Desenvolvimento de microcolunas baseadas em hidrogel para extração de parabenos, triclosan e bisfenol a de leite humano e determinação por LC-UV

Abstract

Resumo: A técnica de microextração em fase sólida no tubo (in-tube SPME) tem se destacado devido a sua facilidade de automação com a cromatografia líquida e possibilidade de utilização de segmentos de colunas comerciais de cromatografia gasosa como dispositivo de extração para matrizes complexas. Todavia, essas fases comerciais podem apresentar baixa estabilidade em meio aquoso e/ou orgânico e dificuldade para extrair compostos polares de matrizes aquosas. Desse modo, o desenvolvimento de fases extratoras polares é necessário e os hidrogéis poliméricos têm se mostrado promissores para essa aplicação, devido à presença de diversos grupos polares em altas concentrações na estrutura desses materiais. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de dispositivos de extração para in-tube SPME com fase sorvente baseada em hidrogéis de álcool polivinílico (PVOH) para a extração de metilparabeno, etilparabeno, propilparabeno, butilparabeno, bisfenol A e triclosan de amostras de leite humano e determinação por cromatografia líquida com detecção espectrofotométrica na região do ultravioleta (LC-UV). Os dispositivos de extração foram obtidos a partir da silanização de capilares de sílica fundida e modificação covalente com hidrogel de PVOH, utilizando glutaraldeído como agente de reticulação. A eficiência de extração dos dispositivos obtidos foi avaliada e o dispositivo mais eficiente foi caracterizado e selecionado para a aplicação em amostras de leite humano. O dispositivo de extração preparado apresentou maior eficiência de extração para os compostos menos polares em amostras de água ultrapura. Contudo, o leite humano apresentou elevado efeito matriz para os analitos com maior logKo/w, de forma que o método de extração por in-tube SPME foi aplicado apenas para a extração dos parabenos. O método de extração por in-tube SPME e determinação por LC-UV obteve limites de quantificação entre 10,0 e 15,0 ng mL-1 para esses compostos. No ensaio intra-dia foram obtidos valores de RSD de 5,6 a 13,6 % e exatidão de 74,5 a 114,4 %. Para os ensaios inter-dia os valores alcançados para o RSD foram de 7,6 a 16,5 % e para a exatidão de 81,1 a 128,6 %. O método obtido foi aplicado na determinação de parabenos em seis amostras reais de leite humano, nas quais os analitos não foram detectados (< LOD). O dispositivo de in-tube SPME foi utilizado por até 250 vezes sem perder eficiência de extração, teve um baixo custo de obtenção e permitiu a dessorção dos analitos com água, sem a necessidade de empregar solventes orgânicos nessa etapa. Os resultados obtidos para o dispositivo de in-tube SPME modificado com hidrogel de PVOH evidenciam o grande potencial de uso desse material como fase extratora, o qual ainda é pouco explorado pela literatura.

Abstract: The in-tube solid phase microextraction (in-tube SPME) technique has stood out due to its easy automation with liquid chromatography and the possible use of gas chromatography columns segments as extraction device. However, the commercial phases can have low stability in aqueous and/or organic media and limitations in extracting polar compounds from aqueous matrices. Thus, the development of polar extraction phases is necessary, and polymeric hydrogels are promising materials for this application, due to the high concentrations of several polar groups in their structures. In this sense, this work aimed to develop extraction devices for in-tube SPME with sorbent phase based on hydrogels of polyvinyl alcohol (PVOH) for the extraction of methylparaben, ethylparaben, propylparaben, butylparaben, bisphenol A and triclosan from human milk samples and determination by liquid chromatography with spectrophotometric detection in ultraviolet region (LCUV). The extraction devices were obtained by silanization of fused silica capillaries and covalent modification with PVOH hydrogel, using glutaraldehyde as crosslinking agent. The extraction efficiency of the obtained devices was evaluated, the most efficient device was characterized and selected for the application in human milk samples. The extraction device showed higher extraction efficiency for the less polar compounds, in ultrapure water samples. However, human milk samples showed high matrix effect for the analytes with higher logKo/w, thus the in-tube SPME was applied only for the extraction of parabens. For these compounds, the limits of quantification obtained for the method of in-tube SPME with determination by LC-UV were between 10.0 and 15.0 ng mL-1. In the intra-day assay, RSD values from 5.6 to 13.6% and accuracy from 74.5 to 114.4 % were obtained. For the inter-day essays, RSD values of 7.6 to 16.5 % and accuracy of 81.1 to 128.6% were achieved. The method was applied for the determination of parabens in six real samples of human milk, in which the analytes were not detected (< LOD). The in-tube SPME device was used up to 250 times without losing extraction efficiency, had a low production cost and allowed the analytes desorption using water, with no need of organic solvents in this step. The results obtained for the in-tube SPME device modified with PVOH hydrogel showed great potential for utilization as extraction phases, which is still little explored in the literature.