Publicação

Motorização de fármacos na água bruta e na água para consumo humano por cromatolografia líquida de ultra eficiência associada à espectrometria de massa tandem

Detalhes bibliográficos
Resumo:	Este trabalho tem como objetivos o desenvolvimento de um método de ensaio para a análise de fármacos na água captada e na água para consumo humano da rede de distribuição da cidade de Lisboa e a implementação de um programa de monitorização que possibilite a caracterização da qualidade das águas no que diz respeito a este tipo de compostos. Este trabalho pretende contribuir para os Planos de Segurança da Água da EPAL S.A. (Empresa Portuguesa das Águas Livres S.A.), cujo principal objetivo é a identificação dos potenciais riscos para o sistema de abastecimento de água desta entidade gestora de sistema de abastecimento público. O presente trabalho faz o enquadramento ambiental e legal relacionado com a temática fármacos e ciclo urbano da água e apresenta uma breve introdução à EPAL como entidade gestora de água de abastecimento público. Apresenta resumidamente as etapas de um processo de avaliação de risco, dando ênfase à avaliação de risco ambiental e para a saúde humana relacionados com a exposição involuntária a fármacos. A metodologia analítica selecionada para a análise de trinta e seis fármacos pertencentes a diferentes classes terapêuticas foi a cromatografia líquida de ultra eficiência associada à espectrometria de massa tandem (UPLC-MS/MS) utilizando como método de preparação da amostra a extração em fase sólida (SPE). A otimização do método de ensaio começou pela determinação das melhores condições de formação do ião precursor para cada fármaco, tendo-se utilizado o electrospray como método de ionização, em modo positivo e negativo. Estabelecidas as condições de formação do ião precursor para cada analito, foram otimizados diversos parâmetros de forma a possibilitar a utilização do modo de aquisição MRM (Multiple Reaction Monitoring). Sempre que possível, para cada composto foi estabelecida uma transição de quantificação (MRM1) e uma transição de qualificação (MRM2) com o objetivo de aumentar a sensibilidade e garantir uma elevada seletividade na quantificação destes compostos em concentrações vestigiais nas amostras de água. As condições cromatográficas foram também otimizadas de forma a permitir a análise de todos os compostos alvo, dividindo os compostos por dois métodos cromatográficos diferentes, baseados no pH da fase móvel, de forma a se conseguir um perfil cromatográfico adequado e uma melhor sensibilidade para todos os fármacos. Foi desenvolvido e implementado um único método de preparação da amostra que permite a extração simultânea de todos os fármacos nas várias matrizes de água, nomeadamente água superficial, água subterrânea e água para consumo humano. Os estudos de recuperação realizados permitiram verificar a ocorrência de efeitos de matriz acentuados derivados da utilização do electrospray como técnica de ionização, os quais foram corrigidos através da aplicação do método da adição de padrão. Os métodos de SPE-UPLC-MS/MS utilizando o método de adição de padrão foram validados através da aplicação de diversos testes estatísticos que permitiram definir o intervalo de linearidade, os limiares analíticos, a precisão, a exatidão e a estimativa da incerteza dos métodos de ensaio. Dos 36 fármacos selecionados, apenas dois fármacos (amoxiciclina e metmorfina) não cumpriram os vários requisitos analíticos definidos pelo processo de validação e deste modo, o programa de monitorização destinou-se à análise dos restantes 34 fármacos. O programa de monitorização implementado durante o ano de 2013 permitiu a análise de 243 amostras de água (superficial, subterrânea e água para consumo humano), em 20 pontos de amostragem ao longo do sistema de abastecimento da EPAL S.A. Dos trinta e quatro fármacos monitorizados apenas dezasseis foram quantificados nas amostras analisadas, com concentrações máximas entre 0,46 e 46 ng/L nas captações (cafeína, acetaminofeno, indometacina, ibuprofeno, diclofenac, naproxeno, nimesulida, eritromicina, sulfadiazina, sulfametoxazol, sulfapiridina, sulfametazina, atenolol, propranolol, gemfibrozil, carbamazepina) e 0,09 e 46 ng/L na água para consumo humano, embora na água tratada apenas fossem detetados sete fármacos (cafeína, carbamazepina, atenolol, eritromicina, sulfametoxazol, sulfapiridina e sufadiazina). Os dados de ocorrência obtidos foram posteriormente utilizados na realização de estudos de avaliação de risco ambiental e para a saúde humana, de forma a avaliar a probabilidade de ocorrência de efeitos adversos no ambiente aquático e na saúde dos consumidores. A avaliação de risco ambiental sugere que apenas um dos fármacos analisados, a eritromicina, apresenta um valor de quocientes de risco (RQ) superior a 1, indicando um risco elevado para o meio ambiente. Outros três fármacos, sulfametoxazol, propranolol e diclofenac, apresentam risco médio para o meio ambiente com valores de RQ entre 0,11 e 0,81. Os restantes fármacos apresentam um baixo risco ambiental com valores de RQ entre 0,000004 e 0,05. Os resultados obtidos na avaliação de risco para a saúde humana indicam que a probabilidade de ocorrência de efeitos adversos na saúde do consumidor é baixa, uma vez que nenhum fármaco apresentou valores de RQ superiores 1 ou 0,1. Os resultados do estudo de monitorização também possibilitaram a seleção de indicadores que poderão ser utilizados pela EPAL S.A. como ferramentas de controlo de qualidade das águas e da eficiência do tratamento nas estações de tratamento de água.
Autores principais:	Gaffney, Vanessa de Jesus, 1976-
Assunto:	Teses de doutoramento - 2014
Ano:	2014
País:	Portugal
Tipo de documento:	tese de doutoramento
Tipo de acesso:	acesso restrito
Instituição associada:	Universidade de Lisboa
Idioma:	português
Origem:	Repositório da Universidade de Lisboa

