Validação de método de especiação química de mercúrio em pescado por LC-ICP-MS

Abstract

Neste trabalho foi otimizada e validada uma metodologia para a análise de especiação química de mercúrio em pescado. A técnica analítica empregada foi a cromatografia a líquido associada à espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (LC-ICP-MS). A extração dos analitos foi executada utilizando solução de L-cisteína hidroclorídrica monohidratada a 1% (m v-1) sob aquecimento (60 °C) por 2 horas. A separação cromatográfica foi executada empregando coluna tipo C-18 e uma solução de L-cisteína hidroclorídrica monohidratada 0,1% (m v-1) + L-cisteína 0,1% (m v-1) como fase móvel, à vazão de 1 mL min-1. Foi alcançada adequada separação de mercúrio inorgânico (iHg) e metilmercúrio (MeHg) no tempo de 4 minutos. A exatidão foi avaliada através de análise de três materiais de referência certificados, para os quais se obteve recuperação de 95,1% a 106%. Os limites de quantificação para iHg e MeHg foram 2,08 μg kg-1 e 8,39 μg kg-1, respectivamente. O método foi aplicado para a análise de especiação de mercúrio em 30 amostras de pescado. O percentual médio de metilmercúrio nas amostras foi 96,2%. A eficiência de extração das espécies de Hg variou de 84,3% a 118 %, sendo a eficiência de extração média 100%. A concentração de arsênio inorgânico (iAs) também foi determinada nas 30 amostras. A análise foi executada por LC-ICP-MS e a extração foi realizada utilizando HNO3 0,28% (mol L-1) contendo 3% (v v-1) de H2O2 sob aquecimento a 90 °C por 1 hora. Apenas uma das amostras apresentou teor de iAs quantificável, na concentração de 17,25 μg kg-1 na amostra, o que correspondeu a uma fração de 0,11% do As total. Adicionalmente, as concentrações totais de As, Cd, Pb e Hg foram determinadas por ICP-MS após decomposição das amostras assistida por radiação micro-ondas em sistema fechado com uso de HNO3 e H2O2. Os resultados foram comparados com a legislação vigente, a fim de caracterizar as amostras quanto aos contaminantes inorgânicos de interesse, sob o ponto de vista da segurança alimentar. A concentração total de Hg variou entre 33,4 μg kg-1 e 1609 μg kg-1, sendo que em 3 amostras foi superior ao limite máximo estabelecido pela ANVISA (1000 μg kg-1, para espécies predadoras). Foi identificada forte correlação positiva entre as concentrações de iHg e MeHg em função da concentração total de Hg.

In this work, a methodology for mercury speciation analysis in fish was optimized and validated. The analytical technique used was liquid chromatography associated with inductively coupled plasma mass spectrometry (LC-ICP-MS). Extraction of analytes was performed using 1% (w v-1) L-cysteine hydrochloride monohydrate solution under heating (60 °C) for 2 hours. The chromatographic separation was performed using a C-18 column and a solution of 0.1% (w v-1) L-cysteine hydrochloride monohydrate and 0.1% (w v-1) L-cysteine as mobile phase, at a flow rate of 1 mL min-1. Suitable separation of inorganic mercury (iHg) and methylmercury (MeHg) was achieved within 4 minutes. Accuracy was assessed by analyzing three certified reference materials, for which recovery of 95.1% to 106% was obtained. The limits of quantification for iHg and MeHg were 2.08 μg kg-1 and 8.39 μg kg-1, respectively. The method was applied for mercury speciation in 30 fish samples. The average percentage of methylmercury in the samples was 96.2%. The extraction efficiency ranged from 84.3% to 118%, with an average extraction efficiency of 100%. The concentration of inorganic arsenic (iAs) was also determined in the 30 samples. Analysis was performed by LC-ICP-MS and extraction was carried out using 0.28% HNO3 (mol L-1) containing 3% (v v-1) of H2O2 under heating at 90 °C for 1 hour. Only one of the samples exhibited a quantifiable iAs content, at a concentration of 17.25 μg kg-1 in the sample, which corresponded to a ratio of 0.11% of the total As. Additionally, the total concentrations of As, Cd, Pb and Hg were determined by ICP-MS after microwave-assisted wet digestion in closed system using HNO3 and H2O2. The results were compared to the current legislation, in order to characterize the samples regarding inorganic contaminants of interest, from the point of view of food safety. The total concentration of Hg varied between 33.4 μg kg-1 and 1609 μg kg-1, and in 3 samples it was higher than the maximum limit established by ANVISA (1000 μg kg-1, for predatory species). A strong positive correlation was identified between iHg and MeHg concentrations as a function of total Hg concentration.