DETERMINACIÓN DE METILMERCURIO EN ATÚN MEDIANTE MICROEXTRACCIÓN EN FASE SÓLIDA (SPME) ACOPLADA A CROMATOGRAFÍA DE GASES CON DETECTOR DE ESPECTROMETRÍA DE MASAS

DETERMINACIÓN DE METILMERCURIO EN ATÚN MEDIANTE MICROEXTRACCIÓN EN FASE SÓLIDA (SPME) ACOPLADA A CROMATOGRAFÍA DE GASES CON DETECTOR DE ESPECTROMETRÍA DE MASAS

Índice

1. Introducción        2

2. Fundamento teórico        6

3. Materiales y reactivos a utilizar        10

4. Procedimiento        12

5. Conclusiones        14

6. Bibliografía        16

1. Introducción

El metilmercurio es la forma orgánica del mercurio, y la más tóxica de sus posibles presentaciones. Es un producto derivado de la contaminación ambiental y se encuentra mayoritariamente en pescados y mariscos (90% del mercurio total). La peligrosidad es mayor en especies de gran tamaño, como atún, pez espada o tiburón, debido a su capacidad de acumular tóxicos. Es por ello que el mayor riesgo viene del consumo de este tipo de pescados.

El mercurio (Hg) es un producto cuya toxicidad depende en gran medida de su forma de presentación, bien sea en forma elemental, inorgánica (como cloruro de mercurio) o bien se en su forma orgánica. Se encuentra en el medio ambiente de forma natural (debido a emisiones de volcanes, por ejemplo) y también generado por actividades industriales, como la quema de basuras o la industria del carbón. El mercurio en forma vapor es en la atmósfera lentamente oxidado a la forma Hg(II), y es esa baja velocidad de oxidación la que provoca que los efectos de la contaminación por mercurio se presenten en zonas muy alejadas de la fuente. El mercurio oxidado vuelve a la Tierra al disolverse en el agua de lluvia o por adsorción en aerosoles. Una vez de vuelta ciertas bacterias son capaces de transformarlo en metilmercurio, [CH3Hg]+, la forma más tóxica. Es capaz de unirse fuertemente al tejido muscular de los peces, de manera que ni siquiera el cocinado reduce de manera apreciable su concentración. Prácticamente todos los peces contienen metilmercurio, pero son los grandes predadores los que, por su efecto acumulativo, presentan mayor peligro. El hecho de que sean capaces de cubrir largas distancias hace que la distribución de la contaminación sea aún mayor y que podamos encontrar peces con altos niveles del tóxico en aguas no contaminadas.

El efecto tóxico del metilmercurio es principalmente neurológico, con síntomas como parestesia, dificultad en el habla, reducción del campo visual, dolor muscuar, iriitabilidad, temblores…El proceso puede acabar en coma o muerte. Es un producto capaz de atravesar la placenta, por lo que el riesgo durante el embarazo se multiplica considerablemente.

La FDA fija el límite de metilmercurio en peces en una parte por millón, límite que, como se ha mencionado, sólo especies de gran tamaño como el atún pueden superar. De hecho la FDA rechaza la entrada de pescado que supere dichos límites. La AESAN (Agencia Española de Seguridad Alimentaria y Nutrición), teniendo en cuenta las indicaciones de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria estableció una serie de recomendaciones de consumo tanto para adultos como para niños, según peso, y para embarazadas. Sin embargo, optó finalmente por aconsejar la no ingesta de este tipo de pescados (atún, pez espada, tiburón) para embarazadas, madres lactantes y niños menores de tres años, por considerar el riesgo demasiado alto. Para niños entre tres y doce años recomienda limitarlo a 50 gramos a la semana. Una de las particularidades de las recomendaciones es que sólo citan al atún rojo, cuando según Eduardo Rodríguez Farré, profesor de investigación en el Instituto de Investigaciones Biomédicas de Barcelona y miembro del comité científico sobre los nuevos riesgos para la salud de la Comisión Europea, todos los atunes se encuentran en la cima de la cadena trófica y por tanto en riesgo de acumular metilmercurio.

