A ALS é ativa em pesquisa e desenvolvimento de procedimentos para preparação e análise de amostras de matrizes de sedimentos, tecido, água marinha e água doce.
Preparação de tecido
Todas as amostras de tecido estão sujeitas à homogeneização antes da análise. Essa preparação garante a subamostragem representativa para cada parâmetro analítico. Técnicas convencionais de extração de solventes, como soxhlet e sonication, são geralmente usadas para extrair as amostras. Antes da análise instrumental, extratos são colocados em limpeza por cromatografia de permeabilidade por gel (Gel Permeation Chromatography, GPC) e em limpeza por gel de sílica. A remoção de lipídios preocupa durante o processo de limpeza. A análise instrumental é realizada com o uso de GC/MS operado em modo SIM para maximizar a sensibilidade. Além da lista padrão de PAHs comumente analisados, os homólogos alcalinizados associados também estão disponíveis.
Os valores totais de sólidos das amostras de tecidos de caranguejos são derivados de tecidos secos por congelamento. A determinação é realizada em uma amostra úmida pré-homogeneizada. Os sólidos secos de determinação da secagem por congelamento são então ainda mais homogeneizados e usados para análise de metais (exceto mercúrio), como descrito na seção de metais deste site. A secagem por congelamento é realizada para evitar degradação e mudanças químicas associadas, que ocorrem quando a amostra é seca a temperaturas elevadas.
Análise de tecido
Para obter os baixos níveis de limite de detecção necessários ao analisar tecidos biológicos, as análises de pesticida e PCB Aroclor são realizadas ao seguir os métodos 8081 e 8082 da Agência de proteção ambiental (Environmental Protection Agency, EPA), com pequenas modificações quanto à massa de amostra, volume final extraído e procedimentos de limpeza. Para garantir subamostras representativas para cada parâmetro analítico, todas as amostras de tecidos passam por homogeneização antes da análise. Para acomodar a massa relativamente grande de amostra necessária para alcançar os baixos níveis dos limites de detecção, as amostras são extraídas usando-se uma técnica de sonication. Os extratos passam por limpezas via GPC e Florisil antes de ser divididos para análises de PCB Aroclor e pesticidas. A fração para pesticida geralmente vai diretamente para análise no GC/ECD. A fração para PCB Aroclor recebe uma limpeza por ácido antes da análise pelo GC/ECD. As informações sobre o limite de detecção estão listadas nas tabelas após a página 13 do Marine SOQ. Para análises Aroclor de nível ultrabaixo, um sistema de injeção de grande volume (Large Volume Injector, LVI) é usado em conjunto com o GC/ECD.
PCBs - congêneres
Para obter os baixos níveis de limite de detecção necessários ao analisar tecidos biológicos, a análise de congênere de bifenilos policlorados (polychlorinated biphenyls, PCBs) é realizada pelo método 8082 da EPA, com pequenas modificações quanto à massa de amostra, volume final extraído e procedimentos de limpeza. Para garantir subamostras representativas para cada parâmetro analítico, todas as amostras de tecidos passam por homogeneização antes da análise. Para acomodar a massa relativamente grande de amostra necessária para alcançar os baixos níveis dos limites de detecção, as amostras são extraídas usando-se uma técnica de sonication. Os extratos são submetidos a limpezas por GPC, gel de sílica, ácido e permanganato antes da análise por GC/ECD.
Organoestânicos
Amostras de tecidos são analisadas com o uso de extração por solvente, derivatização e GC/FPD. As amostras são secas com sulfato de sódio anidro reduzido. Após a adição de compostos alternativos (cloreto de tripropiltina e cloreto de tripentiltina), os tecidos são extraídos com cloreto de metileno contendo 0,1% (peso/volume) de tropolona. Depois da troca de solvente para hexano, os extratos são derivatizados com brometo de hexilmagnésio em éter, via reação de Grignard. O reagente de Grignard é sintetizado pela ALS (o reagente comercialmente disponível não é usado devido à sua pureza inaceitável). Os extratos de tecido são limpos por elução através de colunas de Florisilâ. Os extratos são analisados por GC/FPD com um filtro de 610 nm. Um acerto mínimo (10%) de analitos é confirmado por uma coluna secundária de análise pelo GC/FPD ou GC/MS. Todos os valores detectáveis são confirmados, se as amostras forem originadas de um local sem caracterização (ou seja, sem dados históricos para sugerir a probabilidade da presença de organoestânicos).
O procedimento de digestão de todos os elementos, exceto mercúrio, consiste em uma digestão-oxidação ácida sob alta temperatura e pressão, em um sistema fechado. O procedimento é geralmente preferido em relação a modificações às digestões convencionais EPA de solo por diversos motivos. Ao secar a amostra por congelamento e moê-la à uma refeição homogênea, a amostra representativa é facilmente obtida. Isso é especialmente significativo ao analisar amostras de corpo inteiro, onde ossos, cartilagens e pele são de difícil dispersão uniforme pela amostra. Isso também vale para partes de amostras bivalvulares, que são muito difíceis de homogeneizar quando úmidas. Além de ajudar na homogeneização, a ausência de água na secagem por congelamento facilita a digestão/oxidação de materiais orgânicos pelos oxidantes adicionados. Realizar a digestão em um vaso Teflon fechado, sob temperatura e pressão elevadas, também aumenta a completude da digestão e reduz a perda de analitos-alvo durante o procedimento (isto é, recuperações superiores do pico matriz são obtidas).
Para mercúrio, nosso laboratório digere uma alíquota maior da amostra úmida do que é geralmente feito para análises rotineiras de materiais sólidos e semissólidos. Isso permite uma subamostragem representativa de tecidos. O procedimento de digestão incorpora proporções similares de reagentes digestivos/oxidantes, conforme os procedimentos padrão da EPA. Mais nítrico concentrado é adicionado para facilitar a digestão do alto teor orgânico.
Os digestatos são analisados por uma combinação de ICP-MS, ICP-OES, GFAAS e CVAAS. O selênio é geralmente analisado usando GFAAS devido às interferências isobáricas incorrigíveis ao usar ICP-MS. O mercúrio é analisado em tecidos usando-se técnicas padrão de vapor frio. Nosso laboratório realiza determinações de mercúrio de ultra-trace usando técnicas de purga e de fluorescência atômica de vapor frio de aprisionamento, mas, geralmente, não requer maior sensibilidade para obter os limites necessários de detecção para atender aos objetivos da maioria dos projetos. Todos os demais elementos são analisados com o uso de ICP-MS ou ICP-OES, dependendo da sensibilidade exigida.
Dioxinas/furanos
A análise é realizada pelos métodos 8280, 8290 e 1613 da EPA em amostras de tecido biológico. Técnicas especiais de limpeza foram desenvolvidas para lidar com amostras de tecido em relação a amostras de sedimentos e remover componentes biologicamente ativos que poderiam interferir na análise. A análise instrumental é realizada com técnicas HRGC/HRMS para cumprir com o limite de detecção de uma parte por trilhão, exigida para amostras de tecido.