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DETERMINACIÓN DE PLOMO EN EL
PELO Y SU ANÁLISIS SEGMENTARIO
POR
MUESTREO
SÓLIDA
ESPECTROMETRÍA DE ABSORCIÓN
ATÓMICA ELECTROTÉRMICA
ANDREA CAROLINA SILVA
CLAUDIA LORENA MACIAS
MIGUEL FERNANDO MOLANO
Spectrochimica Acta Part B 65
(2010) 340–344
journal homepage:
www.elsevier.com/locat e/sab
Istanbul Technical University, Faculty of
Science and Letters, Department of
Chemistry, 34469, Maslak, Istanbul,
Turkey
INTRODUCCIÓN
O Pb y sus compuestos pueden ser altamente
tóxicos para el ser humano-cuerpo.
O El cabello es importante ya que es un
material para la determinación de
sustancias, especialmente cuando los
fluidos corporales no están disponibles para
investigar un caso envenenamiento o
efectos de las fuentes ambientales,
nutricionales o profesional en el cuerpo.
INTRODUCCIÓN
O El análisis de fluidos y tejidos corporales ofrece
información sobre todo el nivel de analito durante el
tiempo de muestreo o pasado cercano.
O importante evidencia para las investigaciones
forenses.
O Tradicionalmente, el cabello se digiere para la
determinación de su huella elemento de contenido
(ETAAS). En el análisis de rutina de trazas de
elementos en el cabello por AAS o inductiva con
plasma acoplado espectrometría de emisión atómica
(ICP-AES), el pelo está necesariamente digieren
principalmente en ácidos o en raras ocasiones en las
bases .
O describe el uso de Pd coloidal como modificador
para la determinación de Cd, Pb, As y Se en la
sangre entera, suero, pelo materiales estándar
de referencia y muestras de algas. Las muestras
fueron digeridos y los beneficios de Pd coloidal
como un modificador mostró:
O Pb de pelo perfiles longitudinales de pelo se
midieron en una población de hombres
eslovenos (18-25 años) con "cinta " toma de
muestras sólidas (SS-ETAAS).
experimental
O Aparato:
O espectrofotómetro de absorción atómica equipado con
sistema de corrección de fondo de deuterio, transversalmente
se calienta el horno de grafito y automática SSA inyector
automático 61 para muestras sólidas.
O Una lámpara de cátodo hueco (Unicam Sistemas analítica) se
utilizó como la fuente de radiación primaria para Pb con una
corriente de 4,0 mA. La línea de resonancia principal a 283,3
nm
O Se utilizó para todas las determinaciones con un ancho de
banda espectral de 0,8 nm.
O Tubos de grafito recubiertos pirolíticamente (Analytik Jena,
Parte N º 07-8101225) y las plataformas de grafito recubiertos
pirolíticamente (Analytik Jena, No. de la pieza 07 hasta
8.131.225), diseñados para la toma de muestras sólidas.
O Las muestras que fueron puestos a las plataformas se
O
O
O
O
pesaron de forma automática en la microbalanza del
automuestreador precisamente a nivel 0,001 mg y
transportados en el tubo de nuevo automáticamente con
pinzas robóticas .
Para obtener las mismas condiciones de calentamiento
con muestras sólidas, las soluciones se pipetearon
manualmente a las plataformas mismas muestras sólidas,
utilizando una pipeta Eppendorf 10.
Tijeras de plástico se utilizan para cortar mechones de
pelo en 0,5 cm de segmentos.
horno de grafito para la determinación de Pb en este
estudio se presentan en la Tabla 1.
un CEM MARS-5 microondas sistema de digestión se utiliza
para la disolución de muestras.
O Procedimiento: Las muestras de cabello se
lavaron de acuerdo con el procedimiento
descrito por OIEA, a saber, una vez con
acetona; tres veces con agua destilada y de
nuevo una vez con acetona y se secó a
75°C.
O El procedimiento de molienda duró 20 a 30
minutos dependiendo del tamaño y la
homogeneidad de los polvos de pelo exigido
en presencia de nitrógeno líquido.
