UNIVERSITATEA VALAHIA – TÂRGOVIȘTE
FACULTATEA DE ȘTIINȚE ȘI ARTE
CHIMIE
REFERAT BIOCHIMIE
Metode AAS de determinare a metalelor grele
din fluide biologice
PROFESOR:
Lect. Univ. Dr. Ana Maria Hossu
STUDENT :
Țăranu Isabella Daniela
Chimie, Anul II
Determinarea cromului din urină prin GF- AAS
1. Domeniul de aplicare
Cromul este între primele douăzeci dintre cele mai abundente elemente în scoarţa
terestră şi este larg răspândit în mediul înconjurător. Niciodată nu se găseşte în stare metalică
şi foarte rar în stare hexavalentă, cel mai larg răspândit fiind în stare trivalentă ca oxid în
combinaţie cu oxizii altor metale. Apa şi aerul conţin în mod frecvent urme de crom. Media
cantităţii de crom ingerate zilnic de adulţi a fost determinată şi este de aproximativ 25μg.
Indicatorii propuşi pentru monitorizarea biologică a muncitorilor expuşi la crom(VI)
sunt: concentraţia de crom din urină (cea mai importantă) şi eritrocite(se poate determina şi
cromul în firele de păr, dar rezultatele sunt dificil de interpretat).
Ionii de crom trivalenţi sunt rapid eliminaţi din sânge. Ionii de crom hexavalenţi sunt
reţinuţi mai mult timp datorită pătrunderii în celulele roşii ale sângelui. Urmează eliminarea
din sânge, cromul fiind excretat în principal din urină.
2. Referinţe normative
WHO Guidelines -Biological monitoring of chemical exposure in the workplace -
volumul I, 1996
3. Principiul metodei
Cromul din urină este determinat prin spectrometrie de absorbţie atomică cu cuptor
de grafit (GF-AAS) cu corectarea fundalului. Probele pot fi analizate folosind metoda cu
standard extern sau metoda ce utilizează standard intern.
Pascal şi Baily considera că efectul matriceal nu este destul de semnificativ
astfel încât să influenţeze rezultatul final şi prefera calibrarea folosind standarde apoase.
Probele de urină se diluează cu HNO3 conc. (la 10ml de urină se adaugă 0,1 ml de acid), iar
măsurarea absorbantei se face cu ajutorul efectului Zeeman.
Proba de urină diluată este analizată direct, fără un tratament suplimentar.
Interferenţa cu matricea biologică poate fi uşor eliminată prin folosirea corecţiei
"backgroundului"(cu lampa de cuart cu halogen sau compensarea Zeeman) şi procedeul cu
standard extern.
3
4. Reactivi şi aparatura
Trebuie folosiţi doar reactivi cu grad mare de puritate: - HNO3, conc.; HNO3 1%
(v/v) - standard calibrare: 1g/l; - sol de lucru 20μg/l
- Mg(NO3) x 6H2O sol. 0,1% în apa - modificator chimic - Sticlărie de laborator
uzuală.
Aparatele necesare sunt: - Spectrometru de absorbţie atomică cu corectarea
fundalului (efect Zeeman sau lampa de cuart cu halogen); - cuptor de grafit; - lampa catodica
specifica pentru crom; - tub de grafit; - înveliş pirolitic.
5. Prelevarea probelor
Probele de urină trebuie recoltate la sfârşitul schimbului de lucru, iar subiectul
trebuie să fie expus cel puţin 2 ore pentru ca rezultatul să fie semnifivativ pentru un schimb
întreg. Probele trebuie să fie recoltate după ce muncitorii şi-au schimbat hainele, pentru a
diminua contaminarea probelor. Urina trebuie să fie recoltată în recipiente din polietilenă şi
polipropilenă în soluţii diluate de acid(se spală o data cu HNO3 1mol/L şi apoi cu apă
ultrapură de două ori, după care se usucă).
