Actualmente, existen en el mercado dispositivos colorimétricos comerciales utilizados para la determinación semicuantitativa de diversos parámetros analíticos individuales. Se trata de sistemas rápidos y económicos que pueden ser utilizados por personal no especializado y que permiten realizar análisis sencillos in situ, sin necesidad de transportar las muestras a laboratorios centrales. Sin embargo, este tipo de kits comerciales pueden provocar pérdidas de analito, lo que afecta a la exactitud y precisión del método y supone un riesgo debido a la exposición a los vapores generados, además de tener una sensibilidad limitada, lo que se traduce en la incapacidad para determinar bajas concentraciones de analito. «Este factor es especialmente relevante cuando se trata de determinar analitos cuyos límites máximos permitidos (por encima de los cuales se producen riesgos significativos para el medio ambiente y/o la salud humana) son muy bajos», explica el docente e investigador del grupo QA2, Química Analítica y de Alimentos, y del Centro de Investigación Marina de la Universidad de Vigo Francisco Javier Peña. Con el objetivo de ofrecer soluciones a las limitaciones de los kits colorimétricos comercializados en el mercado internacional, el grupo QA2 ha desarrollado un dispositivo que permite, en combinación con los sistemas de digitalización y procesamiento de imágenes disponibles, la determinación de una amplia variedad de contaminantes volátiles o no volátiles, como arsénico, mercurio, amonio, bromuro, cloro libre, sulfito, sulfuro o cianuro, mediante la formación de una forma volátil del analito.
«El dispositivo, que permite la determinación, tanto cualitativa como cuantitativa, de analitos de interés presentes en bajas concentraciones de forma rápida y segura, podría ser una alternativa atractiva para el análisis in situ de contaminantes en sectores como el medio ambiente y la alimentación», explica Pena. El dispositivo, que obtuvo la patente solicitada por el grupo de investigación ante la Oficina Española de Patentes y Marcas, es considerado por sus autores como de interés para empresas y organizaciones dedicadas al control ambiental, donde la reducción de costes y la simplicidad del dispositivo podrían ofrecer un sistema alternativo a las mediciones realizadas en laboratorios centrales.
Tiempo de análisis muy rápido, dependiendo del sistema involucrado.
El dispositivo, en el que el grupo de investigación comenzó a trabajar en 2016, permite obtener información tanto cualitativa (identificar la presencia o ausencia del contaminante) como cuantitativa (determinar su concentración). «El tiempo de análisis es muy rápido, aunque dependerá del sistema utilizado. En el caso del método para determinar el arsénico en el agua, es posible cuantificar dicho contaminante a concentraciones inferiores a 10 ng/mL (límite máximo permitido en el agua potable) en tan solo cinco minutos. Pero el tiempo de análisis puede ser incluso menor al determinar analitos a concentraciones más elevadas», explica el profesor e investigador.
Método de análisis colorimétrico para la determinación de arsénico en agua.
Además de la patente, el grupo de investigación QA2 ha desarrollado un método de análisis colorimétrico miniaturizado y sin instrumentación para la determinación de arsénico en agua. El método, publicado en la revista Analytica Chimica Acta (2018) como artículo destacado, permite determinar tanto el arsénico inorgánico total como el arsénico (III) en agua a concentraciones muy bajas de forma rápida, sencilla y sin necesidad de utilizar instrumentación analítica. «La presencia de arsénico en aguas naturales es un grave problema ambiental y la exposición prolongada a este contaminante a través del consumo de agua y alimentos puede causar cáncer y lesiones cutáneas, además de estar asociada a problemas de desarrollo, enfermedades cardiovasculares, neurotoxicidad y diabetes», detalla Francisco Pena, quien recuerda que organizaciones como la Organización Mundial de la Salud o la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos han establecido una concentración máxima permitida de 10 ng/mL en el agua potable.
En comparación con otros métodos no instrumentales y kits colorimétricos, y a diferencia de muchos de ellos, el desarrollado por el grupo de investigación de la Universidad de Vigo permite determinar el arsénico en concentraciones inferiores a los límites máximos permitidos en el agua potable. «Además, este método puede utilizarse como método de cribado complementario a los métodos de análisis instrumental, lo que permite una toma de decisiones rápida y una reducción significativa del número de muestras a analizar con dichos métodos», explica Pena.
A actividade investigadora do grupo de investigación QA2 está cofinanciada con cargo al Programa Operativo FEDER/FSE Galicia 2014-2020
Fuente: DUVI
