Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Ambiental
TÍTULO: ESTUDO DA OCORRÊNCIA DE HORMÔNIOS ESTROGÊNICOS EM ÁGUAS NO MUNICÍPIO DE CAMPO GRANDE-MS
AUTORES: Souza, J.B.G. (UFGD) ; Lopes, L.G. (SAAEJ, MONTE ALTO) ; Marchi, M.R.R. (IQ UNESP ARARAQUARA) ; Moura, J.A. (IQ UNESP ARARAQUARA) ; Poppi, N.R. (UFMS)
RESUMO: Os estrógenos naturais, estrona, 17β-estradiol, e o sintético 17α-etiniletradiol tornaram-se objetos de estudo devido aos impactos ambientais que podem causar. No estudo da otimização do preparo das amostras em água para análise por HPLC/Fluorescência, foram realizadas extrações em fase sólida com cartuchos C18, para as matrizes de água superficial, subterrânea e esgotos sanitários tratados. Os resultados referentes à validação do método mostraram níveis aceitáveis para a recuperação (entre 76 e 118%) e coeficiente de variação (entre 1 e 13%), o que atesta a exatidão e a precisão do mesmo para os níveis de concentração estudados, para todas as matrizes. As amostras estudadas apresentam hormônios em níveis abaixo do possível de exercer efeito biológico (10 ng L-1).
PALAVRAS CHAVES: HORMÓNIOS; ÁGUAS; HPLC/FLU
INTRODUÇÃO: Nos últimos anos tem aumentado o interesse científico em um grupo de substâncias químicas presentes no ambiente, e que podem interferir no sistema endócrino de humanos e outros animais, afetando sua a saúde, o crescimento e a reprodução. Essas substâncias são conhecidas como Alteradores Endócrinos (AE) (Bila e Dezotti, 2007).
Pesquisas demonstram que os estrógenos 17β-estradiol, estrona e estriol são os maiores responsáveis pela atividade estrogênica em ETE, o 17β-estradiol possui um efeito biológico maior que a estrona e o estriol. Estrógenos naturais também são encontrados em águas naturais, solo e lodo de estações de tratamento de esgoto municipal em várias partes do mundo (Rodriguez-Mozaz, 2004; Servos et al., 2005; Gabet et al., 2007; Cheshenko, 2008).
Os estrógenos possuem grupos fenólicos, ou seja, anel aromático com duplas conjugadas, estes anéis são cromóforos e fluoróforos. Assim sendo, a princípio, podem ser analisados por UV ou fluorescência, no entanto pela maior sensibilidade e seletividade, a detecção por fluorescência é mais bem aplicada à análise destes compostos em matrizes ambientais. Com isso, o desenvolvimento este estudo visa otimizar métodos analíticos e aplicá-los na determinação dos estrógenos estrona, 17-estradiol e 17α-etinilestradiol, em água de rios (superficial), subterrânea e esgoto tratado do município de Campo Grande.
MATERIAL E MÉTODOS: Inicialmente foi estudado o desempenho do sistema analítico HPLC/Flu com volume de injeção de 30 µL, vazão de 1,0 mL min-1 no modo isocrático com eluente de 50:50 (v/v) H2O/ACN, em coluna C-18, a detecção em exc 230 nm e em 306 nm. Estabelecidas às condições cromatográficas, efetuou-se o estudo da resposta do sistema. Para isso, foram utilizadas soluções-padrão mistas, em acetonitrila, contendo os 3 hormônios nas concentrações entre 1 e 10 mg L–1 para a estrona e 12,5 e 100 µg L–1 para o17 β-estradiol e o 17 α-etinilestradiol.
O desempenho do sistema cromatográfico foi realizado com base na construção de gráficos de linearidade, coeficientes de correlação da curva analítica, coeficiente angular da equação da reta da curva analítica e cálculo dos coeficientes de variação (Brito et al., 2004).
A partir das curvas de linearidade também foi possível obter o LD e o LQ. O LD foi determinado a partir da menor concentração na qual houve uma variação de área que ficou fora da mediana, 3%, estabelecido na curva de linearidade. Já o LQ foi determinado a partir da menor concentração na qual houve uma variação de área que ficou dentro da mediana, 3%, estabelecido na curva de linearidade (Valente, 2006). O método de extração foi validado conforme descrito na Tabela 1.
O método foi aplicado nas recuperações dos hormônios em efluente de ETE, água superficial e subterrânea, sabendo que a cidade de Campo grande é abastecida por água tratada de rios e de poços artesianos. As amostras foram coletadas durante um período de 6 meses de julho a dezembro de 2010.
Para remoção de material em suspensão em água superficial e esgoto tratado realizou-se filtração com filtros de fibra de vidro GF/C (47 mm de diâmetro, 1,2 μm diâmetro de poro) antes da extração em fase sólida.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O gradiente ACN:H2O foi utilizado para melhorar a resolução entre estrona e o 17α-etinilestradiol. A resolução mostrou-se excelente e a separação dos analitos ocorreu em tempo inferior a 13 min. (Figura 1).
