{"id":9137,"date":"2020-03-10T15:00:56","date_gmt":"2020-03-10T14:00:56","guid":{"rendered":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/artykul\/jednoczesne-oznaczanie-aspiryny-i-kwasu-salicylowego-w-wodzie-za-pomoca-wysokosprawnej-chromatografii-cieczowej-z-detekcja-uv-po-wstepnym-zatezaniu-metoda-ekstrakcji-do-fazy-stalej-spe\/"},"modified":"2022-11-16T12:12:12","modified_gmt":"2022-11-16T11:12:12","slug":"simultaneous-determination-of-aspirin-and-salicylic-acid-in-water-by-high-performance-liquid-chromatography-with-uv-detection-after-pre-concentration-by-solid-phase-extraction-spe","status":"publish","type":"artykul","link":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/article\/simultaneous-determination-of-aspirin-and-salicylic-acid-in-water-by-high-performance-liquid-chromatography-with-uv-detection-after-pre-concentration-by-solid-phase-extraction-spe\/","title":{"rendered":"Simultaneous determination of aspirin and salicylic acid in water by high performance liquid chromatography with UV detection after pre-concentration by solid phase extraction (SPE)"},"content":{"rendered":"\n
\n
\n
\n
\n \n
\n
\n

Wst\u0119p<\/strong><\/p>\n

Kwas acetylosalicylowy (aspiryna) jest powszechnie stosowany w lecznictwie, jako lek przeciwb\u00f3lowy, przeciwzapalny, przeciwgor\u0105czkowy i w profilaktyce przeciwzakrzepowej. Od 120 lat jest najcz\u0119\u015bciej sprzedawanym lekiem na \u015bwiecie (bez recepty) dost\u0119pnym pod r\u00f3\u017cnymi nazwami (np. Aspirin, Polopiryna, Upsarin). Maksymalna dawka dobowa (MDD; ang.: Maximum Daily Dose) przy podaniu doustnym zosta\u0142a ustalona na poziomie 4,0 g dla doros\u0142ych oraz 1,5 g dla m\u0142odzie\u017cy powy\u017cej 12 roku \u017cycia [1].<\/p>\n

Zaliczany do niesteroidowych lek\u00f3w przeciwzapalnych kwas acetylosalicylowy jest substancj\u0105 czynn\u0105, wra\u017cliw\u0105 na czynniki hydrolityczne, jednak niezale\u017cnie od czynnika powoduj\u0105cego degradacj\u0119, \u015bcie\u017cek rozk\u0142adu, metabolizmu oraz mechanizm\u00f3w reakcji, finalnym produktem jego rozpadu jest kwas salicylowy \u2013 zwi\u0105zek toksyczny dla ludzi i niebezpieczny dla \u015brodowiska. W zwi\u0105zku z powszechnym stosowaniem kwasu acetylosalicylowego oraz jego w\u0142a\u015bciwo\u015bciami chemicznymi istnieje potencjalne zagro\u017cenie zanieczyszczenia tym zwi\u0105zkiem i produktami jego rozk\u0142adu w\u00f3d powierzchniowych ujmowanych na potrzeby zaopatrzenia ludno\u015bci w wod\u0119 przeznaczon\u0105 do spo\u017cycia i w mniejszym stopniu w\u00f3d podziemnych.<\/p>\n

Wyniki bada\u0144 potwierdzaj\u0105, \u017ce \u015bcieki komunalne zawieraj\u0105c pozosta\u0142o\u015bci lek\u00f3w mog\u0105 by\u0107 istotnym \u017ar\u00f3d\u0142em zanieczyszczenia \u015brodowiska [2]. Wykryte w \u015bciekach pozosta\u0142o\u015bci \u015brodk\u00f3w farmaceutycznych, z uwagi na swoist\u0105 aktywno\u015b\u0107 biologiczn\u0105, nale\u017cy zaliczy\u0107 do zwi\u0105zk\u00f3w potencjalnie niebezpiecznych szczeg\u00f3lnie dla \u015brodowiska wodnego. Proces oczyszczania \u015bciek\u00f3w nie usuwa ca\u0142kowicie tych zwi\u0105zk\u00f3w i mog\u0105 one w postaci niezmienionej lub po\u015brednich metabolit\u00f3w przedostawa\u0107 si\u0119 do \u015brodowiska wodnego. Ponadto szacuje si\u0119, \u017ce pozosta\u0142o\u015bci lek\u00f3w mog\u0105 ulega\u0107 kumulacji w organizmach \u017cywych [3]. W wodach powierzchniowych rzek z terenu Polski (Odra, Warta) kwas acetylosalicylowy i kwas salicylowy oznaczono na poziomach odpowiednio z zakres\u00f3w 0,3-0,7 \u03bcg\/l i 0,1-0,2 \u03bcg\/l [4].<\/p>\n

Obecno\u015b\u0107 pozosta\u0142o\u015bci lek\u00f3w (w tym aspiryny) w wodzie nie podlega monitoringowi w ramach Dyrektywy Rady 98\/83\/WE z dalszymi zmianami [5,6] oraz Rozporz\u0105dzenia Ministra Zdrowia z dnia 7 grudnia 2017 roku w sprawie jako\u015bci wody przeznaczonej do spo\u017cycia przez ludzi [7], a w zwi\u0105zku z tym nie ustalono najwy\u017cszego dopuszczalnego st\u0119\u017cenia tego zwi\u0105zku w wodzie przeznaczonej do spo\u017cycia. Chocia\u017c jest on relatywnie ma\u0142o toksyczny (LD50 dla myszy i szczura przy podaniu doustnym wynosi odpowiednio 1,1 g\/kg m.c. i 1,5 g\/kg m.c. [8]) to jego produkt hydrolizy \u2013 kwas salicylowy jest zwi\u0105zkiem bardziej toksycznym (LD50 dla myszy 500 mg\/kg m.c. [9]).<\/p>\n

