Desenvolvimento de método espectrofotométrico para a determinação de 17α-metiltestosterona

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Química Analítica

Autores

Savaris, D.L. (UNIOESTE/TOLEDO) ; de Matos, R. (UEL) ; Lindino, C.A. (UNIOESTE/TOLEDO)

Resumo

A contaminação de águas naturais por 17α-metiltestosterona (MT) utilizada em pisciculturas tem aumentado devido ao incremento na produção de peixes. Este trabalho descreve a determinação deste hormônio por espectrofotometria visível após reação com nitroprussiato de potássio. MT foi determinado na concentração entre 1,0 x 10-6 e 3,2 x 10-6 mol L-1 com R2 de 0,9946. O desvio padrão relativo para a repetitividade em nove replicatas foi de 2,37%, com limite de detecção de 4,02 x 10-7 mol L-1 e limite de quantificação estabelecido como o menor valor da faixa linear de concentração. A leitura da absorvancia do composto deve ser feita em poucos minutos após a reação, mas não afeta o sinal analítico. O método proposto validado pode ser aplicado em amostras de água de tanques de pisciculturas.

Palavras chaves

hormônio; piscicultura; método analítico

Introdução

O uso de 17α-metiltestosterona (MT) em pisciculturas para induzir o monosexo macho ocorre já há longo tempo (Johnstone et al, 1983). Espécies macho são de interesse econômico por causa ao maior peso final e por evitar desperdício energético devido ao desenvolvimento de órgãos sexuais de femeas (Mlalila et al, 2015). Entretanto, o uso intensivo de MT adicionado à ração de alevinos pode causar danos ao ambiente se não houver adequado tratamento das águas (Mlalila et al, 2015). Hormônios esteroides são facilmente adsorvidos em sedimentos devido à sua natureza hidrofóbica e sua degradação devido à biotransformação ou fotodegradação depende de fatores como o pH e a quantidade de matéria orgânica (Ong et al, 2012; Young et al, 2013). Já as rotas de contaminação da coluna d´água envolvem ração não utilizada e eliminação de hormônio não metabolizado (Green e Teichert-Coddington, 2000). Os métodos analíticos mais comuns na quantificação de MT envolvem técnicas cromatográficas (Tölgyesi et al, 2010; Liou et al, 2011; Barbosa et al, 2013; Justino et al, 2016), quimiluminescência (Xie et al, 2005) ou métodos eletroanalíticos (Ghoneim et al, 2006; Miranda, et al, 2014), que apresentam versatilidade, sensibilidade e eficiência, mas necessitam de reagentes muitas vezes ou danosos ao ambiente e instrumentação dispendiosa, levando a necessidade de métodos ambientalmente amigáveis e de fácil acesso. Na literatura existem poucos estudos para a determinação de MT envolvendo técnicas espectrofotométricas (Klein et al., 1960; Szentesi et al, 2000) indicando a importância deste estudo. A metodologia deste trabalho baseou-se na reação de metilcetonas com o grupo NO do nitroprussiato de potássio para gerar isonitrosoacetona como um complexo (Feigl, 1966), que absorve na região do visível.

