Otimização e aplicação de método analítico para análise de Fluoroquinolonas em sedimento de mangue por HPLC-FD na Amazônia Legal, Brasil

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Química Analítica

Autores

Neves, M.A. (UFMA) ; da Silva, G.S. (IFMA) ; Araujo, K.C.M. (IFMA) ; Brito, N.M. (IFMA) ; Silva, L.K. (IFMA)

Resumo

Um método analítico para avaliar a ocorrência dos antibióticos fluoroquinolônicos, ciprofloxacino, levofloxacino e norfloxacino em amostras de sedimento de mangue na ilha do Maranhão, Brasil, foi otimizado utilizando as técnicas de extração UAE e SPE com a HPLC/FD. Segundo o estudo, o método mostrou-se linear, recuperação variando 73.73-88.85%, preciso, seletivo e sensível para quantificação das fluoroquinolonas no sedimento de manguezal (LOD para CIP, LEV e NOR de 1.10; 3.33 e 0.26 µg.kg-1, respectivamente). Ao avaliar o sedimento em vários pontos do rio observou-se contaminação em três pontos por CIP variando entre 56.55–70.45 µg.kg-1. Esses resultados são similares ao encontrados em outros trabalhos ao redor do planeta para regiões poluídas e são motivos de grande preocupação.

Palavras chaves

Fluoroquinolonas; Sedimento; Cromatografia

Introdução

É crescente a utilização de fármacos no planeta para aplicação nas mais diversas finalidades nas últimas décadas. No entanto, uma das grandes desvantagens da produção e utilização de tais produtos está na geração de resíduos que podem impactar de forma negativa o ambiente. Esses resíduos são conhecidos atualmente como poluentes orgânicos emergentes ou simplesmente contaminantes emergentes. Existem poucos métodos descritos na literatura para a análise de fármacos fluoroquinolônicos em matrizes ambientais sólidas, tais como solo e sedimento. Grande parte das metodologias descritas são para matrizes ambientais aquosas. Logo, métodos analíticos simples e eficazes são essenciais para o estudo de novos poluentes, especialmente em compartimentos cujas matrizes são muito complexas tais como sedimentos de manguezal uma vez que esta matriz ambiental caracteriza-se por ter uma ampla capacidade de acumular vários tipos de poluentes tornando-se assim um verdadeiro testemunho dos impactos ambientais sofridos pelos ecossistemas aquáticos ao longo do tempo. Sendo assim, este trabalho teve por objetivo aperfeiçoar um método analítico para avaliar a ocorrência dos antibióticos fluoroquinolônicos, ciprofloxacino (CIP), levofloxacino (LEV) e norfloxacino (NOR), em amostras de sedimento do rio Paciência localizadas na ilha do Maranhão, Brasil, utilizando as técnicas de extração assistida por ultrassom (UAE), extração em fase sólida (SPE) e a cromatografia líquida (HPLC/FD).

