Determinazione del triclosano nelle acque ambientali
Mediante clean-up per SPE e HPLC seguita da rivelazione con spettrometria di massa
Olga Shimelis, Michael Halpenny, Ken Espenschied, Kristen Schultz
Reporter US Volume 32.2
Introduzione
Il triclosano è un composto chimico che è stato impiegato per molti anni come agente antibatterico in numerosi saponi e in una varietà di altri generi di consumo e prodotti per l’igiene personale. Alla luce del suo uso diffuso e degli elevati volumi di produzione (oltre 450 tonnellata all’anno, in base ad una rilevazione dell’EPA statunitense del 1998), la FDA americana si è impegnata in una “indagine scientifica e di carattere normativo su questo componente” [1]. Nel biennio 2003-2004, l’US Center for Disease Control ha rilevato tracce del composto nell’urina del 75% delle persone sottoposte ad esame [2]. Studi recenti su cavie animali hanno mostrato come il triclosano sia un potenziale interferente endocrino. Quanto all’impatto del triclosano sull’ambiente, i programmi di monitoraggio hanno rilevato la presenza del composto in molti dei corsi d’acqua presi in esame, ove viene introdotto per via degli scarichi degli impianti di trattamento delle acque reflue [3]. Il triclosano è tra gli analiti considerati dal Metodo 1694 dell’EPA, sviluppato per la determinazione dei prodotti farmaceutici e di quelli per la cura personale mediante LC/MS/MS.
In questo studio, il triclosano è stato rivelato nei campioni ambientali di acque locali utilizzando per lo stadio di clean-up cartucce SPE polimeriche Supel™-Select HLB e, per la rivelazione, una colonna per HPLC Ascentis® Express C18.
Protocollo sperimentale
I campioni di acqua sono stati raccolti dai condotti di scarico dell’impianto per il trattamento delle acque reflue locale. I campioni sono stati raccolti anche dal ruscello situato circa 350 metri a valle della localizzazione dei condotti di scarico.
Il metodo è stato sviluppato adattando il metodo ufficiale 1964 dell’EPA per l’analisi del triclosano e utilizzando le cartucce SPE Supel-Select HLB (N° Cat. 54182-U). Le modifiche al metodo 1694 includono l’impiego di un eluente alternativo (1:1 acetonitrile:metanolo), più adatto per l’eluizione dell’analita dalla cartuccia HLB. Il volume di caricamento del campione è stato ridotto da 500 ml a 50 ml e il volume di eluizione è stato ridotto a 3 ml invece dei 6 ml impiegati nel metodo ufficiale. La metodologia complessiva usata per la rivelazione del triclosano è riassunta nel diagramma di figura 1.
Per l’analisi dei campioni di acque ambientali sono stati messe alla prova ambedue le tecniche di rivelazione UV e MS/MS. Le concentrazioni di triclosano più elevate presenti nelle acque reflue dell’impianto ne hanno permesso la rivelazione mediante UV, mentre le concentrazioni di triclosano più basse del corso d’acqua hanno reso necessario per una determinazione accurata il ricorso ad una rilevazione mediante MS/MS. L’approccio HPLC è stato sviluppato utilizzando una colonna per HPLC Ascentis Express C18. La tecnologia Fused-Core® ha consentito di ottenere una buona risoluzione del picco del triclosano rispetto ai picchi di fondo presenti nel campione. Le colonne Ascentis Express hanno permesso di condurre la separazione ad una contropressione bassa, utilizzando gli strumenti HPLC esistenti (sono stati impiegati stack di moduli Agilent® 1200 e Agilent 1100).
Figura 1.Metodo di preparazione del campione per la ricerca del triclosano in campioni di acqua con cartucce SPE Supel-Select HLB (60 mg)/(3 ml) (54182-U).
Risultati
La figura 2 mostra i cromatogrammi UV dei campioni d’acqua.
La figura 3 mostra i cromatogrammi MS/MS per gli stessi campioni di acqua.
