Autores: María J. Goncalves, Carmen Rodríguez, Daniela Maspero. Unidad de Química y Ambiente. Centro de Tecnología de Materiales (CTM). FIIIDT.
1.- Introducción
El mercurio existe en la naturaleza en diferentes formas: elemental (metálico), inorgánico y orgánico (como el metilmercurio). Las diferentes formas de mercurio difieren en su grado de toxicidad y sus efectos sobre los sistemas nervioso e inmunitario, el aparato digestivo, piel, pulmones, riñones y ojos [1].
En la presente nota técnica se hará referencia al metilmercurio en cuanto a características químicas, toxicidad, así como las metodologías para su determinación y cuantificación en muestras biológicas y de alimentos.
El mercurio existe en tres estados de oxidación, metálico (Hg°), mercurioso (Hg+) y mercúrico (Hg+2). Además puede formar sales inorgánicas como cloruros, nitratos, sulfatos y compuestos organometálicos. Los compuestos orgánicos se caracterizan por el enlace a uno o dos átomos de carbono orgánico. Los compuestos organomercuricos se caracterizan por la formación de enlaces covalentes C-Hg muy estables. Debido a su baja afinidad por el oxígeno, el mercurio presente en la naturaleza se encuentra unido a uno o dos átomos de carbono formando monometilmercurio (CH3Hg+) y dimetilmercurio (CH3HgCH3).
Un factor importante de los efectos del mercurio en el medio ambiente es su capacidad de acumulación en organismos acuáticos [2]. El metilmercurio es una de las especies que se absorbe y acumula con mayor facilidad. El mercurio tiende a acumularse (bioacumulación), transferirse (biotransferencia) y magnificar su concentración (biomagnificacion) dentro de los ecosistemas.
Los compuestos orgánicos e inorgánicos, así como el mercurio metálico son altamente tóxicos para la población humana, animales y plantas; de los cuales los más tóxicos son los derivados alquilados. El mercurio y sus compuestos ingresan al cuerpo humano a través de la piel, tracto gastrointestinal y tracto respiratorio [2].
El metilmercurio es el compuesto al que más está expuesta la población especialmente por la dieta. Los peces y sus derivados se consideran la principal fuente de metilmercurio. Cuando este compuesto se encuentra libre en el agua, tiene la capacidad de atravesar las membranas biológicas por lo que es incorporado con facilidad a las cadenas tróficas acuáticas, esto unido a sus características liposolubles y su afinidad por los grupos sulfhídricos de las proteínas hacen que esta sustancia sea peligrosa para los seres vivos.
En términos generales existen dos grupos vulnerables a los efectos del mercurio [1], el primer grupo son los fetos al cual su exposición al metilmercurio se da por consumo, por parte de la madre, de pescado o mariscos contaminados. La principal consecuencia a nivel de salud del metilmercurio es la alteración del desarrollo neurológico que afecta el pensamiento cognitivo, la memoria, la capacidad de concentración, el lenguaje, capacidad motriz y visual del niño.
El segundo grupo corresponde a las personas expuestas de manera sistemática (exposición crónica) a niveles de mercurio en altas concentraciones, que se dedican a la pesca u otro tipo de actividades como la minería. Un ejemplo de contaminación por metilmercurio ocurrió en el año 1932 en la bahía de Minamata (Japón) debido al consumo de pescado contaminado, producto del vertido de aguas residuales contaminadas por metilmercurio de la compañía petroquímica Chisso.
2.- Métodos
La determinación de metilmercurio en muestras biológicas se lleva a cabo en dos etapas:
- La primera, se realiza un tratamiento de muestra y luego se extrae el metilmercurio con una solución orgánica;
- La segunda etapa se cuantifica el analito mediante la técnica de cromatografía gas-liquido [5].
Los tipos de tratamiento dependen de la naturaleza de la muestra; por ejemplo, para sangre y pescado se requiere una digestión más enérgica que para el cabello debido a la complejidad de sus matrices (fibra muscular, lípidos, constituyentes sanguíneos, etc.).
Para muestras de pescado, sangre y orina el tratamiento de muestra se realiza con una solución de hidróxido de potasio en etanol, calentamiento a 100°C durante una hora en caso de muestras de sangre y pescado y para la extracción del metilmercurio se utiliza una solución de ditizona-tolueno. La ditizona aumenta la eficiencia de extracción del analito por la solución orgánica aun utilizando una pequeña porción de esta [6]. La ditizona es un compuesto orgánico que contiene azufre y se enlaza con varios metales (mercurio, cobre, plata, oro, etc.) formando complejos coloreados, los cuales son insolubles en agua, pero solubles en solventes orgánicos [7].
