On-line SPE-LC-FD to quantify fluoroquinolones in aquatic environments

Abstract

Recentemente o consumo de antibióticos tem atingido níveis muito elevados. Com o desejo de melhorar a luta contra as infeções, o aumento da variabilidade de antibióticos e com as melhorias das condições económicas, estão impostas as condições necessárias para um grande crescimento da indústria farmacêutica, e com esta um aumento dos resíduos. Dado o uso recorrente de antibióticos na medicina humana e veterinária, estes podem ser encontrados em diversos sectores ambientais devido à excreção, à incorreta eliminação e à constante drenagem do escoamento superficial e libertação através de estações de tratamento de águas residuais (ETARs). No entanto as ETARs não estão devidamente preparadas para a eliminação de pequenas moléculas durante o processo de tratamento. Dado que os antibióticos são potenciais ameaças para o ambiente, a incidência dos mesmos nos recursos hídricos é uma área de grande preocupação. O objetivo deste estudo é fornecer um estudo aprofundado sobre as complexidades que envolvem a metodologia da extração em fase sólida (SPE) on-line e criar um novo método para detetar e avaliar a ocorrência de fluoroquinolonas (FQs). As FQs com maior ocorrência ambiental foram escolhidas, incluindo a Ciprofloxacina (CPF), a Ofloxacina (OFL) e a Norfloxacina (NOR) e a deteção das mesmas em ETARs localizadas na área do Porto, Portugal foi também foco deste trabalho. Para tal, foi então desenvolvido um método de SPE on-line com Cromatografia Líquida com deteção por Fluorescência (on-line SPE-LC-FD). O método analítico desenvolvido consistiu numa cromatografia líquida a duas dimensões (LC-2D) onde uma coluna Lichrospher® RP-18 ADS (Alkyl-DIOLSilica), com um diâmetro de poro apróximado de 60 Å, diâmetro de partícula 25 μm e 25 x 4 mm (diâmetro interno), atuou na primeira dimensão e uma coluna Luna PFP (2), com um diâmetro de poro de 100 Å, diâmetro de partícula 3 μm e 150 x 4.6 mm (diâmetro interno), como segunda dimensão. A fase móvel da coluna analítica (a segunda dimensão) foi uma mistura aquosa com 0.1% de trietilamina (TEA) ajustada para um pH de 2.2 com ácido trifluoroacético (TFAA) e Etanol (76:24 v/v) a um fluxo de 0.5 mL/min. Uma mistura de Água/Metanol (80:20 v/v) com um fluxo de 1.5 mL/min foi usada na coluna ADS (primeira dimensão). O método foi posteriormente validado e demonstrou ter uma boa seletividade, linearidade (R2>0.999), exactidão (sempre próxima de 100%) e precisão (intra-batch: 0.30<RSD<1.60; inter-batch: 0.40<RSD<1.80) na gama 0.3 ng/mL – 30 ng/mL. Os limites de quantificação foram 0.3 ng/mL para as três FQs selecionadas. Por fim, o método foi usado para quantificar amostras de efluentes de quatro ETARs. A OFL foi encontrada na gama dos 0.305 aos 0.340 ng/mL, e a CPF foi detetada dentro dos limites estabelecidos