Análises ambientais por LCMSMS no Brasil

Análise por LCMSMS – parte 1

A análise de matrizes ambientais é uma aliada na tomada de decisões importantes para temas como GAC (Gerenciamento de Áreas Contaminadas), atendimento à legislação, monitoramento ambiental, saúde pública, pesquisas, gerenciamento de resíduos etc.

Dentre os métodos empregados em análises químicas, resgatamos aqui a cromatografia, discorrida de maneira geral no Enviromail 35.

Uma das técnicas analíticas mais utilizadas para identificação de compostos orgânicos é a cromatografia líquida, que consiste na separação dessas substâncias de acordo com sua interação com a coluna (fase estacionária) e o eluente (fase móvel), através de forças intermoleculares.

Com um fluxo controlado da fase móvel, uma amostra é introduzida no sistema. Ao passar pela coluna cromatográfica, os analitos que tiverem mais atração pela fase estacionária ficarão retidos para eluírem posteriormente, enquanto os analitos que tiverem menor afinidade com a fase estacionária sairão primeiro da coluna.
Após esta etapa de separação dos compostos no cromatógrafo líquido, há um detector instalado, compatível com as propriedades dos analitos e com as condições analíticas. Exemplos de detectores acoplados ao HPLC são: de absorbância, fluorescência, condutividade e espectrometria de massas. O espectrômetro de massas triplo quadrupolo é um dos detectores mais seletivos e sensíveis, o que pode fornecer dados qualitativos e quantitativos de alta precisão, em níveis baixos de concentração.

Na ALS no Brasil, a Cromatografia Líquida acoplada ao Espectrômetro de Massas no modo tandem (triplo quadrupolo), ou LCMSMS, está presente em análises acreditadas pelo INMETRO, como Acrilamida, Carbamatos e PFAS.

À esquerda, o cromatógrafo líquido, composto por bombas da fase móvel, amostrador automático e forno; à direita, o espectrômetro de massas triplo quadrupolo.

Acrilamida

A acrilamida é um intermediário químico da produção de substâncias orgânicas e da síntese de poliacrilamida, que é um polímero utilizado principalmente no tratamento de águas e efluentes. Ela também está presente nas indústrias têxtil, de papel e de tintas, em produtos agrícolas, etc. Além disso, também pode ser formada a partir do cozimento de carboidratos a altas temperaturas.

Devido à sua alta solubilidade em água, pode ser transportada em ambiente aquoso, porém, não é esperada sua bioacumulação, e pode ser degradada por bactérias no solo e na água.

A exposição aguda à acrilamida pode causar danos ao sistema nervoso e efeitos neurotóxicos. Já a exposição crônica produz dano ao nervo, irritação na pele. De acordo com agências norte-americanas, como EPA e IARC, a acrilamida é considerada um provável carcinogênico aos humanos, pois não há estudos suficientes em humanos, mas pode causar câncer em animais.

Carbamatos

Os carbamatos, previamente citados no Enviromail 12, são uma categoria de compostos orgânicos derivados do ácido carbâmico, que possui a estrutura química R-O-CO-NHR.

Carbaril
Dentre eles, o carbaril é um inseticida utilizado em diversas plantações, como milho, algodão e soja, além da aplicação doméstica em quintal e jardins. Sua exposição é mais provável que ocorra via dérmica ou por inalação durante sua fabricação e seu emprego.

A exposição aguda ocupacional pode causar a inibição da colinesterase, prejudicando funções do sistema nervoso central, além de irritação aos olhos e pele. A exposição crônica resulta na inibição da colinesterase, a qual pode ser reversível com a suspensão da exposição. Não há informações disponíveis de efeitos carcinogênicos em humano, e nem houve aumento significante de incidência de tumor em animais expostos em diversos estudos.

Carbofurano
O carbofurano também é um inseticida e nematicida, que era produzido e empregado no passado, mas que hoje é banido no Brasil e em outros países, devido à sua alta toxicidade aguda, alta persistência ambiental, periculosidade, teratogenicidade e neurotoxicidade.

PFAS

Os forever chemicals, também conhecidos como PFAS, são compostos sintéticos que possuem uma estrutura que lhes dá estabilidade e inviabiliza a sua degradação por vias comuns. A análise de PFAS por LCMSMS no Brasil é apresentada nos Enviromails 24, 32 e 50.