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ICP - MS em Análise de Soro ICP - MS em Análise de Soro SanguíneoSanguíneo
Suene Bernardes dos Santos
Orientador: Manfredo Harri Tabacniks
SumárioSumário
• Método ICP-MS
• Amostras
• Validação de Método
• Discussão dos resultados
ObjetivoObjetivo
Mestrado
• Desenvolver uma metodologia de análise de soro sanguíneo pelos métodos PIXE e ICP-MS.
Método ICP - MSMétodo ICP - MS(Espectrômetro de Massa com Fonte de Plasma Induzido)
• Introdução de amostras• Fonte de Íons (Tocha)• Interface (Cones)
• Analisador (Quadrupolo)• Detector
Método ICP - MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)
Amostranebulizada
Gás de arraste
TochaICP
Válvula de vácuo
cones amostradore skimmer
lentes
Filtro de massaquadrupolar
injetordetector
Vacuum 10-5 t
Neste método os elementos são atomizados, ionizados e separados com base na sua razão massa-carga (m/q).
• Modelo: ELAN 6100 DRC/ Perkin Elmer
• Nebulizador: Meinhard • Tempo de análise: 5 minutos• Sensível para praticamente
todos os elementos da tabela periódica.
• Limite de detecção: ~ µg/l (ppb)
• Detectores: baixa e alta contagem
ICP - MS – IGUSP
Laboratório de Química e ICP do Instituto de Geociências – USP
Nem tudo são
Interferências EspectroscópicasInterferências Espectroscópicas
- Poliatômicas: formadas pela combinação de espécies da matriz e do plasma (Ar do gás de arraste; O e H da água e ácidos; N, S e Cl de ácidos).
NOH+ 31P+
16O2+ 32S+
40ArO+ 56Fe+
40Ar2+ 80Se+.
Como melhorar: usar branco, outro isótopo, um gás alternativo e tentar melhorar as condições de ajuste do plasma.
Como melhorar: usar o segundo isótopo mais abundante.
44Ca (2,1%)
40Ar 40Ca (97%)
- Isobárica: elementos com isótopos de mesma massa.
- Íons de Dupla Carga: aparecem com “metade da massa”.
Como melhorar: aumentar a vazão do gás de arraste e diminuir a potência de RF.
Interferências EspectroscópicasInterferências Espectroscópicas
- Óxidos e Hidróxidos (MO+, MOH+): formado por constituintes do analito, matriz, gases do plasma e água.
46Ti, 47Ti, 48Ti, 49Ti, 50Ti 62Ni+, 63Cu+, 64Zn+, 65Cu+, 66Zn+
Como melhorar: usando o DRC (Célula de Reação Dinâmica).
DRC – Célula de Reação DinâmicaDRC – Célula de Reação Dinâmica
m/q Elemento Interferências
60 Ni (26,16) 43CaOH, 44CaO
62 Ni (3,66) 46CaO, Na2O, NaK
63 Cu (69,1) 46CaOH, 40ArNa
- Acessório opcional: reduzir interferências espectrais.- Quadrupolo que pode ser pressurizado com um gás de reação.- Reação íon-molécula: entre o gás reativo e espécies do feixe
de íons
Drift InstrumentalDrift Instrumental
• Variação nas condições de introdução de amostras.
• As magnitudes variam de dia para dia e até para elementos diferentes.
• Correção off-line: normalização do sinal com o padrão interno .
• Um elemento para cada grupo de massa (In, Sc, Y, Re).
Coleta• 30 doadores (18 - 25 anos)
• Hospital Universitário – USP
• Tubos: BD Vacutainer sem aditivos (7ml)
• Soro: centrifugação dos tubos a 3000rpm, 20 min.
• Mantidos a -20 °C até análise.