Material e métodos

Os reagentes químicos utilizados foram de alta pureza (>99%) e a água utilizada foi destilada e purificada por osmose reversa (ADAMO, resistência da agua de 10 MΩ cm-1 a 25 °C). As soluções de hidróxido de sódio a 30% m/v e nitroprussiato de potássio a 5% m/v foram estocadas em frascos âmbar após sua preparação. A solução estoque de MT foi preparada a partir de padrão farmacêutico (100,3% de pureza) diluindo-se em etanol (Sigma-Aldrich). Para os estudos, alíquotas desta solução foram diluídas na solução de NaOH com pH 9,4 por meio de micropipeta (Labmate, ± 0.82%). As figuras de mérito analítico (faixa dinâmica, precisão, repetitividade, precisão intermediaria, estabilidade das soluções, limite de quantificação e robustez) foram avaliadas em espectrofotômetro UV-visível Shimadzu UV-1601 PC, duplo feixe. A proporção nitroprussiato:MT foi 1:1. Nos testes em águas de tanques de piscicultura, os teores de ferro e de alumínio totais foram determinados por Fluorescencia de Raios-X (S2 Picofox), com radiação Mo K, voltagem de 50 kV e corrente de 602 μA. A condutividade foi medida por meio de condutivímetro LUTRON CD-4303 calibrado com solução padrão KCl 146,9 µS cm-1 (± 0,5%) e exatidão de 2% do fundo de escala; o pH, por meio de um pHmetro LABMETER PHS-3B com resolução de ± 0,01 e eletrodo de vidro combinado, calibrando-se com soluções tampão pH 7,0 (± 0,05) e pH 4,0 (± 0,02) e a turbidez, por meio de turbidímetro digital Tecnopon TB1000 calibrado com padrões entre 0,1 e 1000 NTU e resolução entre 0,01 a 1,0.

Resultado e discussão

A absorção máxima do complexo nitroprussiato e MT ocorre no λ = 440 nm, sendo que a MT pura absorve fortemente em λ = 241 nm e o nitroprussiato tem máximos de absorção em λ = 271 e 222 nm. A faixa de concentração linear de MT (Figura 1) ocorre entre 1,0 x 10-6 e 3,2 x 10-6 mol L-1 com R2 = 0,9946, com desvio padrão relativo de 2,37% para repetitividade em 9 replicatas e para três níveis de concentração com 7,8 %, 1,9% e 1,5% para 1,2 x 10-6 mol L-1, 2,4 x 10-6 mol L-1 e 3,2 x 10-6 mol L- 1, respectivamente. O limite de detecção de 4,02 x 10-7 mol L-1 foi calculado como 3,3 vezes a razão do desvio padrão da curva analítica e a inclinação da curva. O limite de quantificação foi estabelecido como o menor valor da curva analítica. O teste de robustez mostrou que não há interferência de solventes como acetona, etanol e metiletilcetona que também podem formar complexos com o nitroprussiato e que pH menos alcalinos causam erro na absorvancia de 2,56%, enquanto que valores mais alcalinos não interferem. Os testes de estabilidade indicaram que a absorvancia do complexo decai com constante de 0,0039 min-1. A absorvancia da solução reagente de nitroprussiato decai 3,65% ao dia. O método proposto foi comparado com o método de determinação de MT por UV e os resultados apresentados na Figura 2 não mostraram diferença estatística ao nível de confiança de 95% no teste de Student. Testes com água superficial coletada de tanques que piscicultura (pH = 6,3; condutividade = 40,8 μS cm-1 e turbidez = 8,7 NTU) com adição de padrão de MT indicaram que a concentração de Fe3+ de 1,46 x 10-3 mol L-1 e de Al3+ de 4,64 x 10-3 mol L-1 não interferem na absorvância. A recuperação foi calculada como 101,5 ± 0,5% (triplicata) para a concentração de MT de 2,4 x 10-6 mol L-1.

Curva analítica para a resposta da 17α- metiltestosterona. Barras de erro de 6% (quintuplicata). T = 25 °C. Equação da reta: y = -0,25907 + 306971,41x.


Comparação entre os resultados obtidos pelo método proposto e o método por espectrofotometria UV. R2 = 0,9851

Conclusões

A reação entre nitroprussiato e 17α-metiltestosterona resulta em um complexo amarelo que pode ser usado em determinações espectrofotométricas na região do visível, em uma nova metodologia com confiança analítica e baixo custo. Não há interferência significativa de íons Fe3+ e Al3+ e o método pode ser utilizado em determinação do hormônio em águas de pisciculturas.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao CNPq pelo apoio financeiro.

Referências

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