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CONTAMINANTES EMERGENTES: DETERMINACIÓN DE
FÁRMACOS ANTIHIPERTENSIVOS EN AGUAS SUPERFICIALES
Ga ido, E.; Ma ín, J. ([email protected]); San os, J.L. (jls[email p o ec ed]s);
Apa icio, I. (iapa [email protected]); Alonso, E. ([email protected])
FQM344: Análisis Químico Indus ial y Medioambien al
RESUMEN
Es udios ecien es han mos ado la p esencia de un amplio g upo de p incipios
ac i os a macológicos en el medioambien e p oceden es p incipalmen e de la
desca ga de es aciones depu ado as de aguas esiduales. En e ellos, son de especial
in e és aquellos empleados en el a amien o de en e medades c ónicas, como los
á macos an ihipe ensi os, no sólo debido a su consumo con inuado, sino además
a su po en e mecanismo de acción, lo que los hace especialmen e pelig osos pa a el
medioambien e.
En es e abajo se ha op imizado y alidado una me odología analí ica, basada en la
ex acción en ase sólida y de e minación median e c oma og a ía líquida con
de ec o de espec ome ía de masas de iple cuad upolo, pa a la de e minación de
los es á macos an ihipe ensi os más consumidos (i besa an, elmisa an y
alsa an) en aguas supe iciales. Las ecupe aciones ob enidas se si ua on en e el
84 y el 101 %. La p ecisión, medida en unidades de des iación es ánda ela i a, ue
in e io al 10 % y los lími es de de ección se si ua on en e 0.24 y 2.01 ng/L.
Palab as cla e: á macos an ihipe ensi os, aguas supe iciales, c oma og a ía
líquida acoplada a espec ome ía de masas.
ABSTRACT
Recen s udies ha e epo ed he p esence o a b oad spec um o pha maceu ical
compounds in se e al en i onmen al compa men s, whe e hey mainly end up due
o discha ges o e luen was ewa e . Among hem, pha maceu icals designed o
ea ch onic diseases, including hype ensi e pha maceu icals, a e o special
in e es , no only due o i s con inued consump ion, bu also o hei po en
mechanism o ac ion, which makes hem especially dange ous o he en i onmen .
In his wo k, an analy ical me hod, based on solid phase ex ac ion and
de e mina ion by liquid ch oma og aphy wi h iple quad upole mass spec ome y
de ec o , has been op imized and alida ed o he de e mina ion o h ee o he
mos consumed an ihype ensi e pha maceu icals (i besa an, elmisa an and
alsa an) on su ace wa e samples. The eco e ies ob ained we e be ween 84 and
101%. P ecision, exp essed as ela i e s anda d de ia ion, was < 10%, and limi s o
de ec ion we e be ween 0.24 and 2.01 ng/L.
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Keywo ds: an ihype ensi e d ugs, su ace wa e s, liquid ch oma og aphy-mass
spec ome y.
INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS
Las ac i idades domés icas e indus iales son a menudo la p incipal uen e de
con aminan es en el medio acuá ico. Pes icidas, hid oca bu os a omá icos
policíclicos o bi enilos policlo ados son algunos ejemplos de los con aminan es
o gánicos clásicos que se encuen an con ecuencia en los sis emas acuá icos
(Oli ei a e al., 2011; Pi a ch e al., 2016). Sin emba go, el inc emen o en el uso de
p oduc os co idianos como jabones, pe umes, desodo an es, medicamen os
p esc i os o ma e iales plás icos, en e o os, ha dado luga a la desca ga con inua al
medio acuá ico de cien os de nue os con aminan es o gánicos.
En los úl imos años ha c ecido el in e és po la p esencia de es os con aminan es
eme gen es en el medioambien e, en especial en el caso de los á macos. Es os
con aminan es ha sido de ec ados en a ias ma ices ambien ales como aguas
esiduales (San os e al., 2009), lodos (Ma ín e al., 2011) o aguas supe iciales
(Me e and Bus aman e el al., 2014) a concen aciones que an desde unos pocos ng
a cien os de mic og amos po li o. Al a ase de compues os especí icamen e
diseñados pa a gene a una espues a en o ganismos i os, es as concen aciones,
aunque bajas, pod ían causa e ec os sob e el ecosis ema. Además, á macos como
los an ihipe ensi os, empleados en el a amien o de en e medades c ónicas, no
necesi an se pe sis en es, ya que su desca ga al medioambien e es con inua.
Fá macos como i be sa án, alsa án o elmisa án (Figu a 1), p esen an un po en e
mecanismo de acción, lo que los hace especialmen e pelig osos pa a el ecosis ema.
