Uma nova abordagem para a microextração líquido-líquido homogênea com solvente de hidrofilicidade comutável aplicada na determinação de antidepressivos em urina humana por GC-MS

Abstract

Os medicamentos antidepressivos são frequentemente prescritos para o tratamento da depressão, um transtorno mental que atinge mais de 264 milhões de pessoas em todo o mundo. Os frequentes problemas associados ao amplo uso dessas substâncias, bem como os múltiplos incidentes de intoxicações e o elevado número de casos de suicídios, têm levado à necessidade de métodos analíticos para a detecção e quantificação desses compostos em amostras biológicas adequadas na toxicologia forense. Nesse trabalho, foi proposta uma nova abordagem para a microextração líquido-líquido homogênea com solvente de hidrofilicidade comutável (SHS-HLLME) com a utilização de um novo dispositivo simples e de baixo custo para a coleta do solvente, denominado ?µ-pipeta (µP)?. A nova técnica µP-SHS-HLLME foi aplicada na determinação de antidepressivos em urina humana, sendo os antidepressivos estudados nesse trabalho a fluoxetina, nortriptilina, amitriptilina, imipramina, desipramina e a sertralina. A otimização das principais variáveis que podem influenciar na eficiência da extração foi realizada de forma multivariada. As condições ótimas de extração consistiram no uso de N,N-dimetilciclohexilamina como solvente de hidrofilicidade comutável, 500 µL de amostra de urina previamente diluída com água ultrapura na proporção de 1:1 (v v), 200 µL de uma mistura de SHS:HCl 6 mol L-1 (1:1 v/v), 600 µL de NaOH 10 mol L-1 e 3 min de tempo de extração. Um volume de 40 µL de difenilamina na concentração de 500 µg L-1 (20 ng) foi utilizado como padrão interno. O volume de 1 µL foi injetado de maneira automatizada em um cromatógrafo gasoso acoplado à espectrometria de massas (GC-MS) em que os analitos foram separados e identificados. Alguns parâmetros de mérito do método desenvolvido foram validados, fornecendo coeficientes de determinação superiores a 0,9954 para todos os analitos, limites de detecção (LOD) de 0,02 a 0,88 µg L-1, limites de quantificação (LOQ) de 10 µg L-1, recuperações relativas de 68 a 102%, precisão intra-dia de 0,5 a 15,9%, precisão inter-dia de 4,2 a 19,3%, seletividade e robustez. A metodologia proposta foi aplicada em cinco amostras de urina humana fornecidas pelo Centro de Informações Toxicológicas do Rio Grande do Sul (CIT/RS), na qual foi identificado a presença dos antidepressivos amitriptilina e nortriptilina em concentrações de 207 a 4828 µg L-1. Os resultados demonstraram que a abordagem introduzida nesse trabalho pela µP-SHS-HLLME é altamente econômica, rápida, simples, ambientalmente amigável e com desempenho analítico adequado para análises toxicológicas de antidepressivos em amostras de urina humana suspeitas de intoxicação por essas substâncias.

Abstract: Antidepressant drugs are often prescribed for the treatment of depression, a mental disorder that affects more than 264 million people worldwide. The frequent problems associated with the wide use of these drugs, as well as the multiple incidents of intoxications and the high number of suicide cases, have led to the necessity of analytical methods for the detection and quantitation of these compounds in biological samples suitable in forensic toxicology. In this work, a new approach for homogeneous liquid-liquid microextraction with switchable hydrophilicity solvent (SHS-HLLME) was proposed with the use of a new, simple and low-cost device for the solvent collection, named ?µ-pipette (µP)?. The new technique µP-SHS-HLLME was applied for the determination of antidepressants in human urine including fluoxetine, amitriptyline, nortriptyline, imipramine, desipramine and sertraline. The optimization of the main variables that can influence on the extraction efficiency was performed through multivariate approaches. The optimal extraction conditions consisted of using N,N-dimethylcyclohexylamine as switchable hydrophilicity solvent, 500 µL of urine sample previously diluted with ultrapure water at 1:1 ratio (v/v), 200 µL of a mixture of SHS:HCl 6 mol L-1 (1:1 v/v), 600 µL of NaOH 10 mol L-1 and 3 min of extraction time. A volume of 40 µL of diphenylamine at concentration of 500 µg L-1 (20 ng) was used as internal standard. A volume of 1 µL was injected automatically into a gas chromatograph coupled to mass spectrometry (GC-MS) and the analytes were separated and identified. The method developed was in-house validated, providing coefficients of determination higher than 0.9954 for all analytes, limit of detection (LOD) from 0.02 to 0.88 µg L-1, limit of quantitation (LOQ) of 10 µg L-1, relative recoveries of 68 to 102%, intra-day precision from 0.5 to 15.9%, inter-day precision from 4.2 to 19.3%, selectivity and robustness. The method proposed was successfully applied in five human urine samples from Toxicological Information Center of Rio Grande do Sul (CIT/RS), the presence of the amitriptyline and nortriptyline in concentrations from 207 to 4828 µg L-1 was identified. The results demonstrated that the µP-SHS-HLLME approach is cost-effective, rapid, simple and environmentally-friendly with suitable analytical performance for toxicological analyzes of antidepressants in human urine samples suspected of poisoning by these substances.