O estado da arte da cromatografia associada à espectrometria de massas acoplada à espectrometria de massas na análise de compostos tóxicos em alimentos

Chromatography combined with several different detection systems is one of the more used and better performing analytical tools. Chromatography with tandem mass spectrometric detection gives highly selective and sensitive analyses and permits obtaining structural information about the analites and about their molar masses. Due to these characteristics, this analytical technique is very efficient when used to detect substances at trace levels in complex matrices. In this paper we review instrumental and technical aspects of chromatography-tandem mass spectrometry and the state of the art of the technique as it is applied to analysis of toxic substances in food.

Intoxicação aguda por aldrin: relação dos níveis séricos com efeitos tóxicos no homem

Para correlacionar o quadro clínico com níveis séricos de aldrin e dieldrin, foram acompanhados 16 pacientes com intoxicação aguda por formulação de aldrin. Oito deles, de ambos os sexos, com idade de 1 a 37 anos, apresentaram apenas sintomas leves como náusea e desconforto, e alguns permaneceram assintomáticos. No soro de um deles foi encontrado 16,6 ppb de aldrin e em outro 1,41 ppb de dieldrin. Grupo de cinco pacientes apresentou sintomas de moderada severidade, incluindo náusea, vômitos, sonolência, dispnéia, sudorese, abalos musculares, elevação da tensão arterial e episódios isolados de convulsão, a maioria com restabelecimento do estado de saúde em 24 h. A idade deste grupo variou de 2 a 30 anos e os níveis séricos de aldrin se situaram entre 6,98 ppb e 26,3 ppb, enquanto o dieldrin variou entre 82,00 ppb e 314,18 ppb. Os três outros pacientes desenvolveram um quadro grave de intoxicação, correspondendo a duas tentativas de suicídio e um de origem ocupacional, com idades de 21 a 35 anos; dois deles foram a óbito, um apresentando dor abdominal, arreflexia, sudorese, dispnéia, hipertermia, leucocitose no início do internamente que evoluiu para leucopenia severa, convulsões generalizadas, coma, insuficiência renal aguda, edema agudo de pulmão e morte no sétimo dia de decorrida a intoxicação; outro apresentou níveis séricos de aldrin de 30,00 ppb e 720 ppb de dieldrin; e outro, com intoxicação mais severa, com êxito letal no terceiro dia de internação, apresentou níveis séricos de 747,3 ppb de aldrin e 1.314,00 ppb de dieldrin. O último paciente, com quadro de alteração do ritmo de sono, desorientação e convulsões, tinha um teor de aldrin sérico de 31,05 ppb e 147,11 ppb de dieldrin. Os resultados encontrados sugerem que não ocorre grande correlação entre os níveis séricos de aldrin ou de seu metabolito dieldrin com os sinais e sintomas clínicos em intoxicações agudas por este inseticida.

Determinação de metais tóxicos em cosméticos

Neste trabalho determinou-se o teor dos metais crómio, níquel, Chumbo e cádmio em produtos cosméticos. Foram analisados produtos de quatro categorias diferentes: cremes (de corpo e de rosto), protectores solares, batons (de cor e de tratamento) e lápis para olhos. Os produtos foram adquiridos em grandes superfícies e em “lojas chinesas”. Alguns produtos são de marcas conhecidas e outros são de “marca branca”. A determinação de metais foi efectuada por Espectrometria de Absorção Atómica com Câmara de Grafite (GFAAS), após digestão ácida das amostras. O estudo revelou a existência dos referidos metais na maioria dos produtos analisados. Os metais pesados detectados em maior concentração nas amostras foram o níquel e o crómio. Os produtos onde se verificou maior concentração de níquel e crómio foram os batons de cor e os lápis para os olhos. O cádmio foi o metal detectado num maior número de amostras, mas em concentrações muito baixas. A concentração mais elevada de chumbo foi detectada num protector solar. Com os resultados obtidos pretende-se demonstrar a existência de crómio, níquel, chumbo e cádmio em produtos cosméticos, apesar de a legislação proibir a sua presença. Esta legislação revela ser inadequada pois não impões a análise à presença de metais e não define limites máximos para estes, impondo a concentração zero relativamente à presença de metais pesados, o que para alguns produtos é irrealista. A presença de metias pesados nestes produtos revela-se preocupante pois estes são aplicados directamente na pele e muitos deles em zonas sensíveis como lábios e olhos. O facto de alguns dos metais detectados terem efeitos nocivos para a saúde humana torna este assunto merecedor de futura atenção por quem os regula.

Quantificação de metais potencialmente tóxicos em mexilhão dourado (Limnoperna fortunei) por espectrometria de absorção atômica com fonte contínua e alta resolução empregando amostragem direta de sólidos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação sócio-económica e ambiental da co-combustão de carvão, biomassa e resíduos não tóxicos

Dissertação apresentada à Universidade Nova de Lisboa,Faculdade de Ciências e Tecnologia, para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente

Estudo exploratório – Caracterização da exposição a elementos tóxicos com recurso a metodologias multivariadas

O mercado das bebidas comerciais em Portugal tem aumentado ano após ano, sendo uma das principais fontes de hidratação não só da população portuguesa como europeia. Em contrapartida, sumos e néctares, analogamente ao arroz e à água, podem apresentar quantidades que embora sejam vestigiais, poderão ser expressivas relativamente a alguns contaminantes (arsénio, cádmio e chumbo), prejudiciais ao Homem, existentes no organismo humano através da bioacumulação. O estudo inicia-se com a realização de um questionário à população estudantil da FCT-UNL sobre os hábitos de consumo, que contou com a participação de mais de 500 alunos. Paralelamente e com um total de 23 sumos analisados pelo INSA, ao nível de 12 diferentes tipos de elementos químicos seguiram-se à análise estatística multivariada, com o intuito de separar sumos e néctares de acordo com os elementos químicos. Para este estudo utilizaram-se as análises de componentes principais e de clusters, considerando três abordagens diferentes ao tratamento do limite de quantificação. Tendo este estudo conduzido a resultados similares entre as abordagens, o passo seguinte centrou-se na análise dos sumos de laranja que contrariamente apresentam resultados díspares. Com o objectivo de quantificar o teor dos contaminantes presentes nos alimentos que fazem parte dos hábitos de consumo dos estudantes combinou-se a informação proveniente dos inquéritos com a informação da composição dos contaminantes e estimou-se a ingestão diária dos três químicos. Os valores estimados para a dose de ingestão tolerável provisória, no presente trabalho determinado numa base diária, ficam muito aquém dos valores toleráveis provisórios de ingestão tabelados, apresentando assim baixos níveis de nocividade para os alunos.

Níveis críticos e tóxicos de boro em solos de Pernambuco determinados em casa de vegetação

Pesquisas sobre a disponibilidade de B em solos são necessárias para avaliar o comportamento das culturas sob diferentes teores disponíveis desse elemento no solo. Com essa finalidade, foi realizado um experimento em casa de vegetação para avaliar a resposta de milho (Zea mays) a doses de boro (0, 2, 4, 6 e 12 mg dm-3) em dez solos de Pernambuco. O B disponível foi determinado por três extratores: água quente, ácido clorídrico 0,05 mol L-1 e Mehlich-1. Foram ainda determinados os níveis críticos (90 e 95 % da produção máxima de matéria seca) e tóxicos (equivalente à redução de 10 % da produção máxima) nos solos e na planta, além da descrição de sintomas de toxidez de B em milho. Os resultados demonstraram que os níveis críticos e tóxicos de B nos solos variaram de 0,4 a 2,3 mg kg-1 e de 1,8 a 8,3 mg kg-1, respectivamente. Em plantas de milho, os níveis críticos variaram de 13,8 a 129,6 mg kg-1, enquanto teores tóxicos foram obtidos entre 43,3 e 372,2 mg kg-1. O extrator que obteve a melhor correlação com o teor de B na planta foi o HCl 0,05 mol L-1, seguido pelo Mehlich-1 e pela água quente. A disponibilidade do B no solo pelo extrator HCl e os teores de B na folha foram afetados negativamente pelo aumento no teor de argila e matéria orgânica dos solos. Os solos que apresentaram plantas com maior teor de B no tecido vegetal mostraram sintomas mais graves de toxidez, fator associado à maior disponibilidade de boro em solos com textura mais arenosa e, ou, baixos teores de matéria orgânica.

