Determinación de Volátiles por GC-NPD

Hikichi N., Mariño J.Laboratorio de Química y Toxicología.

Instituto Técnico Forense. Poder Judicial.

Montevideo. Uruguay

Para la búsqueda de tóxicos orgánicos

fijos en muestras forenses, el

Laboratorio de Química y Toxicología

realiza un screening toxicológico basado

principalmente en el Análisis

Toxicológico Sistemático (ATS).

Análisis Toxicológico Sistemático

• TLC

•GC/NPD y GC/ECD

•HPLC

GC/NPD• Equipo: Agilent 6890• Detector: NPD; 300°C• Inyector: Split 1/10; 280°C• Columna: OV1, 30m, 0.53mm,0.88µm.• Carrier: Helio, 5 mL/min• Horno: 150 °C - 2min -

12°/min - 290° - 8 min

La búsqueda de compuestos volátiles no está

incluído en esta sistemática.

Se desarrollaron técnicas basadas en el

análisis del espacio de cabeza por GC/NPD

para la detección de HCN y PH3, sin modificar

los parámetros cromatográficos usados en el

screening general, para no afectar el trabajo

rutinario.

Fosfuro de Aluminio

• El fosfuro de aluminio es uno de los agrotóxicos clase I más usados en nuestro país; en el año 2003 se importaron 14.815 kg.

• Por la acción de la humedad se genera fosfuro de hidrógeno. Se implementó una técnica para la detección de PH3 por GC/NPD.

Fosfuro de Aluminio

• Es utilizado en la fumigación de granos y semillas en silos, fundamentalmente en cultivos extensivos. También es usado en la fumigación del cuero, lana y semilla de ajo. Su presentación en pasta es utilizada en el control del taladro, plaga que ataca algunas especies frutales.

Fosfuro de Aluminio

• La fosfina es irritante pulmonar y tiene un TLV de 0.3ppm. No existen antídotos para este tipo de intoxicación, por lo tanto sólo se trata al paciente en forma sintomática, necesitándose asistencia respiratoria y reanimación hemodinámica en los casos graves. La muerte sobreviene en forma rápida cuando la exposición excede los 400 ppm en aire.

Preparación de la muestra para PH3

• Colocar muestra en vial, precintar.

• Agregar H2SO4 1M

• Calentar a 60°C

• Inyectar 1 mL en GC-NPD

GC/NPD

• Equipo: Agilent 6890

• Detector: NPD; 300°C

• Inyector: Split 1/10; 280°C

• Columna: OV1, 30m, 0.53mm, 0.88µm.

• Carrier: Helio, 5 mL/min

• Horno: 30° - 5 min

AlP3 + H2O

Caso negativo

Caso positivo

Detección de HCN por colorimetría

• Agregar 3 mL de NaOH 0.1M en el centro de la cámara de Conway.

• Agregar 4 mL de muestra y 4 mL de H2SO4 0.5M en la parte externa.

• Dejar 3 h a temperatura ambiente• A 1 mL del reactivo del centro, agregar 2 mL de

buffer fosfato y 1 mL de cloramina T. Dejar 2 min.• Agregar 3 mL de piridina-ácido barbitúrico. Dejar

10 min. Leer a 580 nm.

Preparación de la muestra para HCN por GC/NPD

• Preparar calibradores a 0.1; 0.5; 1.0; 2.0; 5.0 ppm.

• Colocar 500µL muestra o calibrador en vial con septum.

• Agregar 10 µL de ACN (1/2.000).

• Agregar 50 µL de H2SO4 1N. Tapar.

• Calentar a 60°C.• Inyectar 1 mL en GC-NPD.

GC/NPD

• Equipo: Agilent 6890

• Detector: NPD; 300°C

• Inyector: Split 1/10; 280°C

• Columna: OV1, 30m, 0.53mm, 0.88µm.

• Carrier: Helio, 5 mL/min

• Horno: 30° - 5 min

HCNACN

• Se analiza HCN a 5 ppm en agua a 25°C y 60°C, y a diferentes tiempos.

Estudio de tiempo y temperatura de calentamiento

Estudio de tiempo y temperatura de calentamiento

0

0.5

1

1.5

0 10 20 30 40 50 60 70

t (min)

Ah

cn/A

ist

60°C

25°C

Estudio de tiempo y temperatura de calentamiento

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 10 20 30 40 50 60 70

t (min)

Are

a H

CN

60°C

25°C

Estudio de volumen de vial

• Se hacen curvas de calibración de HCN en agua a 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 y 5.0 µg/mL con 3 réplicas en viales de 8 mL y de 20 mL, manteniendo el resto de las variables.

Estudio de volumen de vial

y = 0.559x + 0.006

R2 = 0.9971

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 1 2 3 4 5 6

conc (ppm)

A h

cn

/ A

is

Vial de 8 mL

Estudio de volumen de vial

y = 0.803x - 0.0331

R2 = 0.9969

0

1

2

3

4

5

0 1 2 3 4 5 6

conc (ppm)

A H

CN

/ A

is

Vial de 20 mL

Estudio de efecto matriz

• Se hacen curvas de calibración con vial de 20 mL en agua y se analizan controles en sangre a 0.2, 1.5 y 3 ppm.

Estudio de efecto matriz

-1

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6

conc (ppm)

Ah

cn

/Ais

* Control en sangre

Conclusiones• El uso de esta metodología permitió

determinar la presencia de fosfuro de hidrógeno en dos casos forenses, tanto en muestras de contenido gástrico como en sangre.

• El método implementado permite la detección y cuantificación de cianuro en muestras de sangre con un nivel de detección adecuado.

Conclusiones• Estas técnicas fueron incoporadas a

nuestro arsenal analítico, dado la rapidez para obtener el resultado y su bajo costo en reactivos.

Muchas gracias!!

y = 0.4642x + 0.0337

R2 = 0.9892

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 1 2 3 4 5 6

conc (ppm)

A H

CN

/ A

is

Estudio de efecto matriz