Celem pracy by\u0142o opracowanie i zwalidowanie czu\u0142ej metody jednoczesnego oznaczania kwasu acetylosalicylowego (aspiryny) i kwasu salicylowego w wodzie technik\u0105 wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcj\u0105 w zakresie ultrafioletu po wst\u0119pnym zat\u0119\u017caniu analit\u00f3w z wykorzystaniem ekstrakcji do fazy sta\u0142ej (SPE) oraz analiza pilota\u017cowych pr\u00f3bek wody przeznaczonej do spo\u017cycia przez ludzi.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

\n
\n
\n \n
\n
\n

Aparatura<\/strong><\/p>\n

Do oznacze\u0144 kwasu acetylosalicylowego (ASP) i kwasu salicylowego (SAL) zastosowano wysokosprawny chromatograf cieczowy Summit PAN (Dionex, Niemcy) sterowany oprogramowaniem Chromeleon. Do rozdzielenia analit\u00f3w zastosowano kolumn\u0119 nowej generacji Develosil XG-C30M (150\u00d74,6 mm, 3 \u03bcm), firmy Nomura Chemical Co. Ltd. wraz z przedkolumn\u0105 ochronn\u0105 o takim samym wype\u0142nieniu (10\u00d74,6 mm).<\/p>\n

Etap oznaczania poprzedzony by\u0142 etapem zat\u0119\u017cania ASP i SAL za pomoc\u0105 ekstrakcji do fazy sta\u0142ej na kolumienkach SPE (ang.: Solid Phase Extraction) typu Oasis HLB (ang. Hydrophilic Lipophilic Balance) wype\u0142nionych kopolimerem N-winylopirolidonu z diwinylobenzenem \u2013 500 mg\/ 6 ml (Waters, USA).<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

\n
\n
\n \n
\n
\n

Opis zoptymalizowanej metody jednoczesnego oznaczenia kwasu acetylosalicylowego (aspiryny) i kwasu salicylowego w wodzie technik\u0105 HPLC-PDA<\/strong><\/p>\n

Badano mo\u017cliwo\u015b\u0107 jednoczesnego oznaczania kwasu acetylosalicylowego i kwasu salicylowego w wodzie podczas jednego procesu analitycznego przy u\u017cyciu detektora z matryc\u0105 diodow\u0105 PDA (ang.: Photodiode Array). Przeprowadzono optymalizacj\u0119 parametr\u00f3w aparaturowych i rozdzielania chromatograficznego. Badano stabilno\u015b\u0107 analit\u00f3w i uzyskiwane czu\u0142o\u015bci w zale\u017cno\u015bci od sk\u0142adu, przep\u0142ywu i temperatury fazy ruchomej. Do rozdzielania ASP i SAL zastosowano kolumn\u0119 Develosil XG-C30M (150\u00d74,6 mm, 3 \u03bcm) przy obj\u0119to\u015bci wstrzykiwanej pr\u00f3bki \u2013 30 \u03bcl. Sk\u0142ad fazy ruchomej obejmowa\u0142 acetonitryl i 0,1% wodny roztw\u00f3r kwasu ortofosforowego (375:625, v\/v), przy przep\u0142ywie 0,9 ml\/min w temperaturze 20\u00b0C. W tych warunkach czas retencji ASP wynosi\u0142 3,8 min, natomiast SAL \u2013 5,1 min (detekcja przy d\u0142ugo\u015bci fali UV \u2013 210 nm). Kalibracje przeprowadzano w zakresie st\u0119\u017ce\u0144 100-500 ng\/ml (ASP i SAL). Do przyrz\u0105dzania roztwor\u00f3w kalibracyjnych stosowano wzorzec aspiryny o czysto\u015bci 99,4% (Fluka Analytical \/ Sigma-Aldrich, USA) i kwasu salicylowego o czysto\u015bci 99,96% (Sigma-Aldrich, USA).<\/p>\n

W celu obni\u017cenia uzyskiwanych granic oznaczalno\u015bci, kwas acetylosalicylowy i kwas salicylowy obecne w pr\u00f3bce wody by\u0142y zat\u0119\u017cane za pomoc\u0105 ekstrakcji do fazy sta\u0142ej na kolumienkach SPE (ang.: Solid Phase Extraction) typu Oasis HLB (ang. Hydrophilic Lipophilic Balance) wype\u0142nionych kopolimerem N-winylopirolidonu z diwinylobenzenem \u2013 500 mg\/ 6 ml (Waters, USA). Kolumienki SPE kondycjonowano za pomoc\u0105 porcji metanolu o obj\u0119to\u015bci 6 ml, a nast\u0119pnie dw\u00f3ch porcji wody dejonizowanej uzyskanej w systemie Simplicity 185 (SAS Millipore, Francja) o obj\u0119to\u015bciach 6 ml, przy czym nie dopuszczano do przesuszenia z\u0142o\u017ca. Po etapie kondycjonowania pr\u00f3bki wody o obj\u0119to\u015bciach 0,5 l przepuszczano przez kolumienki SPE z przep\u0142ywem nie wi\u0119kszym ni\u017c 3 ml\/min (ok. 1 kropla\/s), kontroluj\u0105c podci\u015bnienie 12-pozycyjnego systemu SPE-12G (J.T. Baker, USA) poprzez regulacj\u0119 po\u0142o\u017ce\u0144 zawor\u00f3w kr\u00f3\u0107c\u00f3w z PTFE oraz zaworu g\u0142\u00f3wnego sprz\u0119\u017conego z manometrem. Po przepuszczeniu ca\u0142ych pr\u00f3bek wody przez kolumienki SPE, odwirowywano pozosta\u0142o\u015b\u0107 wody ze z\u0142\u00f3\u017c z pr\u0119dko\u015bci\u0105 4000 obrot\u00f3w\/min przez 10 minut, a nast\u0119pnie stosowano suszenie pod pr\u00f3\u017cni\u0105. Anality wymywano z kolumienek do odbieralnik\u00f3w za pomoc\u0105 czterech porcji dimetoksymetanu (DMM) o obj\u0119to\u015bciach 1,0 ml. Po odparowaniu DMM such\u0105 pozosta\u0142o\u015b\u0107 rozpuszczano w 1 ml fazy ruchomej i przelewano do szczelnie zakr\u0119canych naczynek szklanych automatycznego podajnika pr\u00f3bek. Przygotowana w wy\u017cej opisany spos\u00f3b pr\u00f3bka by\u0142a poddawana analizie za pomoc\u0105 techniki HPLCPDA w uk\u0142adzie izokratycznym.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