Material e métodos

Foram testados 3 protocolos de UAE a fim de otimizar uma extração simultânea para os 3 antibióticos a partir do sedimento de manguezal. O método 1 utilizou como solução extratora o tampão fosfato 0,2 M (pH 3,0) e metanol 50:50 (v/v); o método 2 o tampão citrato 0,2 M (pH 4,0) e acetonitrila 50:50 (v/v); e o método 3 a solução aquosa de Mg(NO3)2 a 29% (p/v)pH 8,1 ajustado com amônia 4% (v/v). O volume de extração (10 mL), o número de ciclos (3 ciclos) e o tempo de extração (15 min) foram os mesmo para os 3 métodos. Após a etapa de extração, os extratos foram centrifugados e os sobrenadantes obtidos combinados e transferidos para frasco âmbar. Na etapa de purificação por SPE, os extratos foram limpos e enriquecidos por meio de cartuchos Oasis HLB (60 mg, 3 mL, Waters, EUA). O seguinte protocolo foi aplicado para os 3 métodos de extração: diluição dos extratos combinados até 100 mL com água Milli-Q; pré-condicionados dos cartuchos com 5 mL de diclorometano, 5 ml de metanol e 10 ml de água Milli-Q ajustada com H3PO4 a pH 3, sucessivamente. Percolação dos extratos aquosos de sedimentos na vazão de 1 mL.min-1. Após percolação, lavagem de cada cartucho com 10 mL de solução de água Milli-Q ajustada com H3PO4 a pH 3 à 5% de metanol (v/v). Antes da eluição, os cartuchos foram secos durante 30 minutos sob vácuo. A eluição dos antibióticos a partir dos cartuchos foi feita com 6 mL de solução metanólica à 2% de ácido fórmico (v/v). Os eluatos contendo os compostos alvos foram evaporados até à secura sob corrente suave de argônio, e retomadas com 1 mL de fase móvel antes da análise por HPLC/FD. Para garantir a confiabilidade do método, a validação analítica foi realizada antes da aplicação do método para análise das amostras reais do rio Paciência.

Resultado e discussão

A extração de fármacos a partir de amostras ambientais sólidas requer a aplicação de condições exaustivas de extração para isolar analitos, uma vez que estes compostos ligam-se firmemente a matriz. Pode-se observar que, em geral, as fluoroquinolonas foram melhores extraídas do sedimento através da utilização de solução básica. Fato evidenciado pelo método 3 o qual não utilizava mistura extratora de polaridades diferentes como os utilizados no método 1 e 2. Com o intuito de garantir a confiabilidade dos resultados, figuras de mérito foram determinadas visando garantir o sucesso da metodologia proposta. Observou-se que não houve interferentes que pudessem prejudicar a quantificação das fluoroquinolonas, portanto o método mostrou- se seletivo em amostras de sedimento de mangue. As curvas analíticas para as três fluoroquinolonas mostraram-se lineares apresentando coeficientes de correlação satisfatórios (r2 > 0.999). Os valores de LD (1.10, 3.33, 0.26) e LQ (3.38, 11.10, 0.86) para CIP, LEV e NOR, respectivamente, foram considerados aceitáveis, principalmente para o propósito do método, demonstrando assim a sensibilidade da técnica para baixas concentrações de fármacos. O método foi considerado exato uma vez que apresentou recuperações compreendidas na faixa entre 73.73 a 88.85%, evidenciando a consistência do método. Os coeficientes de variação foram considerados adequados (≤ 20%), indicando que o método desenvolvido é preciso dentro da faixa de concentração e das condições adotadas. Dos tantibióticos pesquisados apenas o CIP foi detectado em três dos seis pontos analisados. Como ao redor da bacia do rio Paciência ocorre ampla descarga de efluentes de esgotos domésticos não tratados, esta se torna a provável via de contaminação deste ambiente por resíduos de fármacos.

Comparação dos valores de recuperação do CIP, LEV e NOR, frente aos três procedimentos de extração aplicados as amostras de sedimento de mangue.


Cromatogramas obtidos a partir do branco da matriz (cinza) e da matriz fortificada com CIP, LEV e NOR na concentração de 200 µg.kg-1 (preto).

Conclusões

A técnica de UAE utilizando solvente básico com posterior concentração/clean- up por SPE permitiu a analise simultânea de três importantes antibióticos fluoroquinolónicos (CIP, LEV e NOR). Além de ser preciso, exato, simples e sensível, o mais relevante do presente método proposto foi que o mesmo se mostrou livre de interferentes para uma matriz altamente complexa como os sedimentos de manguezal. Ao avaliar o sedimento em vários pontos do rio Paciência observou-se contaminação em três pontos por CIP variando entre 56,55–70,45 µg.kg-1 indicando assim a contaminação desse ecossistema.

Agradecimentos

Ao CNPq, Instituto Federal do Maranhão (IFMA) e a Universidade Federal do Maranhão (UFMA).

Referências

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