Endocrine disruptors in water filters used in the Rio dos Sinos Basin region, Southern Brazil / Disruptores endócrinos em filtros de água utilizados na região da Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos no Sul do Brasil

The activated carbon filter is used in residences as another step in the treatment of drinking water, based on a physical-chemical process to absorb pollutants that are not removed in conventional treatment. Endocrine disruptors (EDCs) are exogenous substances or mixtures of substances that acts on the endocrine system similarly to the endogenously produced hormones, triggering malfunctions and harmful changes to human and animal health. The objective of the present work was to study EDCs through semi-quantitative analysis of residential water filters collected in the region of Rio dos Sinos basin, focusing on two specific classes: hormones and phenols. The solid phase extraction principle was used for the extraction of compounds and gas chromatography coupled with mass spectrometry for the separation and characterization of EDCs. Four samples of residential filters collected from public water distribution and artesian wells, from the cities of Novo Hamburgo and São Leopoldo were analysed. Using the developed methodology, it was possible to detect and comparatively quantify selected EDCs in all studied samples, which indicates the presence of these contaminants in drinking water from different sources.(AU)

O filtro de carvão ativado é utilizado em residências como mais uma etapa no processo de tratamento da água potável, tendo como base um processo físico-químico para adsorção de poluentes presentes na água que não são removidos no tratamento convencional. Os Disruptores Endócrinos (DEs) são substâncias ou misturas exógenas que atuam no sistema endócrino de maneira similar aos hormônios produzidos endogenamente, desencadeando disfunções e alterações nocivas à saúde humana e animal. O objetivo do presente trabalho foi estudar DEs através da análise semi-quantitativa de amostras de filtros de água coletados na região da bacia do Rio dos Sinos focando em duas classes químicas: hormômios estrogênicos e fenóis. Foram utilizados os princípios da técnica de extração em fase sólida (SPE) para a extração dos compostos, e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas para a separação e detecção de DEs. Foram analisadas quatro amostras de filtros residenciais provenientes de água tratada e água de poço artesiano, das cidades de Novo Hamburgo e São Leopoldo. Com o método desenvolvido foi possível detectar e quantificar comparativamente DEs selecionados em todas as amostras estudadas, o que indica a presença desses contaminantes na água de consumo humano oriunda de diferentes fontes. (AU)

Avaliação de métodos multirresíduos de preparo de amostra para determinação de antimicrobianos em alimentos: QueChERS e MEPS / Evaluation of multiresidue methods of sample preparation for determination of antimicrobials in food: QuEChERS and MEPS

As Sulfonamidas (SAs) são antibióticos de uso muito comum na medicina veterinária, sendo também aplicadas na medicina humana. Os resíduos dessas substâncias, ou dos seus metabolitos na carne e outros alimentos, podem causar efeitos adversos para a saúde dos consumidores como, por exemplo, resistências a antibióticos e alergias. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e aplicação de métodos modernos de preparo de amostra para determinação de multiresíduo de sulfonamidas em alimentos por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas e ultravioleta visível. Dentre os métodos de preparo de amostra, aplicou-se o método de extração QuEChERS (Quicky, Easy, Cheap. Effective, Rugged, Safe) modificado, em combinação com a cromatografia liquida acoplada a espectrometria de massas, para a análise de dez sulfonamidas em amostras de músculo de frango e bovino. No segundo estudo, seguindo a tendência de miniaturização, sintetizou-se um polímero molecularmente impresso (Sulfadimetoxina-MIP) para uso como sorbente em dispositivos de Microextração com Sorbentes Empacotado (MEPS). O método, denominado SDM-MIP-MEPS, foi otimizado e aplicado em amostras de músculo de frango usando a cromatografia liquida com detecção por ultravioleta-visivel. Embora o uso do polímero molecularmente impresso (MIP) como sorbente seletivo para o MEPS já tenha sido reportada em dois trabalhos, pela primeira vez é descrito a aplicação de um MIP impresso com sulfdimetoxina (SDM), usando MEPS para extração de sulfonamidas em músculo de frango. Portanto, a novidade neste caso, é o uso da nova técnica extração miniaturizada (MEPS) com o polímero sintetizado sulfadimetoxina-MIP como sorbente de empacotamento. As metodologias foram validadas com sucesso de acordo com as diretrizes 657/2002/EU.