\n
\n
\n \n
\n
\n

Wyniki i dyskusja<\/strong><\/p>\n

Kalibracje w zakresie st\u0119\u017ce\u0144 100-500 ng\/ ml (ASP i SAL) charakteryzowa\u0142y si\u0119 wsp\u00f3\u0142czynnikami korelacji wynosz\u0105cymi 0,9988 (ASP) i 0,9994 (SAL). Wyznaczone granice wykrywalno\u015bci i oznaczalno\u015bci ASP oraz SAL (bez etapu zat\u0119\u017cania analit\u00f3w z pr\u00f3bek wody) wynosi\u0142y odpowiednio: 1,0 ng\/ml i 2,0 ng\/ml oraz 2,7 ng\/ml i 5,4 ng\/ml.<\/p>\n

W przypadku zastosowania wst\u0119pnego etapu zat\u0119\u017cania analit\u00f3w uzyskane granice wykrywalno\u015bci i oznaczalno\u015bci ASP oraz SAL wynosi\u0142y odpowiednio: 7 i 14 ng\/l oraz 14 i 28 ng\/l. \u015arednie odzyski wynosi\u0142y 82% (ASP) i 73% (SAL), przy uzyskiwanej poprawno\u015bci metody do 20%, natomiast precyzja (RSD) wyznaczona na poziomie 200 ng\/l ASP i SAL odpowiednio 3,4% i 2,3%.<\/p>\n

Przy zastosowaniu zoptymalizowanych warunk\u00f3w przedstawionych w tabeli 1 czasy retencji sygna\u0142\u00f3w wzorc\u00f3w aspiryny (ASP) i kwasu salicylowego (SAL) wynosi\u0142y odpowiednio 3,8 min i 5,1 min.<\/p>\n

Typowe wykresy kalibracyjne kwasu acetylosalicylowego i kwasu salicylowego przedstawiono odpowiednio na rys. 1 i rys. 2.<\/p>\n

Wyznaczanie st\u0119\u017ce\u0144 oznaczanych analit\u00f3w w pr\u00f3bkach wody odbywa\u0142o si\u0119 poprzez zastosowanie funkcji kalibracji opartych na regresji liniowej pierwszego stopnia. Do oblicze\u0144 stosowane by\u0142y pola powierzchni sygna\u0142\u00f3w analit\u00f3w. W celu przeliczenia oznaczonych st\u0119\u017ce\u0144 analit\u00f3w w pr\u00f3bkach wody po zat\u0119\u017ceniu metod\u0105 SPE wyra\u017conych w ng\/ml na zawarto\u015bci analit\u00f3w w pobranych do analizy pr\u00f3bkach wody wyra\u017conych w ng\/l uwzgl\u0119dniano wsp\u00f3\u0142czynniki przeliczeniowe odzysk\u00f3w (\u03b1 = 100%\/W%) \u2013 obliczone na podstawie wyznaczonych warto\u015bci \u015brednich odzysk\u00f3w (W%) oraz wsp\u00f3\u0142czynnik wynikaj\u0105cy z procedury zat\u0119\u017cania pr\u00f3bek (WYNIK [ng\/l] = wynik [ng\/ml] \u00b7 2\u03b1).<\/p>\n

Pr\u00f3bki wody do bada\u0144 pobierano do butelek ze szk\u0142a oran\u017cowego oraz transportowano i przechowywano do momentu analizy w temperaturze 4oC\u00b12,5oC, zabezpieczaj\u0105c przed dzia\u0142aniem \u015bwiat\u0142a, nie d\u0142u\u017cej ni\u017c 24 godziny od momentu ich pobrania.<\/p>\n

Pr\u00f3bki wody przeznaczonej do spo\u017cycia pobrano w grudniu 2017 roku z kran\u00f3w konsument\u00f3w ze strefy zaopatrzenia Zak\u0142adu Wodoci\u0105gu Centralnego w Warszawie.<\/p>\n

Na rysunku 3 przedstawiono chromatogramy: pr\u00f3bki wody przeznaczonej do spo\u017cycia po zat\u0119\u017caniu ww. zwi\u0105zk\u00f3w za pomoc\u0105 techniki SPE i roztworu kalibracyjnego kwasu acetylosalicylowego i kwasu salicylowego (100 ng\/ml). W badanych pr\u00f3bkach wody nie stwierdzono obecno\u015bci ww. analit\u00f3w na wy\u017cszych poziomach ni\u017c odpowiadaj\u0105ce granice oznaczalno\u015bci.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n

\n \n
\n
\n \n \"Table <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Table 1.
Optimized chromatographic separation\nand apparatus parameters of the method based\non HPLC-PDA technique <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n \n \"Figure <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Figure 1.
Calibration\ngraph of ASP performed\nin the concentration\nrange up\nto 500 ng\/ml <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n \n \"Figure <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Figure 1.
Calibration\ngraph of SAL performed\nin the concentration\nrange up\nto 500 ng\/ml <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n \n \"Figure <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Figure 3.
Chromatogram of a sample of water intended for consumption obtained by preliminary concentration\nof analytes using the SPE technique \u2013 A and a chromatogram of a calibration solution with\nASP and SAL concentrations of 100 ng\/ml \u2013 B <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n
\n
\n
\n \n
\n
\n

