AUTARQUIA ASSOCIADA UNIVERSIDADE DE SO PAULO

So Paulo 2011

Determinao dos nveis de chumbo em amostras de sangue por meio da tcnica de fingerstick associada espectometria de massas de alta resoluo com fonte de plasma acoplada indutivamente (HR/ICP/MS)

Newton Sold

Dissertao apresentada como parte dos requisitos para obteno do Grau de Mestre em Cincias na rea de Tecnologia Nuclear - Aplicaes Orientador: Prof. Dr. Jorge Eduardo de Souza Sarkis

AGRADECIMENTOS

Ao Professor Doutor Jorge Eduardo de Souza Sarkis, coordenador do

Grupo de Caracterizao Isotpica do Instituto de Pesquisas Energticas e

Nucleares (IPEN), pela orientao deste trabalho.

banca examinadora composta pelas professoras doutoras Maria

Lcia Cocato e Cibele Bugno Zamboni.

Ao Centro de Qumica e Meio Ambiente (CQMA) e ao IPEN pela infra-

estrutura disponibilizada.

Aos colegas do Grupo de Caracterizao Isotpica pelo

companheirismo em todos os momentos.

mestranda Talita Aparecida de Oliveira pela ajuda nas ilustraes.

ps-doutoranda Juliana Azevedo (IPEN) pelas crticas apresentadas

durante a elaborao da dissertao de mestrado.

Juliana Pacheco da Faculdade de Filosofia e Cincias e Letras

Humanas da USP (FFCLH/USP) pelas crticas e reviso gramatical durante a

elaborao da dissertao.

Ao pesquisador Doutor Ernesto Diaz, pelo suporte tcnico no

laboratrio.

Ao Professor Doutor Roberto Bockzo, do Instituto Astronmico e

Geofsico (IAG/USP), primeiro professor de fsica do ensino mdio, por ter me

despertado ao fascinante mundo da mais bsica das cincias.

Ao Professor Doutor Wayne, do Instituto de Fsica da Universidade de

So Paulo (IF/USP), que me ensinou a importncia de termos uma linguagem

precisa no mundo cientfico.

s colegas do CQMA, Vanessa Lameira, Juliana Isidoro e Dbora

Salvin, pela ajuda nas horas certas.

professora de ingls, Elide Mastena, pela ajuda nas tradues.

s funcionrias da secretaria de ps-graduao do IPEN Maria do

Rosrio e Ana Maiorino, pelo apoio na documentao.

s amigas do IF/USP, Flvia Volcov e Andra Taschetto, pelo

companheirismo e amizade durante e depois da graduao.

Ao Lama Michel Rimpoche, meu guru, por ter me ajudado a ter paz

espiritual, tolerncia e compaixo durante a execuo deste trabalho.

memria de Jos Alberto Ochi, pelas oportunidades como monitor no

IF/USP.

Clia Martins pelo carinho e energia positiva em todos os momentos.

Deus e aos meus pais por terem me dado vida.

A todas as pessoas que sempre me acompanharam e me

acompanham.

Oh Mane Padme Hum. Namast. Amm.

Enquanto a pessoa no estiver

comprometida, pode haver hesitao e chance de

voltar atrs (...). Existe uma verdade elementar, cuja

ignorncia mata inmeras idias e planos

maravilhosos: que no instante em que a pessoa se

compromete, a providncia tambm passa a agir.

Comeam a acontecer coisas que nunca teriam

ocorrido para ajudar essa pessoa (...) incidentes,

encontros e ajuda material que a pessoa jamais

poderia ter imaginado virem a ela (...). Comece agora.

Goethe

DETERMINAO DOS NVEIS DE CHUMBO EM AMOSTRAS DE SANGUE

POR MEIO DA TCNICA DE FINGERSTICK ASSOCIADA ESPECTOMETRIA

DE MASSAS DE ALTA RESOLUO COM FONTE DE PLASMA ACOPLADA

INDUTIVAMENTE (HR/ICP/MS)

Newton Sold

RESUMO

Chumbo (Pb) um elemento txico ao qual esto associadas diversas doenas

que afligem o ser humano. Dessa forma, o desenvolvimento de novas

metodologias para a determinao de Pb no sangue traz uma importante

contribuio na monitorao humana exposta a este metal. No presente estudo,

apresentado uma metodologia nova para determinao de Pb utilizando-se a

tcnica fingerstick com filtro de papel em conjunto com a espectrometria de

massas de alta resoluo em fonte de plasma indutivo (HR/ICP/MS). Os

resultados encontrados mostraram-se robustos para uma digesto total de cerca

de 0,1 g de sangue, em valores de referncia, e nveis de chumbo inferiores a 5

gdL-1.

O presente mtodo pouco intrusivo permitindo a coleta e transporte das

amostras longa distncia sem perda de integridade e/ou estabilidade. Dessa

forma traz uma importante contribuio para o monitoramento da exposio do

metal principalmente no atendimento s comunidades distantes.

DETERMINATION OF BLOOD LEAD LEVELS THROUGH FINGERSTICK

TECHNIQUE ASSOCIATED TO INDUCTIVELY COUPLED PLASMA MASS

SPECTROMETRY.

Newton Sold

ABSTRACT

Lead (Pb) is a toxic element to which several diseases affecting human beings are

associated. Therefore, the development of new methodologies for the Pb

determination in blood represents an important contribution to monitor human

exposition to this metal. In the present study, a new methodology for Pb

determination is presented using fingerstick techniques for sample collection and

lead detection by using a high resolution inductively coupled plasma mass

spectrometry technique. The results are robust for total digestion of 0.1 g of

deposited blood and lead levels below to 5 gdL-1. This method is less intrusive in

comparison with the traditional ones. It allows the collection and transport of

samples over long distances without loss of integrity and / or stability. Therefore, it

brings an important contribution for monitoring the exposure of this metal mainly in

the attendance to remote communities.

LISTA DE TABELAS

TABELA 5.1-Valor mdio obtido (com desvio padro) do analito Pb do branco da

amostra.

TABELA 5.2-Valores mdios obtidos (com desvio padro) do analito Pb nas

amostras com alquota de 50 L.

TABELA 5.3-Valores mdios obtidos (com desvio padro) do analito Pb nas

amostras com alquota de 20 L.

TABELA 5.4-Valores mdios obtidos (com desvio padro) do analito Pb nas

amostras com alquota de 40 L com adio de In aps a extrao.

TABELA 5.5-Valores mdios obtidos (com desvio padro) do analito Pb nas

amostras com alquota de 40 L com adio de In antes da extrao.

TABELA 5.6-Valores mdios obtidos (com desvio padro) do analito Pb no

branco da amostra.

TABELA 5.7-Valores mdios obtidos (com desvio padro) do analito Pb nas

amostras de alquota de 40 L com um valor alvo de 4,0 gdL-1.

TABELA 5.8-Valores mdios obtidos (com desvio padro) do analito Pb nas

amostras com a adio da mistura TMAH / TRITON.

TABELA 5.9-Valores da concentrao de Pb na amostra QMEQAS08B02.

TABELA 5.10-Resultados obtidos com a srie de padres NIST SEM 955a.

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 3.3.1-Rotas do Pb na exposio humana.

FIGURA 3.3.2-Toxicocintica do chumbo no organismo humano.

FIGURA 3.4.1-Esquema com as principais partes do MS.

FIGURA 3.4.2-Tocha de quartzo em operao.

FIGURA 3.4.3-Esquema dos tubos concntricos da tocha do ICP/MS.

FIGURA 3.4.4-Localizao dos cones skimmer e sampler dentro da interface.

FIGURA 3.4.5-Arquitetura Nier-Johnson reversa.

FIGURA 3.5.1-Procedimento de coleta usando uma lanceta.

FIGURA 3.5.2-Procedimentos necessrios para coleta.

FIGURA 4.1.1.1-ICP-MS empregado no trabalho.

FIGURA 4.1.1.2-Detalhes da introduo das amostras.

FIGURA 4.1.1.2-Nebulizador utilizado no trabalho.

FIGURA 4.4.2.1-Coleta do sangue, em seguida, como fica distribudo o mesmo no

filtro de papel.

LISTA DE ABREVIATURAS

AAS: Espectrometria de absoro atmica por chama.

ACGIH: Conferncia Americana Governamental de Higienistas Industriais.

APDC: Sal cido amnico.

Ar: Elemento qumico Argnio.

ATSDR: Agncia para registro de doenas e substncias txicas dos Estados

Unidos.

CDC: Centro de Controle de Doenas dos EUA.

CQMA: Centro de Qumica e Meio Ambiente (IPEN/CNEN/SP).

DIN: Nebulizador de Injeo Direta.

dL: Decilitro

EDTA: cido etileno diamino tetra actico.

EP: Erythrocyte Protoporphyrin.

ETV: Vaporizao Eletrotrmica.

FP: Filtro de Papel.

GFAAS: Espectrometria de absoro atmica em forno de grafite.

ICP: Fonte de Plasma Induzido.

ICP/MS: Espectrometria de massas com fonte de plasma indutivo.

ICP/OES: Espectrometria de emisso atmica com fonte de plasma indutivo.

In: Elemento qumico ndio

IPEN: Instituto de Pesquisas Energticas de Nucleares (So Paulo/SP/Brasil).

KDHE: Departamento de Sade e Meio Ambiente (Kansas/Estados Unidos).

LD: Limite de deteco.

LQ: Limite de quantificao.

mL: mililitro

L: microlitro

MS: Espectrmetro de massas.

NIST: National Institute of Standard and Technology

NRC: Conselho Nacional de Pesquisas dos EUA.

Pb: Elemento qumico Chumbo.

Pb/S: Concentrao de chumbo no sangue.

PI: Padro Interno.

QMEQAS: Quebec Multielement External Quality Assessment Scheme

RF: Fonte de Radiofreqncia.

TMAH: Tetrametil hidrxido de ammia.

WHO: Organizao Mundial de Sade.

