Discos de hidrogel como fase sortiva para extração em fase sólida de parabenos em amostras de urina humana

Abstract

Resumo: Os parabenos são ésteres do ácido 4-hidroxibenzóico que possuem propriedades antimicrobianas e antifúngicas, e são amplamente empregados em produtos de higiene e cosméticos. Entretanto, o uso dessas substâncias pode implicar em alterações no sistema endócrino humano, acarretando em diversas doenças, entre elas o câncer. Assim, diversas pesquisas têm sido realizadas a fim de determinar esses compostos em diversas matrizes, por exemplo, ambiental e biológica. Porém, devido à complexidade dessas matrizes e a concentração dos parabenos a níveis de ng L-1, necessita-se de uma etapa de preparo de amostra, onde a extração em fase sólida (SPE) é amplamente utilizada, contudo, apresenta algumas desvantagens, como o custo dos cartuchos comerciais e aplicação única. Desse modo, diversos estudos vêm sendo conduzidos no desenvolvimento de novos materiais sorventes, que apresentem menor custo, além da possibilidade de reuso e da extração de compostos polares, e entre eles, um material ainda pouco explorado e que vem ganhado destaque, tem-se o hidrogel. Dessa maneira, o objetivo deste trabalho foi a síntese de um disco de hidrogel composto de PVOH/pectina para a extração de metilparabeno (MPB), etilparabeno (EPB), propilparabeno (PPB) e butilparabeno (BPB) em amostras de urina humana utilizando a SPE e posterior determinação por LC-DAD. O hidrogel desenvolvido foi capaz de promover a extração dos quatro parabenos mesmo com a diferença de polaridade entre eles. Observou-se que os hidrogéis mais concentrados, ou seja, aqueles que utilizaram uma dispersão mais concentrada, apresentaram menores valores de desvio padrão relativo entre as extrações, e isso está correlacionado com o menor grau de intumescimento, já que hidrogéis mais concentrados apresentam maior densidade de reticulação, que acarreta em menor difusão de soluto no material. Assim, foi possível o desenvolvimento de uma metodologia analítica para a determinação dos parabenos em urina, onde para os quatro analitos, obteve-se uma linearidade adequada com valores de R2 > ou = 0,99 e LOQ de 0,1 µg mL-1, já o LOD encontrado foi de 0,034, 0,020, 0,007, e 0,005 µg mL-1, para o MPB, EPB, PPB e BPB, respectivamente. O material também apresentou possibilidade de reuso, onde para 15 extrações consecutivas, não houve degradação física e não foi observado efeito memória. Os resultados obtidos nesse trabalho demonstram o potencial para uso do hidrogel e abre horizontes para uma maior compreensão para sua aplicação como fase extratora.

Abstract: Parabens are 4-hydroxybenzoic acid esters that have antimicrobial and antifungal properties, and are widely used in hygiene products and cosmetics. However, the use of these substances can lead to changes in the human endocrine system, leading to several diseases, including cancer. Thus, several researches have been carried out in order to determine these compounds in different matrices, for example, environmental and biological. However, due to the complexity of these matrices and the concentration of parabens at levels of ng L-1, a sample preparation step is needed, where solid phase extraction (SPE) is widely used, however having some disadvantages, such as the cost of commercial cartridges and single application. So, several studies have been conducted in the development of new sorbent materials, which have a lower cost, in addition to the possibility of reuse and extraction of polar compounds, and among them, a material still little explored and that has gained prominence, there is the hydrogel. Thereby, the objective of this work was the synthesis of a hydrogel disk composed of PVOH/pectin for the extraction of methylparaben (MPB), ethylparaben (EPB), propylparaben (PPB) and butylparaben (BPB) in human urine samples using SPE and subsequent determination by LC-DAD. The hydrogel developed was able to promote the extraction of the four parabens even with the difference in polarity between them. It was observed that the more concentrated hydrogels, that is, those that used a more concentrated dispersion, had lower values of relative standard deviation between extractions, and this is correlated with the lower degree of swelling, since more concentrated hydrogels have a higher density of crosslinking, which leads to less solute diffusion in the material. That way, it was possible to develop an analytical methodology for the determination of parabens in urine, which for the four analytes, adequate linearity was obtained with values of R2> or =0.99 and LOQ of 0.1µg mL-1, since the LOD found was 0.034, 0.020, 0.007, and 0.005 µg mL-1 for MPB, EPB, PPB and BPB, respectively. The material also presented the possibility of reuse, in which for 15 consecutive extractions, there was no physical degradation and no memory effect was observed. The results obtained in this work demonstrate the potential for using the hydrogel and open horizons for a better understanding of its application as an extractor phase.