Development and application of method for the 3-chloro-4-(dichloromethyl)-2[5H]- furanone (MX)

O processo de cloração da água pode levar à formação de compostos tóxicos como o 3-cloro-4-(diclorometil)-5-hidroxi-2[5H]-furanona (MX). Embora tenha sido detectado em baixas concentrações (ng/L), ele representa cerca de 50% da atividade mutagênica das águas potáveis, previamente tratadas com cloro. Neste estudo, foi desenvolvido um método quantitativo para a análise de traços de MX em águas cloradas. As técnicas de extração em fase sólida (SPE), microextração em fase sólida (SPME) e a extração líquido-líquido (LLE) foram avaliadas, sendo que esta última se mostrou mais eficiente para a análise de MX em água, com recuperação de 50% para concentrações ≤ 50 ng/L. A determinação do MX foi realizada por cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas (GC/MS). O método se baseia na derivatização online do MX usando o reagente bis(trimetilsilil)trifluoroacetamida (BSTFA), um procedimento experimental simples e rápido. A precisão elevada e a detecção em concentrações baixas possibilitou a aplicação do método em amostras reais. A confiabilidade dos resultados, se deve ao uso do espectrômetro de massas, que permitiu a identificação e quantificação precisa do MX em águas. Uma pré-concentração de 2000 vezes do extrato foi necessária, visto que o limite de detecção instrumental obtido foi 3 µg/L. O método otimizado foi aplicado em amostras de água provenientes de redes de abastecimento na cidade de São Paulo, coletadas antes e após o processo de cloração. As concentrações de MX nessas águas cloradas variaram de 3 a 22 ng/L, valores comparáveis aqueles encontrados em outros países.A by-product of chlorination in water is the 3-chloro-4-(dichloromethyl)-5-hydroxy-2[5H]-furanone (MX), a toxic compound which has been the subject of recent studies. Although MX has been found at low concentrations (ng/L), it accounts for approximately 50% of the total mutagenicity in drinking water. In this study, a method was developed to analyze MX at trace leveI in chlorinated waters. The MX extraction efficiency was evaluated using three different techniques: solid phase extraction (SPE), solid phase microextraction (SPME) and liquid-liquid extraction (LLE). The LLE technique provided higher recovery with value of 50% at concentrations ≤ 50 ng/L. A simple and fast procedure involving on-line based trimethylsilyl derivatization for the quantitative analysis of MX by gas chromatography with mass spectrometry (GCIMS) is proposed. Good precision and low limit of detection of the method allowed its application in real water samples. The reliable MX identification and quantification were obtained due to the use of the mass spectrometry. Since the instrumental limit of detection was equal to 3.0 µg/L, the samples had to be concentrated to 2000 times the original concentration. The optimized method was applied to water samples collected before and after chlorination process in water suppliers located in São Paulo City, Brazil. Concentrations of MX in those samples ranged from 3 to 22 ng/L which are similar to those detected in other countries