Determinação de elementos maiores e traço em tecidos de moluscos bivalves por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado

Abstract

O presente estudo propõe a determinação de elementos maiores e traço em invertebrados marinhos por Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP OES) após um procedimento assistido por radiação ultrassom e centrífuga, empregando ácidos diluídos. Um planejamento Doehlert de três fatores foi aplicado para otimizar a extração dos elementos nas amostras de bivalves (Mytella guyanensis, Anomalocardia brasiliana e Crassostrea rhizophorae). Os fatores foram: concentração da mistura ácida (HCl + HNO3 + H3CCOOH; 1-3 mol L-1), tempo de centrifugação (10-40 min.), e velocidade de rotação (6000-10000 rpm). A eficiência de extração expressa em percentual foi escolhida como resposta analítica no processo de otimização. Além disso, todos os experimentos foram realizados analisando o material de referência certificado NIST 1566b (tecido de ostra). O percentual de recuperação obtida nas amostras de material de referência certificado pela martiz Doehlert variou de 45-95, 8-52, 35-71, 67-102, 38-78, 61-92, 58-100, 39-85 e 51-91%, respectivamente, para Ca, Cd, Cu, K, Mg, Mn, Na, Sr, e Zn. Todavia, ponto de máximo não foi obtido. Portanto, a resposta múltipla foi escolhida para obtenção dos valores máximos de extração dos metais. As seguintes condições experimentais da resposta múltipla foram selecionadas: 20 min de tempo de extração, 9000 rpm de velocidade de rotação e 1,0 mol L-1 da mistura ácida. A fim de avaliar o efeito do ultrassom na extração dos elementos, uma porção de tecido de ostra certificado foi sonicada por 15 min em um banho de ultrassom à temperatura ambiente e a solução foi centrifugada nas condições otimizadas. Os resultados mostraram que o uso da sonicação antes da centrifugação promoveu um aumento na porcentagem de recuperação dos elementos estudados. A repetitividade do procedimento auxiliado por centrífuga e ultrassom foi avaliada pela determinação de elementos maiores e traço em 10 replicatas do material certificado. Os desvios padrões relativos (RSD) para o procedimento proposto variam entre 1,8 a 4,7. A exatidão do método foi confirmada pela análise de tecido de ostra certificado (NIST 1566b) e por comparação de método analítico de referência com procedimento de digestão ácida para o tratamento das amostras (microondas com cavidade). Os resultaldos da análise da exatidão de alguns elementos estudados mostraram que não havia diferenças significativas (p<0,05) entre o método proposto e o método de referência. Concomitantemente ao desenvolvimento do método analítico, as concentrações dos elementos menores e maiores em amostras dos bivalves coletados ao longo da Baía de Todos os Santos, Bahia, Brasil foram determinadas por ICP OES após o procedimento de digestão ácida em bombas Parr. Os resultados da determinação revelaram que as concentrações de As, Cu e Zn nos bivalves estavam acima dos limites máximos estabelecidos pela ANVISA e por agências especializadas em saúde internacionais. Esses valores de concentração sugerem que deve ser feita uma análise de risco a

The present study proposes the determination of major and trace elements in marine invertebrates by Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy (ICP OES) after a procedure assisted by ultrasound radiation and centrifugal, employing diluted acids. A three factor Doehlert design was applied to optimize the extraction of elements in bivalves (Mytella guyanensis, Anomalocardia brasiliana and Crassostrea rhizophorae). The factors were: concentration of acid mixture (HCl + HNO3 + H3CCOOH; 1-3 mol L-1), centrifugation time (10-40 min.), and rotation velocity (6000-10000 rpm). The extraction efficiency, expressed as a percentage, was chosen as the analytical response in the optimization process. In addition, all experiments were performed by analyzing the certified reference material NIST 1566b (oyster tissue). The percentage of recovery obtained in the samples of certified reference material by Doehlert varied from 45-95, 8-52, 35-71, 67-102, 38-78, 61-92, 58-100, 39-85 and 51-91%, respectively, for Ca, Cd, Cu, K, Mg, Mn, Na, Sr, and Zn. However, maximum point wasn’t obtained. So, the multiple response was chosen to obtain the maximum extraction of the metals. The following experimental conditions of multiple response were selected: 20 min of extraction time, 9000 rpm of the speed centrifuge and 1.0 mol L-1 of the acid mixture. In order to evaluate the ultrasound effect on the extraction of trace elements a portion of the certified oyster tissue sample was sonicated for 15min in an ultrasonic bath at ambient temperature, and then the solution was centrifuged at the optimized conditions. Results showed that the use of the sonication prior to the centrifugation promoted an increase in the percentage of recovery for most studied elements. The repeatability of the centrifugation and ultra- sound assisted procedure was evaluated by the determination of trace and major elements in 10 replicates of the oyster tissue certified material. The relative standard deviations (RSD) for the centrifugation and ultrasound assisted procedure varied between 1.8 and 4.7%. The accuracy of the method was confirmed by analysis of the certified oyster tissue (NIST 1566b) and by reference analytical method comparison with acid digestion procedure for the sample treatment (microwave cavity). The results of the analysis of the accuracy of some elements studied showed that there were no significant differences (p <0.05) between the proposed method and the reference method. Concurrent with the development of the acid extraction procedure, the major and trace concentrations of elements in mussel, oyster and clams samples collected from along coastal the zones of Todos os Santos Bay were determined by ICP OES after Parr acid digestion bombs. The results of determination showed that concentrations of As, Cu and Zn in the bivalves were above the limits established by ANVISA and international agencies specializing in health. These concentration values suggest that must be a health risk analysis mainly in the communities that collect the shellfish as a subsistence activity.