Ocorrência e distribuição de fármacos, cafeína e bisfenol-a em alguns corpos hídricos no Estado do Rio de Janeiro

A contaminação dos ambientes aquáticos por contaminantes emergentes é, ainda, pouco investigada no Brasil. Este estudo teve como objetivo avaliar a ocorrência de fármacos de diferentes classes terapêuticas, cafeína e bisfenola, em corpos hídricos de diferentes escalas no Estado do Rio de Janeiro. Foram eles: em micro escala, os Córregos São Domingos e Ribeirão Santíssimo (município de Santa Maria Madalena); em pequena escala, as bacias dos rios Paquequer, Guandu, Iguaçu e Sarapuí; em média escala, a bacia do médio rio Paraíba do Sul. Considerando os objetivos propostos foram analisadas 47 amostras para a determinação de 34 fármacos (acetaminofeno, ácido salicílico, codeína, diclofenaco, fenazona, ibuprofeno, ketoprofeno, meloxicam, naproxeno, piroxicam, atorvastaina, benzafibrato, gemfibrozil, alprazolam, carbamazepina, diazepam, lorazepam, venlafaxina, atenolol, metoprolol, nadolol, propanolol, sotalol, furosemida, torasemida, glibenclamida, irbesartan, losartan, valsartan, warfarina, tiabendazol, xilazina, sulfametoxazol, trimetoprim), cafeína e bisfenol-a, empregando a técnica analítica de extração em fase sólida, cromatografia a líquido de alta eficiência e espectrometria de massa tandem. Os resultados obtidos mostraram que nenhuma amostra analisada estava livre da contaminação por esses compostos e apenas dois deles (piroxicam e torasemida) não foram detectados em qualquer amostra. A freqüência com que os demais compostos foram detectados variou entre 2,1 (para a xilazina) e 100% (para ácido salicílico, velanfaxine, propanolol, tiabendazol, trimetoprim e cafeína). Uma avaliação qualitativa sobre consumo de medicamentos no município de Santa Maria Madalena mostrou uma estreita relação entre o consumo, a concentração e a frequência com que são encontrados fármacos em amostras ambientais. Os rios que apresentaram as maiores concentrações totais destes contaminantes foram (em ordem decrescente): rios Iguaçu-Sarapuí (51,8 μg L-1); córregos São Domingos e Ribeirão Santíssimo (19,0 μg L-1); rio Paquequer (18,2 μg L-1); rio Guandu (1,46 μg L-1) e rio Paraíba do Sul (1,42 μg L-1). Esses resultados mostram a importância da vazão na diluição da contaminação por fármacos, cafeína e bisfenol-a, oriundos da entrada de esgoto doméstico, o que pode ser avaliada através das cargas de contaminantes transportadas em cada bacia. A alta concentração de certos compostos (alguns quantificados neste estudo na ordem de μg L-1) não é, necessariamente, a principal preocupação ambiental, mas também, a sua persistência e atividade biológica. Contudo, para a maioria desses compostos não existem dados suficientes quanto a ocorrência, avaliação de risco e ecotoxicidade, e desta forma, é difícil prever os seus efeitos causados à saúde do homem e dos organismos aquáticos, o que torna primordial a sua investigaçãoCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorThe contamination of aquatic environments by emerging contaminants is still poorly investigated in Brazil. This study aimed to evaluate the occurrence of different therapeutic classes of drugs, caffeine and bisphenol-a in water bodies of different scales in the State of Rio de Janeiro. They were: in micro-scale, the streams of São Domingos and Ribeirão Santíssimo (in the city of Santa Maria Madalena); in a small-scale, the River Basins Paquequer, Guandu, Iguaçu and Sarapuí; on the medium scale, the basin of the middle Paraíba do Sul River. Considering the objectives proposed, 47 samples were analyzed for the determination of 34 pharmaceutical compounds (acetaminophen, salicylic acid, codeine, diclofenac, phenazone, ibuprofen, ketoprofen, meloxicam, naproxen, piroxicam, atorvastatin, benzafibrate gemfibrozil, alprazolam, carbamazepine, diazepam, lorazepam, venlafaxine, atenolol, metoprolol, nadolol, propranolol, sotalol, furosemide, torasemide, glibenclamide, irbesartan, losartan, valsartan, warfarin, thiabendazole, xylazine, sulfamethoxazole, trimethoprim), caffeine and bisphenol-a, using the analytical technique of Solid Phase Extraction, High Performance Liquid Chromatography and Mass Spectrometry tandem. The results showed that any sample evaluated was free from contamination by these compounds; only two compounds (piroxicam and torasemide) were not detected in any sample. The frequency of compounds detected ranged from 2.1 (for xylazine) and 100% (for salicylic acid, velanfaxine, propranolol, thiabendazole, trimethoprim and caffeine). A qualitative assessment about drug use in the municipality of Santa Maria Madalena showed a close relationship between the consumption, the concentration and the frequency wherein pharmaceutical compounds are found in environmental samples. The rivers that had the highest total concentrations of these contaminants were (in descending order): Iguaçu and Sarapuí rivers, (51.8 mg L-1), and the streams São Domingos and Ribeirão Santíssimo (19.0 mg L-1); Paquequer River (18.2 mg L- 1); Guandu River (1.46 mg L-1) and Paraíba do Sul River (1.42 mg L-1). These results show the importance of flow in the dilution of the contamination by pharmaceutical compounds, caffeine and bisphenol-a, from the entry of domestic sewage, which can be evaluated through loads of contaminants carried in each basin. The high concentration of certain compounds (some quantified in this study in order mg L-1) is not necessarily the main environmental concern, but also its persistence and biological activity. However, for most of these compounds there are insufficient data regarding the occurrence, risk assessment and ecotoxicology, and thus it is difficult to predict the health effects in humans and aquatic organisms, which makes its primary researc

