Desenvolvimento de método para análise de nitrato, nitrito e tiocianato em amostras de leite e extrato hidrossolúvel de soja por eletroforese capilar de zona, empregando capilar de sílica revestido com sal de quitosana quaternizada

Abstract

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, 2017.O presente estudo propõe um método rápido para determinação simultânea de nitrato, tiocianato e nitrito em amostras de leite bovino, caprino e extrato hidrossolúvel de soja utilizando eletroforese capilar de zona com procedimento simples de preparo de amostra. O preparo consiste na homogeneização da amostra e precipitação com a adição de acetonitrila, posteriormente realiza-se análise no aparelho de eletroforese capilar. O eletrólito de corrida foi constituído por 30 mmol L-1 ácido aminocapróico e 24 mmol L-1 ácido perclórico (pH 3,85), selecionados com o software Peakmaster®. As separações foram conduzidas em capilar de sílica revestido com sal de quitosana quaternizada com comprimento total de 48,5 cm (40 cm efetivo x 75 µm diâmetro interno) com detecção direta na região UV em 210 nm. As amostras foram injetadas por pressão hidrodinâmica de 50 mbar / 40 segundos e tensão de separação de -30 kV. O padrão interno foi o bromato. O tempo de migração médio do nitrato, tiocianato e nitrito foi de 1,50; 1,56 e 1,62 minutos, respectivamente. O método proposto foi validado segundo protocolos de validação de métodos analíticos do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO), da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) e da Association of Official Analytical Chemists (AOAC). O método proposto mostrou boa linearidade (R2> 0,99) na faixa linear estudada de 0,1-4,0 mg L-1 e limite de detecção e quantificação adequados (LD para nitrato, tiocianato e nitrito de 0,03; 0,04 e 0,04 mg L-1, respectivamente e LQ para nitrato, tiocianato e nitrito de 0,05; 0,06 e 0,07 mg L-1, respectivamente ). A precisão intra-ensaio considerando área do pico corrigida apresentou coeficiente de variação para nitrato, nitrito e tiocianato de 3,7 a 4,7%; 2,6 a 4,0% e 2,8 a 4,0%, respectivamente. A precisão inter-ensaio considerando área do pico corrigida apresentou coeficiente de variação para nitrato, nitrito e tiocianato de 6,0 a 11,0; 5,0 a 9,7 e 4,7 a 11,0%, respectivamente A recuperação de três níveis de concentrações de nitrato, tiocianato e nitrito adicionados em amostras mostraram recuperações no leite bovino 82 a 104%, soja 80 a 106% e caprino 92 a 102%. Foi verificado que não há efeito sobre a matriz através de curvas de adição de padrão. O método proposto foi aplicado em doze amostras comercializadas no mercado local. Todas as amostras apresentaram quantidades de nitrito abaixo do limite de detecção. Somente as amostras de leite bovino apresentaram teores de tiocianato quantificáveis de 5,1 a 6,7 mg L-1. Todas as amostras apresentaram quantidades de nitrato quantificáveis de 0,2 a 9,3 mg L-1. A utilização de capilares revestidos tornou o fluxo eletro-osmótico menos suscetível a variações de pH e reduziu o tempo de análise contribuindo para o bom desempenho analítico do método, considerando-o adequado para implementação como alternativa ao método de referencia brasileiro por espectrofotometria de UV-Visível do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA).Abstract : This study proposes a fast method for the simultaneous determination of nitrate, thiocyanate and nitrite in bovine, goat milk samples and water soluble soya extract using capillary zone electrophoresis with a simple sample preparation procedure. The sample preparation consists on the homogenization of the sample and precipitation with the addition of acetonitrile and afterwards the analysis is carried out in the capillary electrophoresis apparatus. The running electrolyte was composed of 30 mmol L-1 of aminocaproic acid and 24 mmol L-1 of perchloric acid (pH 3.85), selected with Peakmaster®software. The separations were conducted in a fused silica capillary coated with quaternized chitosan salt, presenting a total length of 48.5 cm (40 cm effective x 75 µm internal diameter) and direct detection in the UV region at 210 nm. The samples were injected by hydrodynamic pressure of 50 mbar / 40 seconds and separation voltage of -30 kV. Bromate was used as internal standard. The migration time of nitrate, thiocyanate and nitrite were 1.50; 1.56 and 1.62 minutes, respectively. The proposed method was validated according to the validation protocols of analytical methods of the Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO), Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) and Association of Official Analytical Chemists (AOAC). The proposed method showed good linearity (R2> 0.99) in the studied linear range of 0.1-4.0 mg L-1 and adequate limits of detection and quantification (LD for nitrate, thiocyanate and nitrite of 0.03; 0.04 and 0.04 mg L-1 respectively, and LQ for nitrate, thiocyanate and nitrite of 0.05, 0.06 and 0.07 mg L-1, respectively). The intra-day precision, considering the area of the corrected peak, showed a coefficient of variation for nitrate, nitrite and thiocyanate of 3.7-4.7; 2.6-4.0 and 2.8-4.0%, respectively. The inter-day precision, considering the area of the corrected peak, showed a coefficient of variation for nitrate, nitrite and thiocyanate of 6.0-11.0%; 5.0-9.7% e 4.7-11.0%, respectively. The recovery values for three levels of concentration of nitrate, thiocyanate and nitrite added in samples were 82-104% for bovine milk, 80-106% for soya extract and 92-102% for goat milk, indicating that there is no matrix effect. The proposed method was applied in twelve commercial samples purchased from local market. All samples presented a nitrite levels below the detection limit. Only bovine milk samples had quantifiable thiocyanate contents (5.1-6.7 mg L-1). All samples showed quantifiable amounts of nitrate (0.2-9.3 mg L-1). The use of coated capillaries made the electroosmotic flow less susceptible to pH variations and reduced the analysis time contributing to the good analytical performance of the method, considering it suitable for implementation as an alternative for the Brazilian reference method by UV-visible spectrophotometry of the Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA)