Estudio teórico-experimental de moléculas de interés ambiental, por espectrometría de masas, su aplicación a la cuantificación en aguas y suelos y en estudios toxicológicos

Abstract

Los compuestos conocidos como piretroides, derivados de la familia de las piretrinas, son empleados normalmente como constituyentes de los insecticidas. Su alta lipofilicidad, tiempo de vida relativamente corto en el medio ambiente y con bajo impacto sobre los vertebrados terrestres han contribuido a su amplia aceptación para su empleo como insecticidas. Los piretroides están constituidos por dos unidades estructurales, una ácida y la otra un alcohol. Se llevó a cabo un estudio computacional de las características estructurales y energéticas de ciertas moléculas constituyentes de la familia de los piretroides: Cipermetrina, Permetrina, Tetrametrina, Fenotrina, Alletrina y Lambda Cialotrina. Los cálculos se realizaron empleando la teoría del funcional de la densidad con los funcionales híbridos B3LYP, B3PW91, B98 y B97-2, utilizando en todos los casos el conjunto de bases 6- 31G (d,p) para el análisis de las formas neutras de las moléculas consideradas. Los diferentes iones, las formas protonadas, desprotonadas, los aductos y fragmentos considerados se estudiaron con el funcional híbrido B3LYP considerado por la literatura como el de mejor desempeño para el estudio de moléculas orgánicas en fase gaseosa. Los resultados del análisis computacional de la Cipermetrina, como longitudes de enlace y ángulos de la estructura optimizada con los diferentes funcionales teóricos, fueron comparados con valores experimentales resultantes del estudio de la estructura cristalina de la Cipermetrina por difracción de Rayos X. Para las demás moléculas de piretroides no se encontraron datos experimentales en la bibliografía consultada. Se desarrolló también una técnica experimental de identificación y cuantificación de una mezcla de 6 piretroides por HPLC con detector de espectrómetro de masas. El cálculo de las distintas propiedades fisicoquímicas y energéticas de estas moléculas, permite la predicción de los procesos primarios de fragmentación asociados a la técnica experimental de espectrometría de masa, verificado por el estudio de modelado tipo QSAR propuesto en este trabajo.