Implementação e validação de metodologia analítica para determinação da presença de antibióticos em águas residuárias

Abstract

Este trabalho é constituído pelo desenvolvimento de uma metodologia para análise de oito antibióticos amplamente consumidos para tratamento humano em amostras aquosas ambientais e pela determinação da presença e quantificação dos mesmos nessas matrizes. Os analitos estudados foram Azitromicina (AZT), Eritromicina (ERT), Ciprofloxacino (CPF), Norfloxacino (NRF), Sulfametoxazol (SMX), Trimetoprima (TRI), Tetraciclina (TC) e Cefalexina (CFX). Como padrões internos, foram utilizados a Tilosina (TIL), Sulfapiridina (SPY), Ceftiofur (CFT), Enrofloxacino (ENF) e Demeclociclina (DMC). A determinação foi realizada utilizando-se cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (CL-EM/EM), e parâmetros de desempenho do método, como recuperação, linearidade, faixa de trabalho, limite de detecção, limite de quantificação, exatidão, repetitividade e reprodutibilidade foram avaliados e julgados adequados. O procedimento de extração utilizado foi extração em fase sólida (EFS), que além de reter os compostos de interesse eliminando os interferentes, é capaz de realizar a concentração da amostra, passo de extrema valia na determinação de resíduos em nível traço. O procedimento de EFS foi otimizado com base em trabalhos publicados na literatura e foi definido como volume de quebra 100 mL, pois oferecia uma recuperação adequada e um bom fator de concentração. Após definições em relação ao método, dezesseis amostras aquosas provenientes de uma estação de tratamento de efluentes (ETE) domésticos situada na cidade de Porto Alegre foram analisadas quanto à presença dos analitos, e quantificadas. As amostras da ETE foram coletadas mensalmente, de janeiro a agosto de 2011, na entrada e na saída da planta. Os oito antibióticos monitorados no estudo foram detectados e quantificados, em concentrações de µg L-1 e ng L-1. Tendo em mãos os dados referentes à concentração dos antibióticos, buscou-se observar a degradação ou não dos analitos no decorrer da estação, através da comparação dos dados referentes à entrada e saída de um mesmo dia. Observou-se que as taxas de remoção variaram de 2,9 a 100%. É possível constatar que, na maioria dos casos, há uma diminuição substancial da concentração dos analitos, ainda que esta decomposição não seja completa.

The aim of this work is the development of a methodology for analysis of eight antimicrobials widely consumed for humane treatment in aqueous environmental samples and their detection and quantification in these matrices. Studied analytes were Azithromycin (AZT), Erythromycin (ERT), Ciprofloxacin (CPF), Norfloxacin (NRF), Sulfamethoxazole (SMX), Trimethoprim (TRI), Tetracycline (TC) and Cephalexin (CFX). Tylosin (TIL), Sulfapyridine (SPY), Ceftiofur (CFT), Enrofloxacin (ENF) and Demeclocycline (DMC) were used as internal standard. The measurements were performed using liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), and method performance parameters such as recovery, linearity, working range, limit of detection, limit of quantification, accuracy, repeatability and reproducibility, robustness were evalueted and judged adequate. Extraction procedure used was solid phase extraction (SPE), which retain the compounds of interest by eliminating interferents, and also is able to perform sample concentration. The procedure is extremetly valuable in determining trace-level compounds. SPE procedure was optimized also based on published literature. Breakthrough volume was defined as 100 mL because it offered an adequate recovery and good concentration factor. After definitions in terms of method, sixteen aqueous samples from a wastewater treatment plant (WWTP), located in Porto Alegre were analyzed for the presence of analytes and then quantified. Samples were collected from WWTP monthly from January to August 2011 at entrance and exit of the plant. All eight antibiotics monitored in the study were detected and quantified, in concentrations of µg L-1 e ng L-1. A comparision between antibiotics concentration in WWTP entrance and exit was performed to evaluate whether compounds were removed/degraded. It was observed that removal rates ranged from 2,9 to 100%. Decomposition of analytes was observed, through compounds concentration decrease, although it is also possible comprove that degradation is not complete.