Identificação de produtos farmacêuticos em meio aquático, utilizando HPLC-ESI-Q-TOF-MS e eliminação de eritromicina através de degradação foto-induzido

Este método pode ajudar a responder a questões-chave na proteção ambiental, como a conscientização sobre antibióticos no ambiente aquático. A principal vantagem dessa técnica é que ela pode detectar poluentes farmacêuticos em concentrações muito baixas e identificá-los simultaneamente. Embora esse método possa fornecer informações sobre a influência de produtos farmacêuticos e águas residuais e águas fluviais, ele também pode ser aplicado a outros sistemas, como pesticidas ou substâncias semelhantes a hormônios no ambiente aquático.

Para iniciar este procedimento, colete aproximadamente um litro de água para preparar as amostras. Filtre a amostra sobre um filtro de faixa azul para remover partículas de curso. Em seguida, adicione três mililitros de metanol ao cartucho de extração em fase sólida para equilibrá-lo.

Aguarde o metanol sair do cartucho e adicione três mililitros de água ultrapura. Depois que a água sair do cartucho, aplique o filtrado e use uma bomba de diafragma ou outro vácuo moderado para aumentar a velocidade do fluxo. Portanto, a pré-concentração é muito importante.

Certifique-se de usar um cartucho de extração em fase sólida com a fase sólida correta. Lave a amostra com três mililitros de água ultrapura. Em seguida, use três mililitros de etanol para eluir os analitos do cartucho de sorbato.

Concentrando e secando os analitos eluídos por meio de um evaporador rotativo. Dissolva o resíduo resultante em um mililitro de água ultrapura. Depois disso, filtre a solução através de um filtro de seringa.

Armazene-os em um frasco até que estejam prontos para realizar análises não direcionadas por HPLC-ESI-QTOF-MS. Para iniciar os experimentos de irradiação UV, dissolva o composto antibiótico de interesse em água ultrapura para atingir uma concentração final de 20 miligramas por litro. Transfira 750 mililitros desta solução para o fotorreator de um litro.

Em seguida, adicione um agitador magnético e introduza uma lâmpada UV de 15 watts no reator. Comece a mexer a 500 RPM. Usando a adição gota a gota de ácido clorídrico ou amônia, ajuste o pH para o valor desejado.

Use uma seringa para transferir dois mililitros da solução de reação para um frasco de vidro de dois mililitros. Marque este frasco como a amostra no tempo zero. Depois disso, ligue a lâmpada UV e comece a rastrear o tempo decorrido.

Retire uma amostra de dois mililitros a cada 30 segundos durante os primeiros cinco minutos. Em seguida, pegue uma amostra a cada 60 segundos pelo restante do experimento. Armazene os frascos a quatro graus Celsius até que estejam prontos para analisar.

Para iniciar o LC MS, transfira o frasco para o amostrador automático. Defina todos os parâmetros relevantes conforme descrito na tabela um do protocolo de texto e inicie a medição. O uso de MS de alta resolução e latitude MS/MS é a técnica mais promissora para análise não direcionada de produtos farmacêuticos em águas.

Em seguida, execute a análise cinética e o ajuste da curva conforme descrito no protocolo de texto. Neste estudo, amostras de água do rio e água ultrapura são analisadas para detectar e identificar poluentes farmacêuticos. Após a extração em fase sólida, cada amostra de água do rio apresenta uma cor amarelada ou verde escura, indicando a presença de substâncias contendo clorofila.

As amostras de água ultrapura permaneceram claras, como esperado. Um cromatograma de pico de base para as amostras representativas de água do rio continha mais de 25 picos, cada um refletindo um composto diferente. Essas substâncias são então identificadas derivando as fórmulas moleculares e comparando-as com os padrões de referência disponíveis.

Esta comparação revela a presença de vários produtos farmacêuticos encontrados nas águas superficiais alemãs, incluindo o betabloqueador metoprolol, o analgésico carbamazepina, bem como o antibiótico macrólido eritromicina A, e seu derivado anidroeritromicina A. Os experimentos de irradiação UVC são então realizados em diferentes valores de pH para determinar as condições de eliminação eficazes usando a eritromicina como exemplo. Os diagramas de tempo de concentração mostram que a degradação mais rápida ocorre em pH 7, enquanto a mais lenta é observada em pH 3, indicando que a degradação fotoinduzida para este antibiótico deve ser realizada em pH neutro. Seguindo este procedimento, outros métodos como SESP-NMR arbitrip MS-OTUC podem ser realizados para responder a perguntas adicionais, como oxidação de degradantes e otimização de ponta.

Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como analisar produtos farmacêuticos em corpos d'água artificiais e ambientais e como investigar sua eliminação induzida por foto-irradiação. Não se esqueça de que trabalhar com produtos químicos, farmacêuticos e águas fluviais ou residuais pode ser perigoso e precauções, como roupas de proteção individual, equipamentos externos e, no caso de águas residuais, vacinas devem sempre ser tomadas durante ou antes de realizar este procedimento.