Triagem de fármacos em efluente hospitalar mediante o uso de UHPLC-QTOF MS

Abstract

A contaminação dos sistemas aquáticos é motivo de preocupação devido à presença de contaminantes emergentes possivelmente perigosos ao meio ambiente e à saúde humana. Dentre os contaminantes emergentes, os fármacos têm destaque devido à grande presença destes no meio ambiente, que se dá pelo seu uso abundante e, consequentemente, constante introdução destes em efluentes domésticos, industriais e hospitalares. Os efluentes hospitalares possuem elementos de caráter nocivo em sua composição e, comumente, são coletados pela mesma rede de esgotos e conduzidos para as mesmas estações de tratamento que os efluentes domésticos. No entanto, os processos convencionalmente empregados nas estações de tratamento de esgotos (ETEs) não são capazes de promover a total remoção destes compostos e, dessa forma, essa representa uma das principais fontes pelas quais os fármacos adentram o meio ambiente. Com o avanço tecnológico das instrumentações analíticas foi possível monitorar esses contaminantes, uma vez que estes estão presentes no meio aquático em concentrações traço/ultratraço. Dessa forma, este trabalho avaliou a ocorrência de fármacos em efluente hospitalar mediante uso de uma metodologia de triagem baseada em cromatografia a líquido acoplada a espectrometria de massa de alta resolução com analisador de massa quadrupolo/tempo de voo (do inglês, UHPLC-QTOF MS). Seis amostragens de águas residuais hospitalares foram realizadas, mensalmente, no período de agosto de 2017 a janeiro de 2018. As amostras foram previamente filtradas e pré-concentradas/extraídas empregando a técnica de extração em fase sólida (do inglês, SPE). O método de identificação dos fármacos fundamentou-se no uso de uma base de dados personalizada contendo 974 fármacos no modo de ionização positivo e outra base de dados, no modo de ionização negativo, contendo 158 fármacos. Foram identificados em média 30 fármacos nas amostras de efluente hospitalar sendo a maioria classificada como de alta toxicidade oral (regras de Cramer) e persistentes no meio ambiente (biodegradabilidade START).

The contamination of aquatic systems is a matter of concern due to the presence of emerging contaminants possibly dangerous to the environment and to human health. Among the emerging contaminants, the pharmaceuticals are prominent due to their high presence in the environment, which is due to their abundant use and, consequently, constant introduction into domestic, industrial and hospital effluents. Hospital effluents have harmful elements in their composition and are commonly collected by the same sewage network and conducted to the same treatment plants as domestic effluents. However, the processes conventionally employed in sewage treatment plants are not capable of promoting the complete removal of these compounds and thus this represents one of the main sources by which the drugs enter the environment. With the technological advance of the analytical instrumentations it was possible to monitor these contaminants, since these are present in the aquatic environment in trace/ultratrace concentrations. Thus, this work evaluates the occurrence of pharmaceuticals in hospital wastewater using a screening methodology based on liquid chromatography coupled to high resolution mass spectrometry with a quadrupole-time of flight mass analyser (UHPLC-QTOF MS). Six hospital wastewater samples were collected monthly from august 2017 to january 2018. The samples were pre-filtered and pre-concentrated/extracted using the solid phase extraction technique (SPE). The pharmaceuticals identification method was based on the use of a personalized database containing 974 drugs in the positive ionization mode and another database in the negative ionization mode containing 158 pharmaceuticals. An average of 30 pharmaceuticals were identified in hospital wastewater samples, most of which were classified as high oral toxicity (Cramer rules) and persistent in the environment (START biodegradability).