analisadas por HPLC-FLD. As áreas dos

cromatogramas obtidos foram comparadas estatisticamente com as áreas das

soluções de CaCl2 0,01 mol L-1 fortificadas nos mesmos níveis de concentração.

A seletividade do método foi avaliada pela comparação dos

cromatogramas obtidos da análise de soluções branco de solo e de soluções de

abamectina em CaCl2 0,01 mol L-1, quanto à eluição de compostos próximos aos

tempos de retenção do derivado fluorescente de abamectina.

Os limites de detecção (LD) e de quantificação (LQ) foram determinados

pela razão sinal/ruído. Para isso, soluções branco de solo foram fortificados em

concentrações decrescentes de abamectina até razão sinal/ruído igual a 3 e a 10

para LD e LQ, respectivamente.

Para avaliação da precisão, 19,9 mL de solução de CaCl2 0,01 mol L-1

foram pré-equilibrados com 0,5 g de solo, mantidos em agitação, por 12 h a 25 ºC, e,

em seguida, fortificados com 100 μL de solução de abamectina a 10 μg mL-1,

resultando numa concentração de 50 ng mL-1 (razão solo:solução 1:40 m/v). A

mistura foi então agitada por 24 h (tempo de equilíbrio aparente de sorção) a 25 ºC,

49

ao abrigo de luz, e, ao final deste período, centrifugada a 1860 g por 10 min. Após

etapas de extração do analito da fase aquosa e reação de derivatização, conforme

descrito previamente, as análises foram realizadas por HPLC-FLD. A precisão intra-

dias foi realizada em sextuplicata no mesmo dia e a precisão inter-dias em três dias

diferentes, sendo sextuplicata no primeiro dia e triplicata nos outros dois dias. Os

resultados foram expressos pelos coeficientes de variação (CV).

III. 1.8 - Estabilidade da abamectina em soluções aquosas e adsorção nos

frascos empregados

Anterior aos estudos de sorção foi avaliada a estabilidade da abamectina

em solução de CaCl2 0,01 mol L-1, bem como a possibilidade de adso

universidade estadual de campinas instituto de...

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