Figura 2.Cromatogrammi UV di triclosano in acqua a 280 nm.
CONDIZIONI CROMATOGRAFICHE - colonna: Ascentis Express C18, 15 cm x 2,1 mm I.D., 2,7 µm (53825-U); fase mobile: 40% metanolo, 40% acetonitrile, 20% fosfato di potassio tribasico, pH 2,5; velocità di flusso: 0,150 ml/min; temperatura: 30 °C; rivelatore: UV 280 nm; pressione della colonna: 112 bar; iniezione: 10,0 µl; strumento: HPLC-UV Agilent Serie 1200
Figura 3.Cromatogrammi LC/MS/MS di triclosano in acqua.
CONDIZIONI CROMATOGRAFICHE - colonna: Ascentis Express C18, 15 cm x 2,1 mm I.D., 2,7 µm (53825-U); fase mobile: 40% metanolo, 40% acetonitrile, 20% acido formico allo 90,1% in acqua; velocità di flusso: 0,150 ml/min; temperatura: 30 °C; rivelatore: Q1/Q3 286,8/35,0 ESI negativo; iniezione: 10.0 µl; strumento: HPLC Agilent 1100/1200 e AB SCIEX 3200 QTRAP®
Discussione
Il limite di rivelabilità del triclosano mediante UV è stato stimato in 100 ng/l, utilizzando un volume di caricamento del campione acquoso di 50 ml. Il metodo EPA 1694 specifica un limite di rivelabilità di 94 ng/l utilizzando 500 ml di volume di caricamento per l’SPE e una rivelazione MS/MS. L’impiego della colonna Ascentis Express ha portato a picchi più stretti e netti e ha premesso di raggiungere un limite di rivelabilità così basso utilizzando una tecnica di rivelazione meno sensibile come l’UV.
La concentrazione del triclosano nel campione proveniente dall’impianto di trattamento delle acque reflue si è rivelata elevata, pari a circa 1000 ng/l. Una tale concentrazione è stata determinata senza difficoltà mediante UV. Il metodo MS/MS ha confermato che il metodo UV ha fornito una determinazione corretta dell’analita.
Nel campione prelevato più a valle, i livelli di triclosano sono risultati diluiti dall’acqua del ruscello a livelli inferiori alla soglia di rilevabilità del metodo UV. Per rivelare il triclosano nel ruscello a valle dello scarico dell’impianto di trattamento delle acque reflue è stato necessario ricorrere alla metodologia MS/MS. Utilizzando campioni di acqua del volume di 50 ml, grazie al metodo MS/MS il limite di rivelabilità per il triclosano è stato valutato in 50 ng/l.
Conclusioni
Ricorrendo ad un clean-up con cartucce SPE Supel Select e ad un opportuno volume di caricamento del campione (50 ml), è stato messo a punto un metodo per la rivelazione del triclosano in acque ambientali. L’uso di una colonna HPLC Ascentis Express C18 con particelle Fused-Core ha permesso di ottenere picchi più stretti e netti, ha consentito di raggiungere un limite di rivelabilità più basso con una contropressione ridotta ed è stata utilizzata con sistemi HPLC già in essere. Sia mediante UV sia con il metodo MS/MS, la concentrazione di triclosano negli scarichi dell’impianto di trattamento delle acque reflue è risultata pari a circa 1000 ng/l. Nel corso d’acqua sottostante la concentrazione di triclosano è risultata pari a 63 ng/l, un livello determinabile solo utilizzando il metodo MS/MS.
Bibliografia
- http://www.fda.gov/forconsumers/consumerupdates/ucm205999.htm
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2265044/
- http://www.epa.gov/oppsrrd1/REDs/factsheets/triclosan_fs.htm
- Metodo US EPA 1694 “Pharmaceutical and personal care products in water, soil, sediment and biosolids by HPLC/MS/MS” https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-10/documents/method_1694_2007.pdf
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