O uso da cafeína como indicador de contaminação por esgoto doméstico em águas superficiais

Estudos recentes em várias partes do mundo têm relatado a distribuição de produtos farmacêuticos e de higiene pessoal (PPCPs), em águas superficiais contaminadas por efluentes de esgoto. Um potencial indicador e/ ou marcador de contaminação antrópica é cafeína. A cafeína é amplamente consumida pela população e sua utilização como indicador de poluição das águas superficiais por esgoto doméstico foi avaliada neste estudo. Concentrações de cafeína em amostras coletadas no rio Paquequer, localizado no município de Te resópolis/ RJ, foram comparadas com outros tradicionais parâmetros de qualidade da água (fosfato, nitrato, amônio, condutividade elétrica, coliformes totais e coliformes fecais), a fim de caracterizá - la como um eficiente indicador de poluição antrópica urb ana no ambiente aquático. O rio Paquequer nasce no Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO) e seu percurso corta grande parte da área urbana do município de Teresópolis. Desta forma, foram coletadas amostradas de água em sete pontos ao longo do rio, c onsiderando os diferentes usos do solo (3 pontos na área preservada e 4 pontos na área urbana do município) e os períodos de chuva e estiagem. A cafeína foi detectada utilizando extração em fase sólida (SPE) e a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HP LC) com detector de arranjo de diodos (DAD); suas concentraçõe s foram encontradas em um intervalo de 0,16 a 47,5 μg L - 1 , com um limite de detecção de 0,05 μg L - 1 e de quantificação de 0,15 μg L - 1 . As menores concentrações de cafeína foram encontradas em amostras analisadas na área do PARNASO, a correlação entre essas concentrações e as de amônia e fosfato encontradas nesta área não obtiveram qualquer relação, o que sugere a provável presença de fontes naturais de cafeína, tais como a vegetação, e não, fontes antrópicas. Já os resultados encontrados ao longo da área ur bana mostram um incremento e uma significativa correlação entre as concentrações de cafeína, amônia e fosfato, em conformidade com o aumento do aporte de esgoto no rio. Esses resultados sugerem que a cafeína pode ser utilizada como indicador de contaminaçã o por esgoto doméstico em águas superficiais, principalmente quando há dúvidas sobre a fonte da contaminação.Recent studies around the world have reported the distribution of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) in surface water contaminated by sewage effluent. A potential indicator and/or marker of human contamination is caffeine. Caffeine is widely consumed by the population and its use as an indicator of pollution of surface waters by domestic sewage was evaluated in this study. Concentrations of caffeine in samples collected in the river Paquequer, located in the city of Teresópolis/ RJ, were compared with other traditional water quality parameters (phosphate, nitrate, ammonium, electrical conductivity, total coliforms and fecal coliforms), in order to characterize it as an effective indicator of anthropogenic pollution in urban aquatic environment. The river Paquequer has its source in th e Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO) and its route crosses the urban area of the city of Teresópolis. Thus, samples of water were collected at seven points along the river, considering the different uses of soil (3 points in the preserved area a nd 4 points in the urban area) and the periods of rain and drought. The caffeine was detected in using solid phase extraction (SPE) and the high efficiency liquid chromatography (HPLC) with the diode array detector (DAD); their concentrations were found in a range of 0.16 to 47.5 μ g L - 1 , with a detection limit of 0.05 μ g L - 1 and quantification of 0.15 μ g L - 1 . The lowest concentrations of caffeine were found in samples in the area of PARNASO, the correlation between these concentrations of ammonium and phosp hate found in this area have not received any relationship, suggesting the likely presence of natural sources of caffeine, such as vegetation, and not, anthropic. However, the results found along the urban area show an increase in and a significant correla tion between the concentrations of caffeine, ammonium and phosphate, in agreement with the increase in the contribution of sewage in the river. These results suggest that caffeine can be used as an indicator of contamination by domestic sewage into surface waters, especially when there are questions about the source of contaminatio

