8/16/2019 Seminarski Bah

1/5

Protočna potenciometrijska metoda određivanja parakvata u formulacijama i biološkim uzorcima

1. Uvod

Parakvat (1,1’dimetil!,!’dipiridinijum di"lorid# je "erbicid široko$ spektra otkriven 1%&'.

$odine, koji se primenjuje za kontrolu kopneni" i vodeni" biljaka širom sveta. Parakvat je toksičanza ljude i moe da izazove akutno trovanje ili čak smrt ako se unese velika količina u or$anizam.Poznato je da izaziva bolesti jetre, plu)a i srca. Učestalost trovanja parakvatom je češ)e vezana zasuicidne namere, a ne za slučajni unos, i predstavlja veliki problem u mno$im zemljama. *i danasne postoji delotvoran lek protiv trovanja parakvatom, a mere koje se sprovode za uklanjanje ovo$"erbicida iz or$anizma nisu delotvorni. Pokušano je delotvornije obeleavanje proizvoda, upotrebaemetika za izazivanje povra)anja pri unosu minimalne letalne doze i upotreba manjekoncentrovani" aktivni" sastojaka.

+naliza formulacije pesticida je vana za osi$uranje kvaliteta proizvoda u fabrici i zaobezbeđivanje stabilnosti formulisano$ proizvoda koji se moe skladištiti $odinama pre upotrebe.bo$ svoje široke primene i zloupotrebe, mno$o studija se bavi analitičkim metodama za brzu i

 pouzdanu metodu za utvrđivanje postojanje parakvata u uzorcima koji mo$u biti ekološki ili telesnetečnosti. *eke od metoda su- spektrometrija, bilo serijska ili protočna, $asna "romato$rafija, tečna"romato$rafija, metode sa jon selektivnim elektrodama, i u skorije vreme, kapilarna elektroforeza.no$e ove metode za"tevaju opširnu pripremu uzoraka, pa su veoma za"tevne i du$otrajne./pektrofotometrijske metode koriste nestabilne rea$ense koji moraju često da se pripremaju. Pristupkapilarne elektroforeze je zanimljiv, jednostavnija je od 0P2 metoda ali ima problema saosetljivoš)u i sa matriksom uzoraka. 3vde se razmatra primena specijalni" elektroda senzora kojisu poznati od ranije i koji su pokazali visoku selektivnost i otpornost na ometaju)e supstance, pa sumodifikovane za analizu parakvata u realnim uzorcima kao što su telesne tečnosti i formulacije"erbicida. 4ezultati se porede sa rezultatima 0P2 jonski" parova. Performanse senzora se ispituju

na lanim uzorcima sa fiksnom koncentracijom parakvata i dru$i" konstituenata kao što su *a5,65, 2a'5, $'5, $lukoza, urea, mlečna kiselina i limunska kiselina u fiziološkim količinama. U prvom radu, procenjuje se upotreba jako lipofilni" plastifikatora i membranski" aditiva zakomponente parakvatselektivni" membrana. Upotreba ovakvi" membrana je posebno po$odna za

 protočne sisteme.

'. Priprema senzora

4ea$ensi-Plastifikatori koji su koriš)eni su dati na slici. 3stali rea$ensi i materijali koji su koriš)eni su

P72, 8rizma pufer i polioksietilen sorbitol monolaurat (89een ':#, oktametilciklotetrasiloksan,

 polietilen $likol tercoktilfenil etar (8riton ;1::# parakvat di"lorid i dikvat dibromid, berberin"idro"lorid, natrijum dodecil sulfat (/

8/16/2019 Seminarski Bah

2/5

Bfekat surfaktanata na parakvat jon seletivne elektrode-Bfekat surfaktanata na od$ovor senzora je proučavan spajkovanjem ':m rastvora 1m

 parakvata alikvotom rastvora surfaktanta. Pre spajkovanja, ovaj rastvor je koriš)en za ekvilibraciju para parakvat referentni" elektroda na stabilan emf od$ovor. Potencijalne promene pri dodatkurastvora surfaktanta nakon ?: sekundi su snimane. 6oriš)ene elektrode su bile svee pripremljene.

 *a$ibi kalibracioni" krivi i $ranica detekcije su računate pre i nakon izla$anja elektroda

surfaktantu. a /(vDv#.

3. FIA studije i primene

Korišćena je protočna ćelija sa tzv. wall jet dizajnom (gde se uzorak ravnomerno raspoređujepreko ele povrsine elektrode! sa ugrađenom re"erentnom elektrodom modela FI#$3. %izajnelektrode je takav da je moguće u&aiti ne samo komerijalne ') sa ravnim krajem* već i rastvorepolimerni+ tipova ')* gde se koktel senzora doda na vr+ podloge platinske ,ie* i nakon sušenja seovo postavi u protočnu ćeliju. -elični spejser se postavlja da &i se podesila de&ljina senzornemem&rane. potre&ljen je prsten prečnika /0mm da dr,i podlogu i da spreči eventualno urenje.

