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