The use of caffeine as a chemical marker of domestic wastewater contamination in surface waters: seasonal and spatial variations in Teresópolis, Brazil

Abstract This study assessed the suitability of caffeine as an indicator for surface water pollution by domestic wastewaters. Caffeine concentrations determined in samples collected in the Paquequer River, located at the city of Teresópolis, a medium-sized city in the State of Rio de Janeiro, Brazil, were compared to other conventional water quality parameters such as phosphate, nitrate and ammonium concentrations to determine whether it as an efficient indicator of anthropic pollution of an urban aquatic environment. The Paquequer River originates in a pristine area called Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO) and it crosses the urban area of the city of Teresópolis. Water samples were collected at seven points along the river, considering the periods of rain (summer) and drought (winter) and the different uses of land. Caffeine was measured using Solid Phase Extraction (SPE) and High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Caffeine concentrations were found in a range from 0.16 to 47.5 µg L-1. The results show a positive relation between caffeine, phosphate, nitrate and ammonium concentrations and the increase of wastewater load, suggesting that caffeine can be used as an indicator of surface water pollution by domestic wastewaters

Em direção a uma avaliação de risco personalizado para exposição de seres humanos a substâncias tóxicas

Submitted by Thaís Pedrete ([email protected]) on 2018-07-03T16:18:42Z No. of bitstreams: 1 1414-462X-cadsc-24-2-262.pdf: 1538687 bytes, checksum: 858e6980bcdeed7b524e1c377c2aaddd (MD5)Approved for entry into archive by Fátima Lopes ([email protected]) on 2018-07-10T18:51:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 1414-462X-cadsc-24-2-262.pdf: 1538687 bytes, checksum: 858e6980bcdeed7b524e1c377c2aaddd (MD5)Made available in DSpace on 2018-07-10T18:51:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1414-462X-cadsc-24-2-262.pdf: 1538687 bytes, checksum: 858e6980bcdeed7b524e1c377c2aaddd (MD5) Previous issue date: 2016Fundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana. Rio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana. Rio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana. Rio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana. Rio de Janeiro, RJ, BrasilHá uma grande variabilidade nas respostas observadas entre os organismos expostos a uma substância química perigosa. Essa variabilidade é causada por causas genéticas e / ou ambientais. Esse assunto tem sido intensamente discutido, mesmo nos Estados Unidos, desde que o presidente Obama anunciou o apoio a uma “era da medicina de precisão”, a qual consiste na inclusão de dados genéticos do paciente no projeto do tratamento, impondo uma nova abordagem para avaliação de risco. A avaliação personalizada deve considerar fatores fenotípicos de um indivíduo. Entre os biomarcadores que foram desenvolvidos para avaliar qualquer alteração da estrutura ou função do organismo, os biomarcadores de susceptibilidade têm uma grande importância, uma vez que indicam as características naturais de um dado organismo, que o tornam mais sensíveis a um efeito ou doença adversa específica ou em resposta a uma determinada exposição. As tecnologias “ômicas” permitem a compreensão da relação entre os efeitos químicos e dos mecanismos moleculares de ação. Essas tecnologias “ômicas” são os pilares para a toxicologia personalizada e para a medicina de precisão. Toxicologia preditiva exige uma melhor compreensão dos fatores ou susceptibilidades individuais específicas predisponentes a doenças, permitindo uma avaliação de riscos personalizada e um tratamento médico adequado.Great response variability caused by genetic and/or environmental factors has been observed among organisms exposed to hazardous chemicals. This subject has been a topic of intense discussion in the USA since President Obama announced support for an “era of precision medicine”, which consists in the inclusion of genetic data of patients in the treatment design, imposing a new approach to risk assessment. Personalized evaluation must consider the phenotypic factors of an individual. Among the markers that have been developed to evaluate any alteration in the structure or function of organisms, biomarkers of susceptibility are of great importance because they indicate the natural characteristics of a given organism which make it more sensitive to a specific adverse effect or disease, or more responsive to exposure to a specific chemical/drug. The ‘-omics’ technologies provide an insight into the relationship between chemical effects and molecular mechanisms of action. These technologies are the pillars for a personalized toxicology and precision medicine. Predictive toxicology requires a more comprehensive knowledge on specific individual factors or susceptibilities predisposing to diseases, enabling personalized risk assessment and adequate medical treatment

