Determinação de hormônios estrógenos e progestágenos em amostras ambientais por GC-MS

• Main Author: Dallegrave, Alexsandro
• Other Authors: Pizzolato, Tania Mara
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: 2013
• Subjects: Hormônio; Estrogenos; Progestógenos; Cromatografia gasosa : Espectrometria de massa
• Online Access: http://hdl.handle.net/10183/66440

Em razão do constante aumento populacional, o nível de poluição no planeta tem crescido principalmente nos meios aquáticos. Parte destes contaminantes apresentam regulamentação, porém uma fração destes, chamados de “emergentes”, são constantemente lançados no ambiente sem nenhum controle além de não apresentarem regulamentação. Os hormônios sexuais fazem parte destes contaminantes emergentes e oferecem grande risco as diferentes formas de vida devido ao alto potencial em causar disrupção endócrina. Neste trabalho desenvolveu-se a metodologia analítica com o intuito de determinar e quantificar cinco hormônios sexuais, amplamente consumidos na reposição hormonal e contraceptivos. A determinação dos hormônios sexuais estrona (E1), β-estradiol (E2), estriol (E3), 17α-etinilestradiol (EE2) e progesterona foi realizada através da cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas com derivatização prévia. A derivatização dos estrógenos E1, E2, E3 e EE2 foi realizada com MSTFA-Imidazol, já a progesterona foi determinada na forma não derivatizada. Parâmetros como tempo e temperatura de derivatização, tipos de derivatizante e energia do impacto eletrônico no espectrômetro de massas, foram devidamente otimizados. A pré-concentração foi realizada por extração em fase sólida (SPE), utilizando cartuchos Oasis HLB e a validação do método foi conduzida pela avaliação dos parâmetros: linearidade, sensibilidade, seletividade, precisão, precisão intermediária, exatidão, limite de detecção e de quantificação. A amostragem de águas superficiais e efluente urbano foi realizada nos meses de agosto, setembro e outubro de 2012, nos Rios Gravataí e dos Sinos, no Arroio Dilúvio, e na estação piloto de tratamento de efluente urbano, pertencente ao Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH/UFRGS). Os hormônios E1, E2 e E3 foram encontrados nas amostras em concentrações de 6,2 a 541,4 ng L-1, 29 a 46,2 ng L-1 e 37,5 a 716,8 ng L-1 respectivamente. No estudo preliminar de degradação do EE2 , foram avaliadas a fotólise direta em água purificada e indireta com utilização de íons nitrato nas concentrações 20 e 100 mg L-1, sendo as constantes da taxa de transformação 0,0128 min-1, 0,0175 min-1 e 0,0336 min-1 respectivamente. A fotodegradação também foi avaliada em diferentes matrizes: água purificada, efluente urbano e água da torneira, sendo as constantes da taxa de transformação 0,0451 min-1, 0,0227 min-1 e 0,0864 min-1 respectivamente. Os sistemas investigados seguem uma cinética de pseudo-primeira ordem. Este estudo serve de base para futuramente determinar possíveis produtos de transformação. === Due to the constant increase in population, the level of pollution on the planet has grown mainly in aquatic environments. Some of these contaminants present regulation but a fraction of these, called "emerging", besides being continuously released into the environment without any control, have no regulation. Sex hormones are part of these emerging contaminants and offer great risk the different ways of life due to their potential to cause endocrine disruption. In this work the development of analytical methodology was enhanced in order to determine and quantify five sex hormones, widely consumed in hormone replacement and contraceptives. The determination of compounds estrone (E1), β-estradiol (E2), estriol (E3), 17α-ethinylestradiol (EE2) and progesterone was performed by gas chromatography coupled with mass spectrometry with previous derivatization. Derivatization of estrogens E1, E2, E3 and EE2 was performed using MSTFA-Imidazole, while the progesterone was determined in the non-derivatized form. Parameters as temperature and time of derivatization, and types of derivatives , energy of electron impact on mass spectrometer, were properly optimized. The preconcentration was performed by solid phase extraction (SPE) using Oasis HLB cartridges. The method validation was carried out by evaluating the parameters: linearity, sensitivity, selectivity, precision, intermediate precision, accuracy, limit of detection and quantification. The sampling was performed in the months of August, September and October of 2012 in Gravataí and Sinos rivers, Dilúvio Stream and urban sewage in wastewater treatment pilot plant, which belongs to the Institute of Hydraulic Research (IPH / UFRGS ). The hormones E1, E2 and E3 were found in samples at concentrations from 6.2 to 541.4 ng L-1, from 29 to 46.2 ng L-1 and from 37.5 to 716.8 ng L-1 respectively. In the preliminary study of degradation of EE2, in purified water photolysis direct and indirect use of concentrations ions nitrate 20 and 100 mg L-1 were assessed, with transformation rate constants 0.0128 min-1, 0.0175 min-1 and 0.0336 min-1 respectively. The photodegradation in different matrices: purified water, urban wastewater and tap water also were assessed, with transformation rate constants 0.0451 min-1, 0.0227 min-1 and 0.0864 min-1 respectively. The systems investigated kinetics follow pseudo-first order. This study provides a basis to determine in the future possible transformation products.