Por otro lado, las muestras de cabello se pueden tratar de una forma más simple. Este método consiste en la lixiviación del metilmercurio con una solución diluida de ácido clorhídrico, calentamiento a 100°C durante 5 minutos y extracción del analito con tolueno [6]. El cabello tiene que ser limpiado antes de realizar el tratamiento.
En el entrenamiento recibido en el Instituto Evandro Chagas (Belem Do Parǎ, Brasil) se han analizado 10 muestras reales de cabello y dos muestras del patrón certificado IAEA-085. Se utilizó como equipo de medición un cromatógrafo de gases marca YANACO, modelo YX7000-E.
En la figura 1 se presentan los extractos de metilmercurio ya preparados para ser medidos en el equipo y en la figura 2 se puede observar la imagen del cromatógrafo de gases utilizado.
Laboratorio del Departamento de Medio Ambiente del Instituto Evandro Chagas Fuente: propia
3.- Resultados
En la tabla 1 se presentan los valores obtenidos y certificados de concentración del mercurio asociado al metilmercurio (MeHg) del patrón de cabello identificado como IAEA-085.
Tabla 1. Comparación entre los valores obtenidos y certificados de la concentración de metilmercurio (MeHg), en mg/Kg, del patrón certificado de cabello, IAEA-085.
| Valor obtenido | 23.3 ± 0.5 mg/Kg |
| Valor certificado | 22.9 mg/Kg |
| Intervalo de Confianza (95%) | 21.9 – 23.9 mg/Kg |
| Recuperación Obtenida | 101.7 % |
| Error relativo | 1.7 % |
IAEA : International Atomic Energy Agency
Como se puede observar en la tabla 1, hubo buena concordancia entre los valores obtenidos y certificados de concentración de mercurio (metilmercurio) en el patrón IAEA-085, se tiene un error relativo de 1.7%. En cuanto a la recuperación del analito, este fue prácticamente del 100%.
Por otro lado, se puede notar que la dispersión entre los valores obtenidos en el patrón (22.8 – 23.8 mg/Kg) está dentro del intervalo de confianza dado en el certificado del patrón (21.9 – 23.9 mg/Kg).
Haciendo referencia a las 10 muestras reales de cabello evaluadas, se puede decir que todas dieron valores por debajo al del patrón menor de la curva de calibración y tomando en cuenta el peso de muestra utilizado se obtuvo una concentración de mercurio menor a 2 mg/Kg. Es importante hacer notar que la USEPA (Agencia de Protección Ambiental de USA) recomendaba niveles de MeHg en cabello de 1 mg/Kg, mientras que la JEFSA (FAO/OMS) establecía unos niveles de seguridad de 2.2 mg/Kg [8].
4.- Apéndices
4.1- Ecuaciones
4.2- Unidades
ng : nanogramo. 1ng = 0.001 µg
µg : microgramo. 1 µg = 0.001 mg
mg : miligramo. 1 mg = 0.001 g
g : gramo. 1 g = 0.001 Kg
μg/g = mg/Kg
BIBLIOGRAFIA
- www.who.int>mercuryandhealth-worldhealthorganization
- http://bdigital.unal.edu.co
- http://www.invima.gov.co
- http.//es.wikipedia.org/wiki/metilmercurio
- María José Goncalves, Daniela Maspero. Laboratorio de Química y Ambiente. Técnicas Analíticas. Nota Técnica. Unidad de Química y Ambiente. Centro de Tecnología de Materiales (CTM). FIIIDT. 2020: http://www.fii.gob.ve/laboratorio-de-quimica-y-ambiente-tecnicas-analiticas/
- María José Goncalves, Daniela Maspero. Laboratorio de Química y Ambiente. Entrenamiento en el Análisis De Mercurio (Hg) En Muestras Biológicas (1° Parte). 2020: http://www.fii.gob.ve/laboratorio-de-quimica-y-ambiente-entrenamiento-en-el-analisis-de-mercurio-hg-en-muestras-biologicas-1-parte/
- Suzuky T., Akagi H.; et. al. Marzo 2004. MERCURY ANALYSIS MANUAL,
- Ministry of the Environment, Japan
- books.google.es. Análisis de elementos-traza por Espectrofotometría de Absorción
- Molecular UV-Visible, capítulo 17.
- http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1887-85712011000400007
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