SUMRIO

1 INTRODUO 13

2 OBJETIVOS 16

3 REVISO DA LITERATURA 17

3.1 Pb no sangue 17

3.2 Grau de exposio de populaes sob o efeito do Pb 19

3.2.1 Contaminao no estado da Bahia 19

3.2.2 Contaminao no Alto Vale do Ribeira (SP/PR) 20

3.2.3 Rio Cubato 21

3.2.4 Helsinki (Finlndia) 21

3.2.5 Silsia (Polnia) 22

3.2.6 Uppsala e Trollhattan (Sucia) 22

3.3 Possibilidades de deteco de metais em seres humanos 23

3.3.1 Tcnica analtica para a determinao de nveis de Pb/S 25

3.4 Espectrometria de Massas com Fonte de Plasma (ICP/MS) 26

3.5 Finalidade das tcnicas fingerstick e filtro de papel 35

4 METODOLOGIA EXPERIMENTAL 41

4.1 Equipamentos 41

4.1.1 Espectrmetro de massas 41

4.1.2 Bomba peristltica/Nebulizador 43

4.1.3 Balanas 43

4.1.4 Autosampler 44

4.1.5 Cones do ICP/MS 44

4.1.6 Centrfuga 44

4.1.7 Micropipetas 44

4.2 Materiais/Reagentes 45

4.3 Amostras de Sangue 45

4.4 Procedimentos 45

4.4.1 Preparao da amostra pela extrao com solvente 46

4.4.2 Preparao da amostra com processo de digesto total 48

5 RESULTADOS E DISCUSSO 50

6 CONCLUSES 58

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 60

13

1 INTRODUO

No organismo humano alm dos metais essenciais tambm so

encontrados diversos elementos os quais, a partir de determinadas

concentraes, so considerados txicos. Os primeiros so importantes para a

manuteno da vida e da sade, apresentam funes ligadas ao desenvolvimento

e crescimento de um organismo e concentrao no nvel de gg-1 1. Os metais

txicos, entretanto, no tm nenhuma funo conhecida, alm do que, so

nocivos, e alguns, acumulativos. Atualmente, os nveis desses metais nocivos

esto acima, vrias centenas de vezes, dos nveis encontrados num homem da

era primitiva. Devido a isso se tornaram causa de muitos tipos de doenas,

envelhecimento e at problemas genticos. So metais que formam compostos

solveis venenosos e que no trazem nenhum benefcio aos seres humanos,

plantas ou animais, at mesmo em pequenas quantidades. Em outras palavras,

no so essenciais vida, ou mais, ocorrem nas formas que so prejudiciais

sade quando consumidos ou contatados, alojam-se profundamente dentro de

tecidos e organismos do corpo humano. Incluem-se nesse grupo: berlio (Be),

mercrio (Hg), chumbo (Pb), cdmio (Cd), alumnio (Al), bismuto (Bi), brio (Ba),

urnio (U), entre outros. Esses metais so onipresentes no ambiente do mundo

industrializado2, 3.

Constatou-se que, na dcada de 80, 1,3 milhes de toneladas de Pb, 6500

toneladas de Cd e 2500 toneladas de Hg foram consumidos nos Estados Unidos

a cada ano. Tambm, estimou-se a liberao de 100000 toneladas de Pb, 5500

toneladas de Cd, 2000 toneladas de Hg no ar e na gua. Dentre esses, o Pb o

metal txico de uso industrial mais amplo2, 4.

O Pb um metal cinza-azulado de peso atmico 207,19, ponto de

fuso 327,50 0C e o ponto de ebulio 1740 0C. No estado natural

14

suficientemente mole para ser cortado com uma faca. Porm, impurezas como o

antimnio (Sb), arsnio (As), cobre (Cu) ou zinco (Zn) tornam-no muito duro. Na

natureza, o Pb pode ser encontrado em seu estado livre sob quatro formas

isotpicas (PM=208, 206, 207 e 204 em ordem de abundncia) e ocasionalmente

na forma metlica5.

um dos primeiros metais que o homem aprendeu a usar e h evidncias

que j era utilizado na sia menor em 4000 aC. Por ser utilizado de forma to

intensiva e por to longo tempo, relatos de envenenamento por esse metal so

extensas. Hipcrates foi o primeiro cientista a ligar os sintomas de intoxicao a

seu fator causal. Durante a Idade Mdia, entretanto, a intoxicao por Pb foi

totalmente esquecida, e somente no sculo XVI apareceu novamente na literatura

mdica, quando Paracelso descreveu a intoxicao como a doena dos

mineiros. A concentrao de Pb encontrado, na dcada de 80, em residncias

urbanas nos Estados Unidos foi 10 vezes maior do que aquelas encontradas nas

moradias de indivduos nas regies remotas do Himalaia e ordens de magnitude

acima daqueles encontrados em resqucios esquelticos de homens pr-

histricos4, 6.

Os riscos de exposio ao Pb variam consideravelmente de um lugar para

outro. Em Bangkok, Cidade do Mxico e Jacarta a exposio ao Pb est

relacionada fumaa produzida por automveis; entretanto, em cidades

desenvolvidas como Chicago ou Washington, DC, a exposio est ligada

somente pintura domstica. Geralmente, a exposio humana ao Pb vem

principalmente das seguintes fontes: gasolina, tinta, tubos para suprimento de

gua, minas e fundio6, 7.

Segundo Apostoli8, os efeitos danosos do Pb so mais acentuados nos

seguintes compartimentos do corpo humano: sistema nervoso, aparelho

cardiovascular, aparelho gastroentrico, sistema endcrino, sistema imunolgico,

rim, fgado, pulmo, sangue e pele.

Olympio e colaboradores9 demonstraram uma importante associao entre

a exposio a Pb e o comportamento anti-social em adolescentes. Estes

resultados estavam de acordo com pesquisas anteriores realizadas nos Estados

Unidos10, 11. Incluindo os diversos fatores de riscos sociais e familiares para o

15

estabelecimento dos problemas encontrados na anlise estatstica, a exposio

ao Pb se mostrou um dos fatores de risco mais importantes.

Muitos pesquisadores utilizam sangue total, plasma, soro e urina para a

determinao de elementos-trao pelo fato de que so importantes em termos

bioqumicos e por possurem fcil acessibilidade. Os testes sanguneos so

principalmente teis no caso de exposies agudas. O problema reside no fato de

que esse tipo de metal eliminado rapidamente do fluxo sanguneo e

armazenado nos tecidos. Ento, testes que visem identificar e medir a

concentrao de metais txicos devem ser feitos logo depois que a exposio

ocorreu, no se podendo esperar mais do que um intervalo de dias ou semanas2,

12.

16

2 OBJETIVOS

O principal objetivo deste trabalho consiste em desenvolver uma

metodologia para a quantificao de chumbo no fluxo sanguneo baseada na

tcnica fingerstick, pouco intrusiva, com filtro de papel associado para coleta de

amostras e a deteco por meio da tcnica de espectrometria de massas, de alta

resoluo, com fonte de plasma induzido (HR/ICP/MS).

17

3 REVISO DA LITERATURA

3.1 Pb no sangue

Os elementos txicos precisam ser monitorados nos locais onde os

efeitos adversos, em conseqncia da exposio ambiental, possam causar

males ao ambiente, aos animais e aos seres humanos. A monitorao da

exposio um procedimento que consiste em uma rotina de avaliao e

interpretao de parmetros biolgicos ou ambientais, com a finalidade de

detectar possveis riscos sade. A exposio pode ser avaliada pela medida da

concentrao do agente qumico em amostras ambientais, como o ar

(monitorao ambiental), ou por meio da medida de parmetros biolgicos

(monitorao biolgica), denominados indicadores biolgicos ou biomarcadores13,

14.

Biomarcadores reagem presena de poluentes atmosfricos, porm

no com efeitos visveis. Tais efeitos podem ser mudanas em nvel celular,

molecular, bioqumico e fisiolgico. A deteco de efeitos precisa ser efetuada

utilizando tcnicas microscpicas e fisiolgicas, assim como anlises bioqumicas.

So principalmente referidos a medidas diretas usadas no diagnstico ou

estimativa de risco dentro do campo de sade ambiental. Em 1987, o Conselho

Nacional de Pesquisa dos Estados Unidos (NRC) desenvolveu o conceito de

biomarcadores descrevendo-os com uma srie de eventos da exposio

propriamente dita at o desenvolvimento da doena motivada pelo

envenenamento. So geralmente classificados em trs grupos: biomarcadores de

exposio, efeito e suscetibilidade. Os do primeiro grupo possuem a habilidade

para identificar se uma exposio ocorreu ou no, a rota da exposio e os efeitos

resultantes dela. Podemos ter, por exemplo, o sangue de um indivduo, que pode

ser testado para verificar o nvel de Pb no sangue (Pb/S) e conseqentemente

18

determinar detalhes sobre a exposio que esse indivduo sofreu. O Pb/S

considerado como o ndice mais confivel de exposio ao Pb, porque cerca de

95 % desse metal contido no fluxo sanguneo est ligado aos eritrcitos. O

biomonitoramento do Pb no sangue possibilita a avaliao quantitativa, tanto

ocupacional quanto ambiental, dos efeitos nocivos desse metal ao homem.

Apesar dos considerveis esforos feitos para identificar e eliminar as fontes de

Pb, ainda existe um interesse significativo na rea da sade, principalmente em

relao preocupao com as crianas. At aproximadamente 30 anos atrs, o

envenenamento crnico de Pb foi definido com um nvel de Pb/S acima de 80

gdL-1, enquanto que atualmente um nvel de 30 gdL-1 considerado excessivo,

e nveis na ordem de 10 gdL-1 so considerados particularmente danosos em

crianas15, 16

Para a Agncia de Registro de Doenas de Substncias Txicas dos

Estados Unidos (ASTR), as anlises de Pb em sangue total so as mais comuns

e precisas para estimar a exposio ao metal. Os testes de Erythrocyte

Protoporphyrin (EP) podem ser usados, mas no so to sensveis em baixas

concentraes de traos de Pb sanguneo (< 20 gdL-1). O Pb no sangue reflete

exposies recentes, enquanto medidas no osso so indicadoras de uma

exposio acumulativa. Concentraes na urina e no cabelo tambm so

utilizadas para estimar exposio de Pb, entretanto, ambos no so considerados

matrizes confiveis17.