Wnioski<\/strong><\/p>\n

Opracowana metoda pozwala na jednoczesne oznaczanie kwasu acetylosalicylowego (ASP) i kwasu salicylowego (SAL) w wodzie technik\u0105 wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detektorem z matryc\u0105 diodow\u0105 (HPLC-PDA).<\/p>\n

Zastosowanie wst\u0119pnego etapu zat\u0119\u017cania tych zwi\u0105zk\u00f3w za pomoc\u0105 ekstrakcji do fazy sta\u0142ej SPE umo\u017cliwi\u0142o obni\u017cenie granic oznaczalno\u015bci tych zwi\u0105zk\u00f3w o ponad dwa rz\u0119dy wielko\u015bci do poziom\u00f3w: 14 ng\/l (ASP) i 28 ng\/l (SAL), przy uzyskiwanych odzyskach powy\u017cej 70% i poprawno\u015bci\u0105 oznacze\u0144 nie gorsz\u0105 ni\u017c 20%.<\/p>\n

W badanych pr\u00f3bkach wody przeznaczonej do spo\u017cycia pobranej ze strefy zaopatrzenia Zak\u0142adu Wodoci\u0105gu Centralnego w Warszawie nie stwierdzono obecno\u015bci kwasu acetylosalicylowego i kwasu salicylowego na poziomach wy\u017cszych ni\u017c ww. granice oznaczalno\u015bci. Przeprowadzone badania potwierdzaj\u0105 znikome nara\u017cenie ludzi na te zwi\u0105zki wyst\u0119puj\u0105ce w wodzie przeznaczonej do spo\u017cycia uzyskiwanej w zak\u0142adzie wodoci\u0105gowym stosuj\u0105cym zaawansowane procesy uzdatniania (w tym sorpcj\u0119 na w\u0119glu aktywnym).<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

\n
\n
\n \n
\n
\n

Podzi\u0119kowania<\/strong><\/p>\n

Praca zosta\u0142a sfinansowana w ramach tematu badawczego \u201eNara\u017cenie na czynniki chemiczne wyst\u0119puj\u0105ce w \u015brodowisku cz\u0142owieka\u201d \u2013 projekt 7\/Z\u015a.2. \u201eBadanie zawarto\u015bci kwasu salicylowego w wodzie jako finalnego produktu degradacji kwasu acetylosalicylowego\u201d realizowanego w latach 2016-2017.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

\n
\n
\n \n
\n
\n

L I T E R AT U R A<\/p>\n

[1] Pharmindex Brevier \u2013 Podr\u0119czny Indeks Lek\u00f3w 2007\/2, CMP Medica Poland, Warszawa.<\/p>\n

[2] U. Kotowska, M. Jasi\u0144ska. Analiza jako\u015bciowa \u015bladowych zanieczyszcze\u0144 organicznych w \u015bciekach komunalnych z miast p\u00f3\u0142nocnowschodniej Polski. In\u017cynieria i Ochrona \u015arodowiska 14 (3), 2011, 223-232.<\/p>\n

[3] A. Koszowska, M. Ebisz, T. Krzy\u015bko-\u0141upicka, Obecno\u015b\u0107 farmaceutyk\u00f3w i \u015brodk\u00f3w kosmetycznych w \u015brodowisku wodnym jako nowy problem zdrowia \u015brodowiskowego Medycyna \u015arodowiskowa \u2013 Environmental Medicine 18(1), 2015, 62-69<\/p>\n

[4] I. Baranowska, B. Kowalski. Using HPLC Method with DAD Detection for the simultaneous determination of 15 drugs in surface water and wastewater. Polish Journal of Environmental Studies 20, 2011, 21-28.<\/p>\n

[5] Council Directive 98\/83\/WE of 3 November 1998 on the quality of water intended for human consumption. Official Journal of the European Communities, 1998, L 330, 32-54.<\/p>\n

[6] Commission Directive (EU) 2015\/1787 of 6 October 2015 amending Annexes II and III to Council Directive 98\/83\/EC on the quality of water intended for human consumption. Official Journal of the European Union, 2015, L 260, 6-17.<\/p>\n

[7] Rozporz\u0105dzenie Ministra Zdrowia z dnia 7 grudnia 2017 r. w sprawie jako\u015bci wody przeznaczonej do spo\u017cycia przez ludzi (Dz.U. z 11.12.2017 r., poz. 2294).<\/p>\n

[8] The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals 14th edition, Published by Merck Research Laboratories, Merck & Co., Inc., 2006, monograph 851, p. 140.<\/p>\n

[9] The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals 14th edition, Published by Merck Research Laboratories, Merck & Co., Inc., 2006, monograph 8332, p. 1438.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

