ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA PARA ANÁLISE DIRETA DE CROMO EM LEITE MATERNO COM CALIBRAÇÃO AQUOSA POR ESPECTROMETRIA DE ABSORÇÃO ATÔMICA COM FORNO DE GRAFITE UTILIZANDO OTIMIZAÇÃO MULTIVARIADA
AUTORES: LARA, P.C.P. (UFMG) ; SILVEIRA, J. N. (UFMG) ; BORGES NETO, W. (UFMG) ; SILVA, J. B. B. (UFMG)
RESUMO: Neste trabalho foi desenvolvido método para análise direta de cromo em leite materno por GF AAS utilizando solução de TRIS 80% v/v, pH=8,00 como diluente. Avaliou-se a melhor diluição do leite 1:1 v/v; seleção de modificadores (W, Rh, Ru, Ir, Pd); programa de forno e estudo das figuras de mérito. Tungstênio e o não uso de modificador se mostraram mais eficientes; temperatura (Tp) e tempo de pirólise (tp) e temperatura de atomização (Ta) foram otimizados segundo planejamento fatorial fracionado (24-1 experimentos) utilizando W e sem modificador, seguido por planejamento composto central (CCD). As condições otimizadas foram 12 segundos (tp), 1469°C (Tp) e 2579ºC (Ta). Sob estas condições as figuras de mérito estudadas empregando-se calibração aquosa mostraram-se adequadas a proposta.
PALAVRAS CHAVES: gf aas, otimização multivariada, leite materno
INTRODUÇÃO: O cromo é um elemento essencial na ordem de ultratraço para seres humanos e animais. A essencialidade é em relação ao cromo trivalente (Cr3+), nutriente que desempenha papel importante no metabolismo da glicose, gorduras e proteínas (AZEVEDO e CHASIN, 2003). A distribuição de cromo leva ao acúmulo do metal nos níveis renal, hepático, pulmonar, cardíaco e pancreático sendo que a meia-vida de eliminação deste elemento pode variar de quatro horas a quatro dias. O leite e os laticínios são importantes componentes da dieta humana, desde a infância até a velhice. Os efeitos fisiológicos e as interações complexas dos elementos tóxicos e nutritivos, combinados com a necessidade econômica de métodos de análises mais eficientes e rápidos, apontam para a necessidade do desenvolvimento de metodologias rápidas e precisas com instrumentos de análise bastante sensíveis. De acordo com (FLORES et al, 2000) o controle de metais nos mais variados tipos de amostras (tecidos biológicos, água, solo, alimentos etc) se constitui numa importante ferramenta para avaliar o grau de exposição e possíveis conseqüências para a saúde humana. Neste sentido, a espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (GF AAS), tem se mostrado uma poderosa ferramenta para a determinação de elementos presentes em baixas concentrações em matrizes de importância biológica, não só por sua eficiência e sensibilidade como também pela possibilidade de digestão in-situ da amostra, necessitando de pouco ou de nenhum preparo prévio desta. Sendo assim, uma gama de diluentes pode ser utilizada a fim de aumentar a eficiência do processo de digestão diminuindo o tempo de análise e aumentando a sensibilidade. Neste trabalho optou-se por utilizar hidroximetilaminometano (TRIS).
