Domateslerde kromatografik yöntemle 2,4-D tayini üzerinde araştırmalar

Abstract

2,4-diklorofenoksiasetik asit (2,4-D), herbisit olarak Türkiye' de kullanılmasına izin verilen bir maddedir. Ancak bu maddenin kontrolsüz bir şekilde, bazı sebzelerin serada yetiştirilmesinde büyümeyi düzenleyici olarak da kullanıldığı bilinmektedir. Buna karşılık bugüne kadar Türkiye seralarında yetiştirilen bu sebzelerde kalıntı 2,4-D miktarının belirlenmesine yönelik bir çalışma yapılmamıştır. Bazı bitkisel ürünlerde 2,4-D tayini amacıyla kullanıllan gaz kromatografik yöntemlerde örneğin temizlenmesi ve esterifikasyonu uzun zaman aldığından ve fazla miktarda kimyasal kullanımını gerektirdiğinden bu araştırmada, domateslerdeki 2,4-D' nin serbest asit formunda analiz edilebildiği HPLC için bir yöntem geliştirmeye çalışılmıştır. Bu amaçla bitkisel materyallerde gaz kromatografisi ile 2,4-D' nin metil esteri formunda tayinine uygun bir yöntem esas alınmıştır ve HPLC ye uyarlanmaya çalışılmıştır. Bu şekilde araştırmanın başlangıcında, HPLC de 2,4-D' nin serbest asit ve metil esteri formunda tayini için mobil faz seçimi yapılmış ve bunun için 3 farklı izokratik ve bir gradiyent mobil faz karışımı kullanılmıştır. Kullanılan mobil fazların bileşimleri şöyledir: 1. 0.001 M PO4`3 ve 0.005 M setrimit içeren izokratik metanol:su karışımı (75:25, v/v) 2. İzokratik asetonitril:%2 asetik asit içeren su karışımı (75:25, v/v) 3. İzokratik asetonitril:%2 asetik asit içeren su karışımı (50:50, v/v) 4. Gradiyent asetonitril:%2 asetik asit içeren su karışımı 2,4-D tayini için en uygun mobil faz karışımının 50:50 (v/v) oranında hazırlanmış izokratik asetonitril:%2 asetik asit içeren su karışımı olduğu saptanmıştır. Bu nedenle HPLC ile kantitatif olarak domateslerdeki 2,4-D miktarının belirlenmesinde bu mobil faz karışımı kullanılmıştır. Geri kazanma oranının belirlenmesi amacıyla domateslere 0.5, 2.0 ve 4.0 mg/kg düzeylerinde 2,4-D ilave edilmiştir. Daha sonra bu örnekler sıcak alkali hidrolizine tabi tutulmuş ve ardından asitlendirilerek aseton:su:diklormetan ayırımı ile ekstrakte edilmiştir. Asitlendirilmiş organik ekstraktın ön temizlenmesi amacıyla asit/baz ayırımı uygulanmış ve daha sonra örnek Amberlite XAD-2 kolonunda temizlenmiştir. Kantitatif analizler esterleştirme uygulamadan serbest asit formunda ve metanol/H2SC>4 esterifikasyonu uyguladıktan sonra metil esteri formunda HPLC de yapılmıştır. Domatesten % geri kazanma oranları 0.5, 2.0 ve 4.0 mg/kg ilavedüzeyleri için sırasıyla serbest asit formunda %90.6-93.6, %65.0-77.7, %62.85- 74.65 ve metil esteri formunda ise %63.55-73.27, %50.76-55.0, %30.67-31.72 olarak bulunmuştur.

2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is permitted to be used only as a herbicide in Turkey, but It is well known that it is also used ignorantly as growth regulator during the growth of some vegetables in greenhouses. Unfortunately, no study has been carried out to determine the residues of 2,4-D in greenhouse vegetables. In most of the methods in which gas chromatography was used for the determination of the residues of 2,4-D in plant materials, cleaning-up of the sample and esterification of 2,4-D have appeared as very complex treatments increasing the time and the total cost of analysis. Therefore, it has been the purpose of this study to develop an HPLC method for the determination of 2,4-D residues in tomatoes. A gas chromatographic method offered for the determination of 2,4-D residues in plant materials as methyl ester form was accepted as the basis and modified for HPLC. At the beginning of the study, the mobile phase to be used for the analysis of 2,4- D and 2,4-DME by HPLC technique was chosen. To do this, 3 isocratic and a gradient mobile phase mixtures were investigated. These mobile phase mixtures are listed below: 1. Methanol.water mixture (75:25, v/v) containing 0.001 M PO4`3 and 0.005 M cetrimide 2. Acetonitrile.water mixture (75:25, v/v) containing 2% acetic acid 3. Acetonitrile:water mixture (50:50, v/v) containing 2% acetic acid 4. Gradient mixture of acetonitrile:water containing 2% acetic acid The best results for 2,4-D and 2,4-DME were obtained with the acetonitrile:water mixture (50:50, v/v) containing 2% acetic acid. Therefore, this mobile phase mixture was used for the quantitative analysis of 2,4-D residues in tomato samples. To determine the % recovery of 2,4-D, 0.5, 2 and 4 mg/kg of 2,4-D were added into tomato samples of 2,4-D. Then tomatoes were hydrolyzed with hot alkaline solution. Fallowing acidification step, they were extracted with acetone: water: dichlormethane partition. The acidified organic extract was pre- cleaned with acid/base distribution and then effectively cleaned by eluting through Amberlite XAD-2 column. Both the free acid and methyl ester forms of 2,4-D were analyzed quantitatively by HPLC method. % recoveries corresponding to the added 0.5, 2 and 4 mg/kg of 2,4-D were found out to be 90.6-93.6%, 65.0-77.7% andVII 62.85-74.65% for the free acid form, and 63.55-73.27%, 50.76-55.0% and 30.67- 31.72% for methyl ester form, respectively.