Transporte e distribuição de potássio atenuam os efeitos tóxicos do sódio em plantas jovens de pinhão-manso

Muitos estudos têm evidenciado o papel do K em atenuar os efeitos causados pelo excesso de Na em plantas. Contudo os mecanismos de interação entre estes dois íons a nível de planta inteira ainda não estão bem compreendidos. Este trabalho foi realizado com o objetivo de caracterizar mecanismos fisiológicos envolvidos na interação entre K e Na em plantas jovens de pinhão-manso (Jatropha curcas) expostas a diferentes concentrações desses íons. O estudo foi conduzido em casa de vegetação em delineamento experimental inteiramente casualizado com esquema fatorial 2 × 2, envolvendo combinações de duas concentrações de K e Na com cinco repetições, em solução nutritiva, perfazendo os seguintes tratamentos: K0Na0 (ausência de K e de Na), K0Na1 (0 mmol L-1 de K e 50 mmol L-1 de Na); K1Na0 (10 mmol L-1 de K e 0 mmol L-1 de Na); K1Na1 (10 mmol L-1 de K e 50 mmol L-1 de Na). Os íons K e Na apresentaram forte antagonismo em termos de taxas de transporte em caule, pecíolos e folhas. Quando a concentração de K externo foi ausente, as plantas de pinhão-manso apresentaram elevada taxa de transporte de Na para as folhas, fato que contribuiu para sua acumulação excessiva na parte aérea, induzindo sintomas visuais de toxidez. Inversamente, a presença de níveis adequados de K no meio externo foi capaz de atenuar a acumulação excessiva de Na nas diversas partes da planta, pela diminuição do fluxo de Na no xilema. Dessa forma, concentrações adequadas de K nas raízes podem mitigar os efeitos adversos do excesso de Na e reduzir seu conteúdo em tecidos de pinhão-manso.

Uso da casca de coco verde como adsorbente na remoção de metais tóxicos

Green coconut shells were treated with acid, base and hydrogen peroxide solutions for 3, 6, 12 and 24 h for removing toxic metals from synthetic wastewater. The removal of ions by the adsorbent treated with 0.1 mol L-1 NaOH/ 3h was 99.5% for Pb2+ and 97.9% for Cu2+. The removal of Cd2+, Ni2+, Zn2+, using adsorbent treated with 1.0 mol L-1 NaOH/3 h, was 98.5, 90.3 and 95.4%, respectively. Particle size, adsorbent concentration and adsorption kinetics were also studied. An adsorbent size of 60-99 mesh and a concentration of 30-40 g/L for 5 min exposure were satisfactory for maximum uptake of Pb2+, Ni2+, Cd2+, Zn2+ and Cu2+ and can be considered as promising parameters for treatment the aqueous effluents contaminated with toxic metals.

O estado da arte da cromatografia associada à espectrometria de massas acoplada à espectrometria de massas na análise de compostos tóxicos em alimentos

Chromatography combined with several different detection systems is one of the more used and better performing analytical tools. Chromatography with tandem mass spectrometric detection gives highly selective and sensitive analyses and permits obtaining structural information about the analites and about their molar masses. Due to these characteristics, this analytical technique is very efficient when used to detect substances at trace levels in complex matrices. In this paper we review instrumental and technical aspects of chromatography-tandem mass spectrometry and the state of the art of the technique as it is applied to analysis of toxic substances in food.

Análise exploratória rápida e não destrutiva (screening) da presença de elementos químicos tóxicos em material escolar por fluorescência de raios x

Compulsory in Brazil, toy certification aims to prevent possible risks in toy use. The Brazilian National Institute of Metrology (INMETRO) establishes the maximum concentration of toxic elements (TE) that may be present in toys. This study evaluates the presence of TE in different crayons, gouache and modeling clays using X-ray fluorescence. This technique is fast, has low operating cost and minimum sample pretreatment, resulting in a clean procedure without reagent consumption and waste generation. Bromine (in gouache) and Barium (in crayons) were the only potentially TE identified in the samples studied.

Purificação de metabólitos fúngicos com efeitos tóxicos sobre Meloidogyne incognita

Objetivando o desenvolvimento de novas metodologias de controle de fitonematóides, este trabalho buscou purificar as substâncias nematicidas produzidas por Cunninghamella elegans, Fusarium sp., Paecilomyces lilacinus eP. variotii. Esses fungos foram cultivados em meio líquido Czapek-Dox durante 15 dias, a 25 ºC, em agitador orbital. Em seguida, filtraram-se as misturas, o que permitiu a obtenção de soluções que foram concentradas sob vácuo e submetidas à purificação direcionada por testes in vitro com Meloidogyne incognita. Observou-se que os filtrados de P. lilacinus e P. variotii perdiam suas atividades nematicidas após a concentração sob vácuo, sugerindo que as substâncias ativas produzidas por esses fungos são consideravelmente voláteis. Para o filtrado de Fusarium sp., observou-se perda total da atividade contra M. incognita após fracionamento em coluna de sílica gel, indicando instabilidade da substância nematicida frente às condições empregadas.Do filtrado de C. elegans isolou-se uma substância que, em solução aquosa na concentração de 250 ppm, imobilizou 94% dos juvenis do segundo estádio de M. incognita expostos a tal solução durante 48 h.

