Solid phase extraction of ibuprofen in waters with molecularly imprinted polymers prior to HPLC-DAD determination

Abstract

Endocrine disrupting compounds (EDCs) attract great attention worldwide due to their undesired effects on human health. Ibuprofen, an example of endocrine disrupters, is a nonsteroidal anti-inflammatory drug (NSAID). In this study, highly selective molecularly imprinted polymers (MIPs) with different morphologies (as monolith and microspherical beads) were synthesized by bulk and precipitation polymerization strategies. MIPs were prepared by using acetonitrile as porogen, methacrylic acid (MAA) as monomer, trimethylolpropane trimethacrylate (TRIM) as crosslinker and the analyte, ibuprofen, as the template. MIPs revealed higher affinity to the template molecule as compared with non-imprinted polymers (NIPs). The MIP prepared by precipitation polymerization was decided to be used as the primary solid phase extraction (SPE) sorbent due to its higher binding capacity towards ibuprofen compared to the MIP prepared by bulk polymerization. Selectivity of MIP to ibuprofen was examined in the presence of structurally related compounds. In this study, a molecular imprinting solid phase extraction (MISPE) methodology was proposed for determination of ibuprofen prior to HPLC-DAD analysis. For this purpose, critical experimental parameters of MISPE method were optimized and determined as follows; solution pH of 8.0, sorbent amount of 25.0 mg for 10.0 mL of 1.0 mgL-1 working solution, sorption time of 30 min and MeOH:H2O (acetic acid, pH 3.0) ratio of 80:20 as desorption solution. The accuracy of the proposed methodology was verified with spike recovery tests for tap and drinking waters and overall recovery was found as 97.4 (± 0.3) for n=3.Endokrin Sistem Bozucu Maddeler (EDC) insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerinden dolayı dünya çapında büyük bir ilgi toplamaya başlamıştır. Endokrin sistem bozucu maddelerden olan ibuprofen, non steroidal antienflamatuvar (NSAID) ilaç grubunda yer alan bir ağrı kesicidir. Bu çalışmada farklı morfolojilere sahip moleküler baskılanmış polimerler (MIPs) (yekpare ve mikroküresel parçacıklar) kütle ve çöktürme polimerizasyonu ile sentezlenmiştir. MIP’ler monomer olarak metakrilik asit (MAA), çağraz bağlayıcı olarak trimetilolpropan trimetakrilat (TRIM), porojen olarak asetonitril ve şablon analit olarak ibuprofen kullanılarak hazırlanmıştır. Moleküler baskılanmamış polimerlere (NIPs) kıyasla MIP’ler ibuprofene daha yüksek bir eğilim göstermişlerdir. Çöktürme yöntemi ile sentezlenen MIP seçici katı faz ekstraksiyon sorbenti olarak seçilmiştir; çünkü MIP ve NIP arasındaki ibuprofene karşı bağlanma kapasite farkının çöktürme polimerizasyon yöntemi ile sentezlenmiş MIP ve NIP’den daha yüksek olduğu görülmüştür. Sentezlenen maddenin seçiciliği benzer yapıdaki maddelerin varlığında da kanıtlanmıştır. Bu çalışmada, ibuprofenin HPLC-DAD ile tayini öncesinde moleküler baskılama polimer katı faz ekstraksiyonuna (MISPE) dayanan bir metodoloji önerilmektedir. Bu amaçla MISPE metodunun kritik deneysel parametreleri optimize edilmiş; bu değerler, çözelti pH’sı 8.0, 10.0 mL 1.0 mgL-1 çalışma çözeltisi için sorbent miktarı 25.0 mg, sorpsiyon süresi 30 dakika ve desorpsiyon çözeltisi olarak 80:20’lik MeOH:H2O (asetik asit, pH 3) olarak belirlenmiştir. Önerilen metodun kesinliği çeşme ve içme sularına standart katma/geri alma testleriyle doğrulanmış ve n=3 için toplam geri kazanma yüzdesi 97.4 (± 0.3) olarak bulunmuştur.