Com relao s crianas, a ATSDR classificou, em 1988, trs nveis de

exposio plmbea:

(i) baixa exposio: nvel de Pb/S no sangue entre 10 gdL-1 e 20 gdL-

1;

(ii) exposio moderada: nvel de Pb/S entre 21 e 60 gdL-1;

(iii) exposio elevada: nvel de Pb/S acima de 61 gdL-1.

O Centro de Controle e Preveno de Doenas dos Estados Unidos

(CDC) considera elevado um Pb/S em torno de 10 gdL-1 em crianas. A Agncia

Internacional de Sade (WHO), definiu a concentrao de Pb em sangue total

19

maior que 30 gdL-1 em adultos como um indicativo de uma exposio

significativa. Definiu, tambm, recomendaes para uma terapia de quelao

quando a Pb/S excede 60 gdL-1. A legislao brasileira, por meio da Norma

Regulamentadora NR-7, Portaria N. 24, da Secretaria de Segurana e Sade no

Trabalho, de 29 de Dezembro de 1994, estabeleceu que o nvel de plumbemia

aquele no qual a Pb/S igual ou superior a 40 gdL-1 (Valor de Referncia de

Normalidade) at o limite de tolerncia biolgica (ndice Biolgico Mximo

Permitido), cujo valor de 60 gdL-1 18.

Durante a Conferncia Americana Governamental de Higienistas Industriais

(ACGIH), em 1993, foi estabelecido que o valor limite da exposio ocupacional

ao Pb deveria ser controlado em torno de 20 gdL-1 ou abaixo, j que mulheres,

crianas e fetos so mais sensveis exposio do Pb do que homens adultos16.

3.2 Grau de exposio de populaes sob o efeito do Pb

Abaixo, so descritos, alguns estudos feitos entre a exposio do Pb e seu

efeito na populao

3.2.1 Contaminao no estado da Bahia

Entre 1960 e 1993, uma fundio primria de Pb, subsidiria do grupo

multinacional Pearroya (produo anual de 11000 a 32000 toneladas de Pb),

poluiu intensamente a cidade de Santo Amaro da Purificao (Bahia). Os

trabalhadores da fundio, seus filhos e os moradores das regies prximas

usina foram particularmente afetados. O estudo abrangeu estudo abrangeu

crianas de 1 a 4 anos de idade que residiam a menos de 1 km da fundio. Mes

ou responsveis por 47 crianas responderam questionrios sobre transtornos do

hbito alimentar e outros aspectos epidemiolgicos relevantes. O nvel mdio de

Pb no sangue foi de 17,1 gdL-1, que considerado alto quando comparado ao

Pb/S do CDC que de 10 gdL-1. Os nveis de Pb no sangue foram cerca de 5

20

gdL-1 mais elevados em crianas que tinham transtorno alimentar, independente

da idade, antecedentes familiares com intoxicao do Pb e poder aquisitivo da

famlia de origem. Em 1989, a empresa foi adquirida por um grupo industrial

brasileiro e em dezembro de 1993 encerrou suas atividades19.

3.2.2 Contaminao no Alto Vale do Ribeira (SP/PR)

O Alto Vale do Ribeira foi palco de intensa atividade de minerao e

refino de metais at 1996, quando a empresa Plumbum e as ltimas minas de Pb

foram fechadas, deixando para trs importante passivo ambiental. No perodo de

1999 a 2003 realizaram-se estudos do meio fsico da sade humana nos quatro

municpios mineiros e em Cerro Azul, localizado fora da regio de minerao,

escolhido como rea de controle.

Os nveis mdios de Pb em sangue para as vrias comunidades

estudadas foram:

-5,40 gdL-1 na cidade de Ribeira;

-6,06 gdL-1 na zona urbana de Adrianpolis;

-11,89 gdL-1 nas proximidades de Vila Mota e Capelinha (situadas prximas

refinaria Plumbum);

-4,17 gdL-1 na comunidade de Porto Novo (mais afastada da refinaria);

-5,36 gdL-1 no bairro da Serra (Iporanga);

-2,37 gdL-1 na cidade de Cerro Azul.

Esses dados revelam que o nvel de exposio ao Pb foi registrado entre

as crianas residentes nas comunidades mais prximas refinaria. Como foi

mencionado anteriormente, O CDC considera elevado um Pb/S em torno de 10

gdL-1 em crianas.

Os estudos de qualidade ambiental confirmaram a atividade industrial de

refino e minerao como a principal fonte de poluio. As emisses de metais

para a atmosfera durante dcadas de funcionamento da refinaria e subseqente

deposio dos particulados foram responsveis pela contaminao do solo nas

reas habitadas por essas populaes Tais estudos revelaram que, embora as

21

atividades de minerao e metalurgia tenham cessado em 1996, as populaes

do Alto Vale do Ribeira ainda conviviam com vrias reas contaminadas, em

especial por Pb e As, tipicamente originadas de atividades de extrao,

beneficiamento e refino mineral20.

3.2.3 Rio Cubato

O Rio Cubato um importante manancial utilizado pela Companhia de

Saneamento Bsico do Estado de So Paulo (SABESP) para o abastecimento

pblico de cinco municpios da regio, fornecendo gua tratada a,

aproximadamente, um milho de habitantes. A Companhia de Tecnologia de

Saneamento Ambiental (CETESB) precede, atravs de cinco estaes de coleta,

ao monitoramento de alguns parmetros fsico-qumicos das guas do Rio

Cubato. Foi realizado um estudo em seis bairros do municpio de Cubato,

situados s margens dos principais rios do municpio, com uma amostragem de

251 crianas de um a dez anos de idade. Determinou-se a concentrao de Pb

sanguneo e obteve-se um valor mdio igual a 17,81 gdL-1 para as crianas

consumidoras de organismos aquticos de origem exclusiva dos rios de Cubato.

Esse valor foi considerado elevado em relao a uma populao infantil que no

so consumidoras de organismos aquticos de qualquer origem (10 gdL-1). No

foram encontradas diferenas significativas entre os valores da concentrao

sangunea de Pb por sexo e faixa etria21.

3.2.4 Helsinki (Finlndia)

Em Helsinki, o Pb no ar atmosfrico controlado desde 1978. Na dcada

de 80 at o ano de 1996 foi feito um programa de monitorao sobre a presena

deste metal no sangue de crianas de um a oito anos. O sangue foi coletado pelo

meio intravenoso contendo EDTA (cido etileno diamino tetra actico) como

agente anticoagulante. Verificou-se uma queda de 46 gdL-1 em 1983 para 30

gdL-1 em 1988 e 26 gdL-1 em 1996. Apesar disso, esses valores ainda se

encontram relativamente preocupantes16, considerando que para a Agncia para

22

Registro de Doenas e Substncias Txicas (ATSDR) crianas com nveis

exposio moderada possuem nvel de Pb no sangue na faixa de 21 a 60 gdL-1,

como ser visto posteriormente22.

3.2.5 Silsia (Polnia)

Na regio de Silsia, Polnia, crianas eram expostas principalmente

ao Pb originrio da combusto da gasolina aditivada e de processos industriais. O

chumbo originrio de combustveis foi a maior fonte de exposio nos anos 90,

mas por volta de 2005 a gasolina aditivada de Pb foi totalmente banida. Minas e

fundies de Pb operam quase que exclusivamente em Silsia, a mais

industrializada e densamente povoada provncia da Polnia. Um programa de

preveno do envenenamento de Pb foi conduzido em crianas de 3 a 5 anos

vivendo no centro urbano dessa provncia, testadas entre 1993 e 1998, para

estimar a exposio ao Pb, e associar o nvel de Pb/S com relao as estaes

do ano, dados de questionrios preenchidos pelas famlias das crianas e nveis

de Pb local. Foi constatado que aproximadamente 13 % das crianas tinham um

nvel de Pb/S maior que 10 gdL-1. Acrescentando, o nvel mdio de Pb/S diminui

de 6,8 gdL-1 em 1993/1994 para aproximadamente 5,5 gdL-1 em 199823.

3.2.6 Uppsala e Trollhattan (Sucia)

Foi realizado um estudo da influncia de sexo, idade, rea residencial e

status scio econmico no nvel de 13 elementos-trao, no sangue e soro, em

adolescentes residentes em duas cidades suecas (Uppsala e Trollhattan), com

caractersticas diferentes em termos ambientais e socioeconmicos, entre 1993 e

1996.

Em Uppsalla, as emisses de metais eram oriundas da queima de

combustveis fsseis e carvo, enquanto que em Trollhattan eram vindas de

fundies. No estudo feito em ambas as cidades tivemos dois grupos amostrais

um com adolescentes de 15 anos e outro com 17 anos. Um Uppsala tivemos os

seguintes valores mdios de Pb/S: 1,7 gdL-1 no grupo amostral de 15 anos e 1,4

23

gdL-1 no de 17 anos. Enquanto que em Trollhattan tivemos os seguintes valores

mdios: 2,1 gdL-1 no grupo de 15 anos e 1,8 gdL-1 no grupo de 17 anos18. O

valores nessa segunda cidade so maiores do que o da primeira talvez devido ao

fato das fundies presentes nela. Em ambas as cidades temos valores que

segundo a ATSDR esto num nvel abaixo do moderado24.

