Avaliação da cortiça como biossorvente da técnica de microextração em ponteira para determinação de drogas de abuso e biomarcadores em urina humana por técnicas cromatográficas

Abstract

Neste trabalho foi proposta a avaliação da aplicabilidade da cortiça em técnica de microextração em ponteira, utilizando como nova configuração para a técnica definida de extração em ponteira descartável (DPX), para matrizes de urina humana. A cortiça é um material natural e renovável, com composição química heterogênea e diferentes grupos funcionais que permitem distintas interações químicas, e composição física porosa, com alta área superficial. Três abordagens foram realizadas utilizando esta configuração, com parâmetros devidamente otimizados, validados e aplicados em matrizes de urina humana. O primeiro estudo foi a aplicação na determinação de THCCOOH em urina utilizando a DPX-Cortiça e sistema de separação/detecção fast-GCFID. Os resultados permitiram utilizar condições ideais em pH ajustado para faixa entre 2-3, 700 µL de amostra, 8 ciclos de 60 s. para extração, 15 mg de cortiça, 1 ciclo de 5 s. para dessorção com ACN/MeOH (1:1) como mistura de solventes e apenas uma etapa de limpeza com as condições de dessorção para reuso da ponteira. O LOD e LOQ foram de 0,22 e 0,73 ng mL-1 , respectivamente. As precisões intradia e interdia foram menores que 14% e as recuperações foram de 96 a 108%, ambas em três concentrações diferentes. A reprodutibilidade indicou um erro entre ponteiras menor que 10,9% e uma estabilidade que permite até 90 ciclos de experimentos com eficiência = 80%. A aplicação da metodologia foi realizada em urina de indivíduos voluntários e doadas pelo IGP-RS, sendo possível identificar e quantificar em duas delas, 6 e 42 ng mL-1 , sendo as demais, abaixo do LOQ e LOD do método. O segundo estudo foi a determinação de aminas biogênicas como marcadores de câncer através da DPX-Cortiça com um dispositivo em paralelo, permitindo o uso de 5 ponteiras ao mesmo tempo, e detecção por GC-MS. As condições compromisso obtidas nas otimizações foram 10 min de hidrólise sob agitação e aquecimento em 60 °C, 10 min de centrifugação, 5 min de reação de derivatização com IBCF (180 µL), pH da amostra ajustado para 12, 2 mL de amostra para cada ciclo, 25 mg de cortiça e 6 ciclos de extração, 2 ciclos de dessorção e 300 µL de solvente AcEt. Os parâmetros analíticos de mérito obtidos foram LODs de 2,1, 2,7 e 6,6 ng mL-1 e LOQs de 6,9, 8,8 e 21,7 ng mL-1 para espermidina, cadaverina e putrescina, respectivamente. As precisões intradia e interdia foram menores que 28% e recuperações entre 62 e 130%, ambas em três diferentes concentrações. A análise de amostras doadas apresentou sinal analítico apenas para putrescina abaixo do LOQ e, as demais, podem estar abaixo do LOD do método. A terceira proposta foi utilizar uma nova configuração na determinação de aldeídos marcadores de câncer pulmonar, com a DPX-Cortiça-Paralelo e detecção por HPLC-DAD. As condições otimizadas foram 30 µL e 6 min de impregnação de DNPH, urina 10x diluída em água U.P., pH ajustado para 4,8, 7 ciclos de extração com 1 min e 30 s cada, 30 mg de cortiça, 2 ciclos de dessorção e solvente acetonitrila com 300 µL. Os LODs e LOQs foram 0,13 ng mL-1 para ambos analitos e, 0,40 e 0,41 ng mL-1, para hexanal e heptanal, respectivamente. As precisões intradia e interdia variaram de 4 a 21% e as recuperações foram de 86 a 107%. A aplicação do método demonstrou que as urinas utilizadas não apresentavam a presença dos aldeídos, estando estes, abaixo do LOD do método e não indicando a presença de câncer pulmonar nos indivíduos. Conclui-se que o dispositivo DPX-Cortiça foi eficiente em extrair e determinar os diferentes analitos em matrizes de urina.

Abstract: In this work, it was proposed to evaluate the applicability of cork in the technique of microextraction in tip, using as a new configuration for the defined technique of disposable pipette extraction (DPX), for human urine matrices. Cork is a natural and renewable material, with a heterogeneous chemical composition, presents different functional groups that allow different chemical interactions, and a porous physical composition, with a high surface area. Three methodologies were performed using this configuration, with parameters properly optimized, validated, and applied to human urine matrices. The first study was the application in the determination of THC-COOH in urine using the DPX-Cork and fast-GC-FID separation/detection system. The results obtained allowed the use of ideals conditions in pH adjusted to the range between 2-3, 700 µL of sample, 8 cycles of 60 s. for extraction, 15 mg of cork, 1 cycle of 5 s. for desorption with ACN/MeOH (1:1) as solvent mixture, and only one cleaning step with desorption conditions for reuse of the tip. The LOD and LOQ were 0.22 and 0.73 ng mL-1, respectively. Intraday and interday accuracies were less than 14% and recoveries were 96 to 108%, both at three different concentrations. The reproducibility indicated an RSD between tips of less than 10.9% and a stability that allows up to 90 cycles of experiments with efficiency = 80%. The application of the methodology was carried out in the urine of voluntary individuals and donated by the IGP-RS, being possible to identify and quantify in two of them, 6 and 42 ng mL-1, the others being below the LOQ and LOD of the method. The second study was the determination of biogenic amines as cancer markers through DPX-Cork with a device in parallel, allowing the use of 5 tips at the same time, and detection by GC-MS. The compromise conditions obtained in the optimizations were 10 min of hydrolysis under stirring and heating at 60°C, 10 min of centrifugation, 5 min of derivatization reaction with IBCF (180 µL), pH of the sample adjusted to 12, 2 mL of sample for each cycle, 25 mg of cork and 6 extraction cycles, 2 desorption cycles and 300 µL of EtAc solvent. The analytical parameters of merit obtained were LODs of 2.1, 2.7 and 6.6 ng mL-1 and LOQs of 6.9, 8.8 and 21.7 ng mL-1 for spermidine, cadaverine and putrescine, respectively. The intraday and interday accuracies were less than 28% and recoveries between 62 and 130%, both at three different concentrations. The analysis of donated samples showed an analytical signal only for putrescine below the LOQ and the others may be below the LOD of the method. The third proposal was to use a new configuration in the determination of aldehyde markers of lung cancer, with DPX-Cork-Parallel, with detection by HPLCDAD. The optimized conditions were 30 µL and 6 min of DNPH impregnation, 10x urine diluted in U.P. water, pH adjusted to 4.8, 7 extraction cycles with 1 min and 30 s each, 30 mg of cork, 2 desorption cycles and solvent acetonitrile with 300 µL. The LODs and LOQs were 0.13 ng mL-1 for both analytes and, 0.40 and 0.41 ng mL-1 for hexanal and heptanal, respectively. Intraday and interday accuracies ranged from 4 to 21% and recoveries ranged from 86 to 107%. The application of the method showed that the urine used did not present the presence of aldehydes, which were below the LOD of the method and did not indicate the presence of lung cancer in the individuals. It was concluded that the DPX-Cork device was efficient in extracting and determining the different analytes in urine matrices.