Determinação de Magnésio em méis por MIP OES após solubilização alcalina.

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Iniciação Científica

Autores

Ferreira, W.Q. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ) ; Pontes, R.G. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ) ; Dantas, K.G.F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ)

Resumo

O presente estudo teve como objetivo determinar Mg em amostras de méis por espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por micro-ondas (MIP OES) após solubilização alcalina com hidróxido de tetrametilamônio (TMAH) 25% (m/m) em meio aquoso. O elemento estudado foi determinado em soluções obtidas após solubilização com TMAH. Os teores de Mg encontrados nas amostras variaram de 122,90 à 136,26 mg/kg. O procedimento proposto se mostrou eficiente e também uma alternativa eficaz ao tradicional procedimento de preparo de amostras. Além disso, com o uso do TMAH se reduziu a dependência por ácidos corrosivos e tóxicos, além do custo da análise.

Palavras chaves

Solubilização Alcalina; TMAH; MIP OES

Introdução

Entende-se por mel como uma substância doce produzida, principalmente, por abelhas melíferas, a partir do néctar de flores, secreções de partes vivas das plantas ou excreções de insetos sugadores de plantas. (Brasil, 2000). O mel é uma substância viscosa rica em açúcares, com alto valor energético (Alves et al., 2005). Sua composição é de aproximadamente 81% de carboidratos, 18% de água e cerca de 1% de proteínas, vitaminas, ácidos orgânicos e minerais (Leme et al., 2013). Os métodos mais difundidos de preparo de amostras para análise de metais utilizados são os métodos espectroanalíticos. Geralmente, estes métodos envolvem digestão ácida (Korn et al., 2010). No entanto, recentemente, passou-se a utilizar hidróxido de tetrametilamônio (TMAH) com a finalidade de solubilizar amostras biológicas, e assim reduzir ou eliminar a dependência exclusiva de ácidos inorgânicos altamente corrosivos e tóxicos (Silva et al., 2012). O TMAH consiste em uma base orgânica forte que torna o método de preparo de amostras rápido, simples e reprodutivo (Korn et al., 2010). Outra vantagem é que para a solubilização de amostras são necessárias pequenas quantidades de TMAH o que resulta em um menor volume de diluição, o que é importante para análise de elementos traços (Silva et al., 2012). A espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por micro-ondas (MIP OES) tem sido utilizada para a determinação de elementos em diferentes tipos de matrizes como, por exemplo, alimentos (Ozbek, Akman, 2016), diesel e biodiesel (Amais et al., 2013). Sendo assim, o presente estudo teve como objetivo desenvolver um procedimento analítico para a solubilização alcalina de amostras de méis usando TMAH e a determinação de Mg por MIP OES.

Material e métodos

Instrumentação: Um espectrômetro de emissão óptica com plasma induzido por micro-ondas (4100 Agilent Technologies, Melbourne, Austrália) equipado com nebulizador OneNeb inerte e uma câmara de nebulização ciclônica foi usado para determinar Mg nas amostras. Reagentes, soluções e amostras: As soluções foram preparadas com água ultrapura (resistividade 18,2 MΩ.cm) obtida a partir de um sistema de purificação de água Synergy UV (Millipore, Bedford, USA). Hidróxido de tetrametilamônio (TMAH) 25% (m/m) em meio aquoso foi utilizado para solubilizar as amostras. As soluções padrão para as curvas analíticas foram preparadas a partir da diluição de soluções estoque contendo 1000 mg/L de Mg (Sigma-Aldrich, USA). Cinco amostras de méis foram adquiridas em supermercados e farmácias de Belém-PA. Solubilização das amostras: O procedimento proposto foi adaptado de Szymczycha-Madeja (2017). Para a solubilização alcalina das amostras foi pesado aproximadamente 0,25g de cada amostra e em seguida, foram adicionados 200 µL de TMAH 25% (m/m) em meio aquoso. Os frascos volumétricos foram submetidos a um banho de ultrassom por 30 minutos e depois 1 mL de HNO3 14 mol L-1 foi adicionado. Após a adição do ácido nítrico, as amostras foram novamente submetidas ao banho de ultrassom por 380 segundos e em seguida para um banho termostatizado (Quimis, Banho Dubnoff). As amostras foram aferidas para 25 mL e a solução resultante foi então centrifugada (Sigma Laborzentrifugen, model 2k 15) por 10 minutos a 4500 rpm. O sobrenadante foi utilizado para a determinação de Mg por MIP OES. Todas as análises foram realizadas em triplicata (n=3).

