Hormonas naturais e de síntese, bisfenol A, octilfenol e nonilfenol em águas para consumo humano:optimização do método de análise por SPE-LC-ESI-MS/MS

• Author(s): Henriques, Marta Luísa Guerreiro dos Santos
• Date: 2008
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/252
• Origin: Repositório da Universidade de Lisboa
• Subject(s): Hidrologia; Cromatografia líquida; Espectrometria de massa; Teses de mestrado
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Almeida, Cristina Maria Martins, 1965-; Cardoso, Vitor Vale
• Contributor(s): Repositório da Universidade de Lisboa

Description

Tese de mestrado em Controlo da Qualidade e Toxicologia dos Alimentos apresentada à Universidade de Lisboa através da Faculdade de Farmácia, 2008

O objectivo deste trabalho consistiu na optimização de um método de ensaio para análise de compostos desreguladores endócrinos em águas para consumo humano. Os compostos estudados abrangem a classe das hormonas naturais (estriol, estrona, 17-estradiol e progesterona), das hormonas de síntese (etinilestradiol, dietilestilbestrol e mestranol), e dos compostos fenólicos (bisfenol A, octilfenol e nonilfenol).O presente trabalho apresenta uma breve introdução à EPAL (Empresa Portuguesa das Águas Livres, S.A.), como entidade abastecedora de água na cidade de Lisboa, faz o enquadramento legal e ambiental da temática dos desreguladores endócrinos e apresenta os principais conceitos relacionados com o sistema endócrino.Devido às características dos compostos em análise, nomeadamente a polaridade média a elevada e as quantidades vestigiais presentes nas matrizes ambientais, implementou-se e validou-se o método de cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massa (tandem), com ionização por electrospray, utilizando como técnica de extracção/pré-concentração a extracção em fase sólida, SPE-LC-ESI-MS/MS.A optimização do método de ensaio, teve como ponto de partida a determinação das melhores condições de formação do ião precursor para cada desregulador endócrino, tendo-se utilizado o electrospray como método de ionização, em modo positivo e negativo. Nesta fase foram optimizados outros parâmetros relacionados com o método de ionização, tais como a voltagem do capilar e a voltagem de cone. Estabelecidas as condições de formação do ião precursor para cada analito, foram optimizados diversos parâmetros do analisador (triplo quadrupolo), em modo MRM (Multiple Reaction Monitoring), de forma a definir duas transições ião precursor/ião produto. Para cada composto foi estabelecida uma transição de quantificação (MRM1) e uma transição de qualificação (MRM2) com o objectivo de aumentar a selectividade, bem como a sensibilidade na quantificação destes compostos em concentrações vestigiais nas amostras de água.Após definidas as condições cromatográficas, iniciou-se a optimização das condições de extracção em fase sólida, como técnica de preparação da amostra. Nesta fase foram testados diferentes solventes de eluição e diferentes tipos de cartucho, e foram optimizadas as condições operacionais, nomeadamente, a secagem do cartucho, o fluxo de passagem da amostra e a etapa de concentração do eluído.O método SPE-LC-ESI-MS/MS foi validado para os compostos em estudo, através da aplicação de diversos testes estatísticos que permitiram definir o intervalo de linearidade, a gama de trabalho, os limiares analíticos, a precisão, o efeito de matriz e a estimativa da incerteza do método de ensaio.O método validado foi aplicado à análise de amostras representativas dos diversos pontos de colheita da EPAL, com o objectivo de avaliar os diferentes tipos de água captada e distribuída por esta empresa gestora de água, no que respeita à presença dos compostos em estudo.

The aim of this study was to develop and validate an analytical method for endocrine disruptors in water matrices. Several endocrine disrupters were studied, like natural hormones (estriol, estrone, 17-estradiol and progesterone), synthetic hormones (ethynylestradiol, diethylstilbestrol and mestranol) and some phenolic compounds (nonylphenol, octylphenol and bisphenol A). This report makes a brief description of EPAL, the company responsible for public supply of drinking water in Lisbon. A legal framing and an environmental approach on the endocrine disrupters issue are presented. The main concepts related with the endocrine system are also described. The selection criteria for the analytical methodology were based on the studied compounds characteristics (medium to high polarity) as well on the trace levels expected on the environmental matrices. The applied methodology was based on the on-line combination of liquid chromatography and tandem mass spectrometry, using electrospray ionisation, after solid phase extraction.Several detection parameters were optimised in the mass spectrometer for each endocrine disruptor studied, such as the best conditions for the precursor ion formation, namely capillary and cone voltage, when applying negative and positive electrospray ionisation mode. Two transitions were also established, one for quantification (MRM1) and one for qualification (MRM2), after optimisation of the triple quadrupole conditions. The selection of two transitions ensure a high degree of selectivity as well as additional sensitivity to quantify trace levels of these endocrine disruptors compounds in water samples. Several operational conditions of the solid phase extraction (SPE) were also tested, namely different elution solvents and cartridges as well as cartridge drying conditions, sample flow rate and the eluate concentration step. The SPE-LC-ESI-MS/MS was validated through the application of several statistical methods which allow defining the linearity range, working ranges, analytical limits, precision, matrix effect and the uncertainty estimation of the analytical assay for all the studied compounds. This method was applied in the analysis of water samples collected in several sampling points located in the EPAL water supply system. This study allowed us to characterize different types of water: surface water, groundwater, reservoirs, tap water and drinking water collected in several points of the distribution system.