O homogéneo no se pudo obtener. Aproximadamente
0.05-1.0 mg de muestra seca se cargó en las
plataformas de muestreo sólido inyector automático y
las muestras fueron entonces automáticamente
pesadas y se transfirieron en el horno.
O Para el análisis total y segmentaria por el SS-AAS, los
cabellos fueron recortadas sobre una superficie limpia
y sin problemas con cintas adhesivas y luego se corta
como 0,5 cm segmentos que fueron los apropiados
para encajar en la cavidad de las plataformas.
Efectos de los reactivos
modificadores y
auxiliares
Esta tabla representa la cantidad de plomo en
el cabello por el método de muestreo solido.
En ausencia de cualquier modificador, la
temperatura de pirolisis es permitida en
estándares acuosos.
O Sin embargo el contenido de plomo en las muestras de
cabello fue de alrededor 10g de Pd y 3g de nitrato de mg a
600 grados centígrados.
O En este caso, incluso cualquier pequeña diferencia entre las
concentraciones del analito y del blanco preparado puede
provocar graves errores intolerables y relativamente grandes.
O Cuando el modificador mas solución auxiliar
(10 mg de Pd,
3g de Mg, 0,1% de H2O2, 1%de HNO3) todo esto se añadió a
la muestra solida, y el plomo se mantuvo estable hasta una
temperatura de 1000 °C.
O Sin embargo, en cuanto a método de solución, incluso a 1000
° C de la pre-tratamiento térmico, el valor de fondo para
(10 mg de Pd 3 μg Mg 0,1% de H2O2 1% de HNO3) sigue
siendo elevado y su contenido de plomo (valor en blanco) se
encontraba en el mismo nivel que los de las muestras de
cabello introducidas en el horno. Como se mencionó
anteriormente, esto puede causar resultados erróneos. Se
debe mencionar que la adición de un tensioactivo, por
ejemplo Triton X-100 para la dispersión de los reactivos en
toda la muestra sólida causado algunos polvos sólidos pelo a
extenderse fuera de la plataforma y por lo tanto no puede
aplicarse con éxito.
O cuando el modificador mencionado + mezcla auxiliar no
es añadió en muestras solidas de cabello, el plomo
todavía se mantuvo en el horno hasta 800 ° C a 900 ° C
y la señal de fondo era bastante baja.
O Por otra parte, casi no se detectó valor en el blanco.
Obviamente, el plomo en el pelo está protegido por su
propia matriz física y química, que era una oportunidad
para determinar el plomo en el cabello sin ningún
modificador reactivo y digestión auxiliar. Además, los
reactivos añadidos causado altos valores en blanco.
O Las desviaciones estándar para el plomo en la CRM
pelo era más elevado en relación a técnica de solución.
Puesto que la cantidad de muestra solida utilizada para
muestreo (<1 mg) es menor que para el método de
digestión (50 mg) cualquier imperfección en la
distribución del analito en la muestra, incluso en micro
escala tiene una precisión mucho menor.
Efecto de la cantidad de
muestra
O En numerosos artículos y libros, se indicó que en
el SS-AAS, no sólo la concentración de analito,
pero la cantidad de muestra introducida en el
horno es eficaz en la linealidad de la curva de
calibración, así [17,22]. Por lo tanto, incluso si la
cantidad de analito en la muestra sólida
introducida en el horno se encuentra en la parte
lineal de la curva de calibración elaborada con
soluciones estándar, la linealidad puede
deteriorarse debido a la cantidad inadecuada de
muestra sólida.