Recien emen e se han desa ollado me odologías analí icas que pe mi en la
de e minación de a ios p incipios ac i os a macológicos de di e en es g upos
e apéu icos como be abloquean es, an ibió icos, an iin lama o ios, an idep esi os
y egulado es de lípidos. Sin emba go, has a la echa exis en muy pocos mé odos
que pe mi an la de e minación simul anea de á macos an ihipe ensi os. De hecho,
aunque ecien emen e se ha a anzado hacia su de e minación simul anea, la
mayo ía de mé odos que se han publicado en la li e a u a cien í ica ecien e se
limi an a la de e minación indi idual de alguno de es os á macos.
192
Figu a 1. Es uc u a química de los compues os
En base a ello, el obje i o de es e abajo es p opone un mé odo analí ico pa a la
de e minación simul anea de los es á macos an ihipe ensi os de mayo consumo
(i besa án, alsa án, y elmisa án) en aguas supe iciales. El mé odo p opues o se
basó en el a amien o de las mues as median e ex acción en ase sólida (SPE) y la
pos e io de e minación median e c oma og a ía líquida con de ec o de
espec ome ía de masas de iple cuad upolo (LC-MS/MS). La aplicabilidad del
mé odo se e i icó median e en análisis de aguas supe iciales de la ciudad de Se illa.
METODOLOGÍA
T a amien o de mues as.
Pa a le ex acción de los con aminan es se emplea on 250 ml de mues a,
p e iamen e il ada y acidi icada a pH 2 con ácido clo híd ico, se añadió el pa ón
in e no ( enace ina-e oxi-1-13C) y se ca ga on en los ca uchos Oasis HLB
(acondicionados con me anol y agua a pH 2). Una ez ca gados, se ealizó la e apa
de clean-up pe colando 3 ml de una mezcla me anol:agua (5:95 / ). La elución de
los á macos se ealizó empleando es alícuo as de 1 mL de me anol a un lujo de 1
mL/min. Las alícuo as combinadas se e apo a on a sequedad median e una
co ien e de ni ógeno y el esiduo se econs i uyó en 0.3 mL de me anol:agua
(50:50 / ). El ex ac o ob enido se il ó a a és de un il o de nylon de 0,22 µm y
20 µL se inyec a on en el c oma óg a o.
De e minación median e LC-MS/MS
El análisis c oma og á ico se ealizó en un c oma óg a o de líquidos de ma ca Agilen
Technologies de la se ie 1200 equipado con desgasi icado , bomba bina ia,
mues eado au omá ico y compa imen o e mos a izado pa a la columna.
193
El espec óme o de masas empleado ue el modelo 6410 QqQ de Agilen , equipado
con uen e de ionización po elec osp ay ope ando en modo posi i o. El análisis
median e espec ome ía de masas se ealizó empleando los siguien es pa áme os:
ol aje del capila 3000 V, lujo de gas 9 L/min, empe a u a 350 ºC y p esión del
nebulizado 40 psi. La moni o ización se ealizó en el modo mul iple eac ion
moni o ing (MRM). Pa a cada anali o se selecciona on dos ansiciones: la más
in ensa ue empleada en la cuan i icación, la menos in ensa y la elación en e ambas
se emplea on pa a la iden i icación (Tabla 1).
Fá maco
Ión
p ecu so
(m/z)
MRM 1
(Cuan i icación)
(m/z)
MRM 2
(Iden i icación)
(m/z)
F agmen o
(V)
Ene gía
de
colisión
(V)
I besa án
429.2
207.1
195.2
132
24
Valsa án
436.2
291.1
207.1
84
12
Telmisa án
515.2
497.3
305.1
156
36
Tabla 1. Pa áme os empleados en la de e minación de á macos an ihipe ensi os
median e espec ome ía de masas de iple cuad upolo.
La sepa ación c oma og á ica se ealizó empleado una columna HALO C18 (50x4.6
mm ID; 2,7 mic as) (Teknok oma, España). La elución se ealizó en g adien e
empleando como ase mó il ace oni ilo (con un 0,1% ( / ) de ácido ó mico) (A) y
una solución acuosa de o mia o de amonio 10 mM (con el 0,1% ( / ) de ácido
ó mico) (B) a una elocidad de lujo de 0.6 mL/min y una empe a u a de columna
de 30 °C. El g adien e empleado ue el siguien e: 0-2 min isoc á ico al 10% del
disol en e A; 2-13 min, g adien e lineal de 10 a 90% del disol en e A; 13-15.5 min
isoc á ico 90% de disol en e A y, inalmen e, uel a a las condiciones iniciales (10%
de la ase o gánica) en 2 min.
Validación del mé odo
El mé odo p opues o se alidó en é minos de e icacia, p ecisión, lími es de
de ección y lími es de cuan i icación.
La e icacia del mé odo se de e minó empleando mues as dopadas (po iplicado)
median e la compa ación de las á eas de pico ob enidas en las mues as dopadas, la
ob enida en las mismas mues as sin dopa y en una disolución pa ón a la misma
concen ación que la espe ada en el ex ac o. Los lími es de de ección y
cuan i icación ins umen ales se de e mina on como las concen aciones a las que
194
les co espondía una elación señal- uido de 3 y 10, espec i amen e.