Actualmente tanto la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) como la Organización Mundial de la Salud tienen establecidos los límites de ingesta de metilmercurio por kilo de persona y día (0.1 y 0.3, respectivamente).

Por tanto, la importancia disponer de un método analítico adecuado para el análisis de metilmercurio en atún viene determinada por:

-Conocer la concentración media del compuesto en las diferentes especies de atún, según áreas pesqueras, para delimitar especies de riesgo.

-Ser capaces de detectar casos de contaminación puntuales de forma rápida. Esto, unido al punto anterior, hace necesario que la detección se pueda realizar cerca de las áreas de consumo.

-Confirmar las recomendaciones de la AESAN, en este caso para el atún y sobre todo para niños entre 3 y 12 años, pues parece prudente mantener el consejo de abstinencia para embarazadas, lactantes y menores de tres años.

El límite marcado por la FDA (1ppm) está muy por debajo de los límites detectados en situaciones realmente graves de contaminación con metilmercurio (dos accidentes en Japón en los años sesenta que provocaron que los niveles en pescado alcanzaran niveles entre 9 y 24 ppm, provocando más de cien intoxicaciones). Cabe destacar también que la mayoría de los peces tienen un nivel entre 0.01 y 0.5 ppm, por lo que el método analítico a desarrollar se centrará en un rango de 0.4 a 1 ppm. Cualquier producto que supere ese nivel podría ser automáticamente descartado.

Una posible técnica de análisis de metilmercurio es la cromatografía de gases (GC), cuya base se explicará más adelante, acoplada  a detector de captura electrónica (ECD), dado que tanto el metilmercurio como otros derivados del mercurio se presentan como sales de cloro, gracias a su carácter catiónico. En dicho detector se genera una determinada corriente gracias a un flujo de electrones, flujo que se ve alterado por la presencia de sustancias orgánicas capaces de atraer los electrones. Es un detector universal y por lo tanto no específico, por lo que otros compuestos que contengan halógenos pueden interferir en el análisis si coeluyen con el metilmercurio.

Una alternativa a dicho método es la espectrometría de absorción atómica, previa derivatización con tetraetilborato de sodio (NaBEt4), lo que permite que la derivatización (reacción necesaria para detectar un compuesto con una determinada técnica) se realice en medio acuoso, y evitar así la fases de extracción líquido-líquido con solventes orgánicos como tolueno o benceno. El etil-derivado del metilmercurio es un compuesto volátil y por tanto analizable por GC.

Recientemente, la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) se ha presentado como una muy buena forma de detección de dichos etil-derivados. Dicha técnica, acoplada a la microextracción en fase sólida, SPME, permite identificaciones inequívocas y niveles de detección muy bajos, con tiempos cortos de procesado y de análisis.

De forma alternativa se presenta la cromatografía de líquidos acoplada a espectrometría de masas con fuente de Plasma de Acoplamiento Inductivo (HPLC-ICP-MS). Tiene la ventaja de no requerir ningún proceso de derivatización y la posibilidad de llegar a niveles traza.

De entre estas dos últimas, este estudio se decanta finalmente por la SPME-GC-MS, que presenta como ventaja frente al HPLC la ausencia de solventes de  trabajo (ventaja medioambiental), la posibilidad de desarrollarla en equipos más comunes y económicos (ventaja económica) y, por sus características, las menores interferencias de la matriz. Además, el proceso de derivatización con tetratetilborato de sodio es en este caso sumamente sencillo y fácilmente automatizable, por lo que no presentará excesivas complicaciones. El nivel de detección a alcanzar no es un problema ya que nos moveremos a nivel de ppm. Es destacable que analizaremos tanto el metilmercurio como el mercurio inorgánico presente en la muestra. Para ello dispondremos como patrones de las sales de ambos compuestos.

2. Fundamento teórico

Derivatización

La derivatización se usa normalmente en cromatografía de gases para hacer volátil un producto y/o para hacerlo termorresistente y evitar su degradación cuando trabajamos con temperaturas alrededor de los 200 grados centígrados.

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