Determinação de elementos essenciais e contaminantes em amostras biológicas empregando espectrometria atômica

Abstract

O estudo de elementos essenciais e contaminantes nas amostras biológicas é de grande importância visto que a variação da concentração destes é um parâmetro para detecção de diversas doenças e distúrbios metabólicos provocados pela exposição a substâncias tóxicas e medicamentos. O objetivo deste trabalho foi propor um método analítico visando avaliar o efeito da furosemida (diurético de alça) sobre a composição mineral (Mg, Cu, Fe, Se, Zn, Cd e Pb) em amostras biológicas (fígado, rim, coração, pulmão e soro) de ratos Wistar por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES). Para a decomposição das amostras foi utilizado um procedimento por via úmida, com adição de ácido nítrico e peróxido de hidrogênio, empregando forno de microondas com cavidade. As figuras analíticas de mérito (precisão, limites de detecção (LOD) e quantificação (LOQ) e efeito de matriz) foram determinadas para o procedimento proposto. A exatidão foi verificada com material de referência certificado fígado bovino NIST 1577b e por comparação com método de referência da AOAC (Association of Official Analytical Chemists). O procedimento proposto foi aplicado para avaliação dos efeitos da furosemida sobre a composição corporal de elementos essenciais e contaminantes de ratos Wistar. Os dados para Se, Cd e Pb foram abaixo do LOQ, sendo necessário a utilização de técnicas mais sensíveis como GF AAS e ICP-MS para a quantificação desses elementos em amostras biológicas. Em relação ao comportamento dos minerais nas amostras biológicas estudadas, o Cu, nas amostras biológicas dos ratos machos, este apresenta uma redução no fígado, rim e coração, mantendo-se constante no pulmão. Nas fêmeas há um aumento no fígado e redução no rim, coração e pulmão. Para o Fe, o comportamento é semelhante entre machos e fêmeas, com redução no fígado, rim e soro e aumento no coração e pulmão. O Mg apresenta uma constância no fígado e pulmão, redução no rim, coração e aumento no soro para machos, enquanto para fêmeas, em fígado e rim permanecem constantes e há redução no coração, pulmão e soro. Já o Zn reduz no fígado e rim dos machos e se mantém constante no coração e pulmão, sendo o inverso para as fêmeas. Foi encontrando como resultados uma extração dos elementos Mg, Cu e Zn em todos os tecidos biológicos estudados em uma magnitude de 16,8; 15,1 e 6,4 % para ratos machos e 13,0; 16,5 e 8,1 % para fêmeas, após a administração da furosemida em todos os animais estudados. O Fe apresentou um aumento de 21,8% e 5,1%, em todos os tecidos biológicos estudados, para ratos machos e fêmeas respectivamente, concluindo que a furosemida não traz prejuízos para a saúde com relação à perda de elementos essenciais

The study of essential elements and contaminants in biological samples is of great importance since the variation of the concentration of these is a parameter for the detection of various diseases and metabolic disorders caused by exposure to toxic substances and medicines. The aim of this study was to propose an analytical method to evaluate the effect of furosemide (loop diuretic) on the mineral composition (Mg, Cu, Fe, Se, Zn, Cd and Pb) in biological samples (liver, kidney, heart, lung and serum) of rats by optical emission spectrometry with inductively coupled plasma (ICP OES). For decomposition of the samples we used a procedure by wet, with the addition of nitric acid and hydrogen peroxide, using a microwave cavity. The analytical figures of merit (precision, limit of detection (LOD) and quantification (LOQ) and matrix effect) were determined for the proposed procedure. The accuracy was checked with certified reference material NIST 1577b bovine liver and by comparison with reference method AOAC (Association of Official Analytical Chemists). The proposed procedure was applied to assess the effects of furosemide on body composition of essential elements and contaminants in rats. The data for Se, Cd and Pb were below the LOQ, necessitating the use of more sensitive techniques such as GF AAS and ICP-MS for quantification of these elements in biological samples. As for the behavior of minerals in biological samples studied, the Cu in biological samples from male rats, this presents a reduction in the liver, kidney and heart, remaining constant in the lung. In females there is an increase in the liver and reduction in kidney, heart and lung. For Fe, the behavior is similar between males and females, with a reduction in the liver, kidney and serum and increased heart and lung. Magnesium has a constancy in the liver and lung, reduction in kidney, heart and an increase in serum for males as for females, liver and kidney remain constant and there is a reduction in heart, lung and serum. Already reduces the Zn in the liver and kidney of males and remained constant in the heart and lungs, and the converse for females. Was found as a result of the extraction elements Mg, Cu and Zn in all biological tissues studied in a magnitude of 16.8, 15.1 and 6.4% for males and 13.0, 16.5 and 8.1 % for females, after administration of furosemide in all animals studied. Fe showed an increase of 21.8% and 5.1% in all biological tissues studied, for males and females respectively, concluding that furosemide does not bring harm to health in relation to loss of essential elements