Desarrollo y evaluación de recubrimientos poliméricos para su aplicación potencial en la extracción de antibióticos polares por sorción en barra de agitación SBSE

Abstract

Se elaboraron tres recubrimientos derivados de polidimetilsiloxano hidroxilado (PDMS-OH), 3-cianopropiltrietoxisilano (CNPrTEOS) y feniltrietoxisilano (TEFS) por síntesis sol-gel, para evaluar su capacidad como sorbentes de antibióticos polares disueltos en diferentes medios utilizando la extracción por sorción en barra de agitación (SBSE). La síntesis fue realizada a temperatura ambiente empleando diclorometano (DCM) como disolvente y ácido trifluoroacético (TFA) al 95%v/v como catalizador. Los materiales obtenidos fueron identificados como A, B y C, asociándose a los valores 1:1:2, 1:1.5:1.5 y 1:2:1 de la razón molar PDMS:TEFS:CNPrTEOS respectivamente. Tras 48 h de exposición a soluciones ácido-base (pH 1-12), la pérdida de masa de losrecubrimientos no superó 0.5%. Ante disolventes polares (agua, acetonitrilo y metanol) e isooctano las pérdidas fueron menores a 12% con vórtex (30 min) o ultrasonido (60 min); pero aumentaron considerablemente ante acetona y acetato de etilo. El análisis termogravimétrico (TGA) demostró que todos los recubrimientos fueron estables hasta 230°C. Los materiales fueron analizados por espectroscopía de infrarrojo de reflexión difusa (DRIFTS), también se midieron sus ángulos de contacto con agua (hidrofilia:C<B<A). En medio acuoso fortificado (1 mg/L) los materiales extrajeron menos del 30% de los antibióticos; tras su desorción solo los antibióticos con logaritmos de coeficientes de reparto (Log10KOW) comprendidos entre 0 y 2 (sulfamidas, trimetroprim y cloranfenicol) fueron detectables en los extractos aunque sin preconcentración. Un screening factorial 24 en medio acuoso reveló que algunos factores y sus interacciones favorecían la extracción total de antibióticos con 0<Log10KOW<2 (mayor contribución de sulfamidas) cuando se elevó el %NaCl, el tiempo y la velocidad de agitación; agregar acetonitrilo desfavoreció la extracción de sulfatiazol. El método del ascenso más pronunciado demostró que la baja afinidad del material A por los analitos limitó el incremento de sus áreas en los extractos. En medio orgánico el hinchamiento de los materiales y su contenido de ciano contribuyó a recuperar antibióticos, las tetraciclinas fueron detectables en los extractos pero no se preconcentraron y las otras sustancias presentaron factores de preconcentración entre 3-5. Un ANOVA bifactorial (α=0.05) reveló que en medio orgánico el tipo de antibiótico, el material y la interacción de ambos afectan el área cromatográfica