3.3 Possibilidades de deteco de metais em seres humanos

A absoro do Pb pelo homem ocorre principalmente pela inalao (ar

atmosfrico), sendo correspondente a 30 % at 50 % de toda a absoro. A

absoro por ingesto (gua, alimentos e solos contaminados) e por via cutnea

soma 10 %. Aps ser absorvido, distribudo pelo organismo a outros rgos de

forma lenta e cumulativa. No sangue, primeiramente ligado aos eritrcitos,

sendo em seguida distribudo aos tecidos moles, ossos e dentes. Esta absoro

diferente entre crianas, mulheres gestantes e adultos: os adultos absorvem de

10 a 15 % da quantidade ingerida, enquanto as crianas e mulheres gestantes

absorvem mais de 50 %. Os nveis de absoro aumentam quando h deficincia

orgnica de ferro, clcio e zinco. Os estudos mostram que a meia vida biolgica

desse metal de 25 dias. Sabe-se que 95 % do Pb no organismo humano

transportado pela hemoglobina. Estudos de algumas populaes indicam que at

90 % da carga total absorvida pelos adultos deposita-se nos ossos e o restante (5

%), nos tecidos moles e sangue. Na literatura, h inmeros relatos encontrados

sobre os prejuzos reprodutivos verificados, tanto nos animais como no homem,

pela exposio a este metal. Na reproduo, o mecanismo primrio pelo qual o

Pb produz sua ao txica parece ser por alterao no controle hipotalmico da

secreo de hormnios pituitrios e por seu turno na espermatognese. A figura

3.3.1 ilustra as rotas de exposio humana do Pb. Cerca de 60 % do Pb

absorvido retido pelo organismo e 40 %, eliminado por meio da urina e das

fezes (excreo biliar). Todo o metal proveniente da dieta, no absorvido pelo

trato gastrointestinal, excretado nas fezes, assim como o metal proveniente do

ar, que tambm tenha sido ingerido. A quantidade eliminada por qualquer via

24

afetada pela idade e pelas caractersticas da exposio, alm de ser dependente

da espcie. Sob condies constantes de exposio a baixas concentraes, sua

excreo urinria de, aproximadamente, 70 % da dose absorvida. A figura 3.3.2

apresenta um esquema geral da toxicocintica do Pb25, 26.

FIGURA 3.3.1-Rotas do Pb na exposio humana5.

FIGURA 3.3.2-Toxicocintica do chumbo no organismo humano26.

25

3.3.1 Tcnica analtica para a determinao de nveis de Pb/S

A concentrao de Pb no sangue total pode ser determinada pela

tcnica analtica ICP/MS, que baseada tanto na tecnologia de quadrupolo (um

filtro de natureza eletrosttica que s permite a passagem, a cada instante, de

ons com determinada relao carga/massa), como na arquitetura Nier-Johnson

(um setor eletrosttico contido no equipamento pr-seleciona os ons pela sua

energia e o setor magntico seleciona os ons pela relao massa/carga). Nessa

ltima, temos uma melhora considervel na produtividade como no limite de

deteco (LD). Em uma nica varredura, o modo qualitativo de operao capaz

de avaliar todos os elementos da tabela peridica. A composio da matriz do

soro demasiadamente complexa para que seja analisada diretamente por

ICP/MS e geralmente a quantidade de amostra insuficiente para executar-se

uma medida direta. Alm disso, muito importante evitar-se os problemas de

contaminao, porque resultados significativos podem somente ser obtidos

quando todas as fontes de contaminaes so eliminadas durante a coleta das

amostras de sangue, como, por exemplo, tubos de coleta, anticoagulantes e

agulhas12, 27, 28.

Mesmo diante de um quadro onde se tem um avano tecnolgico nos

equipamentos de medio, as etapas de coleta e pr-tratamento das amostras

continuam sendo aquelas mais difceis de todo o processo. No caso das coletas,

os procedimentos comuns, intravenosos, so muito intrusivos. Expe pacientes e

agentes de sade a riscos de contaminao, demandam a coleta de uma grande

quantidade de material (entre trs e cinco mL de sangue) e requerem cuidados

especiais para o transporte (tanto no sentido de preservao das amostras,

quanto sob o ponto de vista de controles sanitrios)29.

No que diz respeito etapa de pr-tratamento, deve-se ter cuidado

com relao manipulao do material em instalaes adequadas, em segurana

biolgica, com controle de meio ambiente, evitando, com isso, riscos aos

operadores e erros nos procedimentos analticos. A preparao de amostras

slidas, muitas vezes, implica em processos de digesto/dissoluo e/ou extrao

dos analitos antes da medida de suas concentraes. Esses processos so

26

denominados via mida e sero utilizados para a determinao da concentrao

de Pb, como ser mostrado adiante.

3.4 Espectrometria de Massas com Fonte de Plasma Indutivamente

Acoplado (ICP/MS)

A espectrometria de massas (MS) uma das mais importantes

tcnicas de anlise quantitativa e qualitativa da atualidade. Ela pode ser aplicada

nas mais diversas reas da cincia, como qumica, biologia, medicina forense,

entre outras30.

ICP/MS pode ser entendida como uma tcnica analtica que permite a

identificao da composio qumica de um determinado composto isolado, ou de

diferentes compostos em misturas complexas, atravs da determinao de suas

massas moleculares na forma inica, ou seja, com carga eltrica lquida, positiva

ou negativa. Ela tem como princpio bsico uma fonte de alta energia para excitar

um eltron e ejet-lo do tomo. Esse eltron, quando liberado, torna-se carregado

positivamente (on) o elemento qumico. Esses ons so separados por campos

eltricos e/ou magnticos de acordo com a razo massa-carga (m/z) dessas

espcies. Um registro obtido, isto , o espectro de massas, apresentando os

tipos de ons e suas quantidades relativas. De um modo simplificado, a grande

maioria dos espectrmetros de massas constituda de trs partes principias: um

sistema de fonte de ons, o analisador de massas e o detector. Em acrscimo a

esses, ainda h um sistema de vcuo, um dispositivo para introduo da amostra,

um sistema de lentes inicas e um sistema de registro e processamento de

dados31. A figura 3.4.1 mostra um esquema com as principais partes do MS.

27

FIGURA 3.4.1-Esquema com as principais partes do MS32.

O desenvolvimento da tcnica ICP/MS teve incio em 1975 com a procura

de uma metodologia de anlise substituta para a espectrometria de emisso

atmica com fonte de plasma induzido (ICP/OES), principalmente quando da

anlise multielementar de elementos constituintes em amostras geolgicas. Alm

de apresentar srios problemas de interferncias espectrais, comeava-se a

sentir, para vrios tipos de atividades, a necessidade de atingirem-se limites de

deteco ainda menores do que aqueles alcanados pelo ICP/OES. Nos 10 anos

seguintes, seu projeto e desempenho sofreram mudanas considerveis33.

O plasma indutivamente acoplado (ICP) um dispositivo no qual ocorre

a vaporizao, atomizao e ionizao do aerossol da amostra e o qual permite a

anlise de solues aquosas, empregando-se nebulizadores convencionais.

Sabe-se que o plasma consiste em um gs ionizado, correndo eltrons livres,

ons, tomos e molculas. O comportamento das partculas no plasma

governado, principalmente, por interaes de Coulomb (foras eltricas). O

plasma induzido em argnio (Ar), utilizado em qumica analtica desde a dcada

de 1960, consiste em uma descarga sem eletrodos sobre o gs presso

28

atmosfrica e mantida pela energia fornecida por uma fonte de radiofreqncia

(RF), de 27 ou 40 MHz, que induz um campo magntico oscilante em uma bobina

de cobre34.

H uma grande variedade de tipos de espectrmetros de massas,

oferecendo diferentes tipos de filtro de massa, tanto quadrupolo, setor magntico,

ou tempo de vo. O ICP/MS no somente oferece um limite de deteco muito

baixo (na faixa de pgg-1), como tambm possibilita um nvel de quantificao na

faixa de gg-1. Essa capacidade faz dele uma tcnica muito atrativa comparada a

outras tcnicas de metal-trao. O MS um dispositivo de deteco para ons

gerados pelo ICP. indubitavelmente a tcnica de deteco de elementos-trao

de crescimento mais rpido no mercado atualmente. Foi comercialmente

introduzida em 1983 e desde ento ganhou aceitao geral em muitos tipos de

laboratrios espalhados pelo mundo, sendo executada em diversos tipos de

aplicaes35.

ICP/MS combina a alta temperatura do plasma formado por

acoplamento indutivo com um espectrmetro de massas. A fonte de ICP converte

os tomos dos elementos qumicos contidos na amostra em ons. Ento, o feixe

inico lanado ao espectrmetro de massas, no qual cada on separado de

acordo com a razo m/z e em seguida detectado por um detector de eltrons. O

plasma forma-se numa tocha de quartzo, cujo extremo centralizado no interior

de uma bobina de induo eletromagntica alimentada por uma RF34, 35. A figura

3.4.2 mostra a tocha de quartzo em operao.

FIGURA 3.4.2-Tocha de quartzo em operao32.

29

Campos magnticos e eltricos oscilantes so estabelecidos no final da

tocha. Quando uma fagulha aplicada ao fluxo de gs Ar atravs da tocha, os

eltrons so removidos para fora dos tomos desse gs. Esses ons so

capturados pelos campos oscilantes e colidem com outros tomos de Ar. Dessa

forma, tem-se a transferncia de energia cintica para os tomos, produzindo

mais ionizaes, aumentando, assim, o nmero de eltrons em um processo em

cascata, formando a descarga de Ar ou o plasma propriamente dito34, 35.

A tocha constitui-se de trs tubos concntricos com entradas de gs Ar

independentes em cada seo anular (vide figura 3.4.3). Na seo anular externa,

induzido tangencialmente o gs com o qual o plasma gerado. Na seo

intermediria, um fluxo de gs auxiliar utilizado para estabilizar o plasma

durante a introduo da amostra e, na seo central, introduzido o gs que

permite o transporte da amostra na forma de aerossol em um plasma de Ar a uma

temperatura de aproximadamente 8000 K36.

FIGURA 3.4.3-Esquema dos tubos concntricos da tocha do ICP/MS36.