Pos e io men e, se de e mina on los lími es de de ección y cuan i icación del
mé odo aplicando a los lími es ins umen ales la e icacia del mé odo y el ac o de
concen ación conseguido en el p oceso de a amien o de la mues a.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Op imización del mé odo.
La op imización del mé odo se ealizó es udiando la in luencia de aquellos
pa áme os de mayo impo ancia en el p oceso de ex acción (disol en e empleado
en la elución y pH de la mues a). Pa a ello, se emplea on mues as dopadas (po
iplicado) que se some ie on al p oceso desc i o en a amien o de mues as
empleando di e en es disol en es de elución (me anol, ace ona y ace a o de e ilo) y
di e en es alo es de pH de mues a (pH 2 y 7).
La Figu a 2 mues a los esul ados ob enidos empleado di e en es disol en es de
elución. Las mayo es ecupe aciones se ob u ie on empleado me anol como
disol en e de elución ( alo medio 88 %), seguido de ace ona (70 %) y ace a o de
e ilo (65 %). De acue do con es os esul ados se seleccionó me anol como disol en e
de elución.
Figu a 2. In luencia del disol en e de elución en la ex acción de á macos
an ihipe ensi os.
La Figu a 3 mues a la in luencia del pH de la mues a en el ex acción de á macos
an ihipe ensi os. Las mayo es ecupe aciones se ob u ie on acidi icando la
mues a a pH 2 (84% en el caso de i besa án y alsa án y 101% en el caso del
elmisa án). Las e icacias ob enidas en las mues as a pH 7 no supe a on el 80 % en
ninguno de los compues os es udiados.
0
20
40
60
80
100
120
I besa án
Telmisa án
Valsa án
Recupe ación (%)
Ace ona
Ace a o de e ilo
Me anol

195
Figu a 3.
In luencia del pH de la mues a en la ex acción de á macos an ihipe ensi os.
Validación del mé odo.
El mé odo p opues o se alidó de e minando e icacia, p ecisión (exp esada como
des iación es ánda ela i a (DER)) y lími es de de ección (LD) y cuan i icación (LC).
Los esul ados ob enidos se mues an en la Tabla 2.
Fá maco
Recupe ación
(%)
P ecisión
(%)
LD
(ng/L)
LC
(ng/L)
I besa án
84
4
2.01
4.06
Telmisa án
101
9
0.24
0.88
Valsa án
84
5
0.30
1.05
Tabla 2. Pa áme os de alidación del mé odo p opues o.
Se ob u ie on al as e icacias pa a los es p incipios ac i os (del 84 % en el caso de
i besa án y alsa án y del 101 % en el caso del elmisa án). La p ecisión ue in e io
del 9% y los lími es de cuan i icación, in e io es 4.06 ng/L, adecuados de acue do con
las concen aciones espe adas de es os á macos en aguas supe iciales.
Aplicación a mues as eales
Pa a p oba la aplicabilidad del mé odo p opues o, se analiza on 18 mues as de
aguas supe iciales omadas en la p o incia de Se illa. Los esul ados ob enidos se
mues an en la Tabla 3. Todas las mues as analizadas p esen a on alguno de los
á macos a concen aciones de has a 3121 ng/L (media de has a 727 ng/L).
0
20
40
60
80
100
120
I besa án
Telmisa án
Valsa án
Recupe ación (%)
pH 2 pH 7
196
Compues o
Rango
(ng/L)
Media
(ng/L)
F ecuencia
(%)
I besa án
<LC-167
45,0
33
Telmisa án
<LC-1531
176
18
Valsa án
<LC-3121
727
39
<LC: in e io al lími e de cuan i icación.
Tabla 3. Concen aciones y ecuencia de de ección de á macos an ihipe ensi os en las
mues as analizadas (n=18).
CONCLUSIONES
En es e abajo, se ha desa ollado un mé odo analí ico, basado en ex acción en
ase sólida y pos e io de e minación median e c oma og a ía de líquidos con
de ec o de espec ome ía de masas de iple cuad upolo pa a la de e minación de
es á macos an ihipe ensi os en aguas supe iciales.
Las e icacia del mé odo ue supe io al 84 % y la p ecisión in e io al 9 %. Además,
los lími es de cuan i icación ue on adecuados de acue do con las concen aciones a
los que es os con aminan es se encuen an en las aguas supe iciales.
La aplicabilidad del mé odo ue comp obada median e el análisis de los á macos en
aguas supe iciales de la p o incia de Se illa.
AGRADECIMIENTOS
Los au o es ag adecen al Minis e io de Economía y Compe i i idad (p oyec o
CGL2013-44402-R) la inanciación ecibida pa a la ejecución de es e abajo.
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