Determination of polychlorinated biphenyls in brazilian breast milk samples using solid-phase microextraction and gas chromatography-electron capture detection

Abstract

Um método para a determinação de bifenilas policloradas (PCB) no leite materno foi desenvolvido e aplicado para avaliar a contaminação de amostras procedentes de quatro cidades brasileiras. Os PCB foram extraídos através da Microextração de Fase Sólida e analisados por Cromatografia Gasosa com Detector por Captura de Elétrons. As figuras de mérito estudadas foram linearidade (1 a 16 µg L -1 , r > 0,9884), precisão (RSD < 12%, n = 5), recuperação (71 a 127%) e limite de quantificação (entre 0,45 e 2,42 µg L -1 ). A análise das vinte amostras revelou níveis de PCB acima de 11,8 µg L -1 na região metropolitana de São Paulo, sendo o PCB 153 encontrado em todas essas amostras. Em Vitória/ES e Florianópolis/SC foram encontrados PCB em 100 e 60% das amostras, respectivamente. Nenhuma contaminação foi detectada nas amostras do Rio Branco/Acre. Sendo assim, uma alta correlação entre a contaminação dessas amostras e o nível de industrialização da região foi encontrada.A method for the determination of polychlorinated biphenyls (PCB) in breast milk was developed and applied to evaluate the contamination of samples that proceed from four Brazilian cities. PCB were extracted by Solid-Phase Microextraction and analyzed by Gas Chromatography with Electron Capture Detector. The figures of merit studied were linearity (to 16 µg L -1 , r > 0.9884), precision (RSD < 12%, n = 5), recovery (71 to 127%) and limit of quantification (between 0.45 and 2.42 µg L -1 ). The analysis of the twenty samples revealed PCB levels above 11.8 µg L -1 in São Paulo metropolitan area being the PCB 153 found in all these samples. In Vitória/ES and Florianopolis/ SC were found PCB in 100 and 60% of the samples, respectively. No contamination was detected in the samples from Rio Branco/AC. Thus, a high correlation between the contamination of these samples and the level of industrialization of the region was found. Keywords: PCB, HS-SPME, validation, breast milk, contamination IntroductionPolychlorinated biphenyls (PCB) have been used commercially since 1929 as dielectric and heat exchange fluids as well as in a variety of other applications. However, the distribution of PCB in the environment was not recognized until 1966, when Jensen identified PCB in human and wildlife samples. 1 Owing to their physicochemical properties, these compounds are extremely resistant to chemical and biological degradation and are easily bioaccumulated through the trophic pyramid, 2,3 especially due to their lipophilic character (which causes their accumulation on fat tissues). 4,5 Therefore, the PCB contamination is a serious issue, and despite the fact that their production and use has been banned during the 1970's and 1980's, they are still detected in the ecosystem. [6][7][8] In Brazil, a law implemented in 1981 prohibits the importation, the manufacture, the use and the marketing of PCB and demands the substitution of the electric system equipments in operation only for others that do not contain PCB. Besides, the law prohibits to discard these equipments in sanitary l...

Extração de bifenilas policloradas de amostras de leite materno: otimização univariada versus planejamento experimental

“…7,[16][17][18][19][20] Neste trabalho foi proposta a otimização das condições experimentais para a extração de PCBs de amostras de leite materno utilizando a técnica de microextração em fase sólida no modo headspace (HS-SPME). Para isso, utilizou-se tanto a abordagem univariada como a multivariada, sendo possível comparar os resultados obtidos em cada estudo e identificar as vantagens e desvantagens de cada tratamento.…”

“…Um estudo publicado recentemente no Brasil mostrou que a contaminação do leite materno com PCBs está altamente relacionada com o grau de industrialização da região, sendo que na quatro capitais brasileiras estudadas (São Paulo, Vitória, Florianópolis e Rio Branco) as porcentagem de amostras contaminadas foram de 100, 80, 60 e 0%, respectivamente. 7 Dentre as técnicas de extração de contaminantes mais utilizadas na atualidade, a microextração em fase sólida (SPME) é bastante pertinente para os casos onde se dispõe de pequenas quantidades de amostra, como é o caso dos fluídos biológicos. De forma a maximizar a eficiência de extração dos compostos de interesse, vários parâmetros extrativos podem ser otimizados como o tipo de fibra, a concentração e o volume da amostra, a temperatura e o tempo de extração e a adição de reagentes e solutos.…”

“…9,15 Essas características o tornam muito útil na otimização de experimentos nas mais variadas áreas da química analítica, 16 considerando diferentes técnicas instrumentais de preparo e análise bem como diferentes tipos de amostras e analitos. 7,[16][17][18][19][20] Neste trabalho foi proposta a otimização das condições experimentais para a extração de PCBs de amostras de leite materno utilizando a técnica de microextração em fase sólida no modo headspace (HS-SPME). Para isso, utilizou-se tanto a abordagem univariada como a multivariada, sendo possível comparar os resultados obtidos em cada estudo e identificar as vantagens e desvantagens de cada tratamento.…”

Determination of polychlorinated biphenyls in seawater using headspace solid-phase microextraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry with the aid of experimental design

“…11,12 Thus, a relatively simple, rapid, cost-effective, and virtually solvent-free sample preparation method, SPME, has been greatly developed and applied to the determination of PCBs in different matrices, e.g., soil, sediments, water, urine and milk. [13][14][15][16][17][18] As for water samples, humic substances are major components of dissolved organic matter (DOM) 5,19 and aquatic humic substances have been excellently characterized. 20 Humic acids significantly reduce the retention of PCBs and might cause insufficient recoveries attained.…”

Avaliação da exposição de crianças a substâncias psicoativas durante a lactação através da análise toxicológica em leite materno

“…As fibras estão arranjadas em um suporte no qual a fibra está fixada numa haste de aço que pode ser exposta ou retraída dentro de um tipo de agulha. Esta agulha protege a fibra e permite RÖHRIG; MEISCH, 2000), aminas monocíclicas (DEBRUIN; JOSEPHY; PAWLISZYN, 1998), bifenilas policloradas -PCBs(KOWALSKI et al, 2007(KOWALSKI et al, , 2010(KOWALSKI et al, , 2013, compostos orgânicos voláteistolueno, clorofórmio, benzeno (KIM; HALDEN; BUCKLEY, 2007) e diversos agroquímicos(GONZALEZ-RODRIGUEZ et al, 2005) em leite humano.Por fim, a SPME demonstra ser uma técnica de excelente clean up, capaz de eliminar o uso de solventes orgânicos, de simples execução devido às poucas etapas do processo, com necessidade de baixo volume de amostra e possibilidade de automação(RISTICEVIC, 2009;VUCKOVIC et al, 2010;SPIETELUN et al, 2013). SO 4 ), sulfato de amônio ((NH ) 2 SO 4 ) e cloreto de sódio (NaCl) foram obtidos da Merck (Darmstadt, Alemanha);  Fibras de LPME Q3/2 Accurel KM de polipropileno 600 µm i.d., 200 µm espessura da parede e 0.2 µm de tamanho de poros da Membrana (Wuppertal, Cento e nove amostras de leite humano foram coletadas de lactentes com idade ente 18 e 40 anos, no Hospital Dr. Arthur Ribeiro de Saboya, pela equipe de saúde sob responsabilidade da Dra.…”