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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.75.2006.tde-17012007-144901
Documento
Autor
Nome completo
Juliana Coutinho de Araujo
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2006
Orientador
Banca examinadora
Vieira, Eny Maria (Presidente)
Ferreira, Luiz Henrique
Plepis, Ana Maria de Guzzi
Título em português
"Estudo da eficiência do tratamento de efluentes domésticos da cidade de Araraquara-SP na remoção de hormônios sexuais"
Palavras-chave em português
extração em fase sólida (C18)
hormônios
HPLC-fluorescência
HPLC-UV
Resumo em português
Nos últimos anos, a pesquisa ambiental tem se defrontado com a questão dos chamados disruptores endócrinos (EDCs). A estes compostos, tais como: produtos farmacêuticos, hormônios naturais e sintéticos, pesticidas, substâncias tensoativas, polímeros de baixa massa molecular e diversos outros contaminantes orgânicos presentes em efluentes municipais e industriais, atribui-se à capacidade de alterar o funcionamento do sistema endócrino. Estrogênios e progestogênios, naturais ou sintéticos, são excretados pela urina de mamíferos, e uma pequena porção nas fezes, e via efluentes de estações de tratamento de esgoto (ETE) entram em vias aquáticas, podendo causar alterações em organismos aquáticos, tais como feminização ou hermafroditismo. Neste contexto, no presente trabalho foi descrito uma metodologia analítica para a extração em fase sólida empregando cartucho C18, dos hormônios naturais, estrona (E1) e 17?-estradiol (E2), e dos hormônios sintéticos, levonorgestrel e 17?-etinilestradiol (EE2) (presentes em anticoncepcionais orais), a partir de uma matriz de esgoto sintético. Foram utilizados dois sistemas cromatográficos neste estudo, ambos de mesmo modelo (SLC-10A, Shimadzu), os quais consistiram em um injetor manual (seringa), com um volume de injeção ajustado para 20µL, e duas bombas modelo LC-10ADVP (Shimadzu). Foram utilizados dois tipos de detectores, um sistema DAD modelo SPD-M10AVP (Shimadzu) e um espectrofluorímetro modelo RF-551 versão 2.4 (Shimadzu). A separação foi feita em coluna C18 (250 X 4,6 mm, 5 µm) com um fluxo de 1 mL min-1. A condição ideal para separação foi o modo isocrático: 48/52 ACN:H2O. O comprimento de onda selecionado para quantificação no sistema de detecção DAD foi: 240nm para o levonorgestrel e 280nm para E1, E2 e EE2. No detector espectrofluorímetro, os comprimentos de onda selecionados para a excitação e emissão dos analitos E1, E2 e EE2 foram: 280nm e 306nm, respectivamente. Para se efetuar o estudo de recuperação, uma matriz simulando esgotos sanitários foi utilizada com o intuito de se ter uma amostra controle (testemunha) livre dos analitos de interesse, devido à dificuldade em se obter uma amostra de esgoto “real” livre destes hormônios. As amostras de esgoto sintético foram fortificadas em três níveis de concentração. Tomou-se 5 replicatas de 100,0mL de amostra testemunha (esgoto sintético) para cada nível de fortificação, estas amostras foram dopadas com os hormônios estudados. Após adaptações de metodologias descritas na literatura, a extração foi feita segundo o procedimento: condicionamento do cartucho (500mg/6mL) com 7mL de acetonitrila, 5mL de metanol e 5mL de água em uma razão de fluxo de 3mL min-1; percolagem de 250,0mL de amostras de esgoto bruto e efluentes tratados pela ETE-Araraquara com fluxo de 1mL min-1; secagem do cartucho por 1 hora a vácuo; eluição dos analitos com 6mL de acetonitrila com fluxo de 1mL min-1; secagem do extrato eluído em corrente de nitrogênio; reconstituição da amostra em 0,5mL de metanol. As amostras de esgoto sintético foram dopadas com os padrões estudados, para análise realizada no sistema DAD, a 0,250?g L-1 para levonorgestrel e 2,50?g L-1 para E1, E2 e EE2 (nível 1); 0,375 ?g L-1 para levonorgestrel e 3,75 ?g L-1 para E1, E2 e EE2 (nível 