Identificação de produtos de transformação formados após fotocatálise de fármacos anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs)

Abstract

O presente trabalho trata da identificação de produtos de transformação (TPs) formados durante a degradação fotocatalítica dos fármacos analgésicos não esteroidais cetoprofeno e naproxeno, empregando catalisadores metálicos suportados em diferentes materiais silicatados. Inicialmente, foi realizado um estudo de triagem com diferentes catalisadores visando selecionar os mais promissores para a degradação destes compostos. Em seguida, foram avaliadas as melhores condições de pH e quantidade de catalisador. Entre as diferentes condições avaliadas, aquela que utilizou catalisador de nanopartículas de Bi₁₂TiO₂₀ suportadas em sílica amorfa, em pH 9 e concentração de catalisador de 0,1 g L⁻¹, mostrou a melhor degradação fotocatalítica, chegando a 92% para naproxeno e 99% para cetoprofeno. A identificação dos TPs formados foi realizada por suspect screening, com base em uma biblioteca construída a partir de dados da literatura referentes a processos como fotólise, fotocatálise e ozonização. As amostras foram obtidas a partir de soluções contendo os analitos na concentração de 1 mg L-1 cada, nas diferentes condições avaliadas, que foram colocados em uma câmara de irradiação. Em diferentes tempos de fotocatálise (0-60 min), alíquotas foram retiradas e congeladas para posterior análise por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas de alta resolução. A análise destas amostras permitiu identificar 7 produtos de transformação, dentre os 33 presentes na base de dados. Estes TPs tiveram suas estruturas confirmadas por comparação dos dados experimentais de fragmentação MS/MS com dados da literatura e com espectros de bancos empíricos e teóricos. A avaliação da formação de produtos de transformação permitiu identificar compostos persistentes formados ao longo do processo de degradação proposto.

The present work describes the identification of transformation products formed upon photocatalytic degradation of the non-steroidal anti-inflammatory drugs ketoprofen and naproxen, employing metallic catalysis supported in various silicate materials. Initially, a screening study was conducted with different catalysts aiming to select the most promising for the degradation of these chemical compounds. Afterwards, the best pH and catalyst amount conditions were evaluated. Among the different evaluated conditions, the catalyst composed by nanoparticulated Bi₁₂TiO₂₀ supported in amorphous silica at pH 9 and catalyst concentration of 0,1 g L-1 presented the best photocatalytic degradation, reaching 92% for naproxen and 99% pro ketoprofen. The identification of the TPs formed was performed by suspect screening, with a library built from literature referring to degradation processes such as photolysis, photocatalysis and ozonation. Samples were obtained from solutions containing the analytes in the concentration of 1 mg L-1 each, in the different tested conditions, which were conditioned in an irradiation chamber. At different photocatalysis times (0-60 min), aliquots were withdrawn from the solution and frozen for posterior analysis by liquid chromatography coupled to high resolution mass spectrometry. The analysis of these samples allowed the identification of 7 TPs out of the 33 contained in the database. These TPs had its structure confirmed by comparison between experimental MS/MS data and literature, theoretical and empirical databases. The assessment of the formation of TPs allowed to identify persistent compounds formed along the proposed degradation process.