O método desenvolvido neste trabalho foi aplicado para a análise de 12 amostras de água de consumo humano de diferentes cidades e regiões do estado do Rio Grande do Sul. A Tabela 11 apresenta os locais de coleta e de captação das águas analisadas, bem como se as mesmas passam por algum tratamento antes do consumo.
Tabela 11 – Locais de coleta das amostras analisadas.
Local de coleta Água tratada por órgão
estadual responsável? Local de captação
Arroio do Tigre – RS Sim Poço
Caçapava do Sul - RS Sim Rio
Caçapava do Sul - RS Não Poço
Frederico Westphalen – RS Sim Rio
Gaurama – RS Não Poço
Getúlio Vargas – RS Sim Rio
Giruá – RS Sim Poço
Jaguari – RS Sim Rio
Santa Maria - RS Sim Rio
São Martinho da Serra – RS Não Vertente
Torres – RS Sim Rio
Torres – RS Não Vertente
Todas as amostras foram coletadas diretamente da torneira de residências localizadas nas respectivas cidades, com exceção da água de vertente de Torres- RS, a qual foi coletada da própria vertente. Quando necessário, o pH das amostras foi ajustado para a faixa de 5,5-6,0 com uma solução de hidróxido de amônio 5% (v/v). Foram encontradas três amostras de água tratada positivas para três fármacos diferentes, sendo duas captadas de rios (A4 E A10) e uma de poço (A3). Cabe salientar que o número atribuído às amostras positivas não tem relação direta com a ordem das cidades descritas na Tabela 11. A Tabela 12 apresenta os valores de concentração encontrados para cada fármaco.
Tabela 12 – Concentrações dos fármacos encontrados em amostras reais. Fármaco Amostra A3 A4 A10 Atenolol n.d. n.d. 0,026 µg L-1 Carbamazepina 0,013 µg L-1 n.d. 0,027 µg L-1 Paracetamol n.d. 0,016 µg L-1 n.d. n.d. = não detectado.
Na Figura 15 é possível visualizar o cromatograma da carbamazepina na amostra A10 sobreposto ao seu LOQ (0,01 µg L-1) e branco.
Figura 15 – Cromatograma da amostra A10, positiva para a carbamazepina, sobreposto ao seu LOQ (0,01 µg L-1) e branco.
Ressalta-se ainda que todas as águas analisadas, incluindo a matriz branco, estavam contaminadas com cafeína. Este composto é considerado um indicador de contaminação por efluente urbano, principalmente devido à sua natureza antrópica. A persistência da cafeína na água é associada à sua alta solubilidade, baixo log Kow
e volatilidade insignificante. Sua principal fonte de entrada em corpos hídricos se dá pela excreção após o consumo de café, chás, refrigerantes ou medicamentos (FERREIRA; LOURDES; CUNHA, 2005).
Segundo o trabalho recente de Sodré, Dutra e Santos (2018), o atenolol e a cafeína estão entre os cinco compostos mais encontrados em amostras de água superficial no Brasil. Já a carbamazepina e o paracetamol foram encontrados em aproximadamente 50 e 20% das amostras analisadas, respectivamente. As faixas de concentração encontradas para estes compostos foram 0,48-90 (atenolol), 0,12-652 (carbamazepina) e 13,4-13440 μg L-1
(paracetamol), sendo estas superiores aos valores encontrados nas análises realizadas neste trabalho. A maior concentração de fármacos em águas superficiais pode ser atribuída ao fato destas constituírem o principal meio receptor de efluentes.
De acordo com uma breve consulta em farmácias da cidade de Santa Maria- RS, apenas para a compra da carbamazepina é necessária a retenção de receita médica. Apesar disso, este foi o composto encontrado em maior concentração e no maior número de amostras neste trabalho.
5 CONCLUSÕES
O presente trabalho descreveu a otimização do método de extração em fase sólida para a determinação simultânea de fármacos de diferentes classes em água de consumo humano empregando a técnica de UHPLC-MS/MS. Os testes para a escolha do sorvente, da adição de EDTA na amostra, do ajuste de pH, do solvente e do volume de eluição foram realizados para garantir a melhor condição de extração.
Verificou-se que o sorvente Strata™-X (200 mg/ 3mL) foi o mais adequado para a extração de todos os compostos. A adição de EDTA na amostra mostrou-se necessária, uma vez que proporcionou um aumento no número de compostos recuperados. Quanto ao pH, constatou-se que só foi possível obter recuperações adequadas para o atenolol quando a amostra não sofreu ajustes no pH, ficando na faixa de 5,5-6,0. Já em relação ao solvente de eluição, observou-se que só foi possível eluir o propranolol com o solvente acidificado, o que resultou na escolha do solvente acetonitrila/metanol (1:1 v/v) 1% (v/v) ácido acético. Com a diminuição do volume de eluição para 1 mL, foi possível dobrar o fator de concentração do método para 50 vezes, o que permitiu atingir baixos limites de quantificação e detecção.
