Desenvolvimento de métodos analíticos e estudo de interferências para a determinação de elementos Terras Raras em sangue por ICP-MS
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Data
2021-07-31Primeiro membro da banca
Müller, Edson Irineu
Segundo membro da banca
Bolzan, Rodrigo Cordeiro
Terceiro membro da banca
Rodrigues, Luiz Frederico
Quarto membro da banca
Mortari, Sergio Roberto
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Neste trabalho foram investigados cinco métodos analíticos para a determinação de elementos terras
raras (REE) em sangue por espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (ICPMS):
i) vaporização eletrotérmica e espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado
(ETV-ICP-MS), ii) digestão por via úmida com aquecimento convencional em sistema aberto (CWDOS),
iii) digestão por via úmida com aquecimento convencional em sistema fechado (CWD-CS), iv)
digestão por via úmida assistida por radiação micro-ondas em câmara única de reação (MAWD-SRC)
e v) combustão iniciada por micro-ondas (MIC). Para os métodos da CWD-OS, CWD-CS, MAWDSRC
e MIC, os quais utilizaram a nebulização ultrassônica (USN), foi feita uma investigação
sistemática de possíveis interferências para a determinação dos REE usando esse sistema de
introdução de amostra. Foi investigado o efeito da concentração de Ca, Fe, K, Mg, Na, C (a partir do
ácido cítrico, frutose e de digeridos de fígado bovino), bem como o efeito da concentração de HNO3,
HCl e água régia. De maneira geral, efeitos de supressão de sinal para todos os REE a partir de 50
mg L-1 de Na e K, 75 mg L-1 de Ca e 100 mg L-1 de Mg e Fe foram observados nesse estudo. Na
avaliação do efeito do C (proveniente do ácido cítrico e da frutose), observou-se aumento na
intensidade do sinal dos REE a partir de 250 mg L-1. Para a concentração de HNO3 e água régia,
observou-se supressão de sinal dos REE a partir de 10 e 20%, respectivamente. Por outro lado, não
foram observadas interferências na determinação dos REE na faixa de 5 a 30% de HCl.
Adicionalmente, foi feito um estudo a partir de dois delineamentos fatoriais completos (23)
investigando o efeito da concentração concomitante de Fe, K e Na e de C, Na e K, respectivamente,
na determinação dos REE por USN ICP-MS. Foi observado que o somatório das concentrações de
Na e K (50 mg L-1) causam interferências na terminação dos REE. Ainda, estes efeitos de supressão
causados pelo Na e K, competem com os efeitos de aumento da intensidade de sinal causados pela
presença de C ( a partir do ácido cítrico). Os resultados obtidos por digestão por via úmida assistida
por radiação micro-ondas (MAWD) foram utilizados como valores de referência para os métodos
analíticos desenvolvidos. Cada método analítico foi otimizado em função de parâmetros
experimentais, como massa de amostra, temperatura, tempo, concentração de solução digestora,
entre outros. Os métodos analíticos investigados foram aplicados para amostras de sangue humano
(amostras A, B e C), sangue bovino e suíno (amostra D e E, respectivamente). Ainda, foi utilizada
amostras de fígado bovino e suíno (amostra F e G, respectivamente), provenientes dos mesmos
animais que forneceram as amostras D e E. Adicionalmente, uma amostra de fígado bovino (amostra
H) foi utilizada para os experimentos de interferências. Com relação a ETV-ICP-MS, independente
das condições experimentais utilizadas, observou-se que este método não foi adequado para a
determinação de REE em sangue, possivelmente devido a dificuldade de separar os REE dos metais
(Fe, Na e K) consituintiuintes do sangue. É importante destacar que a massa de sangue utilizada nos
métodos da CWD-OS, CWD-CS, MAWD-SRC e MIC é dependente da concentração de Na e K
presentes em cada amostra, visto às interferências observadas no estudo sistemático para a
determinação de REE por USN-ICP-MS. O método da CWD-OS, não foi considerado adequado para
a digestão de sangue, pois independente da solução de digestão utilizada, obteve-se digeridos com
gordura em suspensão. Por outro lado, o método da CWD-CS foi adequado para a digestão de 0,4 g
de sangue líquido usando 5 mL de HNO3 3 mol L-1 + 1 mL de H2O2 30%. No método da MAWD-SRC,
foi possível a digestão de 2 g de sangue utilizando 6 mL de HNO3 1 mol L-1, a 270 ºC durante 15 min.
A MIC permitiu a digestão de 0,45 g de sangue utilizando 6 mL de água régia como solução
absorvedora. Em vista dos métodos de preparo de amotras desenvolvidos, é importante salientar que
a escolha por cada um deles depende diretamente da concentração dos interferentes presente nas
amostras, a frequência analítica e a instrumentação disponível em cada laboratório.
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