Figura 1
Figura 2
O El efecto de la cantidad de muestra sólida sobre la
sensibilidad de plomo se investigó entre 0.03mg y
2,00 mg de pelo sólida muestra de cabello CRM (ZC
NCS 81002b). Como se muestra en la fig. 2, la
linealidad no se deterioró hasta 1,8 mg de muestra de
cabello sólida CRM (ZC NCS 81002b), el contenido de
plomo de las cuales es de aproximadamente 7 ng y no
menor que la cantidad máxima permisible de plomo
en la curva de calibración lineal preparado con
solución estándar. Sin embargo, para todas las
muestras sólidas que contienen diferentes
concentraciones de plomo, la sensibilidad cayo de
nuevo por encima de 1,8 mg de muestra que la
cantidad de muestra en realidad limita la linealidad
también
Ventajas del muestreo solido
sobre la solución y técnicas
para pequeñas cantidades de
muestra
O
O
O
Puesto que el pelo se encuentra disponible en su mayoría en cantidades limitadas, la
elección de muestreo técnica con respecto a la cantidad de muestra es de vital importancia.
Como se mencionó anteriormente, cuando la distribución del analito no es homogénea en
micro escala, que es principalmente el caso, cantidades muy bajas de muestras entre 0.051.0 mg pesaron para el muestreo sólido representan sólo el contenido de plomo en sólo una
parte de pelo tomada - no el cabello conjunto. Como resultado, los valores de RSD
relativamente altas son inevitables entre diferentes muestras de cabello que en realidad se
produce por casi todos los análisis de muestreo sólidos.
Muestreo lechada necesita una perfecta molienda homogénea de las muestras muy
finamente. Sin embargo, el pelo es una muestra problemática a este respecto porque debido
a su elasticidad, no puede ser en polvo por medios usuales
Se necesita costosos molinos de circonio preferiblemente criogénicas, o al menos el
tratamiento de las muestras en nitrógeno líquido y en polvo a continuación en mortero de
ágata de nuevo en el frío. Como resultado, la molienda de cabello era problemático, poco
práctico, consume tiempo y abierta a la contaminación. A pesar de todos los esfuerzos, las
muestras de polvo pueden no ser perfectamente finas y homogéneas, que es exactamente
problema en el muestreo de suspensión. En el muestreo sólido, incluso si las muestras de
cabello se muelen, no es necesario para obtener una distribución de tamaño perfectamente
fina y homogénea de la muestra en polvo. Llegamos a la conclusión de que aunque algunos
estudios con aplicaciones exitosas se han aparecido en la literatura [23,24], el muestreo de
la suspensión es menos apropiado para el análisis del cabello en comparación con el
muestreo de sólidos y el procedimiento de digestión de la muestra.
La evaluación y validación del
método
O
O
En la mayoría de los documentos de toma de muestras sólidas, para obtener
mejores resultados analíticos (exactitud, precisión, etc), las muestras de la
plataforma fueron tratados con modificadores, por ejemplo, Pd, Mg, Ca, etc,
disolventes auxiliares POR EJEMPLO peróxido de hidrógeno, ácido nítrico,
etc y, por ejemplo tensioactivos Triton X-100. En realidad, todos estos intentos
están en contra del objetivo básico de muestreo concepto sólido porque una
de las ventajas de muestreo sólido es que ningún producto químico se usa. Si
algunos reactivos son añadidos en la muestra sólida en la plataforma, los
valores en blanco puede ser más alto y así menos reproducible con los
valores LD obtenidos a partir de las desviaciones estándar (3σ) de
introducciones repetitivas de piezas en bruto puede ser más elevado en
relación a los obtenidos directamente sin añadir ningún reactivo .
El límite de detección y límite de cuantificación se da como el 3σ y 10σ replica
obtenida de horno de vacío, respectivamente. El límite de detección (3σ, N =
10) y el de cuantificación (10σ, N = 10) para el análisis de muestreo sólido de
plomo eran 0,3 ng / g, y 1,0 ng / g, respectivamente.
O Los resultados analíticos para determinar el plomo en dos
muestras diferentes de CRM pelo por SS-ETAAS se dan en la
Tabla 2. La calibración se realiza con la técnica estándar de
calibración utilizando estándares acuosos. Los valores
certificados de los MRC ambos se encontraban en los límites
de confianza del 95%para los medios experimentales
encontrados por el SS-AAS. La desviación estándar relativa
de las concentraciones de plomo experimentales (NCS DC
73347) era bastante alto (12,5%). Sin embargo, como se
muestra en la tabla, el certificado Incertidumbre para que el
CRM es igualmente alta, debido a su falta de homogeneidad.