In view of the potential pollution of water intended for human consumption by pharmaceuticals, a sensitive method for
\nthe determination of the commonly used active pharmaceutical ingredient \u2013 acetylsalicylic acid (ASP) and product of its
\ndegradation \u2013 salicylic acid (SAL) has been developed and validated. For this purpose, the technique based on high
\nperformance liquid chromatography with photodiode array detector (HPLC-PDA) was applied. Analyses were conducted
\nwith the use of a new generation of chromatographic column Develosil XG-C30M (150\u00d74,6 mm, 3 \u03bcm), after preconcentration
\nof analytes on SPE columns Oasis HLB. The developed method is characterized by \ufffd\ufffdquantification limits of
\n14 ng\/l (ASP) and 28 ng\/l (SAL) and average recoveries at the levels of 82% and 73%, respectively. Acetylsalicylic acid
\nand product of its degradation were determined in drinking water samples of various origin, and it was found that
\nconcentrations of these compounds in investigated samples were not exceeded the above-mentioned quantification limits.<\/p>\n","protected":false},"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"template":"","meta":[],"tags":[1276,1274,1077,1277,1081,1275,918],"tematyka":[387],"class_list":["post-9137","artykul","type-artykul","status-publish","hentry","tag-acetylsalicylic-acid","tag-chromatografia-cieczowa-en","tag-farmaceutyki-en","tag-liquid-chromatography","tag-pharmaceuticals","tag-spe-en","tag-water-quality","tematyka-water-supply-and-sewage-system","has-post-title","has-post-date","has-post-category","has-post-tag","has-post-comment","has-post-author",""],"ptb_metabox":{"ptb_artykul_text_1":["EL\u017bBIETA KANIOWSKA","GRZEGORZ KACZMARCZYK","S\u0141AWOMIR GARBO\u015a","DOROTA \u015aWI\u0118CICKA"],"ptb_artykul_numer_miesi_cznika":"12\/2018 Instal p. 41-43","ptb_artykul_info_autor":"Dr in\u017c. El\u017cbieta Kaniowska, dr in\u017c. Grzegorz Kaczmarczyk, dr S\u0142awomir Garbo\u015b, dr in\u017c. Dorota \u015awi\u0119cicka \u2013 Narodowy Instytut Zdrowia\r\nPublicznego \u2013 Pa\u0144stwowy Zak\u0142ad Higieny, Zak\u0142ad Bezpiecze\u0144stwa Zdrowotnego \u015arodowiska, Warszawa"},"ptb_taxonomy":{"post_tag":[{"term_id":1276,"name":"acetylsalicylic acid","slug":"acetylsalicylic-acid","term_group":0,"term_taxonomy_id":1276,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":1,"filter":"raw"},{"term_id":1274,"name":"chromatografia cieczowa","slug":"chromatografia-cieczowa-en","term_group":0,"term_taxonomy_id":1274,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":1,"filter":"raw"},{"term_id":1077,"name":"farmaceutyki","slug":"farmaceutyki-en","term_group":0,"term_taxonomy_id":1077,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":1,"filter":"raw"},{"term_id":1277,"name":"liquid chromatography","slug":"liquid-chromatography","term_group":0,"term_taxonomy_id":1277,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":1,"filter":"raw"},{"term_id":1081,"name":"pharmaceuticals","slug":"pharmaceuticals","term_group":0,"term_taxonomy_id":1081,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":5,"filter":"raw"},{"term_id":1275,"name":"SPE","slug":"spe-en","term_group":0,"term_taxonomy_id":1275,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":1,"filter":"raw"},{"term_id":918,"name":"water quality","slug":"water-quality","term_group":0,"term_taxonomy_id":918,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":6,"filter":"raw"}],"tematyka":[{"term_id":387,"name":"Water supply and sewage system","slug":"water-supply-and-sewage-system","term_group":0,"term_taxonomy_id":387,"taxonomy":"tematyka","description":"","parent":0,"count":206,"filter":"raw"}]},"ptb_featured_image":null,"builder_content":"

Wst\u0119p<\/strong><\/p>

Kwas acetylosalicylowy (aspiryna) jest powszechnie stosowany w lecznictwie, jako lek przeciwb\u00f3lowy, przeciwzapalny, przeciwgor\u0105czkowy i w profilaktyce przeciwzakrzepowej. Od 120 lat jest najcz\u0119\u015bciej sprzedawanym lekiem na \u015bwiecie (bez recepty) dost\u0119pnym pod r\u00f3\u017cnymi nazwami (np. Aspirin, Polopiryna, Upsarin). Maksymalna dawka dobowa (MDD; ang.: Maximum Daily Dose) przy podaniu doustnym zosta\u0142a ustalona na poziomie 4,0 g dla doros\u0142ych oraz 1,5 g dla m\u0142odzie\u017cy powy\u017cej 12 roku \u017cycia [1].<\/p>

Zaliczany do niesteroidowych lek\u00f3w przeciwzapalnych kwas acetylosalicylowy jest substancj\u0105 czynn\u0105, wra\u017cliw\u0105 na czynniki hydrolityczne, jednak niezale\u017cnie od czynnika powoduj\u0105cego degradacj\u0119, \u015bcie\u017cek rozk\u0142adu, metabolizmu oraz mechanizm\u00f3w reakcji, finalnym produktem jego rozpadu jest kwas salicylowy \u2013 zwi\u0105zek toksyczny dla ludzi i niebezpieczny dla \u015brodowiska. W zwi\u0105zku z powszechnym stosowaniem kwasu acetylosalicylowego oraz jego w\u0142a\u015bciwo\u015bciami chemicznymi istnieje potencjalne zagro\u017cenie zanieczyszczenia tym zwi\u0105zkiem i produktami jego rozk\u0142adu w\u00f3d powierzchniowych ujmowanych na potrzeby zaopatrzenia ludno\u015bci w wod\u0119 przeznaczon\u0105 do spo\u017cycia i w mniejszym stopniu w\u00f3d podziemnych.<\/p>

Wyniki bada\u0144 potwierdzaj\u0105, \u017ce \u015bcieki komunalne zawieraj\u0105c pozosta\u0142o\u015bci lek\u00f3w mog\u0105 by\u0107 istotnym \u017ar\u00f3d\u0142em zanieczyszczenia \u015brodowiska [2]. Wykryte w \u015bciekach pozosta\u0142o\u015bci \u015brodk\u00f3w farmaceutycznych, z uwagi na swoist\u0105 aktywno\u015b\u0107 biologiczn\u0105, nale\u017cy zaliczy\u0107 do zwi\u0105zk\u00f3w potencjalnie niebezpiecznych szczeg\u00f3lnie dla \u015brodowiska wodnego. Proces oczyszczania \u015bciek\u00f3w nie usuwa ca\u0142kowicie tych zwi\u0105zk\u00f3w i mog\u0105 one w postaci niezmienionej lub po\u015brednich metabolit\u00f3w przedostawa\u0107 si\u0119 do \u015brodowiska wodnego. Ponadto szacuje si\u0119, \u017ce pozosta\u0142o\u015bci lek\u00f3w mog\u0105 ulega\u0107 kumulacji w organizmach \u017cywych [3]. W wodach powierzchniowych rzek z terenu Polski (Odra, Warta) kwas acetylosalicylowy i kwas salicylowy oznaczono na poziomach odpowiednio z zakres\u00f3w 0,3-0,7 \u03bcg\/l i 0,1-0,2 \u03bcg\/l [4].<\/p>

