Desenvolvimento de metodologia analítica para determinação de marcadores químicos de contaminação fecal em amostras de sedimento

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo otimizar uma metodologia analítica, considerando alterações e adaptações ambientalmente amigáveis, para determinação de esteroides em amostras de sedimentos utilizando as técnicas de cromatografia a gás com detector por ionização em chama (GC/FID) e cromatografia a gás com espectrometria de massas (GC-MS). Foram levados em consideração, particularmente, procedimentos de extração e derivatização. Para a etapa de extração foi utilizado banho de ultrassom e avaliada a eficiência de recuperação dos analitos empregando etanol como solvente extrator. As variáveis volume de etanol e tempo de ultrassom foram otimizadas por método multivariado com o programa Statistica, sendo obtida resposta mais adequada na extração com a combinação do uso de 21 mL de etanol em 30 min de sonicação. Na etapa de derivatização realizou-se a avaliação e otimização do método de derivatização no injetor do GC. A otimização multivariada também foi empregada para avaliar este procedimento. A interação dos fatores temperatura do injetor em 290 ºC, tempo de splitless de 2 min e volume de agente derivatizante de 40 µL resultou em satisfatória resposta analítica. O método proposto foi aplicado sob as condições otimizadas em matrizes sedimentares, que possibilitou amplas faixas lineares, com boas linearidades e baixos desvios padrão relativos (RSD) para os seis esteroides estudados. Os limites de detecção variaram entre 3 e 14 ng mL-1 e os de quantificação entre 10 e 47 ng mL-1. Ainda, a exatidão e precisão do método foram avaliadas por meio de ensaios de recuperação por fortificação de matriz e atestaram o bom desempenho desta metodologia.<br>

Abstract: This study aimed to optimize an analytical methodology, considering environmental friendly alterations, to quantify steroids in sediment through gas chromatography with flame ionization detector (GC/FID) and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS). Extraction and derivatization procedures were, particularly, taken into consideration. In the extraction procedure an ultrasonic bath was used to access the analytes recovery efficiency with the use of ethanol as extracting solvent. The factors, volume of ethanol and ultrasonic bath time, were optimized by multivariate method using Statistica software, where 21 mL of ethanol and 30 min of sonication time were found to be the most adequate combination for the experimental procedure. At the derivatization step, an injection port derivatization method was evaluated and optimized. The multivariate technique was also used to investigate relevant variables. In this way, it was found that the interaction between the factors injection port temperature at 290 °C, splitless time of 2 min, and derivatization reagent volume of 40 µL, resulted in a satisfactory analytical response. The proposed method under the optimized conditions, employed in sedimentary matrices, presented broad linear ranges, good linearities and low relative standard deviation (RSD) for all the six studied steroids. The limits of detection varied between 3 and 14 ng mL-1 and the limits of quantification between 10 and 47 ng mL-1. In addition, recovery assays through matrices fortification, used in order to evaluate the precision and accuracy, attested the good performance of the proposed method.