Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Macrolide antibiotics are an important group of prescription drugs; as a consequence of the large and continuous use, they are commonly found in the environment. In the present study, it was developed and optimized a chromatographic method to assess the occurrence of macrolide antibiotics Azithromycin, Clarithromycin, Erythromycin and Roxithromycin in the effluent of the University Hospital of Santa Maria, in two sampling points, by applying high performance liquid chromatography coupled to mass detection with quadrupole ion trap (HPLC-MS/MS_QTrap) and clean-up/pre-concentration by solid phase extraction with the aid of Surface Methodology Response. The concentrations measured during a week in the hospital effluent were 1.32±0.13 and 0.22±0.06 μg L-1 for Azithromycin and Clarithromycin; in the receptor water sream was 1.12±0.20, 0.20±0.05 and 0.01±0.004 μg L-1 for Azithromycin, Clarithromycin and Erythromycin. Roxithromycin was not detected in all effluent samples. After this, it was done the evaluation of the risk quotient of the macrolide antibiotics. The value of the risk quotient for the hospital effluent for Azithromycin and Clarithromycin was 11 (high risk), and for the receptor water stream the risk quotient was 9.3 and 10.0 for Azithromycin and Clarithromycin; for Erythromycin, a quocient risk value of 0.5 (medium risk). For degradation of the antibiotics in aqueous solution, it was used UV-photolysis, by which the influence of pH (3-11) was evaluated. Azithromycin showed low degradation by acid pH; for other pH, as well, for all the other antibiotics, the degradation was above 70% after 60 min of treatment. It was conducted a kinetic study of the degradation process of macrolide antibiotics in different pHs, by which Azithromycin revealed a recalcitrant profile, and Roxithromycin, as the more easily degradable one. For identification of the products formed during the photolysis experiments it was used independent information acquisition and as precursor ions of fragments m/z 116 and 158, characteristic of the macrolide compounds, at three collision energies (30, 45, and 60 V). It was proposed fragmentation routes of the degradation products: 8 products for Azithromycin, 7 for Clarithromycin, 6 of Erythromycin and 8 Roxithromycin. Through the same experiments with independent information acquisition, it was investigated the presence of eventual metabolites in hospital effluent, and three metabolites were found. By applying photolysis to the hospital effluent fortified, at pH 7, it was observed that the degradation occurs above 80% for all compounds after 60 min of irradiation. It was observed the formation of degradation products previously determined by experiments in aqueous solution. It was also found three degradation products for Azithromycin, 2 for Clarithromycin, 1 for Erythromycin and 3 for Roxithromycin. / Os antibióticos macrolídeos são uma importante classe de fármacos preescritos no tratamento das mais variadas infecções, e como consequência se seu grande e continuo uso são comumente encontradas no ambiente. No presente estudo foi desenvolvido e otimizado método de cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à detector de massas quadrupolo íon trap (HPLC-MS/MS_QTrap) e de clean-up/pré-concentração por extração em fase sólida com auxílio de Metodologia de Superfície de Resposta para avaliar a ocorrência dos antibióticos macrolídeos Azitromicina, Claritromicina, Eritromicina e Roxitromicina no efluente hospitalar do Hospital Universitário de Santa Maria em dois ponto de amostragem. As concentrações médias durante o ciclo de uma semana de amostragem no efluente do pronto atendimento foram de 1,32±0,13 e 0,22±0,06 g L-1 para Azitromicina e Claritromicina; no corpo recpetor foram de 1,12±0,20; 0,20±0,05 e 0,01±0,004 g L-1 para Azitromicina, Claritromicina e Eritromicina, respectivamente. Roxitromicina não foi detectada. Após foi feita a avaliação do quociente de risco dos