Analytical strategies with chromatography and mass spectrometry for biomonitoring of benzene exposure by determination of urinary S-phenylmercaturic acid

Submitted by Vinicius Guedes ([email protected]) on 2017-05-15T18:55:26Z No. of bitstreams: 1 EstratégiasAnaliticasCromatografia.pdf: 250564 bytes, checksum: 1c32a10df857815ab1cc92042fd52633 (MD5)Approved for entry into archive by Fátima Lopes ([email protected]) on 2017-07-25T17:11:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EstratégiasAnaliticasCromatografia.pdf: 250564 bytes, checksum: 1c32a10df857815ab1cc92042fd52633 (MD5)Made available in DSpace on 2017-07-25T17:11:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EstratégiasAnaliticasCromatografia.pdf: 250564 bytes, checksum: 1c32a10df857815ab1cc92042fd52633 (MD5) Previous issue date: 2017Fundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana. Rio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana. Rio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana. Rio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana. Rio de Janeiro, RJ, BrasilUniversidade Federal de Minas Gerais. Faculdade de Farmácia. Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas. Belo Horizonte, MG, Brasil.Fundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana. Rio de Janeiro, RJ, BrasilIntrodução: o benzeno é uma substância de reconhecida toxicidade e sua biomonitorização torna-se fundamental para a prevenção de danos à saúde humana, principalmente em situações de exposição ocupacional. Dentre os biomarcadores de exposição, o ácido S-fenilmercaptúrico é considerado o único específico, mas, devido a suas baixas concentrações na urina, é requerido o uso de técnicas analíticas sensíveis capazes de quantificar traços. Objetivo: revisar metodologias baseadas na cromatografia e na espectrometria de massas para a determinação do ácido S-fenilmercaptúrico. Método: revisão da literatura sobre a determinação do ácido S-fenilmercaptúrico urinário por técnicas de cromatografia e espectrometria de massas, nas principais bases de dados científicas, considerando o período entre 1951 e 2015. Resultados: 120 documentos serviram como base teórica para a construção desta revisão. A técnica analítica mais empregada foi o acoplamento da cromatografia a líquido com a espectrometria de massas. Contudo, os métodos diferem quanto ao preparo das amostras. Conclusão: o alto custo de aquisição e a manutenção de equipamentos são fatores limitantes para a difusão dos sistemas de cromatografia e espectrometria de massas. No entanto, sua elevada sensibilidade e seletividade faz com que essas técnicas, acopladas, possibilitem elucidar situações de exposição ocupacional e ambiental a poluentes, como o benzeno.Introduction: benzene is a substance of recognized toxicity and its biomonitoring of exposure becomes critical for preventing health damages, especially in occupational exposure situations. Among all the biomarkers of exposure, S-phenylmercapturic acid is considered the only specific one, but due to its low concentrations in urine, acute analytical techniques capable of quantifying traces must be used. Objective: to review methodologies based on chromatography and mass spectrometry for determination of S-phenylmercapturic acid. Method: literature review on the determination of urinary S-phenylmercapturic acid by chromatographic techniques and mass spectrometry in the main scientific databases, considering the period between 1951 and 2015. Results: 120 documents served as theoretical basis for the construction of this review. The analytical technique that was most applied was the coupling of liquid chromatography with mass spectrometry. However, the methods differ according to the preparation of samples. Conclusion: the high cost of equipment acquisition and maintenance are limiting factors for the diffusion of chromatography systems and mass spectrometry. Nevertheless, its high sensitivity and selectivity enable these coupled techniques to elucidate situations of occupational and environmental exposure to pollutants, such as benzene

Toxicological aspects of benzene, biomarkers of exposure and conflicts of interest

Submitted by Fátima Lopes ([email protected]) on 2018-01-31T17:16:10Z No. of bitstreams: 1 AspectosToxicologicosBenzeno.pdf: 478467 bytes, checksum: c9c0d1dbf29c52615734f49a8da6eeaa (MD5)Approved for entry into archive by Fátima Lopes ([email protected]) on 2018-01-31T17:27:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AspectosToxicologicosBenzeno.pdf: 478467 bytes, checksum: c9c0d1dbf29c52615734f49a8da6eeaa (MD5)Made available in DSpace on 2018-01-31T17:27:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AspectosToxicologicosBenzeno.pdf: 478467 bytes, checksum: c9c0d1dbf29c52615734f49a8da6eeaa (MD5) Previous issue date: 2017Fundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana. Rio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana. Rio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Jorge Duprat Figueiredo de Segurança e Medicina do Trabalho. São Paulo, SP, BrasilFundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana. Rio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana. Rio de Janeiro, RJ, BrasilFundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana. Rio de Janeiro, RJ, Brasi