Estrógenos em ambiente marinho: otimização e validação de métodos analíticos e aplicação em água superficial costeira e material particulado em suspensão da Baía de Guaratuba/Paraná.

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Ambiental

Autores

Toledo Netto, P. (UFPR) ; Sturmer, M.C. (UFPR) ; de Souza, J.P. (UFPR)

Resumo

Os estrógenos são contaminantes emergentes, mas pouca atenção tem sido direcionada a regiões costeiras. Os objetivos deste trabalho foram otimizar e validar métodos analíticos para determinação de 17β-estradiol (E2), estrona (E1), estriol (E3) e 17α- etinilestradiol (EE2) em matrizes estuarinas e aplicá-los na Baía de Guaratuba/PR. Foram obtidos bons parâmetros de validação: material particulado em suspensão (MPS) (48 a 122 % de recuperação com precisão entre 2 e 24 %); água superficial costeira (ASC) (a porcentagem de recuperação foi de 64 a 125 % com precisão de 8 a 42 %). Não foram observadas altas concentrações em ASC, porém, devido a salinidade do local, os estrógenos ficaram mais suscetíveis à adsorção no material MPS.

Palavras chaves

Estrógenos; Água superficial costeira; Material particulado

Introdução

Os estrógenos são contaminantes emergentes, que correspondem às substâncias que não são regulamentadas, mas que podem se tornar, dependendo de investigações sobre seus efeitos à saúde ambiental e dados de monitoramento ambiental (AZCOITIA et al, 2011). Os estrógenos mais predominantes e potentes de ocorrência natural nos seres humanos são 17β-estradiol (E2), seguido pela estrona (E1) e estriol (E3) e entre os sintéticos o 17α- etinilestradiol (EE2) (BILA e DEZOTTI, 2007). As regiões costeiras são atrativas para a ocupação humana e o litoral paranaense merece destaque, uma vez que em época de veraneio a população dos municípios de Guaratuba e Matinhos chega a triplicar nas praias (PARANÁ, 2019). Foram encontrados diversos trabalhos relacionados à investigação e ocorrência de metais pesados, compostos organoestânicos, organoclorados e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos em sedimento e em material particulado em suspensão na região, mas nenhuma atenção foi direcionada aos estrógenos (SÁ et al, 2015; BET et al, 2015; DAUNER et al, 2016). No Brasil, não existe dispositivo legal ou normativo que aborde os estrógenos, apenas estudos realizados por alguns grupos de pesquisa para avaliar a ocorrência destes compostos em águas naturais e em estações de tratamento de água e de esgoto, negligenciando as regiões costeiras, enquanto a Europa e Estados Unidos contam com redes de monitoramento, principalmente para EE2 (CUNHA et al, 2016). Os objetivos deste trabalho foram otimizar e validar métodos analíticos para determinação dos estrógenos E1, E2, E3 e EE2 em água superficial costeira (ASC) e em material particulado em suspensão (MPS) e realizar um diagnóstico quanto à presença destes estrógenos nessas duas matrizes da Baía de Guaratuba.

Material e métodos

Extração de MPS: 5 mL de acetonitrila:metanol (50:50, v/v), agitação (1 minuto), centrifugação (10 minutos, 2000 rpm), cuja alíquota de 3 mL foi levada até a secura sob N2, o resíduo ressuspendido com 0,5 mL de acetonitrila, filtrado em membrana de Teflon (0,22 µm) e 20 µL analisado por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com detector de Fluorescência (CLAE-FLU). Extração de ASC: cartuchos STRATA-X (200mg/6mL), condicionamento com 6 mL de metanol, 6 mL de água ultra pura, seguido de 500 mL de ASC, limpeza com 6 mL de metanol:água (95:5, v/v), eluição com 6 mL de metanol:acetonitrila (50:50, v/v), secagem em N2, ressuspensão em 0,5 mL de acetonitrila e filtração em membrana de Teflon (0,22 µm), sendo 20 µL analisados por CLAE-FLU. Os filtros contendo MPS foram fortificados com soluções padrões dos estrógenos em três níveis de concentração (250, 667, 1333 ng g-1 para E2, E3 e EE2 e 50, 133 e 333 µg g-1 para E1), enquanto ASC foi fortificada com soluções de 2, 10 e 20 ng mL-1 para E1 e para E2, EE2 e E3 os níveis foram de 0,01, 0,05 e 0,1 ng mL-1 (procedimentos realizados em triplicata, mantidos em repouso na ausência de luz por 2 h e validados quanto à linearidade, precisão, exatidão e limites de quantificação). CLAE-FLU: cromatógrafo Agilent, coluna eclipse XDB-C18 (4,6 mm x 150 mm x 5 µm), 30ºC, vazão de 1 mL min-1, água ultra pura e acetonitrila (47:53, v/v), acidificadas a 0,1% (v/v) com ácido acético, detecção por fluorescência (λexcitação = 230 nm e λemissão = 306 nm) e análise de 10 min. Ambos os métodos foram aplicados em amostras de MPS e ASC coletadas na campanha de amostragem realizada na Baía de Guaratuba em março de 2019. Após a coleta, as amostras foram mantidas em caixa isotérmica com gelo e transportadas até o laboratório para as análises.

