Antipsicóticos em efluente hospitalar: ocorrência, método cromatográfico, avaliação de risco e ozonização

Residues of psychoactive drugs in environmental samples have received great attention in recent years due to the high consumption and the impacts they can cause to ecosystems and also to human health. The objective of this study was to establish chromatographic methods of HPLC-DAD-FLD and LC-ESI-MS,...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2018
Main Author: Reichert, Jaqueline Fabiane lattes
Orientador/a: Martins, Ayrton Figueiredo lattes
Banca: Sirtori, Carla lattes, Cabrera, Liziara da Costa lattes, Bizzi, Cezar Augusto lattes, Almeida, Carlos Alberto Araujo de lattes
Format: Tese
Language:por
Published: Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Ciências Naturais e Exatas
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Department: Química
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://repositorio.ufsm.br/handle/1/16527
Resumo Português:Resíduos de fármacos psicoativos em amostras ambientais têm recebido grande atenção nos últimos anos, devido ao elevado consumo, aos impactos que podem causar aos ecossistemas e, também, à saúde humana. Os objetivos deste estudo consistem em estabelecer métodos cromatográficos por meio de HPLC-DAD-FLD e LC-ESI-MS, verificar a ocorrência de seis fármacos antipsicóticos (risperidona, olanzapina, haloperidol, clozapina, clorpromazina e pimozida) em efluente hospitalar, avaliar o risco preliminar ecotoxicológico e propor processos avançados de oxidação para a degradação dos analitos na matriz de efluente hospitalar. Inicialmente, os procedimentos de extração em fase sólida e microextração líquido-líquido dispersiva foram otimizados através de planejamentos experimentais e, posteriormente, os procedimentos foram validados conforme recomendado por normativas nacionais e internacionais. Ambos os procedimentos de extração demonstraram boa linearidade, limites de quantificação <1,4 μg L-1, boa exatidão (recuperações de 70,2% a 101,2%) com RSD<20%, curvas analíticas com distribuição normal, homocedástica e resíduos independentes para todos analitos. Os procedimentos de extração foram aplicados para a quantificação dos seis antipsicóticos estudados durante uma semana de coleta, na qual olanzapina, clozapina, haloperidol, risperidona e clorpromazina foram encontrados em, pelo menos, um ponto de coleta. A avaliação preliminar do risco ecotoxicológico foi feita através do quociente de risco e, os analitos clozapina, clorpromazina e risperidona, apresentaram risco elevado. Para o estudo da degradação dos antipsicóticos foram utilizados os processos de fotólise e ozonização. Em ambos os processos, a degradação dos antipsicóticos selecionados foi avaliada em efluente hospitalar com diferentes valores de pH (5, 7 e 9), durante 60 min. Quando comparadas as eficiências dos processos pode-se concluir que os antipsicóticos apresentam maior degradação utilizando-se ozonização; e a degradação de todos os compostos ajustou-se à cinética de pseudo-primeira ordem em ambos os processos. Para o processo de fotólise, o antipsicótico que apresentou a menor taxa de degradação foi a clozapina, e, a clorpromazina, foi o antipsicótico degradado com maior eficiência, sendo que, para esse processo, o tempo de meia-vida dos analitos variou de 6,3 a 43,3 min. Quando aplicada a ozonização, os antipsicóticos clozapina e olanzapina demonstraram maior e menor taxa de degradação, respectivamente, e os tempos de meia-vida variaram de 3,9 a 15,1 min. Assim, os processos avançados de oxidação demonstram ser alternativas (prée/ ou pós-tratamento) pertinentes à remoção de resíduos de antipsicóticos da matriz efluente hospitalar, uma vez que, tais psicofármacos apresentam propriedades de persistência, bioacumulação e toxicidade à organismos não-alvo.
Resumo inglês:Residues of psychoactive drugs in environmental samples have received great attention in recent years due to the high consumption and the impacts they can cause to ecosystems and also to human health. The objective of this study was to establish chromatographic methods of HPLC-DAD-FLD and LC-ESI-MS, to verify the occurrence of six antipsychotic drugs (risperidone, olanzapine, haloperidol, clozapine, chlorpromazine and pimozide) in hospital effluent, in order to evaluate the preliminary ecotoxicological risk and to propose advanced oxidation processes for the degradation of analytes in the hospital effluent matrix. Initially, the solid-phase extraction and liquidliquid dispersion microextraction procedures were optimized through experimental designs and, subsequently, the procedures were validated as recommended by national and international rules. Both extraction procedures showed good linearity, quantification limits <1.4 μg L-1, good accuracy (recoveries from 70.2% to 101.2%) with RSD<20%, analytical curves with normal and homocedastic distribution and independent residuos for all the analytes. Extraction procedures were applied to quantify the six antipsychotics studied during a week of collection, in which olanzapine, clozapine, haloperidol, risperidone and chlorpromazine were found in at least one collection point. Preliminary assessment of the ecotoxicological risk was carried out through the risk quotient, and the analytes clozapine, chlorpromazine and risperidone show high environmental risk. Photolysis and ozonation processes were used to study the degradation of the antipsychotics. In both processes, the degradation of the selected pychodrugs was evaluated in hospital effluent with different pH values (5, 7 and 9) for 60 min. When comparing the process efficiencies, it can be concluded that the antipsychotics show greater degradation by the ozonization, and the degradation of all compounds was conform to a pseudo-first-order kinetics, in both processes. For the photolysis, the antipsychotic showing the lowest rate of degradation was clozapine, and chlorpromazine was degraded with higher efficiency. For this process, the half-life of the analytes ranged from 6.3 to 43.3 min. Applying ozonation, the antipsychotics clozapine and olanzapine showed higher and lower degradation rates, and the half-life times ranged from 3.9 to 15.1 min, respectively. Thus, advanced oxidation processes prove to be alternates (preand / or post-treatment) pertinent to the removal of antipsychotic residues from the hospital effluent matrix, since such psychoactive drugs show properties of persistence, bioaccumulation and toxicity to non-target organisms.