Obecno\u015b\u0107 pozosta\u0142o\u015bci lek\u00f3w (w tym aspiryny) w wodzie nie podlega monitoringowi w ramach Dyrektywy Rady 98\/83\/WE z dalszymi zmianami [5,6] oraz Rozporz\u0105dzenia Ministra Zdrowia z dnia 7 grudnia 2017 roku w sprawie jako\u015bci wody przeznaczonej do spo\u017cycia przez ludzi [7], a w zwi\u0105zku z tym nie ustalono najwy\u017cszego dopuszczalnego st\u0119\u017cenia tego zwi\u0105zku w wodzie przeznaczonej do spo\u017cycia. Chocia\u017c jest on relatywnie ma\u0142o toksyczny (LD50 dla myszy i szczura przy podaniu doustnym wynosi odpowiednio 1,1 g\/kg m.c. i 1,5 g\/kg m.c. [8]) to jego produkt hydrolizy \u2013 kwas salicylowy jest zwi\u0105zkiem bardziej toksycznym (LD50 dla myszy 500 mg\/kg m.c. [9]).<\/p>

Celem pracy by\u0142o opracowanie i zwalidowanie czu\u0142ej metody jednoczesnego oznaczania kwasu acetylosalicylowego (aspiryny) i kwasu salicylowego w wodzie technik\u0105 wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcj\u0105 w zakresie ultrafioletu po wst\u0119pnym zat\u0119\u017caniu analit\u00f3w z wykorzystaniem ekstrakcji do fazy sta\u0142ej (SPE) oraz analiza pilota\u017cowych pr\u00f3bek wody przeznaczonej do spo\u017cycia przez ludzi.<\/p>\n

Aparatura<\/strong><\/p>

Do oznacze\u0144 kwasu acetylosalicylowego (ASP) i kwasu salicylowego (SAL) zastosowano wysokosprawny chromatograf cieczowy Summit PAN (Dionex, Niemcy) sterowany oprogramowaniem Chromeleon. Do rozdzielenia analit\u00f3w zastosowano kolumn\u0119 nowej generacji Develosil XG-C30M (150\u00d74,6 mm, 3 \u03bcm), firmy Nomura Chemical Co. Ltd. wraz z przedkolumn\u0105 ochronn\u0105 o takim samym wype\u0142nieniu (10\u00d74,6 mm).<\/p>

Etap oznaczania poprzedzony by\u0142 etapem zat\u0119\u017cania ASP i SAL za pomoc\u0105 ekstrakcji do fazy sta\u0142ej na kolumienkach SPE (ang.: Solid Phase Extraction) typu Oasis HLB (ang. Hydrophilic Lipophilic Balance) wype\u0142nionych kopolimerem N-winylopirolidonu z diwinylobenzenem \u2013 500 mg\/ 6 ml (Waters, USA).<\/p>\n

Opis zoptymalizowanej metody jednoczesnego oznaczenia kwasu acetylosalicylowego (aspiryny) i kwasu salicylowego w wodzie technik\u0105 HPLC-PDA<\/strong><\/p>

Badano mo\u017cliwo\u015b\u0107 jednoczesnego oznaczania kwasu acetylosalicylowego i kwasu salicylowego w wodzie podczas jednego procesu analitycznego przy u\u017cyciu detektora z matryc\u0105 diodow\u0105 PDA (ang.: Photodiode Array). Przeprowadzono optymalizacj\u0119 parametr\u00f3w aparaturowych i rozdzielania chromatograficznego. Badano stabilno\u015b\u0107 analit\u00f3w i uzyskiwane czu\u0142o\u015bci w zale\u017cno\u015bci od sk\u0142adu, przep\u0142ywu i temperatury fazy ruchomej. Do rozdzielania ASP i SAL zastosowano kolumn\u0119 Develosil XG-C30M (150\u00d74,6 mm, 3 \u03bcm) przy obj\u0119to\u015bci wstrzykiwanej pr\u00f3bki \u2013 30 \u03bcl. Sk\u0142ad fazy ruchomej obejmowa\u0142 acetonitryl i 0,1% wodny roztw\u00f3r kwasu ortofosforowego (375:625, v\/v), przy przep\u0142ywie 0,9 ml\/min w temperaturze 20\u00b0C. W tych warunkach czas retencji ASP wynosi\u0142 3,8 min, natomiast SAL \u2013 5,1 min (detekcja przy d\u0142ugo\u015bci fali UV \u2013 210 nm). Kalibracje przeprowadzano w zakresie st\u0119\u017ce\u0144 100-500 ng\/ml (ASP i SAL). Do przyrz\u0105dzania roztwor\u00f3w kalibracyjnych stosowano wzorzec aspiryny o czysto\u015bci 99,4% (Fluka Analytical \/ Sigma-Aldrich, USA) i kwasu salicylowego o czysto\u015bci 99,96% (Sigma-Aldrich, USA).<\/p>

