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dc.creatorBitencourt, Gustavo Rossato
dc.date.accessioned2022-03-25T17:26:22Z
dc.date.available2022-03-25T17:26:22Z
dc.date.issued2021-09-09
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/23942
dc.description.abstractIn this work the suitability of microwave induced plasma optical emission spectrometry (MIP OES) for the determination of essential and non-essential elements in dietary supplements was evaluated. In this purpose, thirteen dietary supplement samples of several classifications (vitamins/minerals, minerals, amino acids, and botanicals) were digested by microwave-assisted wet digestion (MAWD) in their whole form for further determination of essential (Ca, Co, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, and Zn) and non-essential (Ag, Al, B, Ba, Be, Cd, Cr, La, Li, Ni, Pb, Sr, and V) elements by MIP OES. After defining the most suitable operating conditions for MIP OES, potential interferences by major concomitants (C, Cl, Ca, K, Na, and S) were evaluated, as well as those by residual acidity of digests. The feasibility of the simultaneous determination of As and Hg by CVG-MIP OES was also evaluated, looking to obtain limits of quantification (LOQs) in compliance with maximum concentrations allowed for these elements in dietary supplements according to USP General Chapter 2232 and EC 629/2008 (only for Hg). A multimode sample introduction system (MSIS) was used, and several system setups were evaluated to improve the signal-to-noise ratio. The critical conditions for volatile species generation were optimized, as the reagents concentrations (NaBH4 and HCl), the reaction coil length, the flow-rate, and methods for the pre-reduction of As5+ to As3+. After optimizing the determination conditions, the study of interferences showed a suppression in some situations leading to a minimum dilution factor (2 and 50-fold) to samples with higher concentrations of Ca, Na, and K. The LOQs were in the range of 0.010 (Be) to 39.2 μg g-1 (Ca) and were dependent on the sample mass used for decomposition (from 0.6 to 1.6 g in the commercial product). There was a prevalence of essential and non-essential elements in vitamins/minerals, minerals, and botanicals dietary supplements, whereas lower concentrations were found in the dietary supplements of amino acids. Although the concentration of many elements was not in agreement with that which is labeled, all were in a concentration below the recommended dietary allowances (RDAs), exception for those with the concentration intentionally higher. Accuracy of results obtained by MIP OES was evaluated by comparison with those obtained by ICP OES and/or ICP-MS, with no statistical difference between them (t-test). Moreover, for the CRMs NIST 1572 and NIST 1575a, the results showed no statistical difference with the certified values (t-test). For the simultaneous determination of As and Hg by CVG-MIP OES, a suitable condition was established that led to signal improvement by 3 and 12-fold for As and Hg, respectively, compared with those intensities obtained using conventional nebulization. The LOQs obtained for As and Hg ranged from 0.058 to 0.187 and 0.126 to 0.403 μg g-1, respectively, which were below 1.5 μg g-1, limit stipulated by USP normative for both elements. Whereas the concentration of Hg in all samples was below to the LOQs, the concentration of As ranged from 0.099 to 0.274 μg g-1. The results by CVG-MIP OES presented no statistical difference with those obtained by ICP-MS for As (after decomposition by combustion) and CVG-ICP-MS, for Hg (after MAWD) (t-test). For the CRMs NIST 1572 and NIST 1575a, the results by CVG-MIP OES for As and Hg showed no statistical difference when compared to the certified values (t-test). Also, recovery tests at three concentration levels were performed for As and Hg and recoveries ranged from 93 to 108%. The MIP OES proved to be a suitable technique for the determination of essential and non-essential elements, including As and Hg by CVG-MIP OES, in dietary supplements, demonstrating to be a feasible alternative to the quality control of these products.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectMIP OESpor
dc.subjectSuplementos alimentarespor
dc.subjectElementos essenciaispor
dc.subjectElementos não essenciaispor
dc.subjectCVG-MIP OESpor
dc.subjectDietary supplementseng
dc.subjectEssential elementseng
dc.subjectNon-essential elementseng
dc.titleDeterminação elementar e avaliação da geração química de vapor para determinação simultânea de As e Hg em suplementos alimentares por MIP OESpor