Remoção de compostos tóxicos de solução aquosa por adsorção com zeólita sintetizada a partir de cinzas de carvão

A capacidade das zeólitas sintetizadas a partir da cinza de carvão brasileiro na remoção dos íons de Cd, Zn e do azul de metileno de soluções aquosas foi investigada. O material zeolítico preparado com a cinza de carvão do filtro manga apresentou a eficiência de remoção mais alta para os poluentes. A seletividade aos íons metálicos deste produto foi determinada como: Cd2+ > Zn2+. As capacidades máximas de adsorção encontradas foram 36,1 mg g-1 para o Zn2+, 76,3 mg g-1 para o Cd2+e 3,93 mg g-1 para o corante.

Distribuição de elementos tóxicos no estuário do rio Amazonas

A presença de elementos não essenciais nas águas superficiais do rio Amazonas é uma preocupação global, o objetivo da pesquisa foi estudar a distribuição dos elementos As, Al, Mn, e Pb na água do estuário do rio Amazonas. As amostras foram coletadas em três regiões distintas: Canal Norte (AP), Canal Sul (PA) e rio Pará (PA) em três profundidades, com um total de 84 amostras. A espectrometria de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado (ICPAES) foi utilizada para avaliar os teores de Al, Mn e Pb e a espectrofotometria de absorção atômica com geração de hidretos (HGAAS) foi usada para a análise do As. O As variou de <0,35 a 50,60 µg/L, o Al de <1,88 a 3347,70 µg/L, o Mn de 0,13 a 403,39 µg/L e Pb de <0,18 a 57,78 µg/L. Em média As (canal Sul), Al (todas as regiões), Mn (canal Norte e Sul) e Pb (canal Norte e Sul) se encontraram em valores acima do permitido pela legislação brasileira. Os elementos podem ter origem antrópica originária de atividade de mineração e industrial e origem natural proveniente de decomposição de rochas ígneas da bacia de drenagem do rio Amazonas que disponibilizam o elemento na forma ligada ao material particulado em suspensão.

Tolerância de fungos ectomicorrízicos e plantas associadas a níveis tóxicos de metais

As ectomicorrizas são associações entre raízes de plantas e fungos, de grande importância para a sobrevivência e crescimento vegetal, por aumentar o aporte nutricional e a proteção contra fatores adversos. Os fungos ectomicorrízicos podem quelar íons de metais tóxicos, retirando-os do solo e diminuindo os danos ao hospedeiro. Quatro isolados de fungos ectomicorrízicos foram utilizados neste estudo: UFSC-Sc68 (Scleroderma sp.); UFSC-Ch163 (Chondrogaster angustisporus); UFSC-Pt116 e UFSC-Pt188 (Pisolithus microcarpus). Mudas de Eucalyptus dunnii foram testadas quanto à sua tolerância aos metais alumínio (Al), cádmio (Cd), cromo (Cr) e manganês (Mn) misturados ao substrato de plantio, em dois experimentos em casa de vegetação. No primeiro, em ausência dos fungos e, no segundo, após inoculação com esses organismos. No experimento sem inoculação, o metal mais tóxico foi o Cr. Nenhuma planta sobreviveu nas doses 1000 e 10000 mg.kg-1 desse metal. Para os outros metais, a matéria seca diminuiu com o aumento da dose. Já no estudo com plantas inoculadas, o Cd foi o metal mais tóxico, que reduziu significativamente a sobrevivência e o crescimento das plantas. Os isolados fúngicos UFSC-Pt188 e UFSC-Ch163 foram os mais eficientes na proteção contra os metais, melhorando a sobrevivência e a produção de matéria seca das plantas. O isolado UFSC-Ch163, em particular, foi o mais eficiente na tolerância das plantas, o que indica seu potencial de utilização em solos contaminados para favorecer o estabelecimento e o crescimento das plantas.