Sulfonamides are widely used in veterinary and human medicine. Residues of these compounds, or their metabolites in animal meats and other foods, are toxic and can cause side effects in human/'s health, such as resistance to antibiotics and allergic reactions. This study describes the development and application of a modern sample preparation approach for sulfonamides multiresidue determination in food by chromatographic methods coupled to mass spectrometry and ultraviolet-visible spectroscopy. Among those sample preparation methods, the modified QuEChERS extraction in combination with liquid chromatography in tandem with mass spectrometric detection was applied to the analysis of residues of 10 sulfonamides in chiken and cattle muscle. In the second study, following the miniaturization trends, it was synthesized a molecularly imprinted polymer (Sulfadimethoxine-MIP), for application as sorbent in Microextraction by Packed Sorbents (MEPS). The extraction method was optimized and successfully applied to chicken muscle samples in combination with highperformance liquid chromatography by ultraviolet-visible detection. Although the use of MIPs as selective packing materials for MEPS has already been reported in two papers, is first time that application of a MIP imprinted with Sulfadimethoxine is evaluated for the extraction of sulfonamides in chicken muscle. Therefore the novelty of the present work is the use of this new miniaturization extraction technique with synthesized sulfadimethoxine-MIP polymer as packing sorbent. The methods were successfully validated according to the 2002/657/EC guidelines.

Avaliação de métodos multirresíduos de preparo de amostra para determinação de antimicrobianos em alimentos: QueChERS e MEPS / Evaluation of multiresidue methods of sample preparation for determination of antimicrobials in food: QuEChERS and MEPS

As Sulfonamidas (SAs) são antibióticos de uso muito comum na medicina veterinária, sendo também aplicadas na medicina humana. Os resíduos dessas substâncias, ou dos seus metabolitos na carne e outros alimentos, podem causar efeitos adversos para a saúde dos consumidores como, por exemplo, resistências a antibióticos e alergias. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e aplicação de métodos modernos de preparo de amostra para determinação de multiresíduo de sulfonamidas em alimentos por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas e ultravioleta visível. Dentre os métodos de preparo de amostra, aplicou-se o método de extração QuEChERS (Quicky, Easy, Cheap. Effective, Rugged, Safe) modificado, em combinação com a cromatografia liquida acoplada a espectrometria de massas, para a análise de dez sulfonamidas em amostras de músculo de frango e bovino. No segundo estudo, seguindo a tendência de miniaturização, sintetizou-se um polímero molecularmente impresso (Sulfadimetoxina-MIP) para uso como sorbente em dispositivos de Microextração com Sorbentes Empacotado (MEPS). O método, denominado SDM-MIP-MEPS, foi otimizado e aplicado em amostras de músculo de frango usando a cromatografia liquida com detecção por ultravioleta-visivel. Embora o uso do polímero molecularmente impresso (MIP) como sorbente seletivo para o MEPS já tenha sido reportada em dois trabalhos, pela primeira vez é descrito a aplicação de um MIP impresso com sulfdimetoxina (SDM), usando MEPS para extração de sulfonamidas em músculo de frango. Portanto, a novidade neste caso, é o uso da nova técnica extração miniaturizada (MEPS) com o polímero sintetizado sulfadimetoxina-MIP como sorbente de empacotamento. As metodologias foram validadas com sucesso de acordo com as diretrizes 657/2002/EU. (AU)

Sulfonamides are widely used in veterinary and human medicine. Residues of these compounds, or their metabolites in animal meats and other foods, are toxic and can cause side effects in human\'s health, such as resistance to antibiotics and allergic reactions. This study describes the development and application of a modern sample preparation approach for sulfonamides multiresidue determination in food by chromatographic methods coupled to mass spectrometry and ultraviolet-visible spectroscopy. Among those sample preparation methods, the modified QuEChERS extraction in combination with liquid chromatography in tandem with mass spectrometric detection was applied to the analysis of residues of 10 sulfonamides in chiken and cattle muscle. In the second study, following the miniaturization trends, it was synthesized a molecularly imprinted polymer (Sulfadimethoxine-MIP), for application as sorbent in Microextraction by Packed Sorbents (MEPS). The extraction method was optimized and successfully applied to chicken muscle samples in combination with highperformance liquid chromatography by ultraviolet-visible detection. Although the use of MIPs as selective packing materials for MEPS has already been reported in two papers, is first time that application of a MIP imprinted with Sulfadimethoxine is evaluated for the extraction of sulfonamides in chicken muscle. Therefore the novelty of the present work is the use of this new miniaturization extraction technique with synthesized sulfadimethoxine-MIP polymer as packing sorbent. The methods were successfully validated according to the 2002/657/EC guidelines. (AU)