2); 0,500?g L-1 para levonorgestrel e 5,00?g L-1 para E1, E2 e EE2 (nível 3). Para análise realizada no sistema fluorescente, as amostras de esgoto sintético foram dopadas com os padrões estudados a 0,750?g L-1 para E1; 0,150?g L-1 para E2 e 0,250?g L-1 para EE2 (nível 1); 1,00 ?g L-1 para E1; 0,150?g L-1 para E2 e 0,200?g L-1 para EE2 (nível 2); 1,25?g L-1 para E1; 0,250?g L-1 para E2 e 0,300 ?g L-1 para EE2 (nível 3). Valores de recuperação entre 83-123% com coeficientes de variação menores do que 13,5% foram obtidos para todos os hormônios analisados pelos dois sistemas de detecção (DAD e Fluorescente). Esses dados demonstram a eficiência do método quanto à exatidão e precisão para os níveis de fortificação estudados. O método proposto foi utilizado para avaliar a presenças dos hormônios em afluentes (esgoto bruto) e efluentes da ETE-Araraquara. As amostras coletadas na ETE foram analisadas em triplicata. Foi identificado e quantificado o hormônio natural E2 (31ng L-1) em amostras obtidas antes do tratamento de esgoto. Não foram detectadas concentrações dos analitos em amostras obtidas após o tratamento.
Título em inglês
"Study of the efficiency of the treatment of domestic effluents of the city of Araraquara-SP in the removal of sexual hormones"
Palavras-chave em inglês
hormones
HPLC-fluorescence
HPLC-UV
solid phase extraction (C18)
Resumo em inglês
In recent years environmental research has been faced with the issue of the endocrine disrupting chemicals (EDCs). Such compounds, such as: pharmaceutical products, natural and synthetic hormones, pesticides, tensive active substances, low mass molar polymers and many other organic contaminants that appear in municipal and industrial effluents, have the capacity of altering the manner in which the endocrine system works. Natural or synthetic estrogens and progestogens are excreted through the urine of mammals, and a small portion through faeces, and via effluents from sewage treatment plants (STP) flow into aquatic ducts, with the possibility of causing alterations in the aquatic organisms, such as feminization or hermaphroditism. Within this context, the present work describes an analytic methodology for solid phase extraction (SPE) using C18 cartridge of the natural hormones, estrone (E1) and 17?-estradiol (E2), and the synthetic hormones levonorgestrel and 17?-ethinylestradiol (EE2) (found in oral contraceptives) from a synthetic waste matrix. Two chromatographic systems were used in this study, both from the same model (SLC-10A, Shimadzu), a DAD system model SPD-M10AVP (Shimadzu) and a spectrofluorimeter model RF-551 type 2.4 (Shimadzu). Separation was performed in column C18 (250 X 4,6 mm, 5 ?m) with a flux of 1 mL min-1. The ideal separation condition was the isocratic mode: 48/52 ACN:H2O. To carry out the recuperation study, a matrix simulating sewers was used with the objective of having a control sample (witness) free of the samples under scrutiny of the difficulty in obtaining a “real” sewage sample free of these hormones. The samples of synthetic sewage were boosted in three levels of concentration. Recuperation values between 83-123% with variation coefficients lower than 13,5% were obtained for all studied hormones by both systems of detections (DAD and Fluorescent). These data demonstrate the efficiency of the method concerning the accuracy and precision for the fortification levels that were studied. The proposed method was used to assess the presence of hormones in inffluents (raw sewage) and effluents of Araraquara-STP. The natural hormone E2 (31ng L-1) was identified and quantified in samples obtained prior to sewage treatment. No concentrations of analytes in the samples were obtained after the treatment.
 
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Data de Publicação
2007-01-18
 
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