Resultado e discussão

Curvas analíticas: coeficientes de correlação maiores que 0,99, na faixa de 0,05 a 100 em ng/mL para E2, EE2 e E3 e em µg/mL para E1. Os limites de quantificação (LQs) do instrumento foram de 0,05 ng/mL para E2, EE2 e E3 e de 0,05 µg/mL para E1. MPS: para E2, E3 e EE2 as recuperações obtidas situaram-se entre 48 – 87 %, com precisão entre 3 e 24 %, enquanto, para E1 a recuperação variou de 79 a 122 %, com precisão entre 2 e 10 % (Figura 1). ASC: a porcentagem de recuperação para E1 variou de 91 a 107 % com precisão de 9 a 20 %, já para E2, EE2 e E3 as porcentagens de recuperação variaram de 64 a 125 % com precisão de 8 a 42 % (Figura 2). Os métodos são exatos, pois as recuperações estão inseridas no intervalo de 50 a 120 % ligeiramente, valores estabelecidos como aceitáveis pela Diretiva 2002/657/EC. O coeficiente de variação máximo aceitável depende do nível de concentração e, para os níveis avaliados neste trabalho, pode ser de até 45 % (WOOD, 1999). Assim, os métodos também são precisos. Os estrógenos não foram quantificados na maior parte das amostras (12 pontos amostrais em duplicada) de ASC, entretanto, em pontos coletados nas porções norte e central da baía a concentração variou de 0,023 a 0,084 ng L-1 para E2, EE2 e E3. Os resultados para MPS mostraram da porção central foram que os apresentaram maior concentração de E2, EE2 e E3 (161 a 2469 ng g-1). Os demais pontos não puderam ser quantificados, pois estiveram abaixo do limite de quantificação. As maiores concentrações de estrógenos foram encontradas na região central e norte da baía. Não foram observadas altas concentrações em ASC, provavelmente devido à diluição intrínseca que ocorre no estuário, mas devido a salinidade do local, os estrógenos ficaram mais suscetíveis à adsorção no material MPS.

Porcentagens de recuperação e do coeficiente de variação para MPS em três níveis de fortificação e em triplicata.


Porcentagens de recuperação e do coeficiente de variação para ASC em três níveis de fortificação e em triplicata.

Conclusões

Os métodos atenderam às normas nacionais e internacionais quanto aos parâmetros de validação para a determinação dos estrógenos. Apenas algumas amostras foram quantificadas, mas os resultados indicaram que a Baía de Guaratuba pode estar sob a influência de esgoto sanitário. Não foram observadas altas concentrações em ASC, provavelmente devido à diluição intrínseca que ocorre no estuário. Devido a salinidade do local, os estrógenos ficaram mais suscetíveis à adsorção no material MPS. Além de março de 2019, foi realizada uma coleta em julho e serão realizadas mais outras nos próximos meses.

Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pelo apoio financeiro (Processo 406130/2016-7) e ao Laboratório de Geoquímica Orgânica e Poluição Marinha (LaGPoM) do Centro de Estudos do Mar.

Referências

AZCOITIA, I.; YAGUE, J. G.; GARCIA-SEGURA, L. M. Estradiol synthesis within the human brain. Neuroscience, 2011.

BET, R.; BÍCEGO, M. C.; MARTINS, C. C. Sedimentary hydrocarbons and sterols in a South Atlantic estuarine/shallow continental shelf transitional environment under oil terminal and grain port influences. Marine Pollution Bulletin., v. 95, p. 183-194, 2015.


BILA, D. M.; DEZOTTI, M. Desreguladores endócrinos no ambiente: efeitos e consequências. Química Nova, v. 30, p. 651-666, 2007.

CUNHA, D. L.; DA SILVA, S. M. C.; BILA, D. M.; OLIVEIRA, J. L. M.; SARCINELLI, P. N.; LARENTIS, A. L. Regulamentação do estrogênio sintético
17α-etinilestradiol em matrizes aquáticas na Europa, Estados Unidos e Brasil. Caderno de Saúde Pública, Rio de Janeiro, 32(3), março, 2016.

DAUNER, A. L. L.; LOURENÇO, R. A.; MARTINS, C. C. Effect of seasonal population fluctuation in the temporal and spatial distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons in a subtropical estuary. Environmental Technology & Innovation, v. 5, p. 41-51, 2016.

DIRETIVA 2002/657/CE: Decisão da Comissão, de 12 de Agosto de 2002, que dá execução ao disposto na Diretiva 96/23/CE do Conselho relativamente ao desempenho de métodos analíticos e à interpretação de resultados (Texto relevante para efeitos do EEE) [notificada com o número C (2002) 3044]. Bruxelas.

PARANÁ. Agências de notícias do Paraná. Disponível em: <http:// http://goo.gl/IKTqqv>. Acesso em: 22 julho 2019.

SÁ, F.; SANDERS, C. J.; PATCHINEELAM, S. R.; MACHADO, E. C.; LOMBARDI, A. T. Arsenic fractionation in estuarine sediments: Does coastal eutrophication influence As behavior? Marine Pollution Bulletin., v. 96, p. 496-501, 2015.

WOOD, R. How to validate analytical methods. Trends Anal. Chem., v. 18, p. 624-632, 1999.