Desenvolvimento e validação de métodos SPE-LC-MS e MEPS-LC-MS para quantificação de fluoroquinolonas em matrizes aquosas / Development and validation of methods SPE-LC-MS and MEPS-LC-MS for determination of fluoroquinolones in water samples

Os antimicrobianos, especialmente a classe das fluoroquinolonas (FQs), são utilizados em grandes quantidades na medicina humana e veterinária. Uma atenção especial deve ser dada à ocorrência desses fármacos em diferentes matrizes ambientais, devido a potencialidade de propagação da resistência bacteriana. As principais fontes dessa contaminação são os esgoto industrial, urbanos, esgoto sanitário de hospital e de fazendas que utilizam antibióticos com finalidades veterinárias. Após a ingestão, os antimicrobianos são excretados na sua forma inalterada e, devido a baixa eficiência dos sistemas convencionais de tratamento de esgoto, são eventualmente liberados para o meio aquático. Diferentes métodos têm sido desenvolvidos para a determinação de FQs em amostras aquosas diversas, tais como esgoto sanitário , água de abastecimento, águas superficiais e esgoto sanitário de hospital. A maior parte dessas amostras ambientais é complexa e exige uma série de etapas de preparo, limpeza e pré-concentração; de maneira que, nos últimos anos, extensos esforços têm sido feitos para o desenvolvimento de novas técnicas de preparo de amostra que reduzam o tempo, trabalho, consumo de solvente e que permitam melhor desempenho do processo analítico. Nesse estudo foram desenvolvidos dois métodos de extração - a extração em fase sólida (SPE ) e a microextração por sorvente empacotado (MEPS) - sendo a separação, identificação e quantificação feitos por HPLC-MS/MS. Os métodos foram avaliados e validados segundo os parâmetros: precisão, exatidão, recuperação, linearidade, limite de detecção (LD), limite de quantificação (LQ), seletividade, efeito matriz, eficiência total do processo e robustez. Posteriormente, foi feita aplicação dos métodos desenvolvidos para investigação de FQs em águas superficiais e amostra de esgoto coletadas em diferentes pontos da cidade de São Carlos-SP. Os métodos apresentaram valores de recuperação maiores que 80% para as FQs estudadas, e valores de exatidão e precisão menores que 30% . A comparação entre as técnicas de extração desenvolvidas permitiu listar vantagens e desvantagens particulares de cada técnica. Além do menor consumo de solventes e volume de amostras, valores insignificantes de efeito matriz foram alcançados para a técnica MEPS; no entanto a SPE, devido ao seu maior fator de concentração, permitiu a quantificação de duas fluoroquinolonas em amostra de esgoto doméstico e detecção das mesmas em amostra de rio.

Antimicrobials, particularly the fluoroquinolones (FQs) class, are widely used in human and veterinary medicine. Particular attention must be given to the occurrence of these drugs in different environmental matrices, due to the potential spread of bacterial resistance. Effluents from industries, residential districts, hospitals and animal farms are the main sources of contamination by antibiotics. After ingestion, the antimicrobials are excreted in its unchanged form. Due to the low efficiency of conventional wastewater treatments, these antimicrobials are eventually released into the aquatic environment. Several methods have been developed for the determination of FQs in different water samples, such as municipal wastewater, tap water, river water, and hospital sewage. Most of these environmental samples is complex and requires a number of preparation steps, cleaning and preconcentration. For this reason, recently, extensive efforts have been made to develop new techniques for sample preparation in order to reduce: time, number of steps, solvent consumption and achieve better performance on the analytical process. This work describes the development of two methods of extraction - by solid phase extraction (SPE) and microextraction by packed sorbent (MEPS) - and separation, identification and quantification by HPLC-MS/MS. These methods were evaluated and validated by studying the following parameters: accuracy, precision, recovery, linearity, limit of detection (MDL), limit of quantification (MQL), selectivity, matrix effect, process efficiency and robustness. These methods were subsequently applied for FQs investigation in surface water and sewage sample collected at different points in the city of Sao Carlos/SP, Brazil. The methods recoveries achieved values greater than 80% for the studied FQS and the accuracy and precision values were satisfactory when compared to the values acceptable by regulatory agencies such as EPA and AOAC. A comparison between the extraction techniques developed allowed listing advantages and disadvantages of each particular technique. Besides the lowest solvent consumption and volume of samples, negligible values of matrix effects were achieved for MEPS technique. However, SPE, due to its higher pre-concentration, allowed the quantification of two fluoroquinolones in a sample of sewage and the detection in river sample.