W celu obni\u017cenia uzyskiwanych granic oznaczalno\u015bci, kwas acetylosalicylowy i kwas salicylowy obecne w pr\u00f3bce wody by\u0142y zat\u0119\u017cane za pomoc\u0105 ekstrakcji do fazy sta\u0142ej na kolumienkach SPE (ang.: Solid Phase Extraction) typu Oasis HLB (ang. Hydrophilic Lipophilic Balance) wype\u0142nionych kopolimerem N-winylopirolidonu z diwinylobenzenem \u2013 500 mg\/ 6 ml (Waters, USA). Kolumienki SPE kondycjonowano za pomoc\u0105 porcji metanolu o obj\u0119to\u015bci 6 ml, a nast\u0119pnie dw\u00f3ch porcji wody dejonizowanej uzyskanej w systemie Simplicity 185 (SAS Millipore, Francja) o obj\u0119to\u015bciach 6 ml, przy czym nie dopuszczano do przesuszenia z\u0142o\u017ca. Po etapie kondycjonowania pr\u00f3bki wody o obj\u0119to\u015bciach 0,5 l przepuszczano przez kolumienki SPE z przep\u0142ywem nie wi\u0119kszym ni\u017c 3 ml\/min (ok. 1 kropla\/s), kontroluj\u0105c podci\u015bnienie 12-pozycyjnego systemu SPE-12G (J.T. Baker, USA) poprzez regulacj\u0119 po\u0142o\u017ce\u0144 zawor\u00f3w kr\u00f3\u0107c\u00f3w z PTFE oraz zaworu g\u0142\u00f3wnego sprz\u0119\u017conego z manometrem. Po przepuszczeniu ca\u0142ych pr\u00f3bek wody przez kolumienki SPE, odwirowywano pozosta\u0142o\u015b\u0107 wody ze z\u0142\u00f3\u017c z pr\u0119dko\u015bci\u0105 4000 obrot\u00f3w\/min przez 10 minut, a nast\u0119pnie stosowano suszenie pod pr\u00f3\u017cni\u0105. Anality wymywano z kolumienek do odbieralnik\u00f3w za pomoc\u0105 czterech porcji dimetoksymetanu (DMM) o obj\u0119to\u015bciach 1,0 ml. Po odparowaniu DMM such\u0105 pozosta\u0142o\u015b\u0107 rozpuszczano w 1 ml fazy ruchomej i przelewano do szczelnie zakr\u0119canych naczynek szklanych automatycznego podajnika pr\u00f3bek. Przygotowana w wy\u017cej opisany spos\u00f3b pr\u00f3bka by\u0142a poddawana analizie za pomoc\u0105 techniki HPLCPDA w uk\u0142adzie izokratycznym.<\/p>\n

Wyniki i dyskusja<\/strong><\/p>

Kalibracje w zakresie st\u0119\u017ce\u0144 100-500 ng\/ ml (ASP i SAL) charakteryzowa\u0142y si\u0119 wsp\u00f3\u0142czynnikami korelacji wynosz\u0105cymi 0,9988 (ASP) i 0,9994 (SAL). Wyznaczone granice wykrywalno\u015bci i oznaczalno\u015bci ASP oraz SAL (bez etapu zat\u0119\u017cania analit\u00f3w z pr\u00f3bek wody) wynosi\u0142y odpowiednio: 1,0 ng\/ml i 2,0 ng\/ml oraz 2,7 ng\/ml i 5,4 ng\/ml.<\/p>

W przypadku zastosowania wst\u0119pnego etapu zat\u0119\u017cania analit\u00f3w uzyskane granice wykrywalno\u015bci i oznaczalno\u015bci ASP oraz SAL wynosi\u0142y odpowiednio: 7 i 14 ng\/l oraz 14 i 28 ng\/l. \u015arednie odzyski wynosi\u0142y 82% (ASP) i 73% (SAL), przy uzyskiwanej poprawno\u015bci metody do 20%, natomiast precyzja (RSD) wyznaczona na poziomie 200 ng\/l ASP i SAL odpowiednio 3,4% i 2,3%.<\/p>

Przy zastosowaniu zoptymalizowanych warunk\u00f3w przedstawionych w tabeli 1 czasy retencji sygna\u0142\u00f3w wzorc\u00f3w aspiryny (ASP) i kwasu salicylowego (SAL) wynosi\u0142y odpowiednio 3,8 min i 5,1 min.<\/p>

Typowe wykresy kalibracyjne kwasu acetylosalicylowego i kwasu salicylowego przedstawiono odpowiednio na rys. 1 i rys. 2.<\/p>

Wyznaczanie st\u0119\u017ce\u0144 oznaczanych analit\u00f3w w pr\u00f3bkach wody odbywa\u0142o si\u0119 poprzez zastosowanie funkcji kalibracji opartych na regresji liniowej pierwszego stopnia. Do oblicze\u0144 stosowane by\u0142y pola powierzchni sygna\u0142\u00f3w analit\u00f3w. W celu przeliczenia oznaczonych st\u0119\u017ce\u0144 analit\u00f3w w pr\u00f3bkach wody po zat\u0119\u017ceniu metod\u0105 SPE wyra\u017conych w ng\/ml na zawarto\u015bci analit\u00f3w w pobranych do analizy pr\u00f3bkach wody wyra\u017conych w ng\/l uwzgl\u0119dniano wsp\u00f3\u0142czynniki przeliczeniowe odzysk\u00f3w (\u03b1 = 100%\/W%) \u2013 obliczone na podstawie wyznaczonych warto\u015bci \u015brednich odzysk\u00f3w (W%) oraz wsp\u00f3\u0142czynnik wynikaj\u0105cy z procedury zat\u0119\u017cania pr\u00f3bek (WYNIK [ng\/l] = wynik [ng\/ml] \u00b7 2\u03b1).<\/p>

Pr\u00f3bki wody do bada\u0144 pobierano do butelek ze szk\u0142a oran\u017cowego oraz transportowano i przechowywano do momentu analizy w temperaturze 4oC\u00b12,5oC, zabezpieczaj\u0105c przed dzia\u0142aniem \u015bwiat\u0142a, nie d\u0142u\u017cej ni\u017c 24 godziny od momentu ich pobrania.<\/p>

Pr\u00f3bki wody przeznaczonej do spo\u017cycia pobrano w grudniu 2017 roku z kran\u00f3w konsument\u00f3w ze strefy zaopatrzenia Zak\u0142adu Wodoci\u0105gu Centralnego w Warszawie.<\/p>

