Development and validation of an analytical method (SPE- HPLC) for determination of emerging compounds in surface waters

Poluentes orgÃnicos emergentes (POEs) ou simplesmente contaminantes emergentes referem-se a qualquer composto quÃmico presente numa variedade de produtos comerciais como medicamentos, produtos de uso veterinÃrio, embalagens de alimentos, produtos de higiene, agrotÃxicos, ou alguns microrganismo. Os POEs podem ser encontrados em matrizes ambientais e biolÃgicas, nÃo sÃo usualmente monitorados ou ainda nÃo possuem legislaÃÃo regulatÃria correspondente, e apresentam risco potencial à saÃde humana e ao meio ambiente. Neste trabalho, foi desenvolvido e validado um mÃtodo para a determinaÃÃo de cafeÃna, ciprofloxacina, 17β-estradiol, 17α-etinilestradiol e dietilestilbestrol, considerados interferentes endÃcrinos. O mÃtodo desenvolvido utilizou extraÃÃo em fase sÃlida (SPE) e cromatografia lÃquida de alta eficiÃncia acoplada a um detector de arranjo de diodos. Foram estabelecidas condiÃÃes cromatogrÃficas com eluiÃÃo por gradiente utilizando acetonitrila e Ãgua ultrapura pH 2,0. O planejamento fatorial realizado por SPE indicou que melhores respostas sÃo alcanÃadas quando utiliza-se o cartucho C18, 500 mL de volume de amostra, pH 3,0 e volume de eluiÃÃo igual a 2,0 mL de metanol 100%. As figuras de mÃrito de validaÃÃo do mÃtodo indicaram seletividade, sensibilidade, linearidade, precisÃo, exatidÃo e robustez satisfatÃrias para a maioria dos compostos estudados. Os limites de detecÃÃo (LD) variaram entre 0,283 e 1,543 μg/L (ppb) e os limites de quantificaÃÃo (LQ) variaram entre 0,944 e 5,142 μg/L (ppb). Foi proposta uma nova estratÃgia de controle de qualidade utilizando padrÃo surrogate, e estabelecido um fator de relaÃÃo (FR) a fim de corrigir as concentraÃÃes dos compostos de interesse em amostras reais. O mÃtodo validado foi aplicado nas anÃlises de Ãgua superficial dos aÃudes que fazem parte do abastecimento de Ãgua da RegiÃo Metropolitana de Fortaleza/CE. Os compostos 17β-estradiol, 17α-etinilestradiol foram detectados numa concentraÃÃo mÃxima de 989 e 980 ng/L, respectivamente.Emerging organic pollutants (EOP), or Emerging Contaminants, is a term that is used to refer any chemical compound insert in variety of comercial products such as medicines, veterinary products, food packaging, pesticides, or any microorganism. The EOP can be found in environmental and ecological arrays not usually monitore or government unregulated, and poses risks to human health na environment. The methodological approach of this thesis included a developed and validated method to determine caffeine, ciprofloxacin, 17β-estradiol, 17α-ethinylestradiol and diethylstilbestrol, considered endocrine disruptors. The method uses a Solid-Phase Extraction (SPE) and high performance liquid cromatography coupled to a diode array detector. Chromatografic conditions were established by gradiente elution using acetonitrile and ultrapure water (pH = 2). The experimental design performed by SPE showed that better responses are achieved when it is used the cartridge C18, 500 mL sample volume, pH 3,0 and 2,0 mL 100% methanol elution volume. The method validation parameters indicated satisfatory selectivity, sensitivity, linearity, precision, accuracy and robustness. Detection limits (DL) ranged from 0,283 to 1,543 μg/L (ppb) and quantification limits (QL) ranged from 0,944 e 5,142 μg/L (ppb). A new quality control strategy using surrogate standard was proposed, and a relation factors (RF) was established to correct of concentrations of compounds of interest in real samples. The validated method was applied to the analysis of surface waters reservoirs from water supply system in metropolitan region of Fortaleza. The compounds 17β-estradiol, 17α-ethynyl estradiol was detected in a maximum concentration of 989 to 980 ng / L, respectively