Determinazione di ibuprofene in acque superficiali, sotterranee e di scarico. scarico. Progetto “EMAS di Distretto finalizzato all’Attestato APO (Ambiti Produttivi Omogenei) e al supporto delle singole organizzazioni dei comparti chimico – farmaceutico operanti nel territorio della provincia di Latina”
Latina, 17 Novembre 2011
Obiettivi di progetto
Rafforzare il sistema organizzativo e la competitività del Sistema Produttivo Locale (SPL) del ChimicoFarmaceutico pontino, attraverso azioni di sistema quali: - Ottenimento dell’Attestato EMAS per il costituendo Comitato Promotore; - Elaborazione di strumenti di analisi e rappresentazione delle criticità ambientali territoriali; - Progettazione e realizzazione di servizi specifici da offrire alle imprese del SPL per il miglioramento delle loro performance ambientali.
PIE (Pharma In the Environment) Valutazione e controllo dell’impatto dei farmaci nell’ambiente Principali problematiche:
Conseguenze:
• • Assenza di una normativa vigente che regoli l’immissione dei farmaci ad uso umano nell’ambiente
Rilascio continuo non controllato di farmaci e residui
• • Inefficienza dei tradizionali metodi di trattamento acque circa lo smaltimento e/o la degradazione adeguata di tutte le tipologie di inquinanti in ingresso
Accumulo a livello ambientale di farmaci, loro residui e loro metaboliti quantitativamente superiori ai limiti sostenibili
PIE (Pharma In the Environment) Linee d’intervento Definizione
di un marker rappresentativo del fenomeno (Ibuprofene), scelto sulla base dei farmaci maggiormente prodotti dalle aziende del distretto di Latina;
Allineamento delle performance e dei metodi
analitici utilizzati dai laboratori di analisi coinvolti attraverso un confronto interlaboratorio con laboratorio Pa.L.Mer. e loro perfezionamento.
Scopo Lo sviluppo di un metodo versatile, veloce ed economico per la determinazione dell’ Ibuprofene in acque di scarico che consenta la determinazione dell’analita a concentrazioni prossime ai limiti suggeriti dalle linee guida in materia pari a 1 ppb.
Stato dell’ Arte Estrazione
Derivatizzazione
Tecnica analitica
LOD (ng/L)
SPE
‘‘On column’’ o ‘‘Pre-column’
GC-MS
da 0,5 a 5
LPME
no
----
Pre-column
HS-SPME
0,2
SPE
Foto-derivatizzazione
HPLC -fluorescenza
2 000
no
no
Biosensore a Cicloossigenasi (Cox – 1 e Cox -2)
10 000
no
no
LC-MS/MS
HPLC-UV-Vis
0,5
non riportato
Scelta del metodo Contro
PRO
• La SCELTA del metodo è ricaduta sulla tecnica HPLC UV-VIS in quanto più versatile ed economica delle altre visionate ma principalmente per la disponibilità della stessa presso le aziende coinvolte.
Condizioni cromatografiche Analisi cromatografica: • • • •
Volume iniezione: 100 µl Colonna: Zorbax SBC18 (5 Pm – 4,6 x 150 mm) Flusso: 2 ml/min Fase mobile (isocratica): ¾60 % (0,1% H3PO4 in acqua) ¾40 % (Acetonitrile:Metanolo 90:10)
Campo di applicazione : 0,01 – 10 mg/L
LOQ strumentale: 10 Pg/L
у 10 x V
(su matrici sintetiche tal quali) V
Prove su matrici sintetiche ;džшϬ͕ϬϱŵŐͬ>Ϳ Precisione:
Livello mg/L
SD mg/L
CV (%)
Valutata su 2 livelli di concentrazione compresi nel campo di applicazione
0,05
0,002
4,3
0,50
0,003
0,6
Accuratezza: Valutata su 4 livelli di concentrazione mediante l’esecuzione di un confronto interlaboratorio
Livello mg/L
Z-score (media risultati)
Z-score (valore teorico)
0,100
0,757
0,104
0,262
0,311
1,304
0,300
0,366
1,413
0,660
0,035
0,139
(Xs – M) SD
(Xs – T) SD
Z - score
Prove su matrici sintetiche ;džчϬ͕ϬϱŵŐͬ>Ϳ Scelta di una tecnica di arricchimento L’efficienza delle diverse tecniche di arricchimento testate è stata valutata sulla base del recupero ottenuto da una soluzione acquosa contenente ibuprofene alla concentrazione di 0,5 Pg/L
Estrazione
Supporto
% di recupero
Liquido – liquido
(CH2Cl2)
74
Liquido – liquido
(CHCl3)
78
SPE
C 18
93
Fattore di arricchimento: 1:100 Precisione: Valutata su 1 livello di concentrazione
Livello mg/L
SD mg/L
CV (%)
0,005
0,0002
5,2
Solid Phase Extraction
STRATA-X 33 µ Polymeric Reversed Phase (200 mg/3 ml)
Calcolo LOQ del metodo
Matrice sintetica + 0,1 µg/L
Matrice reale + 0,1 µg/L
(su matrici sintetiche sottoposte ad arricchimento su SPE)
(su matrici reali drogate sottoposte ad arricchimento su SPE)
0,1 ppb
0,5 ppb
Prove di stabilità dell’ibuprofene nel tempo 16,300
DATA 15-giu-11 16-giu-11 17-giu-11 20-giu-11 23-giu-11 28-giu-11 7-lug-11 19-lug-11
16,200 16,100 16,000 15,900 15,800 15,700
PPM 15,987 15,859 15,748 16,025 15,865 15,784 16,050 15,865
15,600 15,500 14-giu
24-giu
04-lug
14-lug
Valori accettabili = 15,9 ± 0,1 µg/L Valori dubbi = 15,9 ± 0,2 µg/L Valori non accettabili = 15,9 ± 0,3 µg/L
• Prove condotte su uno stesso campione reale su un periodo di osservazione di circa 1 mese.
Conclusioni Il metodo sviluppato ha dato degli ottimi risultati in termini di:
Sensibilità Linearità Precisione
• >ŝŵŝƚĞĚŝƋƵĂŶƚŝĨŝĐĂnjŝŽŶĞшϬ͕ϱђŐͬ> • Da 10 µg/L a 10 mg/L • sчϱ͕ϱй
Accuratezza
• - 2 чz-score чнϮ
Recupero
• > 90 % a 0,5 µg/L
Attività realizzabili attraverso nuove progettualità: Soluzioni per l’ abbattimento. Fotocatalisi Trattamento di ossidazione avanzata che permette la degradazione dei composti organici in H2O e CO2 eliminando il rischio di formazione di prodotti intermedi.
Bio-Reattore a membrana (MBR) Trattamento biologico costituita da un reattore a fanghi attivi accoppiato ad un trattamento fisico di separazione mediante membrane di ultrafiltrazione.
Ulteriori attività realizzabili attraverso nuove progettualità. Metodi analitici di conferma (GC-MS / HPLC-MS). Metodi di risposta integrale per l’individuazione simultanea di diversi principi attivi. Studio dei prodotti intermedi di degradazione. Monitoraggio delle aree prossime ai siti di produzione.