30

Os mtodos mais utilizados para a introduo de amostras so:

nebulizao das amostras lquidas; sistemas nebulizadores-dessolvatadores;

introduo direta da amostra do plasma com um DIN (Nebulizador de Injeo

Direta); vaporizao eletrotrmica (ETV) e vaporizao a laser Os acessrios de

introduo de amostras, como dessolvatadores, sistemas laser ablation e

dispositivos ETV, esto sendo usados mais rotineiramente para melhorar a

flexibilidade do ICP/MS. A maior diferena entre esses equipamentos e o sistema

convencional de introduo de amostras (lquido) que aqueles geram uma

amostra de aerossol seca, que exige condies totais diferentes de operao35.

Depois que os elementos qumicos da amostra so convertidos em

ons, eles vo para o espectrmetro de massas atravs da regio da interface,

que provavelmente a rea mais crtica de todo o sistema ICP/MS, pois a

amostragem das espcies do plasma e o transporte at o espectrmetro de

massa dependem da construo de uma interface adequada. Essa regio

transmite o fluxo de ons da amostra com Ar numa regio em presso atmosfrica

(760 Torr) para uma regio de baixssima presso no espectrmetro de massas,

aproximadamente 10-6 Torr. A interface compe-se de dois cones metlicos, de

aproximadamente um mm, com perfurao circular no centro, mantidos num

vcuo na faixa de um a dois Torr atravs de uma bomba mecnica rotatria34.

Em seguida gerao dos ons no plasma, esses passam pelo

primeiro cone (sampler). Numa curta distncia alcanam outro cone (skimmer),

como mostra a figura 3.4.4. Ambos os cones so produzidos em Pt ou Ni,

materiais resistentes a altas temperaturas (3000 K). Em virtude dos pequenos

dimetros dos orifcios de ambos, o ICP/MS tem limitaes com relao

quantidade de slidos dissolvidos nas amostras A recomendao que elas no

tenham mais do que 0,2 % de total de slidos dissolvidos para um melhor

desempenho e estabilidade do ICP/MS. Os ons penetram, ento, na regio de

focalizao (lentes eletrostticas) acelerados e vo de encontro ao espectrmetro

de massa, que pode ser constitudo de um espectrmetro de massa tipo

quadrupolo ou do tipo setor magntico34, 35, 36.

31

FIGURA 3.4.4-Localizao dos cones skimmer e sampler dentro da

interface36.

Basicamente, o que difere um espectrmetro de massa com fonte de

plasma quadrupolo de um espectrmetro de massa de dupla focalizao que o

sistema analisador de massa do segundo constitudo por um setor magntico

acoplado a um setor eletrosttico. O setor eletrosttico pr-seleciona os ons pela

sua energia e o setor magntico seleciona os ons pela relao carga/massa. O

projeto do setor magntico foi usado pela primeira vez na espectroscopia

molecular para as anlises estruturais de compostos orgnicos complexos.

Infelizmente, foi considerado inadequado como aparelho de separao para o

sistema ICP, pois exigia algumas centenas de volts em tenso na rea da

interface do plasma para acelerar os ons dentro do analisador de massa. Por

esse motivo, mudanas bsicas tinham de ser feitas para aperfeioar o

mecanismo de acelerao como um dispositivo de separao do ICP/MS. A

necessidade de se desenvolver um dispositivo de separao mais eficiente foi um

desafio significativo quando o sistema setor magntico foi desenvolvido no final

dos anos 1980. Entretanto, no incio dos anos 1990, projetistas de instrumentos

resolveram esse problema colocando componentes de alta voltagem adiante do

32

plasma e da interface e dentro do espectrmetro de massa. Atualmente, a

instrumentao baseada em duas diferentes abordagens, comumente referidas:

Nier-Johnson-standard e Nier-Johnson-reverse. Ambos os projetos usam os

mesmos princpios bsicos: consistem de dois analisadores, sendo um

eletromagntico e outro eletrosttico. Na configurao Nier-Johnson-reverse, o

analisador eletrosttico colocado em primeiro lugar e depois o magntico. A

figura 3.4.5 mostra detalhes dessa configurao. Comparados aos analisadores

de massa quadrupolo, eles tm poder de resoluo e limites de deteco

superiores, ainda que o analisador de massa quadrupolo represente 90 % do

mercado de ICP/MS37.

FIGURA 3.4.5-Arquitetura Nier-Johnson reversa36.

33

Embora o ICP/MS tenha diversas vantagens, possui alguns problemas,

como por exemplo32:

-Perda de informao qumica (concentrao total);

-Instrumentao com custo relativamente elevado;

-Limitada ionizao de elementos com elevada energia de ionizao

(halognios);

-Interferncias matriciais: o feixe de ons aps o skimmer tem alta

densidade de cargas positivas e como conseqncia repele cargas do analito e

-Interferncias isobricas: mesma razo m/z do istopo mais

abundante ou de elementos mono isotpicos.

Por outro lado, sensvel, rpida e exige pequenas quantidades de

amostras uma alquota de 0,4 mL de sangue ou urina suficiente. O quadro

3.4.1 abaixo simplificado38 mostra de forma resumida as principais vantagens do

ICP/MS em relao aos outros equipamentos analticos do mercado.

Quadro 3.4.1-Comparao das tcnicas elementares.

Critrio GFAAS ICP-OES ICP-MS

Limite de deteco pgg-1 ngg-1 fgg-1 pgg-1

Faixa Linear 2-3 4-6 9

Interferncias Moderadas Muitas Poucas

Velocidade Lenta Rpida Rpida

Faixa de massa coberta Pobre Boa Excelente

Multielementariedade No Sim Sim

Simultaneidade No Sim Sim

Quantidade de amostra L mL L ou mL

Custo de capital $ $$ $$

Custo operacional $$$ $$ $

O segundo maior segmento de utilizao do ICP/MS est na rea

biomdica. Comparada com outras reas, como, por exemplo, a ambiental e a

geoqumica, essa rea percebeu, de maneira tardia, os benefcios da utilizao do

34

ICP/MS como instrumento de rotina nos laboratrios para estudos sobre

elementos-trao em pesquisas criticamente importantes, como a toxicologia.

Dentro dela esto sendo executadas anlises da determinao de elementos

txicos (As, Cd ou Pb) no sangue total, urina e cabelo37.

Vrios mtodos com essa tcnica para a determinao de diferentes

elementos em soro ou sangue total j foram publicados. Como exemplo, pode-se

citar o trabalho de Lutz e colaboradores39. Ambos consideram, tambm, ser essa

uma tcnica rpida e com uma capacidade de determinao multielementar.

Desse modo, pode-se faz-la como uma tcnica ideal para screening de grandes

populaes, visando obteno do conhecimento de quais concentraes de

elementos-trao so adequadas. Amostras de sangue total, por exemplo, so

analisadas por essa tcnica diretamente depois de um procedimento de diluio

simples ou decomposio de matrizes orgnicas. Entretanto, a determinao de

Pb na faixa de gL-1 no sangue freqentemente limitado devido a

contaminaes e impurezas durante o pr-tratamento das amostras, tanto durante

a extrao, quanto durante a diluio ou digesto40, 41, 42

3.5 Finalidade das tcnicas fingerstick e filtro de papel (FP) associado

O sangue a matriz indicada para o monitoramento da maioria dos

elementos qumicos, devido ao seu contato com o organismo inteiro e seu

equilbrio com rgos e tecidos, onde estes elementos so depositados. Sua

anlise, entretanto, tem uma grande desvantagem: ser invasiva, podendo

dificultar os estudos epidemiolgicos. Ento, de fundamental importncia

encontrar um procedimento para que se minimize esta dificuldade43.

O teste de gotejamento de sangue para uma anlise preliminar (testes

de screening) j vem sendo desenvolvido h dcadas. Esse mtodo utiliza,

basicamente, trs formas de coleta de material44, 45.

-intravenosa;

-capilar intravenosa;

35

-puno capilar ou puno de pele, com uma lanceta descartvel e

esterilizada (fingerstick), no dedo ou no calcanhar (conhecido no Brasil

como teste do pezinho).

Com relao terceira forma, por ser derramado sobre a pele, o

sangue pode ser facilmente gotejado dentro de um minitubo ou esparramado

sobre um filtro de papel (FP) apropriado, como ocorrem nos testes do pezinho. A

figura 3.5.1 mostra a coleta efetuando-se uma picada no dedo com uma lanceta

estril e descartvel.

FIGURA 3.5.1-Procedimento de coleta usando uma lanceta46.

A puno capilar utilizada na hematologia, em pesquisa de

hemoparasitos, na coleta de amostras para execuo de micro tcnicas e em

provas de coagulao. uma mistura de sangue venoso e arterial, mas o

sangramento principalmente arterial O sangue capilar obtido atravs da pele

especialmente em pacientes peditricos. A puno da pele ocorre 44, 45, 46.

-Na superfcie pstero-lateral do calcanhar, em crianas at um ano de

idade;

-Na polpa do terceiro ou quarto dedo da mo;

36

-No lbulo da orelha.

Exemplares capilares so considerados testes de pr-avaliao

propensos a resultados altamente falseados em razo da superfcie de

contaminao, principalmente nos casos em que as mos do paciente no so

lavadas corretamente com gua e sabo. Amostras obtidas por agulhas

intravenosas so consideradas para testes de diagnstico porque o gotejamento

vai diretamente de uma veia para dentro de um dispositivo de coleta, desse modo

evitando-se a contaminao oriunda da superfcie da pele. Entretanto, como j

mencionamos anteriormente, em virtude de a injeo intravenosa ser intrusiva

para crianas e de seu sangue total ser algumas vezes instvel, modos

alternativos de coleta, estabilizao e transporte de exemplares tm sido

considerados47.

Em 1970, Delves48 introduziu uma tcnica de micro amostragem para

medir traos de Pb em amostras biolgicas com o uso de um cadinho de platina

denominado copo de Delves, sendo uma das primeiras tcnicas a proporcionar

uma correta estimativa da baixa concentrao de Pb em matrizes biolgicas

complexas. O mesmo autor apresentou, naquela poca, uma nova tcnica para

pr-avaliao: amostras com vrias gotas de sangue sobre discos de FP para

determinao de Pb. A partir de ento, o mtodo de coleta de ndoas de sangue

em FP para anlise de Pb tornou-se atrativo como screening para estimar-se o

nvel de exposio a esse metal.