6. Conservare, transport şi depozitare
Probele de urină ar trebui analizate cât mai curând posibil dupţă colectare. Este
recomandată acidularea probelor cu HNO3 sau CH3COOH. Conservanţilor folosiţi pentru
stabilizarea urinii trebuie să li se verifice conţinutul de crom înainte de utilizare. În cazul în
care se supun analizei în timp de 14 zile, probele pot fi refrigerate, altfel ele trebuie congelate.
Odata decongelate probele trebuie lucrate deoarece o noua congelare presupune modificarea
proprietăţilor probei.
7. Procedeul de lucru
Probele de urină se aciduleaza ( la 10ml urină se adaugă 0,1 ml acid azotic conc. )
Se prepară soluţia standard de lucru de conc. 20μg/l .
Se pun în locurile corespunzătoare blancul (HNO3 1%), soluţia standard ,
modificatorul chimic şi probele de urină.
4
Spectrometru de absorbţie atomică:
Lungimea de undă - 357,9nm
Corectarea fundalului - compensarea Zeeman sau lampa de cuart cu halogen
Determinarea analitică - determinarea înălţimii picului Cuptor de grafit Gaz inert -
argon Volumul injectat - 20μL
Programul temperatură - timp în cazul cuptorului de grafit depinde de tipul aparatului
şi sunt în meniul acestuia.
Etapa Temperatura°C Timp rampa (s ) Timp reținere (s )
Uscare 90 5 10
Uscare 120 10 10
Piroliza 1500 5 20
Atomizare 2500 0 5
Curatire 2600 1 3
Racire 20 3 5
8. Criterii analitice de baza
Limita de detecţie este de aproximativ 0,1μg/L (2 nmol/L);
Capacitatea de recuperare a metodei este de 96%;
9. Surse de posibile erori
O atenţie deosebită trebuie acordate pericolului contaminării cu factori exogeni.Din
acest motiv se recomandă curăţarea foarte strictă a tuturor recipientelor, eprubetelor şi a
sticlăriei folosite.
Substanţele chimice folosite trebuie să fie de înaltă puritate; blancurile reactivilor
trebuie să fie măsurate pentru fiecare set de probe.Blancurile probelor din apa pură trebuie să
fie stocate în containere speciale.
10. Alte metode analitice
Alte metode pentru determinarea cromului în materiale biologice sunt: o
chemiluminescenta o spectrometrie de absorbţie atomică combinată cu plasma cuplată
inductiv.
5
11. Interferenţe neanalitice
Solubilitate, valenţa şi forma fizică (fum, praf, ceata) a cromului determină absorţia,
distribuţia, şi eliminarea cromului din corp. Deci, muncitorii ce lucrează într-o largă varietate
de domenii pot fi expuţi la concentraţii asemănătoare de compuşi cu crom, dar, datorită
factorilor de mai sus vor excreta diferit cromul. Distribuţia şi eliminarea cinetică a cromului
acumulat sunt afectate de durata expunerii într-o zi de lucru la fel ca şi de perioada cât au fost
expusi.
Determinarea concentraţiei de crom din urină la sfârşitul zilei de muncă pare să fie
un bun indicator de expunere la compuşii solubili cu crom(VI); totuşi, ionii de crom(III)
contribuie probabil cel puţin în aceeaşi măsură la nivelul cromului din urină.
(Metodă adaptată şi verificată în cadrul Laboratorului de Toxicopatologie şi
Medicina Muncii CRSP Bucureşti)
BIBLIOGRAFIE
- WHO Guidelines -Biological monitoring of chemical exposure in the workplace -
volumul I, 1996
- Paschal DC, Bailey GG. Determination of chromium in urine with graphite
furnance atomic absorbtion spectroscopy using Zeeman correction. Atomic Spectroscopy
1991;12:151-4.
- Burguera J.L., Burguera M., Rondon C., Rodriguez L., Carrero P., - Determination
of chromium in urine by electrothermal atomic absorption spectrometry using different
chemical modifiers, J. Anal. Atomic Spectrometry, 14, 821-825, 1999
- Neagu C., Negru M., - Ghid privind aspecte generale de Toxicologie Industriala,
Institutul National de Sanatate Publica - 2013