Solid phase extraction using molecular imprinting polymers (MISPE) for the determination of estrogens in surface water by HPLC Translated title: Extração em fase sólida utilizando polímeros de impressão molecular (MISPE) para a determinação de estrógenos em águas superficiais por HPLC

Abstract

Abstract Estrogens are emerging pollutants and traditional sewage treatments unable to remove them. They are harmful to human health and to the environment. It is therefore important to evaluate the presence and concentration of estrogens in water bodies and environmental matrices. This work presents the development and application of a methodology for the determination of E1, E3, EE2 and E2 in surface waters using solid phase extraction with molecular imprinting polymers (MISPE) followed by identification and quantification by HPLC-DAD. Acetonitrile and water deionized acidified with phosphoric acid pH 3 (1:1, v/v), a flow rate of 1.0 ml min-1, at 40°C and an injection volume of 5 µL. The method was validated according to the protocol ICH Q2R. Reproducibility and repeatability tests resulted in a smaller variation coefficient of 10%; the calibration curves in the concentration ranged from 1 to 20 mg L-1, with return linearity values greater than 0.99. The limits of detection and quantification were less than 1 mg L-1 and the method was satisfactory for specificity and selectivity tests using caffeine, which is often found in water bodies receiving effluent, and DES, an estrogen used in the treatment of prostate cancer. Selected samples underwent clean-up and pre-concentration treatments using solid phase extraction with commercial phase (C18) and molecularly imprinted polymers (MISPE). The analysis of MISPE extracts indicate that it is possible to obtain results with greater sensitivity and precision for analyses of complex environmental matrices, demonstrating that the developed method can be applied in complex environmental matrices.

Translated abstract

Resumo Estrogênios são poluentes emergentes e os tratamentos de esgoto tradicionais não são capazes de removê-los. São prejudiciais à saúde humana e ao ambiente. Portanto, torna-se importante avaliar a presença e concentração dessas substâncias em corpos hídricos e matrizes ambientais. No presente trabalho, apresenta-se o desenvolvimento e aplicação de uma metodologia para a determinação de E1, E3, EE2, E2 em águas superficiais utilizando a extração em fase sólida com polímeros de impressão molecular (MISPE) seguida da identificação e quantificação via HPLC-DAD. A fase móvel empregada foi acetonitrila e água acidificada, com ácido fosfórico, pH 3, (1:1, v/v), vazão 1,0 mL min-1, 40ºC, injeção 5 µL e λ = 280 nm. O método foi validado segundo o protocolo ICH Q2 R1. Testes de reprodutibilidade e repetibilidade resultaram em coeficientes de variância menores que 10%, e as curvas de calibração na faixa de concentração de 1 a 20 mg L-1 retornaram valores de linearidade maiores que 0,99. Os limites de detecção e quantificação ficaram abaixo de 1 mg L-1 e o método mostrou-se satisfatório para testes de especificidade e seletividade usando cafeína encontrada em corpos hídricos que recebem efluentes, e DES, estrogênio utilizado em tratamento de câncer de próstata. Amostras selecionadas foram submetidas a clean-up e pré-concentração utilizando extração em fase sólida com fase comercial (C18) e polímeros de impressão molecular (MISPE). Os extratos MISPE analisados indicaram que é possível obter resultados com maior sensibilidade e precisão para análises de matrizes ambientais complexas; mostrando que o método desenvolvido pode ser aplicado em matrizes ambientais complexas.