Tese de doutoramento, Química (Química Analítica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2011O presente trabalho propõe o desenvolvimento de novas metodologias analíticas para
monitorização vestigial de produtos farmacêuticos de higiene e cuidado pessoal (PPCPs)
em matrizes reais. As classes de PPCPs estudadas como compostos modelo foram
“musks”, anti-sépticos, analgésicos, anti-inflamatórios, reguladores lipídicos, antibióticos e
hormonas esteróides sexuais.
Numa primeira abordagem, as técnicas cromatográficas e hifenadas seleccionadas
demonstraram ser eficazes e versáteis na monitorização deste alargado grupo de PPCPs.
No entanto, face às concentrações vestigiais geralmente observadas no ambiente, os
procedimentos analíticos requerem um passo de enriquecimento como pré-requisito para
eliminar possíveis interferentes e baixar os limites de detecção da instrumentação analítica.
As metodologias desenvolvidas direccionaram-se no sentido de recuperar selectivamente os
PPCPs alvo, reduzindo significativamente a quantidade de solventes e de amostra.
Neste contexto, a técnica de extracção sortiva em barra de agitação (SBSE) com fase
polimérica à base de polidimetilsiloxano (PDMS) demonstrou ser adequada para a extracção
de PPCPs com características mais apolares, caso dos “musks” e anti-sépticos, embora
evidencie limitações para os mais polares. Assim, procedeu-se ao desenvolvimento de
novas abordagens, tendo-se numa primeira fase utilizado SBSE com fase polimérica à base
de poliuretano (PU). Dos dados obtidos, concluiu-se que esta nova fase era indicada para
micro-extrair compostos com polaridade intermédia (anti-inflamatórios acídicos não
esteróides e reguladores lipídicos), embora ainda evidenciasse algumas limitações para
analitos com polaridade mais acentuada. Neste sentido, propôs-se uma técnica inovadora, a
micro-extracção adsortiva em multi-esferas (MSAμE), para análise de PPCPs com
polaridade acentuada. A preparação, caracterização e testes de estabilidade destes novos
micro-dispositivos são discutidos em detalhe. Esta metodologia provou ser económica,
robusta, fácil de preparar e de utilizar, possibilitando a selecção da fase extractiva mais
adequada para cada tipo de aplicação em particular. A utilização de MSAμE com carvões
activados (ACs) e copolímero poliestireno-divinilbenzeno (PS-DVB), evidenciou maior
eficiência de recuperação de diversas classes de PPCPs relativamente às técnicas de
SBSE(PDMS) e SBSE(PU), revelando maior eficicácia para análise vestigial em amostras
ambientais.
O desenvolvimento destas novas abordagens analíticas foi avaliado com recurso à
optimização sistematizada dos parâmetros que influenciam o processo analítico, de forma a incrementar a sensibilidade e selectividade dos métodos envolvidos, assim como à
validação e aplicação a matrizes reais com importância reconhecida.The present work aims the development of novel analytical methodologies to monitor
trace levels of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) in real matrices. The
PPCPs classes studied as model compounds were “musks”, anti-septics, analgesics, antiinflammatory
drugs, lipidic regulators, antibiotics and sexual steroid hormones.
In a first approach, the selected chromatographic and hyphenated techniques showed to
be effective and versatile to monitor this wide range of PPCPs classes. However, due to the
trace level contents usually achieved in the environment, the analytical procedures requires a
previous enrichment step as a pre-requisite to eliminate possible interferences and decrease
the detection limits of the analytical instrumentation. The developed methodologies focused
on the selective recovery of target PPCPs with the maximum reduction of the amount of
solvents and sample.
In this context, stir bar sorptive extraction technique (SBSE) with polydimethylsiloxane
(PDMS) polymeric phase has demonstrated to be suitable to extract PPCPs with non-polar
characteristics, such as musks and anti-septics, although showed limitations for the more
polar ones. Thus, new methodologies were firstly proposed by using SBSE with polyurethane
(PU) polymeric phase. From the data obtained, this novel extractive phase is much more
indicated for compounds with medium polarity (non-steroidal acidic anti-inflammatory drugs
and lipidic regulators), but still showed limitations for analytes with strong polarity. Therefore,
a novel enrichment technique, multi-spheres adsorptive micro-extraction (MSAμE), is
proposed for the enrichment of PPCPs with strong polarity. The preparation, characterization
and stability tests of these new micro-devices are fully discussed. This analytical
methodology proved to be cost-effective, robustness and easy to work-up, enabling the
selection of the most convenient extractive phase for each particular type of application. By
comparing MSAμE, using active carbons (ACs) and polystyrene divinylbenzene co-polymers
(PS-DVB), with SBSE(PDMS) and SBSE(PU) techniques, the former showed much higher
effectiveness for trace analyses in environmental samples.
The development of these new analytical approaches was evaluated through the
optimization of systematic parameters that have influence in the analytical process, in order
to increase the sensibility and selectivity of these methods, as well as the validation and
application to real matrices with recognized relevance.Fundação para a Ciência e Tecnologia - FCT (bolsa de doutoramento SFRH/BD/BD
40926/2007