antibióticos macrolídeos. O quociente de risco no efluente do pronto atendimento para Azitromicina e Claritromicina foi de 11, risco alto, o qual também foi evidenciado no corpo receptor com quociente de risco de 9,3 e 10 para Azitromicina e Claritromicna, e risco médio para Eritromicina de 0,5. Para degradação dos antibióticos foi utilizado fotólise artificial em solução aquosa, sendo avaliado a influência do pH de 3-11 na degradação destes compostos. Azitromicina apresentou baixa degradação em pH ácido, para os outros pH e demais compostos a degradação foi acima de 70% após 60 min de tratamento. Foi feito um estudo cinético do processo de degradação dos antibióticos macrolídeos em diferentes pH, observando-se que a Azitromicina apresentou um perfil recalcitrante para o processo, e Roxitromicina foi degradada com maior facilidade. Para a identificação dos produtos formados durante os experimentos de fotodegradação foram montados experimentos de informação independente de aquisição utilizando como íons precursores os íons de m/z 116 e 158 característicos dos compostos macrolídeos em três energias de colisão (30, 45 e 60 V). Foram identificadas e propostas rotas de fragmentação para 8 produtos de degradação de Azitromicina, 7 para Claritromicina, 6 para Eritromicina e 8 produtos de degradação de Roxiromicina. Através dos mesmos experimentos de informação independente de aquisição, foi investigada a presença de possíveis metabólitos no efluente hospitalar sendo encontrados 3 metabólitos. Com a aplicação de fotólise ao efluente hospitalar fortificado, em pH 7, observou-se que ocorre degradação acima de 80% para todos os compostos após 60 min de tratamneto. Foi observada a formação de produtos de degradação, que tinham sido previamente determinados em solução aquosa. Foram encontrados 3 produtos de degradação de Azitromicina, 2 para Claritromicina, 1 para Eritromicina e 3 produtos para Roxitromicina.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work were developed low cost bars of sorptive extraction, using commercial adhesive based on polydimethylsiloxane (PDMS) for the preconcentration and determination of benzene, toluene, ethylbenzene and xylene (BTEX) in effluent from the University Hospital of Santa Maria (HUSM). It was applied multivariate fractional factorial design (26-2) to investigate the significance of the independent variables for the sorptive extraction of BTEX. The best conditions in aqueous solution and in hospital effluent were: 25 °C and 15 min of adsorption, 35 °C and 30 min of desorption, pH 9. Thus, in aqueous solution it was obtained recovery rates of BTEX between 72.2 74.0%, with RSD between 5.4 and 6.4%, while, for hospital effluent spiked with the analytes, the recovery rates ranged around 72.0 74.8% with RSD between 4.68 and 5.62%. The concentrations of benzene, toluene, ethylbenzene and xylene found in the effluent of HUSM were, respectively: 1.2 μg L-1 (RSD 4.6%), 10.4 μg L-1 (RSD 2.1%), 1.7 μg L-1 (RSD 4.4%), 15.8 μg L-1 (RSD 3.5%). The use of bars of sorptive extraction of PDMS have been eliminated the morose stage of vacuum filtration of the effluent and allowed the determination of volatile compounds as BTEX by HPLC-FLD, which to the best of our knowledge, there are not reported in the literature yet. As remediation methodology was applied oxidative processes, heterogeneous photocatalysis and direct photolysis, it was used a stirred tank reactor with thermostatic jacket. Ultraviolet radiation (UV) was generated by mercury vapor lamp medium pressure, 125 W and 401 W m-2. Polymer bars were prepared with polydimethylsiloxane (PDMS) or polyurethane (PU) and TiO2 supported in order to evaluate the degradation of BTEX in aqueous solution and in effluent hospital by heterogeneous photocatalysis. The polymer bars were tested in the absence of UV radiation and the results showed that the analytes do not adsorb themselves in a irreversible way, in both kinds of polymer bars, which could mask the photodegradation. The overall efficiency