Determinación de los productos de transformación de la oxitetraciclina en experimentos de degradación aeróbica

IVANIC, FEDERICO; BUTLER, MATIAS; CANDAL, ROBERTO

San Luis

Congreso; IV Congreso Argentino de Espectrometría de Masa; 2022

Sociedad Argentina de Espectrometría de Masa

La oxitetraciclina (OTC) es un antibiótico globalmente utilizado de forma intensiva en ganadería, que puede encontrarse en diversos ambientes hasta niveles de ppm, lo cual la vuelve un contaminante emergente (CE). Los CE son compuestos químicos que todavía no se encuentran regulados por las legislaciones ambientales existentes, pero que aun así presentan un riesgo para la sociedad y los ecosistemas. A su vez, experimentan distintos procesos de degradación en el ambiente, generando productos de transformación (PT) que pueden ser potencialmente más tóxicos que el compuesto precursor. La realización de experimentos de laboratorio simulando diversas condiciones ambientales permite el estudio de la degradación de CE como la OTC en condiciones controladas y, aún más, la combinación de estos experimentos con cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masa tándem múltiple (HPLC-MSn) permite la detección de múltiples PT generados con baja abundancia, y en particular, su caracterización estructural.Se llevaron a cabo experimentos de degradación aeróbica en condiciones bióticas y abióticas (CB y CA, respectivamente), basados en ensayos de biodegradación1, a dos pHs de trabajo (5,5 y 7,5). Se emplearon reactores conteniendo agua y sedimentos artificiales, utilizando un efluente proveniente de un establecimiento de producción porcina como inóculo en CB y azida de sodio como biocida en CA. Se tomaron a distintos tiempos muestras de la fase acuosa que fueron analizadas por HPLC-MSn, utilizando un espectrómetro de masa con trampa lineal de iones (Thermo LTQ XL) equipado con una cámara de ionización por electrospray en modo positivo. Los sedimentos fueron analizados una vez terminado el ensayo (55 días) aplicando un método de desorción adaptado de la bibliografía2. Se realizó la búsqueda no dirigida de potenciales PT empleando el software MatLab, definiendo un umbral de abundancia para su selección.La degradación de la OTC demostró ser dependiente de las condiciones bajo estudio, en particular, se observó una degradación más veloz en presencia de microorganismos y a menor pH, tanto en agua como en sedimentos. El análisis de las muestras acuosas por HPLC-MSn permitió la detección de un total de 45 PT, 22 de los cuales pudieron ser caracterizados estructuralmente a partir de las fragmentaciones en sus espectros de masa tándem múltiple (MSn). Alrededor del 75% de los PT caracterizados corresponden a estructuras no reportadas en literatura y, entre los mismos, se encontraron modificaciones provenientes de diversas reacciones, como hidrólisis, hidroxilación, decarbonilación, demetilación, entre otras. A su vez, las distintas condiciones estudiadas mostraron una variedad de productos en común, pero con distinta prevalencia temporal o persistencia final, esta última definida por la presencia del PT en medio acuoso o sedimento una vez finalizado el ensayo. De este modo, la combinación de experimentos de degradación simulando diversas condiciones ambientales junto con HPLC-MSn demostró ser una metodología provechosa para la determinación de múltiples PT de potencial relevancia ambiental generados a partir de un CE.