Estabilidad de pesticidas organofosforados y de sus complejos de inclusión con ciclodextrinas : estudios en solución y en estado sólido

• Autores: Rougier, Natalia Mercedes
• Año de publicación: 2012
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Bujan de Vargas, Elba Inés; Hoyos de Rossi, María Rita; Borioli, Graciela A.; Lane, Silvia Irene
• Materia: Ciclodextrinas; Ciclodextrinas; Plaguicidas; Compuestos organofosforados
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Dr. en Ciencias Químicas)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2012.
Fil: Rougier, Natalia Mercedes. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.
Los pesticidas, entre ellos los pesticidas organofosforados, constituyen una herramienta importante del manejo de plagas; han sido concebidos para evitar pérdidas económicas en los cultivos y/o para evitar daños a la salud por insectos vectores de enfermedades. Como consecuencia del intenso uso y abuso, la cantidad de pesticidas en el medio ambiente ha crecido proporcionalmente. Por otra parte, los pesticidas organofosforados frecuentemente presentan baja solubilidad acuosa y alta toxicidad hacia los seres humanos que limitan sus aplicaciones. Las propiedades fisicoquímicas de los pesticidas organofosforados pueden mejorarse mediante el acomplejamiento con ciclodextrinas. A fin de lograr un mayor conocimiento de los factores que influyen en los posibles caminos de degradación de los pesticidas organofosforados, se realizó un estudio sistemático de la reactividad en agua de un insecticida organofosforado (Fenitrothion) frente a nucleófilos derivados de oxígeno y nitrógeno; se obtuvieron las constantes de velocidad de segundo orden de la reacción de hidrólisis y también de aminólisis (n-butilamina y piperidina). Tanto la reacción de hidrólisis como la de aminólisis fueron inhibidas por la presencia de ciclodextrinas. La inhibición de la hidrólisis fue mayor en presencia de ciclodextrinas metiladas que en presencia de ciclodextrinas nativas, lo cual se correlaciona con el modo de inclusión del insecticida en la cavidad de la ciclodextrina y con los valores de las constantes de asociación del insecticida con las ciclodextrinas. Además, para caracterizar estos complejos se utilizaron técnicas espectroscópicas como el dicroísmo circular y la resonancia magnética nuclear de 11-1 y 31P; los resultados obtenidos están en concordancia con la estructura de los cristales de los complejos. En estado sólido, se prepararon complejos de Fenitrothion con ciclodextrinas nativas y metiladas mediante el método de coprecipitación; los complejos fueron caracterizados usando termogravimetría, calorimetría diferencial de barrido y microscopía de platina caliente. La estequiometría de los complejos fue determinada usando resonancia magnética nuclear de 11-1 o análisis elemental. La elucidación de la estructura cristalina fue realizada mediante difracción de rayos X de monocristal, mientras que la difracción de rayos X de polvo fue utilizada para confirmar que el monocristal era representativo de toda la muestra cristalina como así también para determinar si los difractogramas de los complejos se correspondían con los difractogramas de referencia de una serie conocida de complejos isoestructurales de ciclodextrinas. Muchas de las estructuras elucidadas por rayos X de monocristal mostraron un xix gran desorden del huésped dentro de la cavidad así como también novedosas e interesantes formas de empaquetamiento. Además se realizó otro conjunto de experimentos en los cuales la estabilidad térmica de tres complejos isoestructurales de pesticidas fue evaluada mediante análisis termogravimétrico. Las energías de activación para la pérdida de huésped fueron obtenidas mediante experimentos cinéticos en estado sólido y modelos mecanísticos. Este estudio ilustra la habilidad de pesticidas organofosforados de formar complejos de inclusión con ciclodextrinas nativas y metiladas. La caracterización de estos complejos tanto en solución como en estado sólido fue realizada utilizando una gran variedad de técnicas. Los datos obtenidos a partir de estos estudios tienen valor en el contexto de a) el destino final del pesticida en el medio ambiente, el cual se degradaría a compuestos menos tóxicos que su precursor y b) la aplicación de la tecnología de las ciclodextrinas al uso seguro y eficiente de pesticidas, los ejemplos incluyen la remediación de suelos contaminados y el uso de compuestos de inclusión basados en ciclodextrinas-pesticidas como ingredientes para la formulación de agroquímicos.
Fil: Rougier, Natalia Mercedes. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.