MATERIAL E MÉTODOS: Os experimentos foram conduzidos em um espectrometro de absorção atômica SpectrAA Zeeman-220 da Varian (Victoria, Austrália), equipado com forno de grafite, amostrador automático (PSD – 31-972) e corretor de fundo baseado no efeito Zeeman.. Uma lâmpada de cátodo oco de cromo da IST, operando a 7,0 mA foi utilizada, bem como tubos de grafite pirolíticos com e sem plataforma de L’vov. A solução estoque de Cr (10 mg L-1, Merck) e a solução de hidroximetilaminometano (Vetec) 80% v/v (ajustada para pH=8,00 com HNO3 e tamponada com ácido cítrico) utilizadas no preparo das amostras e as soluções padrões (1000 mg L-1) dos elementos utilizados como modificadores, W, Rh, Ru, Ir e Pd foram todas de grau analítico. Todas as soluções foram feitas utilizando água deionizada em sistema Milli-q (Millipore, Bedford, MA, USA). Métodos – O tratamento dos tubos de grafite com modificadores foi conduzido através de 13 injeções sucessivas de 40 mL da solução estoque de cada um dos reagentes usados como modificador, em tubos com plataforma de L’vov. No caso do teste com paládio em solução, 5 mL foram co-injetados com 20 mL de amostra em tubo sem plataforma. As amostras foram preparadas por diluição 1:1 v/v com solução de TRIS 80%, pH = 8,00. Inicialmente foram feitos testes para escolha de dois modificadores pela maior sensibilidade de uma solução da amostra de leite materno adicionada de 7,5 mg L-1 de cromo. Os melhores foram W e sem modificador). Em seguida foi feito um planejamento fatorial fracionado (24-1 experimentos) para otimização de quatro variáveis: tempo de pirólise (3s (-) e 12s (+)), temperatura de pirólise (1000ºC (-) e 1500ºC (+)), temperatura de atomização (2300ºC (-) e 2600ºC (+)) e modificador (sem modificador (-) e W (+)).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os planejamentos foram escolhidos por permitirem uma avaliação simultânea das variáveis mais importantes com pequeno número de experimentos. As melhores condições foram 12s (tp), 1500ºC (Tp), 2600ºC (Ta) e sem modificador. Considerando estes resultados foi feito um planejamento composto central para refinar as condições de Tp e Ta. A análise da superfície de respostas (Figura 1) permitiu identificar um máximo de absorvância em 1469ºC e 2579ºC para Tp e Ta. Três curvas de calibração aquosa e por ajuste de matriz foram construídas nas condições otimizadas para estudo do efeito matriz. As inclinações destas curvas não foram significativamente diferentes utilizando testes F e t de Student. Assim, as figuras de mérito (linearidade, estudo de recuperação, coeficientes de variação intra e interensaio, limites de detecção e quantificação) foram feitas utilizando calibração aquosa. Foram feitos estudos de recuperação e de coeficientes de variação intra- ensaio (em setuplicata) e inter-ensaio (em três dias) em três níveis de concentração (2, 5 e 10 μg L-1 de Cr). As equações LD=3S2,0/b e LQ=10S2,0/b foram utilizadas para calcular os limites de detecção e quantificação, respectivamente, sendo S2,0 o desvio padrão de 10 leituras independentes do menor ponto da curva de calibração (2,0 μg L-1) e b a inclinação da curva de calibração. Além dos estudos de recuperação, a exatidão foi checada com amostra certificada de urina (BIO-RAD), mostrando bons resultados. A tabela 1 mostra os resultados para as figuras de mérito. Seis amostras de leite materno adquiridas junto a Maternidade Odete Valadares (BH, MG) foram diluídas 1:1 v/v com solução de TRIS 80%, pH=8, lidas contra curva de calibração aquosa e apresentaram concentrações de cromo que variaram de 0,69 a 17,3 μg L-1.
CONCLUSÕES: O diluente TRIS na concentração estudada em conjunto com as condições otimizadas pelos planejamentos fatorial e composto central, mostrou-se eficiente como diluente para as amostras de leite materno. As figuras de mérito como limites de detecção e quantificação, linearidade, exatidão, precisão intra e inter-ensaio, recuperação, exatidão e massa característica mostraram resultados adequados para o propósito. A simplicidade de preparação de amostras, bem como a possibilidade do uso de calibração aquosa, permitiram uma rápida, precisa e exata determinação de cromo em leite materno.
AGRADECIMENTOS: Ao CNPq pelo apoio financeiro, à Maternidade Odete Valadares pela concessão de amostras e ao Laboratório de Toxicologia da Faculdade de Farmácia da UFMG.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: AZEVEDO, F. A. e CHASIN, A. A. M. Metais: Gerenciamento da Toxicidade, Atheneu, 2003, 554p.
FLORES, E. M. M.; BITTENCOURT, C. F.; LAPORTA, L. V. and BARIN, J. S., Parmaceutical Technol. 24 (2000) 9.