Resultado e discussão

O limite de detecção (LD) e quantificação (LQ) por MIP OES foi calculado de acordo com Boumans (1982) usando a equação 1 e 2, respectivamente, onde RSDbranco é o desvio padrão relativo para 10 medidas consecutivas do branco; Cexp é a concentração usada no experimento de analito; In é a intensidade do ponto na curva; Ib é a intensidade do sinal no branco. Os valores de LD e LQ para as amostras digeridas em forno de micro-ondas com cavidade Start E (Milestone, Sorisole, Itália) e amostras solubilizadas com TMAH são apresentados na Tabela 1. O procedimento proposto foi mais sensível que o procedimento envolvendo digestão ácida (procedimento convencional). As concentrações de Mg em cinco amostras de méis comercializadas em Belém-PA (digeridas com HNO3 e solubilizadas com TMAH) foram determinadas por MIP OES e estão apresentadas na Tabela 2. Os teores de Mg obtidos no procedimento proposto após solubilização com TMAH variaram de 122,90 à 136,26 mg kg-1. Estes valores quando comparado com as amostras digeridas pelo procedimento de digestão ácida por micro-ondas foram próximos, exceto para amostra A. Os níveis de Mg encontrados neste estudo foram mais altos quando comparado aos valores (1,89 à 100,27 mg kg-1) encontrados por Lemos et al. (2017) em amostras de méis por ICP OES. Cghudzinska, Debska e Baralkiewicz (2012) também encontraram uma média de 59,95 mg kg-1 de Mg em méis usando um espectrômetro de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP MS). O método proposto para a determinação de Mg após solubilização alcalina mostrou boa exatidão com as recuperações obtidas variando de 102 a 110%.

Cálculo e Valores do limite de detecção (LD) e do limite de quantificação (LQ).


Concentrações de Mg (mg/kg) em amostras de méis por MIP OES e seus respectivos desvios padrão (média ± desvio padrão, n=3).

Conclusões

A determinação de Mg em amostras de méis por espectrômetro de emissão óptica com plasma induzido por micro-ondas (MIP OES) após solubilização alcalina se mostrou eficiente, e também, uma alternativa eficaz ao tradicional método de preparo de amostras. Além disso, com o uso do TMAH se reduz a dependência por ácidos corrosivos e tóxicos, favorecendo a análise de elementos traços.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao Grupo de Espectrometria Analítica Aplicada (GEAAp) da Universidade Federal do Pará pelo apoio e incentivo à pesquisa.

Referências

Alves, R. M. de O. Carvalho, C. A. L. de. Souza, B. de A. Sodré, G. da S. Marchini, L. C. 2005. Características físico-químicas de amostras de mel de melipona mandacaia smith (hymenoptera: apidae). Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 25(4): 644-650, out.-dez.

Amais, R. S., Donati, G. L., Schiavo, D., Nóbrega, J.A. 2013. A simple dilute-and-shoot procedure for Si determination in diesel and biodiesel by microwave-induced plasma optical emission spectrometry. Microchemical Journal. 106,318.

BRASIL. Ministério da Agricultura e Abastecimento. Instrução Normativa n° 11, de 20 de outubro de 2000. Regulamento técnico de identidade e qualidade do mel. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, 23 de Outubro de 2000.

Cghudzinska, M. Debska, A. Baralkiewicz, D. 2012. Method validation for determination of 13 elements in honey samples by ICP-MS. 17: 65-73

Korn, M. G. A.; Boa Morte, E. S.; Santos, D. C. M. B.; Castro, J. T.; Barbosa, J. T. P.; Teixeira, A. P.; Fernandes, A. P.; Welz, B.; Santos, W. P. C.; Santos, E. B. G. N. 2010. Sample preparation for the determination of metals in food samples using spectro analytical methods – a review. Apllied Spectroscopy Reviews, 43, 67-92.

Leme, A. B. P. Bianchi, S. R. Carneiro, R. L. Nogueira, A. R. A. 2013. Optimization of Sample Preparation in the Determination of Minerals and Trace Elements in Honey by ICP-MS. Food Anal. Methods. p. 1009-1015.

Lemos, M. S. Venturieri, G. C. Filho, H. A. D. Dantas, K. G. F. 2017. Evaluation of the physicochemical paramenters and inorganic constituents of honeys from the Amazon region. Journal of apicultural research.

Ozbek, N.; Akman, S. 2016. Microwave plasma atomic emission spectrometric determination of Ca, K and Mg in various cheese varieties. Food Chemistry. 192-295.

P. W. J. M. Boumans, Spectrochim. Acta, Part B, 1982, 37, 75.

Silva, C. S. da. Nunes, A. M. Oreste, E. Q. Acunha, T. S. Vieira, M. A. Ribeiro, A. S. 2012. Evaluation of sample preparation methods based on alkaline and acid solubilization for the determination of Na and K in meat samples by Atomic Spectrometric Techniques. J. Braz. Chem. Soc., Vol. 23, No. 9, 1623-1629.

Szymczycha-Madeja, A. 2017. Rapid method of element determination in rye crispbread by ICP OES. Arabian Journal of Chemistry 10, 3913-3919.