Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Química

Lab. De Química Analítica I; Clave:1402

Profesora: María de la Paz Orta Pérez

Plaguicidas

¿Qué es un plaguicida?

Se denomina plaguicida a cualquier sustancia o mezcla de sustancias que se destine a controlar una plaga, incluyendo los vectores de enfermedades humanas y de animales, así como las especies no deseadas que causen perjuicio o que interfieran con la producción agropecuaria y forestal.

Clasificación

Según el destino de su aplicación:

De uso fitosanitario

De uso ganadero

De uso en la industria alimentaria

De uso ambiental

De uso en higiene personal

De uso doméstico

Según su acción específica:

Insecticida

Acaricida

Fungicida

Desinfectante y bactericida

Herbicida

Fitorregulador y proyectos afines

Rodenticida y varios

Específicos post-cosecha

Protectores de maderas, fibras y derivados

Plaguicidas específicos varios

Según el estado de presentación:

Gases o gases licuados.

Fumigantes y aerosoles.

Polvos con diámetro de partícula inferior a 50 µm.

Sólidos, excepto los cebos y los preparados en forma de tabletas.

Líquidos.

Cebos y tabletas.

Según su constitución química:

Arsenicales.

Carbamatos.

Derivados de cumarina.

Derivados de urea.

Dinitrocompuestos.

Organoclorados.

Organofosforados.

Organometálicos.

Piretroides.

Tiocarbamatos.

Triazinas.

Según su grado de peligrosidad para las personas:

De baja peligrosidad: los que por inhalación, ingestión o penetración cutánea no entrañan riesgos apreciables.

Tóxicos: los que por inhalación, ingestión o penetración cutánea puedan entrañar riesgos de gravedad limitada.

Nocivos: los que por inhalación, ingestión o penetración cutánea puedan entrañar riesgos graves, agudos o crónicos, e incluso la muerte.

Muy tóxicos: los que por inhalación, ingestión o penetración cutánea puedan entrañar riesgos extremadamente graves, agudos o crónicos, e incluso la muerte.

Plaguicidas relevantes.

Nos enfocaremos en cierto grupos de plaguicidas debido al daño que efectúan en la salud y a la gran demanda de uso que tienen.

Los organoclorados (OC) son los plaguicidas más ampliamente utilizados. Su estructura química corresponde a la de los hidrocarburos clorados, lo que les confiere una alta estabilidad física y química, haciéndolos insolubles en agua, no volátiles y altamente solubles en disolventes orgánicos. Estas características favorecen su persistenciay su lenta biodegradavilidad.

Ejemplos:

Los compuestos organofosforados (OF), que son ésteres, amidas o tioles derivados de los ácidos fosfórico, fosfónico y fosfortoico. Se descomponen con mayor facilidad y se degradan por oxidación e hidrólisis, dando origen a productos solubles en agua, tentativamente menos persistentes y poco acumulables en el organismo humano.

Ejemplo:

Los carbamatos (C) son otro grupo de plaguicidas que pueden ser de tres tipos principales: a) derivados de ésteres carbamatados, comúnmente usados como insecticidas; b) derivados del ácido tiocarbámico, utilizados como fungicidas, y c) carbamatos propiamente dichos, que se emplean como herbicidas2. Todos ellos son relativamente inestables, se les atribuye un tiempo corto de persistencia ambiental y cuentan con cierta selectividad. Su degradación se realiza por oxidación y sus metabolitos finales son hidrosolubles pudiendo excretarse por la orina y las heces fecales.

Impacto a la salud. La salud humana puede verse perjudicada por la exposición directa o

indirecta a los plaguicidas. En lo que respecta a la exposición directa, la actividad agrícola es la fuente principal tanto para los operarios que aplican los plaguicidas como para los trabajadores de la industria química fabricante de los mismos y, en general, para todos aquellos que formulan, manufacturan, mezclan, transportan, cargan, almacenan o aplican plaguicidas.

los plaguicidas pueden entrar en el cuerpo humano por vía dérmica, oral o respiratoria, originando dos grados distintos de toxicidad: crónica (derivada de una exposición prolongada a plaguicidas en dosis muy bajas y provocada generalmente por la ingestión de alimentos que los contienen) y aguda (causada accidentalmente en su manipulación o aplicación, o bien por intentos suicidas).

a) Vía oral, al tragar de manera accidental el plaguicida.     b) Vía dérmica, al absorberse por la piel y ojos.     c) Vía respiratoria, al aspirar el polvo o el rocío fino de los plaguicidas.