Descrição
Resumo:	Este trabalho tem como objetivos o desenvolvimento de um método de ensaio para a análise de fármacos na água captada e na água para consumo humano da rede de distribuição da cidade de Lisboa e a implementação de um programa de monitorização que possibilite a caracterização da qualidade das águas no que diz respeito a este tipo de compostos. Este trabalho pretende contribuir para os Planos de Segurança da Água da EPAL S.A. (Empresa Portuguesa das Águas Livres S.A.), cujo principal objetivo é a identificação dos potenciais riscos para o sistema de abastecimento de água desta entidade gestora de sistema de abastecimento público. O presente trabalho faz o enquadramento ambiental e legal relacionado com a temática fármacos e ciclo urbano da água e apresenta uma breve introdução à EPAL como entidade gestora de água de abastecimento público. Apresenta resumidamente as etapas de um processo de avaliação de risco, dando ênfase à avaliação de risco ambiental e para a saúde humana relacionados com a exposição involuntária a fármacos. A metodologia analítica selecionada para a análise de trinta e seis fármacos pertencentes a diferentes classes terapêuticas foi a cromatografia líquida de ultra eficiência associada à espectrometria de massa tandem (UPLC-MS/MS) utilizando como método de preparação da amostra a extração em fase sólida (SPE). A otimização do método de ensaio começou pela determinação das melhores condições de formação do ião precursor para cada fármaco, tendo-se utilizado o electrospray como método de ionização, em modo positivo e negativo. Estabelecidas as condições de formação do ião precursor para cada analito, foram otimizados diversos parâmetros de forma a possibilitar a utilização do modo de aquisição MRM (Multiple Reaction Monitoring). Sempre que possível, para cada composto foi estabelecida uma transição de quantificação (MRM1) e uma transição de qualificação (MRM2) com o objetivo de aumentar a sensibilidade e garantir uma elevada seletividade na quantificação destes compostos em concentrações vestigiais nas amostras de água. As condições cromatográficas foram também otimizadas de forma a permitir a análise de todos os compostos alvo, dividindo os compostos por dois métodos cromatográficos diferentes, baseados no pH da fase móvel, de forma a se conseguir um perfil cromatográfico adequado e uma melhor sensibilidade para todos os fármacos. Foi desenvolvido e implementado um único método de preparação da amostra que permite a extração simultânea de todos os fármacos nas várias matrizes de água, nomeadamente água superficial, água subterrânea e água para consumo humano. Os estudos de recuperação realizados permitiram verificar a ocorrência de efeitos de matriz acentuados derivados da utilização do electrospray como técnica de ionização, os quais foram corrigidos através da aplicação do método da adição de padrão. Os métodos de SPE-UPLC-MS/MS utilizando o método de adição de padrão foram validados através da aplicação de diversos testes estatísticos que permitiram definir o intervalo de linearidade, os limiares analíticos, a precisão, a exatidão e a estimativa da incerteza dos métodos de ensaio. Dos 36 fármacos selecionados, apenas dois fármacos (amoxiciclina e metmorfina) não cumpriram os vários requisitos analíticos definidos pelo processo de validação e deste modo, o programa de monitorização destinou-se à análise dos restantes 34 fármacos. O programa de monitorização implementado durante o ano de 2013 permitiu a análise de 243 amostras de água (superficial, subterrânea e água para consumo humano), em 20 pontos de amostragem ao longo do sistema de abastecimento da EPAL S.A. Dos trinta e quatro fármacos monitorizados apenas dezasseis foram quantificados nas amostras analisadas, com concentrações máximas entre 0,46 e 46 ng/L nas captações (cafeína, acetaminofeno, indometacina, ibuprofeno, diclofenac, naproxeno, nimesulida, eritromicina, sulfadiazina, sulfametoxazol, sulfapiridina, sulfametazina, atenolol, propranolol, gemfibrozil, carbamazepina) e 0,09 e 46 ng/L na água para consumo humano, embora na água tratada apenas fossem detetados sete fármacos (cafeína, carbamazepina, atenolol, eritromicina, sulfametoxazol, sulfapiridina e sufadiazina). Os dados de ocorrência obtidos foram posteriormente utilizados na realização de estudos de avaliação de risco ambiental e para a saúde humana, de forma a avaliar a probabilidade de ocorrência de efeitos adversos no ambiente aquático e na saúde dos consumidores. A avaliação de risco ambiental sugere que apenas um dos fármacos analisados, a eritromicina, apresenta um valor de quocientes de risco (RQ) superior a 1, indicando um risco elevado para o meio ambiente. Outros três fármacos, sulfametoxazol, propranolol e diclofenac, apresentam risco médio para o meio ambiente com valores de RQ entre 0,11 e 0,81. Os restantes fármacos apresentam um baixo risco ambiental com valores de RQ entre 0,000004 e 0,05. Os resultados obtidos na avaliação de risco para a saúde humana indicam que a probabilidade de ocorrência de efeitos adversos na saúde do consumidor é baixa, uma vez que nenhum fármaco apresentou valores de RQ superiores 1 ou 0,1. Os resultados do estudo de monitorização também possibilitaram a seleção de indicadores que poderão ser utilizados pela EPAL S.A. como ferramentas de controlo de qualidade das águas e da eficiência do tratamento nas estações de tratamento de água.