As recuperações obtidas estiveram entre 70 e 120 %, com exceção de 17α-etinilestradiol em esgoto tratado, que no nível baixo obteve um valor de 134 % com um coeficiente de variação de 13%. Para essa matriz este foi o único ponto que não apresentou concordância com o preconizado por Thier & Zeumer (1987), desta forma o segundo ponto que estava dentro do limite de recuperação aceito tornou-se o limite de quantificação para esta substância. Esta variação pode estar relacionada com o efeito da matriz sobre a substância uma vez que na curva de linearidade este valor estava compreendido dentro do limite estabelecido pela mediana (med ± 3) e na amostra testemunha não foi detectada a presença do hormônio.
Os limites de quantificação se encontram próximo da menor concentração a apresentar efeito biológico (peixes e plantas) para estrona e 17 β-estradiol, a qual consiste em 10 ng L-1 (Barel-Cohen et al., 2006).
Os estrógenos foram detectados nas amostras de esgoto tratado e água superficial dos rios Lageado e Guariroba, porém abaixo do LQ, denotando uma pequena contaminação. De agosto a dezembro a estrona foi detectada em todas as amostras de esgoto tratado, sempre abaixo do limite de quantificação. As amostras de esgoto foram filtradas em membrana de 0,45 m de poro para eliminar o material particulado antes da análise. No rio Guariroba foi detectada a presença de estrona, 17 β-estradiol e 17 α-etinilestradiol nos meses de agosto e setembro que corresponde ao período de seca da região, enquanto que no rio Lagedo apenas a estrona foi detectada no mês de outubro.
Figura 1- Cromatograma
FIGURA 1 - Cromatograma obtido da separação dos hormônios Estrona (10 mg L-1), 17 β-estradiol (0,1 mg L-1) e 17 α-etinilestradiol (0,1 mg L-1).
Tabela 1- Procedimento de extração
Tabela 1- Procedimento de extração
CONCLUSÕES: A utilização de eluição no modo gradiente mostrou-se uma condição ótima. A coluna de C-18 apresentou boa seletividade.
O método validado para as diferentes matrizes apresentou exatidão (> 80%) e precisão (< 13%). Os LQ obtidos para estradiol e etinilestradiol (6,25 ng L-1) e estrona (0,5 µg L-1) são compatíveis com os apresentados por outros autores.
Os estrógenos estiveram presentes em várias amostras. De agosto a dezembro a estrona foi detectada em todas as amostras de esgoto tratado. No rio Guariroba foi detectada a presença de estrona, 17 β-estradiol e 17 α-etinilestradiol nos meses de agosto e setembro, enquanto que no rio Lageado a estrona foi detectada no mês de outubro.
AGRADECIMENTOS: Agradecimentos
UFMS, UFGD, UNESP, FUNDECT.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BAREL-COHEN, K. et al. Monitoring of natural and synthetic hormones in a polluted river. Journal of Environmental Management, v. 78, n. 1, p. 16-23, 2006.
BILA, D. M.; DEZOTTI, M. Desreguladores endócrinos no meio ambiente: efeitos e consequências. Química Nova, v. 30, n. 3, p. 651-666, jul. 2007.
BRITO, N. M. et al. Validação de métodos analíticos: estratégia e discussão. Pesticidas: Ecotoxicologia e Meio Ambiente, v. 13, p. 129-46, 2003.
CHESHENKO, K. et al. Eggen Interference of endocrine disrupting chemicals with aromatase CYP19 expression or activity, and consequences for reproduction of teleost fish. General and Comparative Endocrinology, v. 155, p. 31-62, Mar. 2008.
GABET, V. et al. Analysis of estrogens in environmental matrices. Trends in Analytical Chemistry, v. 26, n. 11, p. 1113-1131, Dec. 2007.
RODRIGUEZ-MOZAZ, S. et al. Monitoring of estrogens, pesticides and bisphenol A in natural waters and drinking water treatment plants by solid-phase extraction–liquid chromatography–mass spectrometry. Journal of Chromatography A, v.1045, p. 85-92, 2004.
SERVOS, M. R. et al. Distribution of estrogens, 17 -estradiol and estrone, in Canadian municipal wastewater treatment plants. Science of the Total Environment, v. 336, p. 155-170, May 2005.
THEIR, H. P.; ZEUMER, H. Manual of pesticide analysis. New York: Verlag Chemie, 1987. v.1, p. 37-44.
VALENTE, A. L. P. et al. Análise quantitativa por cromatografia. Universidade Estadual de Campinas. Disponível em: <http://www.chemkeys.com/bra/md/mds_11/aqpc_5/extras/ancrom-vf.pdf>. Acesso em: 01 fev. 2006.