O método de SPE otimizado demonstrou ser adequado para a extração simultânea de fármacos de diferentes classes em água de consumo humano. Além disso, a análise por UHPLC-MS/MS apresentou alta sensibilidade e seletividade, o que possibilitou a determinação simultânea de 20 fármacos em um intervalo de 10 minutos.
Entre as 12 amostras reais analisadas, 3 apresentaram resultados positivos para os compostos atenolol, carbamazepina e paracetamol. Finalmente, o método proposto neste trabalho demonstrou ser simples, eficaz e confiável, podendo ser aplicada em análises de rotina, visto que atendeu a todos os parâmetros de validação estabelecidos.
6 DESTINO DOS RESÍDUOS GERADOS
Os resíduos sólidos e líquidos gerados durante o desenvolvimento deste trabalho foram devidamente separados e identificados no próprio laboratório, sendo posteriormente encaminhados ao almoxarifado do Departamento de Química da Universidade Federal de Santa Maria. Estes resíduos são encaminhados a uma empresa terceirizada que realiza o tratamento e o descarte adequado.
O armazenamento dos resíduos sólidos foi realizado utilizando sacos plásticos adequados para resíduos contaminados, enquanto os resíduos líquidos foram divididos em frascos identificados como halogenados e não halogenados, de acordo com recomendação do próprio departamento.
7 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Ampliar o escopo de fármacos para a análise por UHPLC-MS/MS;
Avaliar a aplicabilidade do método em outras amostras de água tais como: água de rio sem tratamento, água mineral, água de açude, efluente, entre outras;
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APÊNDICE A - INFORMAÇÕES GERAIS SOBRE OS FÁRMACOS EM ESTUDO (continua) Composto Estrutura molecular Fórmula molecular Massa molecular (g/mol) Pureza (%) Classe pKa log Kow
Ácido nalidíxico C12H12N2O3 232,2 99,5 Antibiótico 5,95/4,68 1,41
Androstenediona C19H26O2 286,4 99,5 Hormônio -4,8/19,03 2,75
Atenolol C14H22N2O3 266,3 99,6 β-bloqueador 14,08/9,67 0,16
(continuação) Composto Estrutura molecular Fórmula molecular Massa molecular (g/mol) Pureza (%) Classe pKa log Kow Carbamazepina C15H12N2O 236,2 99,6 Antiepiléptico 15,96/-3,8 2,45 Clindamicina C18H33ClN2O5S 424,9 93,0 Antibiótico 12,41/7,55 2,16 Clortetraciclina C22H23ClN2O8 478,8 99,0 Antibiótico 3,3/7,6/9,3 - Diclofenaco C14H11Cl2NO2 296,1 99,5 Anti- inflamatório 4,0/-2,1 4,51
(continuação) Composto Estrutura molecular Fórmula molecular Massa molecular (g/mol) Pureza (%) Classe pKa log Kow Doxiciclina C22H24N2O8 444,4 98,7 Antibiótico 3,0/8,0/9,2 - Mebendazol C16H13N3O3 295,3 97,0 Antiparasitário 8,44/3,93 2,83 Metronidazol C6H9N3O3 171,1 99,8 Antiparasitário 15,44/3,09 -0,02 Paracetamol C8H9NO2 151,1 99,5 Analgésico 9,46/-4,4 0,46
(continuação) Composto Estrutura molecular Fórmula molecular Massa molecular (g/mol) Pureza (%) Classe pKa log Kow Progesterona C21H30O2 314,4 99,2 Hormônio -4,8/18,92 3,87 Propranolol C16H21NO2 259,3 99,0 β-bloqueador 14,09/9,67 3,48 Sulfadiazina C10H10N4O2S 250,2 99,0 Antibiótico 6,99/2,01 -0,09 Sulfadoxina C12H14N4O4S 310,3 98,0 Antibiótico 2,55/6,12 -
(continuação) Composto Estrutura molecular Fórmula molecular Massa molecular (g/mol) Pureza (%) Classe pKa log Kow Sulfametoxazol C10H11N3O3S 253,2 99,0 Antibiótico 1,6/5,7 0,89 Testosterona C19H28O2 288,4 98,5 Hormônio -0,88/18,52 3,32 Tetraciclina C22H24N2O8 444,4 96,0 Antibiótico 3,3/7,8/9,6 -1,37 Tiabendazol C10H7N3S 201,2 99,0 Antiparasitário 10,28/4,08 2,47
(conclusão) Composto Estrutura molecular Fórmula molecular Massa molecular (g/mol) Pureza (%) Classe pKa log Kow 5-OH- tiabendazol C10H7N3OS 217,2 99,5 Metabólito principal do Tiabendazol - -
ANEXOS
ANEXO A – ESTRUTURAS DOS SORVENTES STRATA™-X E OASIS®
HLB
a) Estrutura do sorvente Strata™-X