As anlises de Pb no sangue em FP so interessantes pelas seguintes

vantagens46, 48:

(a) Uma pequena quantidade exigida;

(b) A coleta de sangue via lanceta descartvel geralmente mais

fcil e menos traumtica para crianas;

(c) A coleta pode ser executada por um agente da sade;

(d) Amostras em FP apropriadamente preparadas so estveis e

podem ser facilmente transportadas para um determinado

laboratrio dentro de um malote do correio;

37

(e) so de fcil obteno;

(f) H possibilidade de alternarem-se os locais e de ser feita em

casa.

As desvantagens so:

(a) As quantidades limitadas de sangue que podem ser obtidas;

(b) Falta de preciso que pode oferecer para alguns exames.

O cuidado deve ser levado em conta para prevenir a contaminao no

momento de obteno da coletagem das amostras. O seguinte fluxograma (figura

3.5.2) mostra os procedimentos necessrios para que as amostras estejam livres

de contaminao e adequadas para uma tima anlise.

FIGURA 3.5.2-Procedimentos necessrios para coleta49.

Adiante, so descritos alguns estudos do mtodo de anlise fingerstick

associado com FP para coleta de sangue para a determinao de traos de Pb.

Os autores demonstram que tal mtodo pode ser til em casos reais (campo) de

coletagem.

38

O Departamento de Sade e Meio Ambiente do Kansas (KDHE)

realizou um estudo na cidade de Treece, onde havia uma intensa atividade

mineradora para extrao de Pb e Zn. Essa atividade foi encerrada nos anos 70,

mas temos, ainda, resqucios da mesma nessa regio e, por esse fato, tornou-se

motivo de interesse, por parte das autoridades desse departamento, observar as

conseqncias causadas por essa atividade mineradora no meio ambiente e na

sade dos habitantes locais. O KDHE coleta e monitora os resultados dos screens

para Pb/S tanto em adultos como crianas. Esse departamento considera que a

metodologia fingerstick a menos invasiva, com um melhor custo efetivo. No

screening para Pb/S foi realizado um protocolo fingerstick em que o gotejamento

de sangue colocado num FP. As amostras obtidas foram analisadas usando um

ICP/MS. Os resultados dos screenings foram registrados, havendo indivduos em

que o screen apresentava um elevado nvel de Pb/S. Os membros da rea de

sade local eram contatados imediatamente devido a casos de intoxicao50.

Holtrop e colegas51 testaram se o mtodo fingerstick com FP podia ser

usado como um mtodo alternativo em locais onde o risco de contaminao

ambiental por Pb fosse alto. Concluram que tal mtodo tem alta sensibilidade e

especificidade e correlaciona-se muito bem com amostras venosas numa situao

de screening. A facilidade com que pode ser executado e retirado dos laboratrios

faz dele uma micro tcnica alternativa atrativa para determinar traos de Pb em

amostras sanguneas.

Srivuthana e colaboradores52, 53 desenvolveram um mtodo de

determinao de traos de Pb utilizando o GFAAS. Uma quantidade de 50 L de

sangue capilar foi gotejada sobre um FP Schleicher & Schuel 903 paper num

crculo de meia polegada de dimetro. O Pb foi extrado do sangue seco por um

tratamento com 0,8 M (5 % v/v) de uma soluo de cido ntrico para gerar uma

extrao aquosa. O mtodo proposto mostrou-se confivel como teste screening

de Pb/S.

Shen e equipe54 estabeleceram a aplicabilidade de um mtodo de FP

para medir a Pb/S em uma larga populao geograficamente dispersa de crianas

chinesas. Para tanto, utilizou-se o equipamento GFAAS. Os valores obtidos

aparentaram ser relativamente estveis acima de quatro semanas ps-coleta. Os

39

autores descreveram a facilidade com a qual esta tcnica pde ser executada e a

amostra examinada alm de poderem ser enviadas para um laboratrio via

correio, indicando ser um promissor e atrativo mtodo de referncia,

particularmente para grandes populaes amplamente dispersas. Esse estudo

mostrou que tal mtodo pode ser til no campo de coleta. Foi testada a

estabilidade do Pb no FP com EDTA (cido etileno diamino tetra actico) depois

de quatro semanas, tendo sido concludo, como pontuado anteriormente, que

possvel enviar as amostras sem problemas a laboratrios especializados em

anlises de Pb em regies remotas da China. Portanto, a adio desse agente

complexante ao sangue importante para manter sua estabilidade, ajudando no

que se refere ao transporte de regies distantes de coleta para laboratrios que

possuem equipamentos analticos.

40

4 MTODOLOGIA EXPERIMENTAL

4.1 Equipamentos

4.1.1 Espectrmetro de Massas

Nesse trabalho foi utilizado um espectrmetro de massas de alta

resoluo com fonte de plasma indutivamente ativado de duplo setor focal modelo

Element da Finnigan MAT (Bremen, Alemanha), que foi projetado para anlises

em baixa (300), mdia (3000) e alta resoluo (7500), abrangendo um intervalo

de massa atmica de 2 a 260 uma. Esses valores de resoluo so suficientes

para eliminar a grande maioria dos problemas de interferncia por sobreposio

(overlapping). Alm disso, possui uma geometria Nier-Johnson reversa, ou seja, o

campo magntico localiza-se na frente do campo eltrico para obter-se o mais

alto valor de sensibilidade possvel55. A figura 4.1.1.1 mostra o modelo empregado

neste trabalho.

As anlises para determinao de Pb/S no FP foram feitas em baixa

resoluo porque o elemento qumico Pb no possui interferentes que concorrem

diretamente aos seus principais istopos (206, 207 e 208). O mercrio (Hg) de

massa atmica 204 concorre diretamente ao istopo 204, mas sua abundncia

baixa (1,40 %) em relao s outras 3 formas isotpicas do Pb56.

FIGURA 4.1.1.1-ICP/MS empregado no trabalho55.

41

No incio do experimento, a bomba peristltica transferiu uma alquota

da amostra preparada, vinda de um tubo Falcon de fundo cnico, contido no

autosampler, para o nebulizador. Nele tivemos tambm a entrada do gs de Ar,

que misturou com a amostra, que sofreu uma transformao em gotculas de

aerossol. A mistura foi arrastada em direo a tocha. A figura 4.1.1.2 mostra

detalhes da introduo das amostras ao ICP/MS.

FIGURA 4.1.1.2-Detalhes da introduo das amostras38.

No nebulizador, havia um sistema auxiliar de refrigerao com gua que

ajudava na transformao para aerosol. A figura 4.1.1.3 mostra o nebulizador, o

sistema de refrigerao (mangueiras com presilhas), a mangueira de entrada da

mistura e um presilha (para evitarem-se vazamentos) entre a sada do

nebulizador e a entrada da tocha.

FIGURA 4.1.1.2-Nebulizador utilizado no trabalho.

42

4.1.2 Bomba peristltica/Nebulizador

IPC High Precision Multichannel Dispenser ISMATEC

Cmara de nebulizao Tipo Scott (PE-Sciex)

4.1.3 Balanas

Para todas as pesagens realizadas, na preparao de amostras e

padres, assim como para calibraes dos materiais utilizados (bales e

micropipetas), foram utilizadas dois tipos de balanas: uma balana analtica

modelo H54AR da Mettler (Mettler Instrument AG, Zurich, Sua) e uma balana

semi-analtica modelo BG 2000 da Gehaka (Indstria e Comrcio Gehaka Ltda,

SP, Brasil). Utilizou-se um procedimento de pesagem que envolveu sempre a

verificao da calibrao da balana atravs da utilizao de pesos-padro de

verificao.

4.1.4 Auto sampler

ASX-500 CETAC Model 510: Introduz na ordem de 400 amostras

quando est totalmente carregado. Contm um microprocessador que permite

coletagem de amostras de modo seqencial ou randmico.

4.1.5 Cones do ICP/MS

Cone do amostrador: Nickel 1,0 mm

Cone do skimmer Nickel 0,8 mm

4.1.6 Centrifuga

Centrfuga Excelsa II Mod 206BL 600 w

43

4.1.7 Micropipetas

Para manipulao quantitativa de pequenas quantidades de solues

de amostras e padres, foi utilizada uma micropipeta da marca GILSON, modelo

M50 (20 a 50 L), calibrada, automtica e especial para coleta de sangue. A

calibrao da micropipeta visa assegurar a qualidade das atividades realizadas.

4.2 Materiais/Reagentes

HNO3 Supra puro

ndio (In): PI da amostra. Concentrao de 10 g.dL-1

Triton X-100: PA Reagent Plus thiourea Merck

TMAH (Tetra metil hidrxido de amnio)

APDC: Alfa Aesar (USA)

lcool isoproplico: PM:60,10 Reagente analtico QUIMEX

gua obtida por sistema de purificao Milli-Q, com resistividade de

18,2 M.cm a 25 OC.

Tubo modelo FALCON: Fundo cnico com volume de 15 mL cada.

Bloco de filtro de papel: Marca INTERCIENTFICA. Modelo

Schleicher & Schuel 903 (catlogo # 58370). Com quatro crculos de

polegada em cada folha.

4.3 Amostras de sangue

New York State PT Program Trace Elements in Whole Blood 2005.

Sample TE05-1. Contendo sangue de boi preservado com K2EDTA

com a seguinte informao: Pb Alvo (4,0 0,3) gdL-1.