%etalji su prikazani na slii.Koktel senzora pripremljen je odseanjem oko 01mg glavne mem&rane i rastvaranjem u 01

kapi tetra+idro"urana u čistoj &očii* uz povremeno mešanje da &i se u potpunosti rastvorilamem&rana. 2očia je prekrivena "olijom da &i se sprečilo isparavanje 4Fa. 5akon 31 minuta*uzeto je 6 kapi rastvora i dodato je na podlogu platinske ,ie* i ostavljeno je da se osuši na vazdu+usat vremena pre nego sto je postavljena u protočnu ćeliju.

5akon /+ sušenja komponenti #78 mem&rane* elektrode su &ile spremne za upotre&u.)lektrode su pripremljene pumpanjem /1$9: parakvat soli u rizma pu"eru (p4 ;*;! minimum satvremena. Ako se pripreme za kraće vreme* do&ija se šum na osnovnoj liniji. Korišćen je re"erentnitok 1*/: K8l koji je nosač po preporui proizvođača.

Ispitivali su utiaj kritični+ parametara sistema* prvenstveno utiaj zapremine uzorkovanja i&rzine toka nosača na veličinu signala tako što su injektovali standardni rastvor parakvatau sistem imerili odgovarajuću visinu pika. 7iši pikovi do&ijeni su upotre&om veći+ zapremina uzoraka imanji+ &rzina toka nosača* ali na štetu ukupnog protoka sistema. Kao kompromis izmeđuosetljivosti i &rzine* postavljeni su sledeći uslovi< &rzina protoka od 0*9m=$min i zapreminauzorkovanja od ;1>=. )"ekat p4 na osetljivost signala proučavan je menjanjem p4 nosećegrastvora* i praćenjem signala nakon injektovanja standarda parakvata. ignal je sta&ilno rastaopreko p4 3*1$6*;* ali je ostao sta&ilan nakon toga. ?a ostatak eksperimenta* korišćen je rizmapu"er p4 ;*;. 2ilo kakvo smanjenje visine pikova koje nastaje protokom nosećeg rastvora krozsve,e pripremljene mem&rane je takođe proučavano. 5a slii je prikazan e"ekat visina pikova kadase u različitim vremenskim intervalima injektovao /m: rastvor parakvat soli na senzore sa 22%@ i

5#). vo ukazuje na to da je kvašenje mem&rana na &azi 2$a mnogo manje nego kod drugi+slični+ senzora* nego kad se koristi 5#) ili 22%@ kao plasti"ikator. tepen smanjenja visinepikova pri kontinualnom injektovanju /m: parakvat di+lodida sa rizma pu"erom tokom 6 sata zasenzore sa mem&ranom na &azi 22%@ iznosi 1*93 mB+* za one na &azi 5#) iznosi 1*91 mB+ aza one na &azi 2 1*0; mB+. ?animljivo je da su smanjenjs visins pikova kod senzora samem&ranom na &azi 22%@ i 5#) podjednako loša* iako je 5#) više lipo"ilna. vde se moraistaći da lipo"ilnost nije jedini "aktor koji doprinosi veku trajanja senzora* drugi kriterijumi kao štosu kompati&ilnost senzora i plasti"ikatora su podjednako va,ni. enzor sa mem&ranom na &azi2a je pri+vaćena za ostatak ispitivanja protočni+ sistema. o&ičajene kali&raije elektroda podoptimizovanim protočnim sistemom pokazuje da su signali ne samo reprodukti&ilni nego da nepostoji značajan prenos kada se prvo injektuje konentrovaniji* a zatim manje konentrovan rastvor.

Cikaveriji pri određivanju /1$; : rastvora parakvata koji su pripremljeni u uzorima vode kojinemaju parakvat u se&i su sledeći< u vodi iz &unara $ D9*3E * u vodi iz reke $ D6*E i u vodi iz jezera $ D3*DE. %o&ijeni su &olji rezultati kada je dodato /1$6 : parakvata u istim uzorima< u vodi

8/16/2019 Seminarski Bah

3/5

iz &unara $ DG*/E * u vodi iz reke $ DG*/E i u vodi iz jezera $ DD*;E.5aučnii su zaključili da je do&ijen o&ećavajući senzor za parakvat koji se mo,e upotre&iti

za analizu niske konentraije ovog +er&iida (/1$9 :! u prirodnim vodama* za analizu uekološkim i kliničnim uzorima. ?a vek trajanja senzora zaslu,ne su jako lipo"ilne komponentemem&rana. %odatak dugi+ alkil lanaa na iklometiliklotetrasiloksan &i moglo dodatno da produ,ivek trajanja senzora. #rednost ovi+ senzora jeste i nji+ova veća otpornost na sur"aktante u odnosu

na pret+odne senzore koje su koristile 5#) kao plasti"ikator.

