Determinazione di Metil Mercurio negli alimenti
Estrazione assistita a microonde (MASE) con Ethos X e analisi mediante analizzatore diretti del di mercurio DMA80
Recentemente, alcuni lavori scientifici hanno dimostrato come sia possibile, in maniera semplice e a basso costo, eseguire l’estrazione assistita a microonde (MASE) e analisi mediante analizzatore diretto di mercurio.
Lo studio dei rischi associati al mercurio (Hg) riscuote una notevole attenzione a causa dell’estrema tossicità intrinseca soprattutto di uno dei suoi derivati, il metilmercurio (MeHg). Questo composto organico ha la capacità di accumularsi negli organismi (biomagnificazione) diventando, di fatto, una sostanza di alto rischio per la salute dell’uomo che si trova al vertice della piramide alimentare. In modo particolare il processo di accumulo avviene in mare dove, partendo dai batteri che ne effettuano la metilazione, il Hg sotto forma di MeHg risale la catena fino ad arrivare ai pesci che arrivano sulle nostre tavole.
Il MeHg blocca i siti attivi di alcuni enzimi interferendo con la sintesi proteica ed è in grado di essere trasmesso al feto attraverso la placenta e ai neonati con il latte materno generando anche gravi effetti a livello neurologico. Diventa quindi di fondamentale importanza analitica la determinazione non solo dell’elemento Hg, ma l’identificazione delle differenti forme chimiche (speciazione).
Tecniche di estrazione e determinazione del Metil Mercurio
Le tecniche analitiche di speciazione, di estrazione e determinazione si basano sulla cromatografia spesso associata a sistemi ICP massa. In generale le tecniche di preparazione prevedono una estrazione tipo Soxhlet, ad ultrasuoni o automatizzata in pressione (PSE).
Negli ultimi anni però, è stata sviluppata in modo molto soddisfacente la tecnica di estrazione assistita da microonde (MASE), che rappresenta la tecnica più all’avanguardia in termini di produttività ed efficacia, un’importante alternativa ai classici sistemi di estrazione con solvente.
Il problema della speciazione del Hg ha coinvolto diversi gruppi di ricerca e molteplici sono stati i lavori prodotti. In particolare, alcuni ricercatori italiani e spagnoli, hanno studiato la messa a punto di una metodologia analitica che permette di ottimizzare le fasi di preparazione e analisi del Hg e MeHg.
Questi ricercatori hanno combinato la tecnica di estrazione assistita a microonde (MASE) all’analisi mediante analizzatori diretti del Hg. In particolare sono stati utilizzati protocolli analitici che prevedono l’impiego di una piattaforma a microonde Milestone ETHOS X e un analizzatore diretto Milestone DMA80.
Il metodo prevede una prima fase di idrolisi con HCl seguita da una estrazione a microonde in toluene. La fase organica è poi trattata con una soluzione di cisteina in modo da fissare il MeHg data l’elevata affinità di quest’ultimo con i gruppi -SH. Un’aliquota dell’estratto in cisteina è analizzato con DMA80 da cui si ricava il contenuto di MeHg.
L’analisi del campione di origine permette di determinare anche la concentrazione di Hg totale. La piattaforma a microonde Milestone Ethos X, equipaggiata con controllo di temperatura e con motore per l’agitazione magnetica, può svolgere l’estrazione simultaneamente su più reattori.
Per la determinazione del mercurio totale e del MeHg è stato utilizzato il DMA80, un sistema automatico per l’analisi diretta senza necessità di pretrattamento del campione.
Questa macchina permette di analizzare sia campioni liquidi che solidi mediante pirolisi e assorbimento atomico integrato.
Per questa applicazione sono state adoperate diverse tipologie di materiali certificati tra cui il CRM463, utilizzato anche per determinare l’accuratezza della procedura. L’analisi del mercurio totale è stata eseguita pesando su una navicella del DMA80 una quantità pari a circa 50-100mg di campione. Per la determinazione del MeHg invece, circa 4-5g di muscolo di pesce omogenizzato sono stati pesati all’interno del vessel dove sono stati aggiunti 750µl di acido cloridrico, 1ml di H2O e 10ml di toluene.
Il programma di estrazione ha previsto uno step di riscaldamento a 110°C e una fase di isoterma di circa 10 minuti. Terminato il ciclo di lavoro, dopo la fase di raffreddamento, 4ml della fase organica sono state trasferite in beuta con 2ml di una soluzione all’1% di acetato di cisteina e lasciato in agitazione per 2 minuti e successivamente centrifugato per separare le due fasi. Una volta allontanata la fase organica è stata analizzata con DMA80 la fase acquosa contenente il MeHg bloccato dalla cisteina.
I dati ottenuti, confrontati con i valori certificati, hanno attestato e avvalorano l’affidabilità di questo metodo analitico.
