Dispositivo impreso en 3D recubierto con resinas de extracción en fase sólida para la determinación de fluoroquinolonas mediante HPLC-FL

Abstract

[spa] Al inicio del siglo XXI se empezaron a determinar concentraciones significativas de antibióticos en el medioambiente, gracias al avance en los métodos de determinación y al aumento de la precisión de los instrumentos. Entre este grupo de antibióticos se encuentran las fluoroquinolonas (FQ), las cuales contribuyen a la contaminación y al aumento de la resistencia de las bacterias a los fármacos. Por este motivo se ha propuesto en este trabajo de fin de grado un método basado en un dispositivo 3D recubierto con resina de extracción en fase sólida para la extracción simultánea de 7 fluoroquinolonas (ciprofloxacino, ácido oxolínico, ofloxacino, enrofloxacina, norfloxacino, difloxacino, danofloxacino) y su posterior separación y determinación mediante HPLC-FL. El diseño del dispositivo consiste en prismas rectangulares apilados, permitiendo la formación de canales interiores que permiten la extracción efectiva debido a su alta superficie específica respecto a otros diseños. La técnica de impresión usada ha sido la estereolitografía (SLA), la cual utiliza resinas que se solidifican mediante radiación UV. Posteriormente, se ha impregnado el dispositivo mediante la técnica “stick and cure” con la resina de extracción en fase sólida C-18. La extracción se llevó a cabo acoplando el dispositivo 3D impregnado a un rotor, manteniendo la agitación durante 30 min a 315 rpm. Posteriormente, se eluyeron los analitos retenidos en un sistema automatizado con 3 mL de metanol a 0.3 mL· min -1 , que se analizaron mediante HPLC-FL. Con este método se obtuvieron las curvas de calibración para las 7 FQs estudiadas con resultados satisfactorios (R2 > 0.99). Se han obtenido factores de enriquecimiento entre 7.7 y 8.9, y porcentajes de extracción entre 40.3 y 59.7 %. Los límites de detección se encuentran entre 0.1 y 1.3 ng·L-1 y los límites de cuantificación entre 0.3 y 4.2 ng·L-1 .

[cat] A l'inici del segle XXI es van començar a determinar concentracions significatives d'antibiòtics al medi ambient, gràcies a l'avenç en els mètodes de determinació i a l'augment de la precisió dels instruments. Entre aquest grup d'antibiòtics hi ha les fluoroquinolones (FQ), les quals contribueixen a la contaminació i a l'augment de la resistència dels bacteris als fàrmacs. Per aquest motiu s'ha proposat en aquest treball de fi de grau un mètode basat en un dispositiu 3D recobert amb resina d'extracció en fase sòlida per a l'extracció simultània de 7 fluoroquinolones (ciprofloxacina, àcid oxolinic, ofloxacina, enrofloxacina, norfloxacina, difloxacina ) i la posterior separació i determinació mitjançant HPLC-FL. El disseny del dispositiu consisteix en prismes rectangulars apilats, permetent la formació de canals interiors que permeten l'extracció efectiva degut a la seva alta superfície específica respecte a altres dissenys. La tècnica d'impressió utilitzada ha estat estereolitografía (SLA), la qual utilitza resines que se solidifiquen mitjançant radiació UV. Posteriorment, s'ha impregnat mitjançant la tècnica “stick and cure” amb una resina d'extracció en fase sòlida. Es van fer assajos per seleccionar la resina d'extracció i es va optimitzar el flux de l'eluent a l'etapa d'elució automatitzada. La extracció es va fer acoblant el dispositiu imprès en 3D i impregnat amb resina C18 a un rotor i mantenint l'agitació durant 30 min a 315 rpm. Posteriorment es van eluir els analits retinguts en un sistema automatitzat amb 3 mL de metanol a 0.3 mL·min-1 , que es va analitzar mitjançant HPLC-FL. Amb aquest mètode es van obtenir les corbes de calibratge per a les 7 FQs estudiades amb resultats satisfactoris (R2 > 0.99). S’han obtingut factors d’enriquiment entre 7.7 i 8.9 i percentatges d’extracció entre 40.3 i 59.7 %. Els límits de detecció es troben entre 0.1 i 1.3 ng·L-1 i els límits de quantificació entre 0.3 i 4.2 ng·L-1 .

[eng] At the beginning of the 21st century, significant concentrations of antibiotics in the environment began to be determined, thanks to advances in determination methods and increased precision of instruments. Among this group of antibiotics are the fluoroquinolones (FQs), which contribute to contamination and increase the resistance of bacteria to drugs. For this reason, a method based on a 3D device coated with solid phase extraction resin for the simultaneous extraction of 7 fluoroquinolones (ciprofloxacin, oxolinic acid, ofloxacin, enrofloxacin, norfloxacin, difloxacin, danofloxacin) has been proposed in this final degree project.) and its subsequent separation and determination by HPLC-FL. The device design consists of stacked rectangular prisms, allowing the formation of interior channels that allow effective extraction due to its high specific surface area compared to other designs. The printing technique used has been stereolithography (SLA), which uses resins that are solidified by UV radiation. Subsequently, it has been impregnated using the "stick and cure" technique with a solid phase extraction resin. Assays were performed to select the extraction resin and the eluent flow was optimized in the automated elution step. The extraction was carried out by coupling the 3D printed device impregnated with C18 resin to a rotor and maintaining agitation for 30 min at 315 rpm. Subsequently, the retained analytes were eluted in an automated system with 3 mL of methanol at 0.3 mL·min-1 , which was analyzed by HPLC-FL. Applying this method, the calibration curves for the 7 FQs studied were obtained with satisfactory results (R2 > 0.99). Enrichment factors between 7.7 and 8.9 and extraction percentages between 40.3 and 59.7 % have been obtained. The detection limits are between 0.1 and 1.3 ng·L-1 and the quantification limits between 0.3 and 4.2 ng·L-1 .