Desarrollo de procedimientos analíticos y su aplicación en estudio metalómico enfocado al medio ambiente

Abstract

Los metales y metaloides se encuentran en la naturaleza en diferentes estados de oxidación, como compuestos inorgánicos, asociados a materia orgánica. Debido a diferentes propiedades fisicoquímicas de estas formas y especies, su determinación tiene relevancia ambiental y biológica. En este sentido, el objetivo de la reciente área de investigación denominada metalómica, es caracterizar de la manera más completa posible la cantidad y el comportamiento de la totalidad de metales/metaloides en un sistema dado. En estos estudios, se enlaza la información sobre distribución y especiación analítica de los elementos con el impacto que ejercen en los organismos vivos. En cuanto a las herramientas utilizadas en metalómica, se deben mencionar diferentes tipos de técnicas de separación y técnicas de espectrometría de masas atómica y molecular con el fin de obtener la cuantificación de los elementos de interés y la caracterización molecular de sus especies o biomoléculas con las que forman diferentes tipos de unión. El presente trabajo de tesis ha sido enfocado al desarrollo de procedimientos analíticos y su aplicación en el área de metalómica. En este sentido, se han elegido cuatro elementos de interés en esta área: Hg, Cr, Cu y Pb. En cuanto al tipo de muestras, se planteó analizar tejidos de pescado y tequilas, además de llevar a cabo el estudio mecanístico de la reducción de Cr(VI) en soluciones modelo. Para lograr dicho propósito, se utilizaron diferentes herramientas analíticas, incluyendo: ICP-MS, MP-AES, espectrometría UV/Vis y espectrometría de masas con ionización suave (ESI-QTOF-MS y MALDI-TOFMS). Se decido trabajar con pescado fresco y atún enlatado debido a que los organismos marinos tienden a acumular contaminantes medioambientales y forman una fuente importante de estos xenobióticos (además de algunos elementos esenciales) en la cadena alimenticia del hombre. Con este enfoque, se determinó mercurio total, las especies de mercurio (Hg2+ y MeHg+) y cobre total. Por otro lado, se realizó la determinación de cobre y plomo en tequila, ya que son dos de los metales regulados por la Norma Oficial Mexicana; esta bebida mexicana tradicional es de amplio consumo tanto en el país como en el extranjero y se requieren procedimientos analíticos que permitan controlar el cumplimiento de la norma. Finalmente, también dentro del tema principal de metalómica, se realizó un estudio de reducción de cromo hexavalente por el ácido oxálico en presencia de Mn(II), para entender el papel de manganeso en este proceso y abrir una posibilidad de desarrollar un método de remediación amigable al medioambiente.