Desenvolvimento de métodos analíticos para a determinação de Cd, Fe, Hg e Ni em amostras de sementes comestíveis por espectrometria de absorção atômica

Abstract

Neste trabalho foram desenvolvidos dois métodos analíticos para a determinação de metais em sementes comestíveis de abóbora, amaranto, chia, girassol e quinoa. O primeiro método consistiu em determinar Cd e, em sequência, Ni e Fe, simultaneamente, por espectrometria de absorção atômica de alta resolução com fonte contínua e forno de grafite (HR-CS GF AAS) usando a análise direta de amostras sólidas. A interferência espectral foi eliminada do sinal de absorção atômica do Cd com adição de 15 μL de H2O2 30 % (v/v) e 5/3 μg Pd/Mg. Todas as curvas de calibração externas apresentaram o coeficiente de correlação (R) maior ou igual a 0,992. Os limites de quantificação (LOQ) foram de 10 μg kg-1 (Cd), 0,20 mg kg-1 (Ni) e 11 mg kg-1 (Fe). A veracidade do método foi confirmada por meio da análise de um material de referência certificado NIST SRM 1573a (Tomato Leaves). As amostras de girassol foram as que apresentaram o maior teor de Cd (249–254 μg kg-1). No geral, os teores de Ni e Fe ficaram entre 1,1–8,0 e 38–147 mg kg-1, respectivamente. O segundo método foi desenvolvido para determinar Hg por espectrometria de absorção atômica com vapor frio (CV-AAS). O preparo das amostras ocorreu por digestão ácida assistida por micro-ondas (MW-AD). A investigação da interferência espectral se deu por meio do acoplamento entre o FIMS-400 e um equipamento de HR-CS AAS com tubo de quartzo. A eliminação da interferência espectral, causada por espécies moleculares de vapores de diferentes óxidos de nitrogênio (NOx), ocorreu quando a solução concentrada de HNO3 foi substituída pela diluída 30 % (v/v) e combinada com 1,0 mL H2O2 35 % (v/v), na MW-AD. Esse resultado foi confirmado pela espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). A interferência não espectral foi eliminada com adição de 3,0 mL de uma solução saturada de tioureia à solução da amostra, antes da medida do sinal. O LOQ do método foi de 27,0 μg kg-1. A veracidade do método foi comprovada por meio da análise de um material de referência certificado NIST SRM 1575a (Pine Needles) e pelo ensaio de recuperação com as amostras fortificadas. Todas as amostras analisadas apresentaram concentrações de Hg abaixo do LOD. A partir dos resultados obtidos é possível afirmar que os métodos desenvolvidos são confiáveis.

In this study, two analytical methods were developed for the determination of metals in edible seeds of pumpkin, amaranth, chia, sunflower, and quinoa. The first method involved the determination of Cd, followed by the simultaneous determination of Ni and Fe using high-resolution continuum source graphite furnace atomic absorption spectrometry (HR-CS GF AAS) with direct solid sample analysis. Spectral interference in the Cd signal was eliminated by adding 15 μL of H2O2 30% (v/v) and 5/3 μg Pd/Mg. The external calibration curves exhibited correlation coefficients (R) equal to or greater than 0.992. The limits of quantification (LOQs) were 10 μg kg-1 (Cd), 0.20 mg kg-1 (Ni), and 11 mg kg-1 (Fe). Method accuracy was confirmed through the analysis of the certified reference material NIST SRM 1573a (Tomato Leaves). Sunflower samples exhibited the highest Cd content (249–254 μg kg-1). The Ni and Fe contents were in the range between of 1.1–8.0 and 38–147 mg kg-1, respectively. The second method was developed for the determination of Hg using cold vapor atomic absorption spectrometry (CV-AAS). Samples were prepared via microwave-assisted digestion (MW-AD). Spectral interferences were investigated by coupling a FIMS-400 system to a HR-CS AAS instrument, equipped with a quartz tube. Interferences caused by nitrogen oxides (NOx), formed during MW-AD, were eliminated replacing concentrated HNO3 by a HNO3 30% (v/v) solution, combined with 1.0 mL of H2O2 35% (v/v). This finding was confirmed by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR). Non-spectral interferences were eliminated by adding 3.0 mL of a saturated thiourea solution to the sample prior the measurement. The LOQ of the method was 27.0 μg kg-1. The method accuracy was validated through the analysis of the certified reference material NIST SRM 1575a (Pine Needles) and recovery tests. All analysed samples showed Hg concentrations below the LOD. Based on the obtained results, it can be concluded that the developed methods are reliable.