of the system with TiO2 immobilized, for samples of effluent, is higher than with TiO2 in suspension (and for direct photolysis). To the aqueous solution, fully transparent, the direct photolysis showed better efficiency in the degradation of BTEX. The best conditions for the factorial design (33-1) to the complete degradation of BTEX in aqueous solution were: 20 °C, pH 5 and photolysis (irradiation without TiO2 polymer bars). For hospital effluent in wastewater spiked with the analytes the best conditions were: 20 °C, pH 9 and the use of irradiation with PDMS/TiO2 bars. At 120 min of irradiation it happens the degradation of 100% for all analytes, but the reduction of Chemical Oxygen Demand (COD) was around 25% in hospital effluent. Using a stirred tank reactor, with benzene as a model compound, in toxicity tests with the bioindicator Artemia salina, the reduced of LC50 was 65% compared with the LC50 of the effluent without treatment. / Neste trabalho foram desenvolvidas barras de extração sortiva, de baixo custo, utilizando-se adesivo comercial à base de polidimetilsiloxano (PDMS), para pré-concentração e determinação de benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno (BTEX) no efluente do Hospital Universitário de Santa Maria (HUSM). Para investigar as variáveis independentes significativas na extração sortiva de BTEX aplicou-se planejamento fatorial fracionado (26-2). As melhores condições obtidas, em solução aquosa e em efluente hospitalar foram: 25 °C e 15 minutos de adsorção; 35 °C e 30 minutos de dessorção; pH 9. Desta forma, obtiveram-se taxas de recuperação de BTEX em solução aquosa entre 72,2 74,0% com desvio padrão relativo (RSD) entre 5,5 6,5%. Já para o efluente hospitalar fortificado com os analitos, as taxas de recuperação variaram em torno de 71,9 74,8% (RSD 4,7 5,6%). As concentrações de benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno encontradas no efluente do HUSM foram, respectivamente: 1,2 μg L-1 (RSD 4,6%); 10,4 μg L-1 (RSD 2,1%); 1,8 μg L-1 (RSD 4,4%); 15,9 μg L-1 (RSD 3,5%). O emprego de barras suspensas de PDMS dispensa a etapa morosa de filtração à vácuo do efluente e permitiu que compostos voláteis como BTEX pudessem ser determinados diretamente por HPLC-FLD, o que, no melhor de nosso conhecimento, não tem ainda registro na literatura. Como metodologia de remediação aplicou-se processos oxidativos, fotocatálise heterogênea e fotólise direta, empregando-se reator tanque agitado com jaqueta termostática. A radiação ultravioleta (UV) foi gerada por lâmpada de vapor de mercúrio de pressão média, 125 W e 401 W m-2. Barras poliméricas, com polidimetilsiloxano (PDMS) ou poliuretano (PU), e TiO2 suportado foram preparadas a fim de avaliar a degradação de BTEX em solução aquosa e em efluente hospitalar por meio de fotocatálise heterogênea. As barras poliméricas foram testadas na ausência de radiação UV e os resultados demonstraram que os analitos não são adsorvidos de maneira irreversível, em ambos os tipos de barras poliméricas, o que poderia mascarar a fotodegradação. A eficiência global do sistema com TiO2 imobilizado, para amostras de efluente, é maior que com TiO2 em suspensão (e, maior ainda que na fotólise simples). Para a solução aquosa, totalmente transparente, a fotólise direta apresentou maior eficiência na degradação de BTEX. As melhores condições, do planejamento fatorial (33-1), para a degradação completa de BTEX em solução aquosa foram: 20 °C, pH 5 e fotólise direta (irradiação sem barras poliméricas com TiO2). Em efluente hospitalar fortificado com os analitos as melhores condições foram: 20 °C, pH 9 e irradiação com uso de barras de PDMS/TiO2. Em 120 min de irradiação ocorre a degradação de 100%, para todos os analitos, porém a redução da DQO ficou em torno de 25%, em efluente hospitalar. Utilizando o reator tanque agitado e tendo benzeno como composto modelo, nos testes de toxicidade com o bioindicador Artemia salina, a redução da LC50 foi de 65% comparada com a LC50 do efluente sem tratamento.