Estudo de métodos empregando VA-MSPD e LC-MS/MS para avaliar a presença de PPCPs em lodo de Estação de Tratamento de Esgoto (ETE)

Abstract

A presença de fármacos e produtos de cuidado pessoal (PPCPs) em matrizes ambientais tem despertado interesse na comunidade científica nas últimas décadas, uma vez que estes compostos vem sendo classificados como pseudo-persistentes devido sua entrada contínua no meio ambiente. Dependendo das propriedades físico-químicas dos PPCPs, estes podem ficar aderidos ao lodo resultante do tratamento de esgoto, o que pode acarretar danos ao meio ambiente se este resíduo for utilizado como aditivo de solo na agricultura e remediação de solos degradados. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de métodos analíticos verdes para a determinação de PPCPs em lodo de ETE, empregando a dispersão da matriz em fase sólida assistida por vórtex (VA-MSPD) e determinação por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas em série (LC-MS/MS). Neste trabalho foram desenvolvidos dois métodos. Um dos métodos foi estudado para a determinação de 27 PPCPs. Nas condições selecionadas para a VA-MPSD (2 g de amostra; 5 mL de metanol) os valores de recuperação ficaram entre 45 e 120%, com desvio padrão relativo inferiores a 20%. Os limites de quantificação (LOQ)do método variaram entre 1,25 e1250 μg kg-1. O método apresentou efeito matriz (-32 a 100%). Dos 27 compostos determinados, amitriptilina, carbamazepina, diclofenaco, haloperidol, propranolol, cetoconazol, miconazol, albendazol, mebendazol, tiabendazol, triclosan e triclocarban foram detectados em concentrações entre 2,5 e 5400μg kg-1. O outro método estudado foi para a determinação de ácido salicílico (AS) e ácido acetilsalicílico (AAS). Nas condições selecionadas(0,5 g de amostra; 0,5 g de concha de mexilhão; 10 mL de água) os valores de recuperação ficaram entre 70 e 120%, com desvio padrão relativo inferiores a 20%. O LOQm foi de 100 μg kg-1 para os dois analitos. Os valores de efeito matriz foram de 44 e -55%para AS e AAS, respectivamente. Durante a aplicabilidade do método, foi detectado AS em uma das amostras em uma concentração inferior a 100 μg kg-1. Quando comparado com os métodos de referência e com outros trabalhos publicados na literatura, os métodos propostos apresentaram as vantagens de serem rápidos, de baixo custo e menos impactante ao meio ambiente.Com a otimização, os métodos permitiram a utilização de uma pequena massa de amostra e materiais obtidos a partir de fontes renováveis, além do emprego de água como solvente de extração.

The presence of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) in environmental matrices has attracted attention in the scientific community over the last decades, since these compounds have been classified as pseudo-persistent due to their continuous entry into the environment.Depending on the physicochemical properties of PPCPs, they may be adhered to the sludge resulting from sewage treatment, which can lead to damage to the environment if this residue is used as soil additive in agriculture and remediation of degraded soils. The objective of this work was the development of green analytical methods for the determination of PPCPs in sewage sludge using vortex-assisted matrix solid-phase dispersion (VA-MSPD) and determination by liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry LC-MS/MS). Two methods were developed in this work. One of the methods was studied for the determination of 27 PPCPs. Under the conditions selected for the method for the determination of 27 PPCPs (2 g sample, 5 mL of methanol),the recovery values were between 45 and 120%, with a relative standard deviation of less than 20%.The limits of quantification of the method (LQM) varied between 1.25 and 1,250μg kg-1. The method presented a matrix effect (-32 to 100%). Of the 27 compounds analyzed, amitriptyline, carbamazepine, diclofenac, haloperidol, propranolol, ketoconazol, miconazole, albendazole, mebendazole, thiabendazole, triclosan e triclocarban were detected in the sludge samples analyzed in concentrations between 2.5 and 5,400μg kg-1.The other method studied was for the determination of salicylic acid (SA) and acetylsalicylic acid (ASA). Under the conditions selected for the method for the determination of SA and ASA (0.5 g sample, 0.5 g mussel shell, 10 mL water), the recovery values were between 68 and 120%, with relative standard deviation being less than 20%. The LQM was 100 μg kg-1 for the two analytes.The matrix effect values were 44 and -55%for SA and ASA, respectively.During the applicability of the method, SA was detected in one of the analyzed samples at a concentration of less than 100 μg kg-1. When compared to the reference methods and other published studies, the proposed methods showed the advantages of being fast, inexpensive and environmentally friendly. With the optimization, the methods allow the use of a small mass of the sample and the use of materials derived from renewable sources, as well as use of water as solvent extraction.