QMEQAS (Quebec Multielement External Quality Assessment

Scheme) com as seguintes informaes:

44

-S08B02: Valor Alvo (16,0 0,8) gdL-1

-S09B02: Valor Alvo (24,0 1,6) gdL-1

Standard Reference Material NIST (National Institute of Standard

and Technology) 955aLead in blood. Com as seguintes

informaes:

(1) (5,01 0,09) gdL-1

(2) (13,53 0,13) gdL-1

(3) (30,63 0,38) gdL-1

4.4 Procedimentos

Os mtodos de preparao da amostra devem ser simples, confiveis e

capazes de executar diversas tarefas rotineiramente. A parte mais complexa da

anlise de traos de metais est na preparao da amostra, porque nessa etapa

que temos a maior chance de obtermos contaminao, que pode afetar a exatido

das medidas. O mtodo preferido de preparao da amostra por diluio

simples com um diluente confivel, que pode ser, por exemplo, o tetra metil

hidrxido de amnio (TMAH) para o sangue. Entretanto, isso no possvel para

todos os tipos de materiais biolgicos. Em determinados casos, devemos utilizar,

por exemplo, a digesto total com HNO3 concentrado seguido por filtrao ou

centrifugao para extrair todos os elementos desejveis dentro de uma soluo,

ou at mesmo a utilizao da extrao com solvente.

4.4.1 Preparao da amostra fingerstick pela extrao com solvente

Inicialmente, pesou-se o filtro de papel limpo, em seguida,

depositaram-se alquotas de 20 e 40 L respectivamente de amostra de sangue

(padro QUEBEC S09B02/Valor Alvo (24,0 1,6) gdL-1)) nos discos de

polegada da folha de FP. Este estudo foi realizado com auxlio de uma

micropipeta especial para coleta de sangue (marca Gilson).

45

Deixou-se, ento, a amostra de sangue secar numa capela dentro da

sala limpa. O FP com a amostra seca foi guardado em saco plstico durante cinco

dias. Em seguida, pesou-se o FP com o sangue seco e anotou-se a massa. Com

esses valores obtidos calculou-se a massa do sangue seco, isto , a porcentagem

de umidade. Depois recortou-se no FP o disco tracejado de meia polegada, no

deixando vestgio da marca preta, visto que a tinta dessa marca poderia conter

traos de chumbo que afetariam o resultado final.

O FP foi pesado, sem levar em conta o crculo tracejado, e anotou-se a

massa. Repetiu-se a mesma seqncia anterior, s que sem a amostra de

sangue (branco da amostra).

Cada crculo foi cortado em quatro pedaos iguais, e estes pedaos

foram colocados, cada um, num tubo de centrfuga diferente devidamente

identificado. Tarou-se o tubo de centrfuga, e adicionou-se 4,6 g da soluo

extrao TMAH 0.25 % / Triton X-100 0.05 % / APDC 0.01 % / Isopropanol 1 %,

que age como anticoagulante e solubilizante de protenas e membranas em

clulas sanguneas, conforme a recomendao de McShane e colaboradores57.

Para esses autores, a diluio matricial exigida para:

(a) diminuir a introduo de slidos;

(b) prevenir o entupimento do nebulizador;

(c) evitar a repulso de cargas devido a ctions indesejveis que

podem resultar na queda do sinal.

O Triton um detergente no inico cuja funo solubilizar protenas

e membranas da clula, O TMAH (tetrametil hidrxido de ammia) tem a

finalidade de clivar as protenas em fragmentos menores e o APDC (sal cido

amnico) usado para evitar o efeito memria57.

Aps a adio da soluo de extrao, anotou-se o valor da massa e,

ento, o tubo foi submetido a um processo de agitao no vortex, num intervalo

de tempo de 2 minutos, com velocidade de agitao em torno de 2000 Lmin-1 e

um descanso de 10 minutos. Uma agitao foi feita novamente no vortex, durante

2 minutos, e descanso de mais 5 minutos.

46

Voltou-se novamente balana e foi realizado o procedimento de

taragem do tubo com a amostra e a soluo eluente, adicionando-se, em seguida,

soluo de ndio (In) como padro interno (PI).

Calculou-se a soluo de diluio final estimada, somando-se a massa

da amostra seca com a massa da soluo de extrao e a massa da soluo de

In, e subtraiu-se de cinco. Pesou-se a massa estimada de soluo de extrao

anotando-se o valor da sua massa.

Antes de as anlises no ICP/MS serem efetuadas, essa soluo foi

submetida a um processo de agitao com uma centrifugao de 3000 rpm em

um intervalo de tempo de 3 minutos.

4.4.2 Preparao da amostra fingerstick com processo de digesto total

Determinou-se traos de Pb pelo processo denominado via mida, no

qual amostras de sangue (padro New York/Alvo (4,0 0,3) gdL-1) em FP so

submetidas uma digesto total com HNO3 concentrado dentro de tubos

Falcon. Com o auxlio de uma bomba peristltica, alquotas da soluo formada

foram introduzidas no HR/ICP/MS para efetuar-se a quantificao.

Nos cartes de coleta de sangue, semelhantes queles utilizados no

conhecido teste do pezinho, foram depositadas gotas de sangue, em cada um

dos crculos de polegada, utilizando-se a pipeta especial para sangue (modelo

Gilson). O sangue foi depositado devagar, com o auxlio do aquecimento de uma

lmpada halgena para secar e evitar o excessivo espalhamento do sangue no

papel.

A figura 4.4.2.1 mostra, respectivamente, o procedimento de coleta e

disposio do sangue sobre os crculos.

47

,

FIGURA 4.4.2.1-Coleta do sangue, em seguida, como fica distribudo

o mesmo no filtro de papel.

Foram preparadas amostras, em triplicata, com o sangue sobre o papel

nos seguintes volumes: 25 L, 50 L e 100 L. Alm disso, tambm foram

preparadas trs amostras sem sangue como amostras em branco.

A adio foi realizada com uma micropipeta especial para coleta de

sangue da marca Gilson, modelo M50 (20 a 50 L). Em seguida as amostras

foram secas suavemente em estufa j aquecida temperatura de 55 C, por cerca

de 2 horas. Aps secagem as amostras so pesadas novamente, para a obteno

da massa seca.

Em seguida foram colocadas em tubos (modelo Falcon de fundo cnico

de 15 mL), adicionou-se 0,3 mL (aproximadamente 0,405 g) de HNO3 subboling

concentrado. O papel com a amostra deve ficar totalmente umedecido com o

cido e no fundo do tubo, que ser levado ao banho Maria por 30 minutos a 80C.

Aps ser resfriado, adiciona-se ao tudo 1 g de In 10 ngg-1, completa-se

com EDTA at a massa final de 10 g. Para terminar os tubos so centrifugados

por 2 min a 3000 rpm.

Aps essa etapa, os tubos foram resfriados temperatura ambiente e,

a eles foi adicionado 1 mL da soluo de padro interno e o restante do volume

de 10 mL foi completado com gua milli Q. Finalmente, foram centrifugados a

3000 rpm durante 3 minutos. As amostras foram mantidas em geladeira at a data

da anlise, sendo analisadas em temperatura ambiente.

48

5 RESULTADOS E DISCUSSO

Inicialmente fez-se uma avaliao do limite de deteco (LD) e de

quantificao (LQ) para o Pb. O LD definido como a menor concentrao do

analito que pode ser detectada pela metodologia (equipamento + mtodo de

extrao) com 95 % ou 99 % de confiana de que esta concentrao maior do

que zero. Para a determinao do LD utilizou-se o valor mdio de uma srie de

medidas envolvendo apenas os reagentes utilizados no procedimento analtico,

sem amostras de sangue. O LD baseia-se nesse valor mdio somado a um fator

ts, onde t um fator igual a 3,143 (para 99 % de confiana), e s o desvio padro

das medidas.

O LQ a menor concentrao do analito que pode ser determinada

com um nvel aceitvel de preciso e veracidade58. Neste trabalho, considerando

estar o analito em nveis de traos, o LQ foi definido como 10 vezes o limite de

deteco. Os resultados encontrados so apresentados na tabela 5.1.

TABELA 5.1-Valor mdio obtido (com desvio padro) do analito Pb do branco da amostra

Branco da Amostra [Pb]

(gdL-1)

Br1 0,025 Br2 0,021

Mdia = (0,023 0,003) gdL-1

Baseados nos valores da tabela 4.5.1, os resultados encontrados

foram:

49

LD = 0,0315 gdL-1

LQ = 0,315 gdL-1

Em seguida, foram feitos ensaios utilizando-se alquotas de 20 e 50 L

da amostra padro Quebec 09B02, cujo valor alvo para Pb (24 1,6) gdL-1.

Os resultados so mostrados na tabelas 5.2 e 5.3.

TABELA 5.2-Valores mdios obtidos (com desvio padro) do analito Pb as

amostras com alquota de 50 L, com um valor alvo de (24 1,6) gdL-1.

Amostra [Pb] (gdL-1)

1 26,51 0,21

2 17,54 0,25 3 19,36 0,23 4 22,40 0,22

Mdia = (21,4 3,9) gdL-1 Recuperao mdia = 89 %

TABELA 5.3-Valores mdios obtidos (com desvio padro) do analito Pb nas

amostras com alquota de 20 L, com um valor alvo de 24,0 gdL-1.

Amostra [Pb] (gdL-1)

1 15,69 0,14 2 15,25 0,15 3 12,91 0,21 4 13,76 0,17

Mdia = (14,4 1,3) gdL-1

Recuperao mdia = 60 %

Observa-se, pelos resultados uma preciso de cerca de 2 %. Na

quadruplicada referente s alquotas de 50 L tivemos um valor mdio de (21,4

3,9) gdL-1, com uma recuperao mdia de 89%, enquanto que nas alquotas de

20 L tivemos (14,4 1,3) gdL-1, com uma recuperao mdia de 60 %. A baixa

recuperao encontrada com a alquota de 20 L pode estar relacionada

50

dificuldade de extrao do Pb em funo das pequenas quantidades de amostra.

Observa-se, entretanto, que o mtodo apresenta uma reprodutibilidade

compatvel com aquela certificada pelo material de referncia.

Nas tabelas 5.4 e 5.5, so apresentados resultados da anlise com

alquotas de 40 L, avaliando-se o melhor processo de adio de PI.

