Especiação de cobre e zinco em fluidos biológicos por voltametria de redissolução com eléctrodo de filme de bismuto

• Author(s): Pinheiro, Tatiana Sofia do Nascimento
• Date: 2011
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10284/2483
• Origin: Repositório Institucional - Universidade Fernando Pessoa
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Leal, Fernanda; Catarino, Rita
• Contributor(s): Repositório Institucional da Universidade Fernando Pessoa

Description

Trabalho apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

A voltametria de redissolução é uma poderosa técnica utilizada na monotorização de metais em diversas matrizes. Combina uma etapa de pré-concentração com uma etapa de medição electroquímica. Durante os últimos 20 anos os eléctrodos de filmes de mercúrio foram os mais utilizados como suporte nas técnicas voltamétricas. Com o aumento da preocupação ambiental, a toxicidade associada ao mercúrio começou a pôr em causa a sua utilização segura. Assim em 2000, é proposta pela primeira vez a utilização do bismuto como substituto do mercúrio, devido à sua baixa toxicidade. Nos últimos anos foram realizados vários trabalhos utilizando eléctrodos de filme de bismuto, para a determinação de metais por voltametria de redissolução. No entanto poucos se referem à especiação de metais em matrizes biológicas. Neste trabalho são propostas metodologias que se baseiam na realização de voltametria de redissolução anódica usando um eléctrodo de carbono vítreo revestido com filme de bismuto, aplicadas à especiação na urina de dois metais, cobre e zinco, essenciais à saúde Humana em quantidades vestigiais. A determinação dos metais foi realizada por voltametria de redissolução anódica de onda quadrada em tampão fosfato 0,25 M (pH 7,4). Os parâmetros experimentais foram optimizados para os metais em questão. A determinação das concentrações nas amostras de urina foi efectuada pelo método de adição padrão. Sendo um trabalho de especiação, foi determinada a concentração livre e total dos metais em amostras de urina. Foi assim necessário recorrer à digestão da amostra utilizando uma técnica combinada de tratamento com reagentes oxidantes e digestão por microondas. Comparando os valores obtidos para o metal total nas amostras de urina com os existentes na literatura, concluímos que os valores obtidos para o Cu (133 e 143 μg/L) se encontram ligeiramente aumentados, enquanto os de Zn (447 e 559 μg/L) correspondem ao intervalo considerado normal (300-600 μg/L). No entanto, a concentração média de Cu livre obtida para as 5 amostras (53,8 ± 1,7 μg/L) encontra-se no intervalo de valores de Cu total existentes na literatura (12-80 μg/L). Como os estudos de especiação em fluidos biológicos não se encontram muito desenvolvidos, não existem valores de referência para as concentrações de metal livre em urina. Este facto mostra a importância de se continuarem a realizar estudos de especiação em fluidos biológicos, já que como podemos verificar pelos resultados obtidos só ~ 40 % do metal (Cu e Zn) excretado se encontra no seu estado livre. The stripping voltammetry is a powerful tool used to monitoring metals in various matrices. This technique combines a stage of pre-concentration with an electrochemical measurement step. During the past 20 years the mercury film electrodes were more used as a support in voltammetric techniques. With increasing environmental concern, the toxicity associated with the mercury began to jeopardize their safe use. So in 2000, is first proposed the use of bismuth as a substitute for mercury, due to its low toxicity. In recent years several studies were conducted using bismuth film electrodes for the determination of metals by stripping voltammetry. However, few refer to the speciation of metals in biological matrices. This work proposes methodologies that are based on the performance of anodic stripping voltammetry using a glassy carbon electrode coated with bismuth film, applied to speciation in the urine of two metals, copper and zinc, essential to human health in trace amounts. The determination of metals was performed by square wave anodic stripping voltammetry in 0,25 M phosphate buffer (pH 7,4). The experimental parameters were optimized for the metals in question. The determination in the urine samples was performed by the standard addition method. As a work of speciation was determined free and total concentration of metals in the urine samples. It was therefore necessary to resort to sample digestion using a combined technique of treatment with oxidants and microwave digestion. Comparing the values obtained for the total metal in the urine samples with those in the literature, we conclude that the values obtained for Cu (133 and 143 μg/L) are slightly increased, while Zn (447 and 559 μg/L) correspond to the range considered normal (300 600 μg/L). However, the average concentration of free Cu obtained for the 5 samples (53,8 ± 1,7 μg/L) is in the range of values of total Cu in the literature (12-80 μg/L). As the speciation studies in biological fluids are not highly developed, there are no reference values for concentrations of free metal in the urine. This shows the importance of continuing to perform speciation studies in biological fluids, since we can verify that in the results obtained only ~ 40% of the metal (Cu and Zn) is excreted in its free state.