Dispositivo impreso en 3D para el muestreo in situ de antiinflamatorios no esteroideos (AINEs) en agua y su determinación mediante técnicas cromatográficas

Abstract

[spa] Los fármacos antiinflamatorios no esteroideos (AINEs) son compuestos ampliamente utilizados en medicina humana y veterinaria. Se trata de medicamentos de venta libre que, por sus propiedades antiinflamatorias y antipiréticas presentan una gran demanda en su consumo. Dentro de éstos, los más utilizados son el ibuprofeno, el diclofenaco y el naproxeno, cuyo constante uso ocasiona la generación y liberación de residuos hacia el medio ambiente. En este sentido, se ha registrado su presencia en los efluentes de las Plantas Tratadoras de Agua Residual (PTAR), en ríos, lagos, mares e incluso en océanos. Por lo expuesto, la monitorización de AINEs en el medio ambiente es de suma relevancia, ya que incluso son clasificados como contaminantes emergentes. En la presente tesis de maestría se presenta una nueva metodología para la extracción in situ de AINEs (paracetamol, ibuprofeno, ketoprofeno y diclofenaco) en agua, para su posterior determinación mediante técnicas cromatográficas, i.e. GC, HPLC. Se ha diseñado e impreso en 3D (resina Rigid 10k) un dispositivo que sirve de soporte para recubrirlo con una resina de extracción en fase sólida (Oasis Hlb) altamente selectiva para este tipo de compuestos. El método desarrollado permite alcanzar un factor de preconcentración de 33, límites de detección y de cuantificación de 0.86 µg L-1 y 2.58 µg L -1 de diclofenaco, respectivamente, contando con precisiones inter e intradía inferiores al 5% en términos de desviación estándar relativa. Para validar la metodología propuesta se realizaron ensayos de adición/recuperación en agua desionizada, de grifo, y agua residual, obteniéndose recuperaciones del 90%. El dispositivo de extracción in situ se puede reutilizar hasta 8 veces sin perder eficiencia de extracción. Además, se realizó un estudio en la PTAR del municipio de Calviá (Mallorca, España), donde se encontraron concentraciones de diclofenaco de 15.39 ± 0.07 µg L-1 a la entrada del proceso de decantación primaria, 4.48 ±0.03 µg L -1 a la salida de la decantación secundaria y 0.090 ±0.001 µg L-1 a la salida del tratamiento terciario, demostrando tanto la viabilidad de la extracción in situ en un amplio rango de concentraciones y que la remoción de este tipo de contaminantes en la PTAR no es completa, liberándolos al medio ambiente

[eng] Nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are compounds widely used in human and veterinary medicine. These are over-the-counter medicines that, due to their antiinflammatory and antipyretic properties, are in great demand in their consumption. Among these, the most used are ibuprofen, diclofenac and naproxen, whose constant use causes the generation and release of waste into the environment. In this sense, its presence has been recorded in the effluents of the Wastewater Treatment Plants (WWTP), in rivers, lakes, seas and even in oceans. Therefore, the monitoring of NSAIDs in the environment is of utmost relevance since they are even classified as emerging pollutants. In this thesis presents a new methodology for the extraction in site of NSAIDs (paracetamol, ibuprofen, ketoprofen and diclofenac) in water, for subsequent determination exploiting chromatographic techniques, i.e., GC and HPLC. A device has been designed and printed in 3D (Rigid 10k resin) that serves as support to coat it with a highly selective solid phase extraction resin (Oasis Hlb) for this type of compounds. The method developed allows to reach a preconcentration factor of 33, detection and quantification limits of 0.86 μg L-1 and 2.58 μg L-1 of diclofenac, respectively, with inter and intraday accuracies of less than 5% in terms of relative standard deviation. To validate the proposed methodology, addition/recovery tests were carried out on deionized water, tap water, and wastewater, obtaining 90% recoveries. The on-site extraction device can be reused up to 8 times without losing extraction efficiency. In addition, a study was carried out in the WWTP of the municipality of Calviá (Mallorca, Spain), where diclofenac concentrations of 15.39 ± 0.07 μg L-1 at the entrance of the primary decantation process, 4.48 ±0.03 μg L-1 at the exit of secondary decantation and 0.090 ±0.001 μg L-1 were found. at the exit of the tertiary treatment, demonstrating both the viability of in situ extraction in a wide range of concentrations and that the removal of this type of contaminants in the WWTP is not complete, releasing them into the environment.