dc.title.alternativeElemental determination and evaluation of chemical vapor generation for simultaneous determination of As and Hg in dietary supplements by MIP OESeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoNeste trabalho foi avaliada a adequabilidade da técnica de espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por micro-ondas (MIP OES) para a determinação de elementos essenciais e não essenciais em suplementos alimentares. Para isso, treze amostras de suplementos alimentares de diferentes composições (vitamínicos/minerais, minerais, aminoácidos e botânicos) foram decompostas na sua forma original utilizando o método de decomposição por via úmida assistida por radiação micro-ondas (MAWD) para posterior determinação de elementos essenciais (Ca, Co, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na e Zn) e não essenciais (Ag, Al, B, Ba, Be, Cd, Cr, La, Li, Ni, Pb, Sr e V) por MIP OES. Após a definição das condições operacionais mais adequadas para a determinação por MIP OES, foram avaliadas potenciais interferências provocadas por concomitantes majoritários (C, Cl, Ca, K, Na e S), bem como pela acidez residual dos digeridos. A viabilidade da determinação simultânea de As e Hg por CVG-MIP OES também foi avaliada, buscando a obtenção de limites de quantificação (LQs) que atendessem às concentrações máximas permitidas para esses elementos em suplementos alimentares, segundo as normas USP General Chapter 2232 e EC 629/2008 (apenas para Hg). Foi utilizada uma câmara de nebulização multimodo (MSIS), sendo avaliadas diferentes montagens do sistema para melhorar a razão sinal/ruído. Foram otimizadas as condições críticas de geração das espécies voláteis, como a concentração dos reagentes (NaBH4 e HCl), o comprimento do caminho reacional, a vazão das soluções e métodos de pré-redução do As5+ para As3+. Otimizadas as condições de determinação, a avaliação de interferências por concomitantes majoritários indicou supressão em algumas situações, o que levou a diluição dos digeridos (entre 2 e 50 vezes) para amostras com maiores concentrações de Ca, Na e K. Os LQs foram da ordem de 0,010 (Be) a 39,2 μg g-1 (Ca) e foram dependentes da massa de amostra utilizada para decomposição (de 0,6 a 1,6 g na formulação comercial). Observou-se prevalência de elementos essenciais e não essenciais nos suplementos alimentares vitamínicos/minerais, minerais e botânicos, enquanto que foram encontradas menores concentrações nos suplementos alimentares de aminoácidos. Apesar de a concentração encontrada para muitos elementos não estar de acordo com a informada nos rótulos, todos estavam presentes em concentração abaixo dos limites de exposição diários recomendados (RDAs), com exceção daqueles que possuem concentração acima, de forma intencional. A exatidão dos resultados obtidos pela técnica de MIP OES foi avaliada via comparação com os resultados por ICP OES e/ou ICP-MS, não tendo sido observada diferença estatística significativa entre eles (t-student). Além disso, para os CRMs NIST 1572 e 1575a os resultados não apresentaram diferença estatística significativa em relação aos valores certificados (t-student). Para a determinação simultânea de As e Hg por CVG-MIP OES foi estabelecida uma condição adequada que levou à melhora de 3 e 12 vezes nos sinais de As e Hg, respectivamente, quando comparados às intensidades obtidas utilizando a nebulização convencional. Os LQs obtidos para As e Hg por CVG-MIP OES foram de 0,058 a 0,187 e 0,126 a 0,403 μg g-1, respectivamente, os quais ficaram abaixo de 1,5 μg g-1, limite estipulado pela norma USP para ambos os elementos. Enquanto a concentração de Hg em todas as amostras ficou abaixo dos LQs do método, a concentração de As variou de 0,099 a 0,274 μg g-1. Os resultados por CVG-MIP OES não tiveram diferença estatística significativa em relação aos obtidos por ICP-MS para As (após decomposição por combustão) e CVG-ICP-MS, para Hg (após MAWD) (t-student). Para os CRMs NIST 1572 e 1575a os resultados por CVG-MIP OES para As e Hg não apresentaram diferença estatística significativa quando comparados com os valores certificados (t-student). Também, ensaios de recuperação em três níveis de concentração foram realizados para As e Hg, com recuperações variando de 93 a 108%. A técnica de MIP OES demonstrou-se ser adequada para a determinação de elementos essenciais e não essenciais, incluindo As e Hg por CVG-MIP OES, em suplementos alimentares, indicando ser uma opção viável para o controle de qualidade desses produtos.por
dc.contributor.advisor1Mello, Paola de Azevedo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2189500441942469por
dc.contributor.referee1Dressler, Valderi Luiz
dc.contributor.referee2Schiavo, Daniela
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3578873746306050por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentQuímicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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