O PI visa corrigir flutuaes do sinal do analito devido a problemas no

processo de extrao e instrumentais. Nesse trabalho utilizou-se uma soluo de

0,1 gdL-1 de In .Na tabela 5.4 a adio foi feita aps a extrao, enquanto que na

tabela 5.5 o padro interno foi adicionado ao FP sofrendo todo o processo de

extrao junto com a amostra.

TABELA 5.4-Valores mdios obtidos (com desvio padro) do analito Pb nas amostras com alquota de 40 L, com adio de In aps a extrao, com um valor alvo de (24 1,6) gdL-1.

Amostra [Pb] (gdL-1)

5 17,02 0,12

6 17,83 0,16 7 17,60 0,18 8 19,85 0,12

Mdia = (18,1 1,2) gdL-1 Recuperao mdia = 75 %

TABELA 5.5-Valores mdios obtidos (com desvio padro) do analito Pb nas amostras com alquota de 40 L, com adio de In antes da extrao, com um valor alvo de (24 1,6) gdL-1.

Amostra [Pb] (gdL-1)

13 18,46 0,11 14 16,16 0,21 15 17,50 0,18 16 19,13 0,10

Mdia = (17,8 1,3) gdL-1 Recuperao mdia = 74 %

51

Em ambas as tabelas observamos resultados semelhantes tanto para a

concentrao do analito de Pb como para a recuperao deste. Para a tabela

referente adio de In aps a extrao, obteve-se um valor mdio de (18,1

1,2) gdL-1, com uma recuperao de 75 %, enquanto que quando da adio de

In amostra antes de depositar-se o filtro obteve-se um valor mdio de (17,8

1,3) gdL-1, com uma recuperao de 74 %, havendo diferena em torno de 1 %

em relao ao valor anterior. Em ambos os casos pode-se constatar que, apesar

da robustez do procedimento variaes podem ocorrer devido pequena

quantidade de amostra depositada e ao processo de extrao. Ainda assim os

resultados apresentam uma preciso compatvel com o padro de referncia.

Observa-se que, de um modo geral, a quantidade de recuperao est

fortemente relacionada quantidade da amostra depositada. Alquotas de 50 L

apresentaram uma recuperao na faixa de 90 %. Para alquotas de 40 L

tivemos uma recuperao de 75 %, ao passo que para aquelas de 20 L tivemos

uma recuperao de 60 %.

A segunda srie de ensaios foi realizada utilizando-se o mtodo de

digesto total. Da mesma forma como anteriormente descrito fez-se,

inicialmente, um estudo sobre os limites de deteco e quantificao utilizando-se

amostras em branco. A tabela 5.6 apresenta os valores encontrados nesta

etapa.

TABELA 5.6-Valor mdio obtido (com desvio padro) do analito Pb no branco da amostra.

Branco da amostra [Pb]

(gdL-1)

Br1 0,020 Br2 0,015 Br3 0,016

Mdia = (0,017 0,002) gdL-1

52

Seguindo os mesmos procedimentos da determinao de LD e LQ do

mtodo extrao pelo solvente, obteve-se:

LD = 0,0248 gdL-1

LQ = 0,248 gdL-1

Os nveis encontrados foram relativamente inferiores ao mtodo

anterior provavelmente devido a menor quantidade de reagentes utilizados.

Em seguida, em trs amostras de filtro de papel depositou-se 40 L de

sangue (padro New York) e efetuou-se a digesto das amostras. Cada amostra

tinha como valor alvo 4,0 gdL-1 do analito Pb. Os resultados obtidos em relao

concentrao de Pb nessas amostras esto na tabela 5.7.

TABELA 5.7-Valores mdios obtidos (com desvio padro) do analito Pb nas

amostras de alquota de 40 L com um valor alvo (4,0 0,3) gdL-1.

Amostra [Pb] (gdL-1)

1 5,00 0,25 2 4,30 0,24 3 6,00 0,27

Mdia = (5,10 0,85) gdL-1 Recuperao mdia = 127,5 %

Repetiu-se ento o experimento adicionando-se soluo de digesto a

mistura TMAH 0.25 % / Triton X-100 0.05 %. Os resultados so apresentados na

tabela 5.8.

53

TABELA 5.8-Valores mdios obtidos (com desvio padro) do analito Pb nas

amostras com a adio da mistura TMAH / TRITON, com alvo de (4,0 0,3)

gdL-1.

Amostra [Pb] (gdL-1)

4 4,60 0,24 5 4,30 0,24 6 3,30 0,19

Mdia = (4,07 0,68) gdL-1 Recuperao mdia = 100,8 %

Em ambos os casos os experimentos apresentaram uma boa preciso

(em torno de 5 %). Como pode ser observada, a adio da mistura digestora

melhorou a recuperao do analito de interesse, ou seja, ficou bem prxima de

100 %.

Repetiu-se o experimento com a amostra padro Quebec 08B02 valor

alvo (16,0 1,6) gdL-1 procurando-se avaliar a robustez para quantidade de

amostra em torno de 25 L, em relao a quantidade de 100 L. Os resultados de

recuperao obtidos, em cada amostra, esto na tabela 5.9.

TABELA 5.9-Valores da concentrao de Pb na amostra com alvo de (16,0 0,5) gdL-1

Amostra Concentrao mdia

(gdL-1)

Desvio (%)

Recuperao (%)

01 (25 L) 13,07 3 82 02 (25 L) 12,83 6 80 03 (25 L) 11,60 4 72

Recuperao mdia = 78,1 %

10 (100 L) 13,15 2 82 11 (100 L) 12,72 2 79 12 (100 L) 12,49 3 78

Recuperao mdia = 79,9 %

54

Podemos observar que para esse nvel de Pb presente no sangue

temos uma diferena na ordem de 2 % entre os valores mdios de recuperao.

Finalmente, testou-se a metodologia de digesto total analisando-se

uma srie de padres NIST com quantidades de Pb na faixa de 5,0 a 30,0 gdL-1,

comparando-se os resultados com aqueles obtidos pelo mtodo tradicional com

dissoluo direta do sangue (SP). Os dados esto apresentados na tabela 5.10.

TABELA 5.10-Resultados obtidos com a srie de padres NIST SRM 955a

Amostra Alquota (L)

Observao Alvo (gdL-1)

Concentrao Medida (gdL-1)

Desvio (%)

Recuperao (%)

1 A 50 Com papel 5,01 0,09 3,63 8 73

1 B 50 2,43 17 49

1 A 100 Com papel 5,82 5 116

1 B 100 5,62 6 114

1 C 100 5,76 4 115

1J (SP) 100 Sem papel 5,68 2 113

1K (SP) 100 5,35 6 103

2 A 50 Com papel 13,53 0,13 10,97 10 80

2 B 50 11,47 12 85

2 C 50 10,65 10 80

2 E 100 Com papel 13,62 3 101

2 F 100 15,29 3 113

2 G 100 12,93 5 95

2 I (SP) 100 Sem papel 13,30 2 98

2 J (SP) 100 13,36 4 98

2 K (SP) 100 13,45 2 99

3 A 50 Com papel 30,63 0,32 31,09 2 101

3 C 50 31,61 2 103

3 E 100 Com papel 32,24 3 105

3 F 100 32,73 4 106

3 G 100 32,73 4 107

3 I (SP) 100 Sem papel 32,05 4 104

3 J (SP) 100 31,94 3 104

3 K (SP) 100 31,07 2 101

55

Como pode ser observado os nveis de recuperao para todas as faixas

estudadas esto comparveis queles obtidos pelo mtodos tradicional (sem

papel) estando a recuperao em torno de 100 %. Para concentraes menores

de Pb a quantidade de amostra depositada apresenta uma maior influencia mas

ainda assim , apresenta-se com uma recuperao adequada.

56

6 CONCLUSES

A anlise de elementos em nvel de traos em amostras biolgicas

um grande desafio analtico principalmente considerando-se a dificuldade de

transporte dessas amostras a longas distncias e, no processo, a manuteno da

sua estabilidade. Alm disso, o processo de coleta da amostra geralmente muito

intrusivo exigindo cuidados com o paciente e pessoal especializado.

A tcnica de fingerstick, em si, no uma novidade. Ela utilizada

normalmente nos hospitais principalmente em crianas recm nascidas no

chamado teste do pezinho que tem o objetivo de detectar, precocemente,

doenas metablicas, genticas ou infecciosas que podem causar leses

irreversveis, como por exemplo, retardo mental.

Considerando-se que o valor de referncia para exposio de Pb no

sangue na faixa de 10 gdL-1, verifica-se que a metodologia pode vir a atender

as necessidades analticas em futuros estudos de caso.

Os experimentos realizados demonstram o potencial analtico da

metodologia de fingerstick entretanto h de observar que ela s foi possvel

porque veio associada a tcnica de espectrometria de massas de alta resoluo

com fonte de plasma indutivamente ativado, a qual possui alta sensibilidade e

baixos limites de quantificao. Associa-se a isso o uso de instalaes

apropriadas para a digesto e recuperao do analito, com salas com ambiente

controlado e todo protocolo de garantia da qualidade estabelecido pela norma ISO

17025.

Os procedimentos estudados mostraram que a digesto total do papel

de filtro permite uma melhor recuperao do analito de interesse. Entretanto faz-

se necessrio o uso da mistura TMHA e Triton X100 para a quebra das protenas

e estabilizao do sinal do HR/ICP/MS, respectivamente.

57

Considerando-se que uma gota de sangue normal possui uma massa

superior ao limite de 0,1 g utilizados em nossos experimentos pode-se considerar

a metodologia desenvolvida robusta e bastante eficaz.

Embora desenvolvida para o Pb essa tcnica pode ser utilizada para

quaisquer outros elementos txicos ou essenciais permitindo atendimentos, ou

mesmo estudos de campo, em regies longnquas trazendo, com isso, uma

importante contribuio aos programas de atendimento a populaes afastadas.

58

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