Determinación de la concentración y el fraccionamiento isotópico de especies de Hg en muestras biológicas mediante el acoplamiento de la cromatografía de gases a distintos espectrómetros de masas

Abstract

El ciclo biogeoquímico del mercurio en el medio ambiente ha recibido considerable atención en las últimas décadas. Los niveles de Hg en la atmósfera siguen aumentando por emisiones naturales, pero especialmente por emisiones antropogénicas, como la quema de combustibles fósiles o la minería de oro artesanal. La transferencia de Hg dentro del ciclo biogeoquímico depende en gran medida de la forma química en que se encuentre. El Hg(II) depositado se transforma en MeHg en el medio acuático, el cual es bioacumulado y biomagnificado a través de la cadena trófica. Los seres humanos están expuestos a este compuesto tóxico debido al consumo de pescado. Además, la exposición ocupacional a mercurio a nivel industrial también requiere de un control. Las agencias de Naciones Unidas, OMS y PNUMA han desarrollado una guía para identificar individuos expuestos a través de concentraciones en sangre, orina y pelo. La complejidad de las muestras y los bajos niveles de concentración en los que se encuentran los compuestos de interés, hace que se utilicen tratamientos de muestra largos y complicados que pueden introducir errores en el resultado final. Por otro lado, el estudio de la biogeoquímica de isótopos estables de Hg se considera una herramienta con un gran potencial para trazar el ciclo del Hg y elucidar las diferentes vías de transformación de este elemento en el medio ambiente. Se sabe que la especiación tiene una gran importancia en la movilidad o en la bioacumulación del Hg. Sin embargo, la mayoría de los estudios de fraccionamiento isotópico se basan en el análisis total de Hg y no en su especiación. La composición isotópica del MeHg sólo se ha evaluado en materiales que se espera que contengan una proporción muy elevada de MeHg en comparación con las demás especies, como es el pescado. El fraccionamiento isotópico del MeHg tiene un gran interés toxicológico ya que aún se desconocen los mecanismos y las vías por las que se origina a nivel medioambiental. Por todo lo dicho anteriormente, la presente Tesis Doctoral desarrolla metodologías analíticas para la determinación de la concentración y el fraccionamiento isotópico de especies de mercurio en muestras biológicas mediante el acoplamiento de la Cromatografía de Gases a distintos espectrómetros de masas. Para ello se han desarrollado y evaluado metodologías de análisis por dilución isotópica con múltiple trazador específico de las especies de Hg, en concentraciones en el rango de ng g-1. Esta metodología desarrollada ha sido aplicada a muestras humanas con el objetivo de determinar las concentraciones de las especies de Hg en sangre, orina y pelo. En el caso del estudio del fraccionamiento isotópico se ha desarrollado una metodología para la medida precisa y exacta de relaciones isotópicas específicas del compuesto en muestras biológicas. Además, se ha desarrollado otra metodología de alta sensibilidad para la medida exacta y precisa de relaciones isotópicas del C del MeHg. Los resultados que permitiría obtener esta metodología centrada en el MeHg, pueden aportar información muy valiosa acerca del origen y transformaciones que experimentan dicha especie química.