Oznaczanie wybranych farmaceutyków w próbach wody

Transkrypt

1 Oznaczanie wybranych farmaceutyków w próbach wody WPROWADZENIE Dynamiczny rozwój społeczno gospodarczy doprowadził do degradacji środowiska wodnego, które w wyniku działalności człowieka narażone jest na wiele niebezpieczeństw. Do zbiorników wodnych dostarczane są liczne zanieczyszczenia, takie jak trwałe związki toksyczne wykazujące zdolność do kumulacji w organizmach, biogeny których nadmierna ilość powoduje wzrost eutrofizacji zbiorników, a także farmaceutyki, które zaburzają gospodarkę organizmów i wywołują szkodliwe zmiany w układzie rozrodczym, nerwowym oraz immunologicznym. Wciąż zwiększające się tempo życia, nieustanny stres w życiu codziennym powoduje, że coraz częściej sięgamy po leki oferowane nam przez przemysł farmaceutyczny w niezwykle szerokim spektrum. Farmaceutyki są aktywną biologicznie grupą związków o negatywnym działaniu na ekosystemy. Pozostałości lekowe obecne są zarówno w dopływie jak i odpływie oczyszczalni ścieków, w wodach powierzchniowych (jeziorach, rzekach), podziemnych, w wodzie pitnej, a nawet morskiej. Najczęściej są to pozostałości leków przeciwbólowych, przeciwzapalnych, psychotropowych, β blokerów, antyepileptycznych oraz hormonów. Szczególnie duży ładunek farmaceutyków niosą ze sobą ścieki szpitalne, które są podstawowym źródłem przedostawania się farmaceutyków do wód powierzchniowych. Kolejne ich źródło to niewłaściwa utylizacja leków przeterminowanych. Obecność farmaceutyków w wodach wynika także z ich odporność na procesy biodegradacji. 1

2 Pozostałości leków mogą zaburzać równowagę ekosystemów, wpływać na bioróżnorodność organizmów wodnych, procesy nitryfikacji i obiegu pierwiastków biogennych, a także powodować zjawisko lekooporności. Monitorowanie wód powierzchniowych jest niezwykle ważnym zadaniem zważywszy na fakt, że zasoby wody zdatnej do picia wciąż się zmniejszają. Farmaceutyki o wysokim priorytecie, które wymagają szczególnej uwaga i które powinny być objęte monitoringiem w pierwszej kolejności to między innymi: ciprofloksacyna, erytromycyna, ibuprofen, naproksen i sulfametoksazol. Są to substancje toksyczne, charakteryzują się wysoką trwałością, a ich spożycie w społeczeństwie usytuowane jest na wysokim poziomie. Monitoring wód przeznaczonych do picia to zapewnienie wysokiej jakości dostarczanej wody oraz zapewnienie bezpieczeństwa mieszkańcom, gdyż stopień czystości spożywanej wody ma bezpośredni wpływ na zdrowie człowieka. Wzory wybranych sulfonamidów Sulfametoksazol Sulfamerazyna Sulfadimetoksyna 2

3 Celem ćwiczenia jest oznaczenie związków z grupy sulfonamidów Odczynniki: Acetonitryl (czystość HPLC) Sulfomerazyna (roztwór wzorcowy o stężeniu 1 mg/cm 3 ) Sulfadimetoksyna (roztwór wzorcowy o stężeniu 1 mg/cm 3 ) Sulfametoksazolo roztwór wzorcowy o stężeniu 1 mg/cm 3 ). Wodorofosforan disodu (roztwór 0,04mol/dm 3, ph=6,5 ) Sprzęt laboratoryjny i aparatura pomiarowa: Kolby miarowe o poj. 10 ml (5 szt.), cylindry miarowe poj. 100 ml (2 szt.), pipety wielomiarowe o poj. 2 ml, 5 ml, pipety automatyczne, chromatograf cieczowy HP 1050 z detektorem UV/VIS, zestaw do SPE JT Baker, kolumienki do SPE Chromabond (Machery Nagel). Sposób wykonania A. Wyznaczenie czasów retencji analitów Wybrane farmaceutyki oznacza się poddając analizie chromatograficznej uzyskane roztwory po procedurze SPE. Analizę wykonać z zastosowaniem wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC), chromatograf HP 1050 z detektorem UV/VIS, pętlą nastrzykową o objętości 20 mm 3, kolumną chromatograficzną ze złożem C18 (Grace, 250 x 4,6 mm), sterowany oprogramowaniem Clarity. Fazę ruchomą stanowi roztwór acetonitrylu i buforu fosforanowego (35:65 v/v), szybkość przepływu wynosi 0,7 cm 3 /min. Detekcję prowadzić przy długości fali 269 nm. Identyfikacji związków dokonać na podstawie zgodności czasu retencji z 3

4 wzorcem. W tym celu przygotować w wialkach chromatograficznych po 1cm 3 roztworów wzorcowych roboczych o stężeniach 50 µg/cm 3 poprzez rozcieńczenie acetonitrylem roztworów wzorcowych podstawowych o stężeniach 1 mg/cm 3 i przeprowadzić ich analizę chromatograficzną. B. Przygotowanie ekstraktów z wykorzystaniem SPE Przeprowadzić dwa równoległe oznaczenia Technika SPE polegająca na zatrzymywaniu na fazie stałej interesującej nas substancji składa się z następujących etapów: wybór odpowiedniej kolumny do SPE, kondycjonowanie kolumny, naniesienie próbki, przemywanie, eluowanie analizowanej substancji. Kondycjonowanie Wypełnienie kolumienki ekstrakcyjnej kondycjonować 5 cm 3 acetonitrylu, a następnie 5 cm 3 wody dejoniozwanej. Kondycjonowanie uaktywnia fazę stałą przed procesem ekstrakcji, należy więc zapobiec wysychaniu fazy między etapem kondycjonowania i ekstrakcji, w tym celu pozostawia się na kolumnie około 1mm rozpuszczalnika powyżej górnego filtra. Naniesienie próbki Na tak przygotowane złoże nanieść 100 cm 3 odmierzonej cylindrem miarowym badanej próby. Próbka powinna być przepuszczana przez fazę stałą z małą szybkością nie przekraczającą 5ml/min, przy czym najlepsza ekstrakcja zachodzi wtedy, gdy przez kolumnę utrzymany jest przepływ kroplowy. Przemywanie złoża Po naniesieniu próbki złoże przemyć 2 cm 3 roztworu acetonitryl woda (2:98 v/v). Wypełnienie osuszyć. 4

5 Wymywanie zaadsorbowanej substancji Zaadsorbowane anality eluować nanosząc dwukrotnie po 2,5 cm 3 acetonitrylu, eluaty zbierać do czystej i suchej kolbki o pojemności 10 cm 3. Rozpuszczalnik stosowany do eluowania substancji powinien być użyty co najmniej w dwóch porcjach. Najlepszy efekt wymywania uzyskiwany jest wtedy, gdy każda porcja rozpuszczalnika pozostaje w kontakcie z fazą stacjonarną od 20 sekund do 1 minuty. Uzyskane roztwory poddać analizie chromatograficznej. Opracowanie wyników Na podstawie pól powierzchni pików uzyskanych dla substancji wzorcowych oraz próbek badanych oszacować zawartości analitów w badanych próbach wody. W sprawozdaniu należy umieścić: Obliczenia dotyczące zawartości oznaczanych sulfonamidów w badanych próbach wody. opracowanie: E. Miękoś, B. Krawczyk, R. Juszczak, D. Szczukocki 5