'. EA+ sistem, materijali i rea$ensi

Fema sistema je kao $ore prikazana. 4astvori su nošeni peristaltičkom pumpom sa višekanala tipa =ilson inipuls >, cevčicama promera :,G mm. Uzorci su injektovani u 4"eodHne &::8eflon rotacioni ventil za injektovanje. apremina uzorkovanja je bila &: I, brzina protoka ',>mDmin. Udaljenost između ventila za injektovanje i protočne )elije iznosila je & cm. *ose)i tok sesastojao od :,::1 m parakvat di"lorida u 8rizma puferu (p0J&,. Eormulacije parakvatarazličiti" marki nabavljene su u radnjama oko Penan$a, alezija, a biološki uzorci uzeti su od

 pacijenata iz 3pšte bolnice u Penan$u i poslati u 0emijsko 3deljenje u Penan$u na analizu. +likvot

ovi" uzoraka poslat je na alezijski univerzitet $de su skladišteni na !K2 pre analize.

>. /PB ekstrakcija na čvrstoj fazi

 *eki uzorci urina su podvr$nuti ekstrakciji na čvrstoj fazi. 6oriš)ena su BLtract 2lean 21G punjenja za prečiš)avanje 1m uzorka uz dodatak koncentrovano$ amonijaka da se prevede u bazanoblik.

8/16/2019 Seminarski Bah

4/5

ukazuje na ve)u koncentraciju parakvata# od *a5 i $5 jona na koncentracijama 1&: m i G: mrespektivno.

7rsta su prikazani rezultati dobijeni direktnom analizom parakvata u

 biološkim uzorcima kao što su urin, sadraj eludca i sadraj izbačen iz eludca. bo$ mali"količina parakvata u mno$im uzorcima (sem uzoraka &. i ?.# nisu se uzorci podvr$avali /PB preinjektovanja na 0P2. /em uzoraka G. i 1:., ne postoji dobro poklapanje rezultata sa EA+ i 0P2.Postoji pozitivno ometanje koje potiče od nepoznati" konstituenata u nekim uzorcima (%. i 1'.# nasenzoru. 6ada se alikvot uzoraka urina (uzorci &. i ?.# pripremi prvo ekstrakcijom na čvrstoj fazi, azatim injektuje na 0P2, dobijaju se koncentracije parakvata :,'> i :,'M, respektivno, što od$ovararezultatima dobijenim EA+ analizom, i ukazuje na to da je prečiš)avanje biološki" uzorakaneop"odno pre 0P2 analize.

Nroj uzorka 8ip uzorka %>.1: Q :.::%'.G: Q :.11%&.M: Q :.:G

%:.&: Q :.:%%M.&: Q :.>&%1.%: Q :.G1G%.?: Q :.>%

8abela ' uzorci su pre nanošenja na 0P2 prečiš)eni /PBO Q su standardne devijacije

Nroj uzorka 8ip uzorka 6oncentracije parakvata (m#

EA+ (bez /PB# 0P2 (bez /PB# 0P2 (sa /PB#

&?MG%

1:

111'

UrinUrin

/adraj eludca/adraj eludca/adraj eludca/adraj eludca

/adraj eludca/adraj izbačen

iz eludca

:,>: Q :,:::,'1 Q :,:1:,%: Q :,:1:,:G Q :,:111,1: Q :,:1:,>> Q :,:1

:,'' Q :,:1?,M: Q :,:1

:,&? Q :,11:,!> Q :,:M:,1& Q :,:!:,:% Q :,:'>,G: Q :,:%:,>: Q :,:G

:,'% Q :,:M',:: Q :,'&

:,'> Q :,:1:,'M Q :,:>

8/16/2019 Seminarski Bah

5/5

8abela > poređenje metoda sa realnim uzorcimaO Q su standardne devijacijeO samo je uzorak %.razblaen 1:: puta

/edam formulacija parakvata različiti" marki analizirano je protočnom metodom, i rezultatisu upoređeni sa rezultatima 0P2a. 4ezultati ukazuju na manje odstupanje između dve metode,

 prikazano u tabeli !. /vi uzorci formulacija, sem uzorka 1?., sadrali su parakvat kao jedini aktivni

sastojak.