Preparação Soro 1:10
Triton X – 0,05% In, Sc, Y, Re:1μg/l
ICP
Amostras de SangueAmostras de Sangue
Concentração Elementar na AmostraConcentração Elementar na Amostra
a
bcontagemCi
C = Concentração elementari = Espécie química
ICP
Pb
y = 38438x + 12824
R2 = 0.9999
0E+00
5E+05
1E+06
2E+06
2E+06
3E+06
0 10 20 30 40 50 60
Concentration (ppb)
Cou
nts
Exemplo de curva de calibração do ICP para o Pb.
Limites deDetecção e Quantificação
Elemento LD (ppb) LQ (ppb)
Be 0,032 0,11
Al 9,1 30
V 0,029 0,10
Cr 0,049 0,16
Mn 0,052 0,17
Co 0,010 0,033
Ni 0,091 0,30
Cu 0,15 0,50
Zn 3,1 10
Se 0,67 2,2
Mo 0,086 0,29
Cd 0,010 0,033
Sn 0,13 0,44
Tl 0,025 0,083
Pb 0,094 0,31
103 xS
10xS
Região de detecção:
Região de quantificação:
Certificação
Materiais de referência de soro: ICP04S-06 (1), QMEQAS05S-03 (2) e ICP02S-05 (3)(National Institute of Public Health – Québec, Canadá)
ICP04S-06 Median Std. Dev Nb Labs
Ag 1.8 0.31 11
Al 130 9.2 16
As 36 4.3 9
Ba 1.1 0.26 11
Be 2.5 0.35 13
Cd 1.6 0.15 12
Co 1.9 0.20 15
Cr 2.8 0.13 9
Cu 2700 100 16
Hg 1.0 0.25 6
Mn 2.1 0.52 17
Mo 15 2.1 12
Ni 29 2.1 13
Pb 21 1.2 15
Pt 1.0 0.09 6
Sb 7.0 0.44 11
Se 230 21 15
Sn 2.9 0.16 8
Te 6.2 0.68 7
Tl 2.0 0.08 11
U 0.48 0.04 7
V 2.9 0.75 4
Zn 1800 110 16
Valores certificados.
22
x
xz
Comparação dos resultados com os valores certificados usando o teste z.
ResultadosResultadosDistribuição ElementarDistribuição Elementar
• Características de normalidade e lognormalidade: P, S, Cl, K, Ca,
Mn, Zn, Se, Br e Mo
Distribuição: normal e lognormalDistribuição: normal e lognormal
Comparação com a literaturaComparação com a literatura
Mediana das concentrações elementares medidas em soro comparadas com os valores da literatura. As barras de erro indicam os valores de máximo e mínimo.
1E-03
1E-02
1E-01
1E+00
1E+01
1E+02
1E+03
1E+04
1E+05
1E+06
1E+07
Be Al P S Cl K Ca V Cr Mn Fe Co Ni Cup CuI Znp ZnI Se Br Mo Cd Sn Tl Pb
Co
nce
ntr
ação
(p
pb
)
Medido
Literatura
DiscussãoDiscussão
ResultadosResultados
• 22 elementos com 9 ordens de grandeza.
• Bons resultados para os materiais de referência.
• Concentrações elementares coerentes com a literatura (Tl um pouco abaixo).
• Distribuição elementar. Normal: Sn Normais e lognormais: P, S, CL, K, Ca, Mn, Zn, Se, Br e Mo
Lognormais: Al, V, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Cd e PbIndeterminadas: Tl e do Be.
• Aumentar número de amostras.
• Estudar melhor as distribuições elementares.
• Controle clínico de saúde (exames).
EstatísticaEstatística
TécnicasTécnicas
• ICP-MS exige materiais certificados e padrões para cada elemento.
• As duas técnicas foram coerentes na determinação de Cu e Zn.
Perspectivas FuturasPerspectivas Futuras
• Tentar estabelecer um grupo de elementos traço que caracterize o melanoma e colaborar com o diagnóstico precoce da doença.
ObrigadaObrigada