Desenvolvimento e validação de métodos SPE-LC-MS e MEPS-LC-MS para quantificação de fluoroquinolonas em matrizes aquosas / Development and validation of methods SPE-LC-MS and MEPS-LC-MS for determination of fluoroquinolones in water samples

Os antimicrobianos, especialmente a classe das fluoroquinolonas (FQs), são utilizados em grandes quantidades na medicina humana e veterinária. Uma atenção especial deve ser dada à ocorrência desses fármacos em diferentes matrizes ambientais, devido a potencialidade de propagação da resistência bacteriana. As principais fontes dessa contaminação são os esgoto industrial, urbanos, esgoto sanitário de hospital e de fazendas que utilizam antibióticos com finalidades veterinárias. Após a ingestão, os antimicrobianos são excretados na sua forma inalterada e, devido a baixa eficiência dos sistemas convencionais de tratamento de esgoto, são eventualmente liberados para o meio aquático. Diferentes métodos têm sido desenvolvidos para a determinação de FQs em amostras aquosas diversas, tais como esgoto sanitário , água de abastecimento, águas superficiais e esgoto sanitário de hospital. A maior parte dessas amostras ambientais é complexa e exige uma série de etapas de preparo, limpeza e pré-concentração; de maneira que, nos últimos anos, extensos esforços têm sido feitos para o desenvolvimento de novas técnicas de preparo de amostra que reduzam o tempo, trabalho, consumo de solvente e que permitam melhor desempenho do processo analítico. Nesse estudo foram desenvolvidos dois métodos de extração - a extração em fase sólida (SPE ) e a microextração por sorvente empacotado (MEPS) - sendo a separação, identificação e quantificação feitos por HPLC-MS/MS. Os métodos foram avaliados e validados segundo os parâmetros: precisão, exatidão, recuperação, linearidade, limite de detecção (LD), limite de quantificação (LQ), seletividade, efeito matriz, eficiência total do processo e robustez. Posteriormente, foi feita aplicação dos métodos desenvolvidos para investigação de FQs em águas superficiais e amostra de esgoto coletadas em diferentes pontos da cidade de São Carlos-SP. Os métodos apresentaram valores de recuperação maiores que 80% para as FQs estudadas, e valores de exatidão e precisão menores que 30% . A comparação entre as técnicas de extração desenvolvidas permitiu listar vantagens e desvantagens particulares de cada técnica. Além do menor consumo de solventes e volume de amostras, valores insignificantes de efeito matriz foram alcançados para a técnica MEPS; no entanto a SPE, devido ao seu maior fator de concentração, permitiu a quantificação de duas fluoroquinolonas em amostra de esgoto doméstico e detecção das mesmas em amostra de rio. (AU)

Antimicrobials, particularly the fluoroquinolones (FQs) class, are widely used in human and veterinary medicine. Particular attention must be given to the occurrence of these drugs in different environmental matrices, due to the potential spread of bacterial resistance. Effluents from industries, residential districts, hospitals and animal farms are the main sources of contamination by antibiotics. After ingestion, the antimicrobials are excreted in its unchanged form. Due to the low efficiency of conventional wastewater treatments, these antimicrobials are eventually released into the aquatic environment. Several methods have been developed for the determination of FQs in different water samples, such as municipal wastewater, tap water, river water, and hospital sewage. Most of these environmental samples is complex and requires a number of preparation steps, cleaning and preconcentration. For this reason, recently, extensive efforts have been made to develop new techniques for sample preparation in order to reduce: time, number of steps, solvent consumption and achieve better performance on the analytical process. This work describes the development of two methods of extraction - by solid phase extraction (SPE) and microextraction by packed sorbent (MEPS) - and separation, identification and quantification by HPLC-MS/MS. These methods were evaluated and validated by studying the following parameters: accuracy, precision, recovery, linearity, limit of detection (MDL), limit of quantification (MQL), selectivity, matrix effect, process efficiency and robustness. These methods were subsequently applied for FQs investigation in surface water and sewage sample collected at different points in the city of Sao Carlos/SP, Brazil. The methods recoveries achieved values greater than 80% for the studied FQS and the accuracy and precision values were satisfactory when compared to the values acceptable by regulatory agencies such as EPA and AOAC. A comparison between the extraction techniques developed allowed listing advantages and disadvantages of each particular technique. Besides the lowest solvent consumption and volume of samples, negligible values of matrix effects were achieved for MEPS technique. However, SPE, due to its higher pre-concentration, allowed the quantification of two fluoroquinolones in a sample of sewage and the detection in river sample. (AU)