Efectos sobre el medio ambiente. los plaguicidas son considerados contaminantes ambientales debido

a su toxicidad, estabilidad, persistencia y a su capacidad de bioacumulación en la cadena trófica, propiedades que dan lugar a la contaminación de aguas, suelos y aire, además de producir determinados efectos secundarios en diversos sistemas biológicos (plantas, animales y humanos), ya que los residuos de estos compuestos pueden llegar a zonas alejadas del área de aplicación arrastrados por el viento, por cursos de aguas continentales o de corrientes marinas y a través de la cadena trófica.

…y ¿Dónde entra la química analítica?

La química analítica juega un papel importante ya que existen reglamentaciones internacionales para el control del uso de plaguicidas. Ya que estos pueden causar daños a la salud y al medio ambiente, se llevan a cabo mediciones ya sea para medir su nivel de toxicidad para el ser humano, o para saber en qué cantidad existe en el medio en que éste vive (agua, tierra, atmosfera, etc.).

Técnicas para el análisis de plaguicidas.

En la actualidad, la cromatografía de gases (GC) es la técnica más ampliamente utilizada para el análisis multiresidual de plaguicidas en diversas matrices. Sin embargo existen muchos plaguicidas que son incompatibles con esta técnica.

Como consecuencia, se ha incrementado la utilización de técnicas cromatográficas alternativas para la determinación de este tipo de compuestos; es el caso de la cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC).

Cromatografía de gases (CG).

Fué incroporada en los años 60 al análisis de residuos de plaguicidas revolucionando este campo de trabajo, puesto que fue posible separar, simultáneamente, un número importante de plaguicidas, desarrollándose de este modo los métodos multiresiduo.

Utiliza detectores muy selectivos como el de captura de electrones (ECD), el de nitrógeno-fósforo (NPD) y más recientemente el de espectrometría de masas (MS).

Diagrama de un cromatógrafo gaseoso.

Ejemplo de un cromatograma de pesticidas organoclorados.

Conclusiones de la CG.

Ha pasado a ser la principal técnica utilizada, especialmente para la determinación de compuestos relativamente volátiles, térmicamente estables y de alta volatilidad.

Entre las ventajas que presenta esta técnica cabe destacar una alta sensibilidad y selectividad, una elevada eficiencia en la separación, versatilidad y sencillez.

En lo que respecta a los detectores que tradicionalmente se han empleado en GC, el ECD y el NPD son los más comunes. El ECD se ha utilizado fundamentalmente para la detección de plaguicidas organoclorados.

Cromatografía líquida de Alta Eficacia(HPLC).

Inicialmente la LC se aplicó a plaguicidas cuyo análisis por GC no era viable.

Los avances recientes en el análisis de plaguicidas mediante LC se han centrado fundamentalmente en la obtención de separaciones más rápidas, de menor coste y mayor eficacia, con adecuadas sensibilidades y selectividades, así como en el uso de fases móviles menos tóxicas para el medio ambiente y para el operador.

Diagrama de funcionamiento de Sistema de HPLC

Bibliografía

http://www.syngenta.com.mx/como-entra-un-plaguicida-en-el-cuerpo-humano.aspx

Skoog, Douglas A. y Leary, James J. (1994). Análisis Instrumental. Armenia: McGraw-Hill.

Lidiia María Ravelo Pérez. Metodologías analíticas alternativas para la determinación de plaguicidas en aguas y productos agroalimentarios. Tesis universitaria.

MIGUEL DIEGO ISERN. LA QUÍMICA DE LOS PESTICIDAS Y SU METODOLOGÍA ANALÍTICA. Colección Cuadernillos UCEL.

http://www.inecc.gob.mx/sqre-temas/768-sqre-plaguicidas

Cornell University. Toxicity of pesticides. Pesticide fact sheets and tutorial, module 4. Pesticide Safety Education Program. Referencia de octubre 10, 2007

 The benefits of pesticides: A story worth telling. Purdue.edu.

La OMS establece una clasificación en: Clase Ia - Clasificados como “Extremadamente Peligrosos” y Ib - Clasificados como “Altamente Peligrosos” (PDF)

Cf. US Environmental Protection Agency (August 30, 2007), Pesticides: Health and Safety. National Assessment of the Worker Protection Workshop #3