Sample preparation techniques for determination of sulfonamides in soil using ultra-high performance liquid chromatography : tandem mass spectrometry

Orientador: Susanne RathDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: As sulfonamidas são antimicrobianos amplamente empregadas na medicina veterinária e sua presença tem sido observada em matrizes ambientais, como no solo. Devido à complexidade da matriz e baixas concentrações das drogas veterinárias no solo (pg g-1 a ng g-1) a etapa de preparo de amostras é fundamental para a subsequente quantificação. O objetivo deste trabalho foi avaliar diferentes preparos de amostras visando à determinação de resíduos de sulfonamidas (sulfadiazina, sulfatiazol, sulfametazina, sulfametoxazol, sulfadimetoxina e sulfaquinoxalina) em solos por cromatografia líquida de ultra-alta eficiência associada a espectrometria de massas sequencial (UHPLC-MS/MS). As técnicas avaliadas para o preparo de amostra foram: dispersão da matriz em fase sólida assistida por potencial elétrico (E-MSPD) seguida por clean-up com extração em fase sólida (SPE), extração sólido-líquido (SLE) seguida por clean-up por SPE off-line e SLE seguida de SPE on-line ao UHPLC-MS/MS. O último preparo de amostras foi o que apresentou melhores resultados de eficiência de extração e clean-up (avaliado pelo efeito matriz) e por isso foi empregado para o desenvolvimento de um método para a determinação de sulfonamidas em solos. As condições ótimas foram: sorvente da coluna SPE - Oasis HLB (Waters), volume de injeção da amostra de 200 µL (dissolvida em água), solvente de lavagem água (0,19 mL), eluição com a fase móvel água:metanol com 0,1 % ácido fórmico e coluna analítica Acquity UPLC BEH C18 (Waters). A quantificação no modo monitoramento de reação selecionada (SRM) foi realizada por curva analítica na matriz branca de solo, usando a sulfacloropiridazina como padrão interno. A fonte de eletronebulização foi operada no modo positivo. O método foi validado para dois tipos de solos (LVe, argiloso e RQo, arenoso), tendo sido estabelecidos os seguintes parâmetros: faixa linear de 0,5 a 12,5 ng g-1, com linearidade (r) > 0,99; precisão intra- e inter-dias de 4,6 a 14,3%; exatidão de 92,5 a 111,9% e limite de quantificação de 0,5 ng g-1 para todas as sulfonamidasAbstract: Sulfonamides are antimicrobials widely used as veterinary drugs and residues have been detected in environmental samples, such as soils. Due to the complex soil matrix and low concentration of veterinary drugs in soil (pg g-1 to ng g-1), sample preparation is fundamental prior quantitation. The aim of this work was to evaluate different sample preparation procedures in order to determine residues of sulfonamides (sulfadiazine, sulfathiazole, sulfamethazine, sulfamethoxazole, sulfadimethoxine, sulfaquinoxaline) in soils, using ultra-high performance liquid chromatography with tandem mass spectrometry (UHPLC-MS/MS). The sample preparation techniques evaluated were: electric field assisted matrix solid phase dispersion (E-MSPD) followed by solid phase extraction (SPE), solid-liquid extraction (SLE) followed by SPE off-line and SLE followed by SPE on-line to UHPLC-MS/MS. The last technique showed advantages regarding extraction efficiency and clean-up (evaluated through matrix effect) and was therefore used for the development of an analytical method for the determination of residues of sulfonamides in soil. The optima conditions were: SPE sorbent ¿ Oasis HLB, sample injection volume of 200 µL (sample dissolved in water), water as washing solvent (0.19 mL), analyte elution with mobile phase (water:methanol 40:60 v/v with 0.1% formic acid), and analytical column Acquity UPLC BEH C18 column (Waters). Quantitation was performed in selected reaction monitoring (SRM) mode using a matrix-matched calibration curve and sulfachloropyridazine as internal standard. The electrospray ionization source was operated in positive mode. The developed method was validated for two soils (LVe, clay and RQo, sandy) and the following parameters were determined: linear range of 0.5 a 12.5 ng g-1, linearity (r) > 0.99; intra-day and inter-day precisions in the range of 4.6 to 14.3%, accuracy in the range 92.5 to 111.9 % and limit of quantitation of 0.5 ng g-1 for all sulfonamidesMestradoQuimica AnaliticaMestre em QuímicaCAPE