Hay tanto, la recuperación relativamente baja se puede
atribuir a falta de homogeneidad de la muestra. El valor
promedio de cinco análisis repetitivos obtenido a partir de
ultra bajas cantidades de muestras sólidas tomadas incluso 5
veces no puede representar el totalidad de la muestra,
especialmente si es heterogéneo. La homogeneidad del
CRM en microescala parece ser un problema más serio para
representar toda la muestra mediante un muestreo sólido.
El análisis por segmentos de
los cabellos
•
en el método de digestión húmeda la disolución de todas las muestras
capilares da el promedio de la mayor parte digerida y no se obtuvo ninguna
información cuando una persona fue expuesta a intoxicación lo cual es
importante especialmente en las investigaciones forenses para la datación
de cualquier exposición.
•
como resultado para la digestión húmeda del cabello después de un
cuidadoso control en blanco y un procedimiento cuidadoso de digestión, el
significado de los tres análisis repetitivos de CRM esta en los limites de las
desviaciones estándares del valor certificado.
•
si tan solo una concentración promedio de analito es requerida, esta es una
ventaja.
O
para los análisis segmentados ( la distribución de analito en micro escala a lo
largo de las hebras del cabello) o en el caso de que no haya suficiente
muestra, la muestra solida es ventajosa.
O
El análisis segmentario con cantidades muy bajas de pelo, de hecho
con una o unas pocas hebras permite conocer la historia de
es decir, las exposiciones en el pasado, cuando / lo que una persona estuvo
expuesta ante cualquier dosis excesiva.
O
El análisis segmentario de plomo en muestras de cabello a lo largo de la
longitud de hilos tomados de diversos personas fueron determinados por
muestreo sólida frente a estándares acuosos.
Dado que se había
demostrado que valores certificados se determinaron con éxito
contra estándares acuosos.
O
Para el análisis Por segmentos, cada hebra de cabello se cortó
en trozos de 0,5 cm que corresponde a un 15 a 20 días de periodo de
crecimiento.
O
La Fig. 3 muestra el cambio de concentración del plomo a lo largo de la longitud
de los cabellos de distintas personas que dio la cronología de su
exposición
/
ingesta
del
analito.
O
Cada punto en la cifra representa 0,5 cm de piezas correspondientes
a 20-30 días de la exposición / ingesta. Si la concentración de plomo en el pelo
piezas era demasiado baja para ser detectada en una sola hebra a
continuación, los dos o tres mechones de pelo tomadas de la misma región se
redujeron
en
0,5
cm
de
segmentos y poner en las plataformas.
O
El análisis por segmentos de una persona cabello se repitió 5 veces con la
misma longitud de las fibras capilares utilizando pelos diferentes tomadas de
la misma región del cuero cabelludo. Algunos mechones de pelo, incluso en la
misma longitud no puede ser en la misma fase de crecimiento.
O
En este caso, algunas diversidades entre los contenidos de plomo de mechones
de pelo diferentes a lo largo de las hebras mismas puede producirse en función
de la etapa de crecimiento, la tasa de analito admisión / exposición con tiempo,
etc que causan relativamente mayor desviaciones estándar.
CONCLUSIONES
O las ultra trazas de concentración de plomo en cantidades muy
pequeñas de pelo (incluso una hebra de cabello) podría ser
determinada por SS-AAS rápida, sencilla y precisa sin necesidad
de reactivos auxiliares (modificador (s) y / o digerir disolvente (s)
y agente tensioactivo).
O Además el análisis de plomo liderado a lo largo de las hebras del
cabello, puede ser desarrollado siempre y cuando la cronología de a
exposición de ingestión de analito en el pasado.
O Muchos
eventos de intoxicación aguda o crónica pueden ser
mejor
aclarados
después
de
meses
y en años hecho por este camino. Esto es especialmente de gran
importancia en la investigación forense y criminal para el diagnóstico
de
una
dosis
tóxica
alta
la exposición / ingesta o el envenenamiento de la víctima en el pasado.
GRACIAS