Na rysunku 3 przedstawiono chromatogramy: pr\u00f3bki wody przeznaczonej do spo\u017cycia po zat\u0119\u017caniu ww. zwi\u0105zk\u00f3w za pomoc\u0105 techniki SPE i roztworu kalibracyjnego kwasu acetylosalicylowego i kwasu salicylowego (100 ng\/ml). W badanych pr\u00f3bkach wody nie stwierdzono obecno\u015bci ww. analit\u00f3w na wy\u017cszych poziomach ni\u017c odpowiadaj\u0105ce granice oznaczalno\u015bci.<\/p>\n \"Table <\/a> Table 1.
Optimized chromatographic separation and apparatus parameters of the method based on HPLC-PDA technique\n \"Figure <\/a> Figure 1.
Calibration graph of ASP performed in the concentration range up to 500 ng\/ml\n \"Figure <\/a> Figure 1.
Calibration graph of SAL performed in the concentration range up to 500 ng\/ml\n \"Figure <\/a> Figure 3.
Chromatogram of a sample of water intended for consumption obtained by preliminary concentration of analytes using the SPE technique \u2013 A and a chromatogram of a calibration solution with ASP and SAL concentrations of 100 ng\/ml \u2013 B\n

Wnioski<\/strong><\/p>

Opracowana metoda pozwala na jednoczesne oznaczanie kwasu acetylosalicylowego (ASP) i kwasu salicylowego (SAL) w wodzie technik\u0105 wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detektorem z matryc\u0105 diodow\u0105 (HPLC-PDA).<\/p>

Zastosowanie wst\u0119pnego etapu zat\u0119\u017cania tych zwi\u0105zk\u00f3w za pomoc\u0105 ekstrakcji do fazy sta\u0142ej SPE umo\u017cliwi\u0142o obni\u017cenie granic oznaczalno\u015bci tych zwi\u0105zk\u00f3w o ponad dwa rz\u0119dy wielko\u015bci do poziom\u00f3w: 14 ng\/l (ASP) i 28 ng\/l (SAL), przy uzyskiwanych odzyskach powy\u017cej 70% i poprawno\u015bci\u0105 oznacze\u0144 nie gorsz\u0105 ni\u017c 20%.<\/p>

W badanych pr\u00f3bkach wody przeznaczonej do spo\u017cycia pobranej ze strefy zaopatrzenia Zak\u0142adu Wodoci\u0105gu Centralnego w Warszawie nie stwierdzono obecno\u015bci kwasu acetylosalicylowego i kwasu salicylowego na poziomach wy\u017cszych ni\u017c ww. granice oznaczalno\u015bci. Przeprowadzone badania potwierdzaj\u0105 znikome nara\u017cenie ludzi na te zwi\u0105zki wyst\u0119puj\u0105ce w wodzie przeznaczonej do spo\u017cycia uzyskiwanej w zak\u0142adzie wodoci\u0105gowym stosuj\u0105cym zaawansowane procesy uzdatniania (w tym sorpcj\u0119 na w\u0119glu aktywnym).<\/p>\n

Podzi\u0119kowania<\/strong><\/p>

Praca zosta\u0142a sfinansowana w ramach tematu badawczego \u201eNara\u017cenie na czynniki chemiczne wyst\u0119puj\u0105ce w \u015brodowisku cz\u0142owieka\u201d \u2013 projekt 7\/Z\u015a.2. \u201eBadanie zawarto\u015bci kwasu salicylowego w wodzie jako finalnego produktu degradacji kwasu acetylosalicylowego\u201d realizowanego w latach 2016-2017.<\/p>\n

L I T E R AT U R A<\/p>

[1] Pharmindex Brevier \u2013 Podr\u0119czny Indeks Lek\u00f3w 2007\/2, CMP Medica Poland, Warszawa.<\/p>

[2] U. Kotowska, M. Jasi\u0144ska. Analiza jako\u015bciowa \u015bladowych zanieczyszcze\u0144 organicznych w \u015bciekach komunalnych z miast p\u00f3\u0142nocnowschodniej Polski. In\u017cynieria i Ochrona \u015arodowiska 14 (3), 2011, 223-232.<\/p>

[3] A. Koszowska, M. Ebisz, T. Krzy\u015bko-\u0141upicka, Obecno\u015b\u0107 farmaceutyk\u00f3w i \u015brodk\u00f3w kosmetycznych w \u015brodowisku wodnym jako nowy problem zdrowia \u015brodowiskowego Medycyna \u015arodowiskowa \u2013 Environmental Medicine 18(1), 2015, 62-69<\/p>

[4] I. Baranowska, B. Kowalski. Using HPLC Method with DAD Detection for the simultaneous determination of 15 drugs in surface water and wastewater. Polish Journal of Environmental Studies 20, 2011, 21-28.<\/p>

[5] Council Directive 98\/83\/WE of 3 November 1998 on the quality of water intended for human consumption. Official Journal of the European Communities, 1998, L 330, 32-54.<\/p>

[6] Commission Directive (EU) 2015\/1787 of 6 October 2015 amending Annexes II and III to Council Directive 98\/83\/EC on the quality of water intended for human consumption. Official Journal of the European Union, 2015, L 260, 6-17.<\/p>

[7] Rozporz\u0105dzenie Ministra Zdrowia z dnia 7 grudnia 2017 r. w sprawie jako\u015bci wody przeznaczonej do spo\u017cycia przez ludzi (Dz.U. z 11.12.2017 r., poz. 2294).<\/p>

[8] The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals 14th edition, Published by Merck Research Laboratories, Merck & Co., Inc., 2006, monograph 851, p. 140.<\/p>

[9] The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals 14th edition, Published by Merck Research Laboratories, Merck & Co., Inc., 2006, monograph 8332, p. 1438.<\/p>","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/artykul\/9137","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/artykul"}],"about":[{"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/artykul"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=9137"}],"wp:term":[{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=9137"},{"taxonomy":"tematyka","embeddable":true,"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tematyka?post=9137"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}