Análisis directo de sangre y orina depositada en papel de filtro clínico mediante técnicas atómicas mono y multielementales

Rello Varas, Luis
Resano Ezcaray, Martín (dir.) ; Belarra Piedrafita, Miguel Ángel (dir.)

Universidad de Zaragoza, 2014


Abstract: El uso de muestras biológicas depositadas y secadas sobre papel de filtro clínico (que se denominan genéricamente dried matrix spot, DMS) está teniendo un auge importante dentro del análisis clínico, fundamentalmente en el caso de la sangre (que da lugar a los dried blood spot, DBS) y la orina (que da lugar a los dried urine spot, DUS). Sin embargo, la determinación de metales sobre los mismos, pese a su innegable interés clínico potencial, ha recibido muy poca atención. Por ello, el objetivo básico de este trabajo fue desarrollar métodos para realizar la determinación de metales en fluidos biológicos que se han depositado previamente en filtros clínicos, utilizando las técnicas y la metodología específicas para el análisis directo sobre muestras sólidas, omitiendo el proceso de lixiviación (que suele ser una etapa habitual en el análisis de los DMS, puesto que la mayoría de los procedimientos de medida están adaptados al análisis de muestras líquidas). Además, en todos los casos se buscó que esta metodología de análisis fuese compatible con una recogida de la muestra en el hogar, por el propio paciente o su entorno, ya que de esta posibilidad se derivan la mayoría de las ventajas asistenciales que proporciona este tipo de muestras. Sin embargo, la transformación de una muestra líquida en una muestra sólida y su análisis directo posterior supone que surjan una serie de dificultades adicionales relacionadas con el proceso analítico, que incluyen: a) la deposición de un volumen desconocido y variable de muestra, b) el efecto que el hematocrito (en el caso de la sangre) tiene en la difusión de la muestra, c) la posible presencia de efectos cromatográficos en el papel, d) los problemas asociados con el calibrado y e) la forma de adicionar un patrón interno. Por lo tanto, otro de los objetivos del trabajo fue estudiar en profundidad estos aspectos y como pueden afectar a la validez de los resultados obtenidos con este tipo de muestras. Se emplearon las siguientes técnicas: 1) la absorción atómica en cámara de grafito (GF-AAS) convencional con fuente de línea, como una técnica monoelemental clásica, con una metodología de trabajo ya muy consolidada para el análisis directo de muestras sólidas; 2) la GF-AAS de alta resolución con fuente continua, de reciente implantación, como una técnica polielemental que permite, bajo determinados supuestos, la determinación simultánea de unos pocos elementos; y 3) la ablación láser-ICP-MS como una técnica multielemental, adecuada para realizar la determinación simultánea de un número elevado de elementos. En este caso, puesto que además la ablación láser-ICP-MS permite realizar análisis isotópico, se estudió la posibilidad de utilizar esta característica para facilitar la detección precoz de algunas enfermedades que afecten al metabolismo de elementos esenciales, campo todavía muy poco explorado pero de importancia creciente. Se desarrollaron los siguientes métodos analíticos: 1) Determinación directa de plomo en DBS usando absorción atómica en cámara de grafito con fuente de línea 2) Desarrollo de un método de criba de plomo en sangre DBS 3) Evaluación de las ventajas de la absorción atómica en cámara de grafito con fuente continua de alta resolución frente a la tradicional con fuente de línea. 4) Determinación directa de molibdeno y titanio en DUS por absorción atómica en cámara de grafito con fuente continua de alta resolución 5) Análisis multielemental directo de DUS utilizando ablación láser-ICP-MS 6) Análisis isotópico directo de cobre en DUS por ablación láser-ICP-MS con detectores multicolectores, como diagnóstico de la enfermedad de Wilson. Tras la optimización de los distintos procedimientos, tanto de análisis como de deposición de las muestras en el papel de filtro, se podrían establecer las siguientes conclusiones al trabajo realizado: 1) Se ha demostrado que puede realizarse la determinación directa de elementos en fluidos biológicos depositados sobre un papel clínico (DMS) con una precisión acorde con las necesidades clínicas. El único inconveniente general que puede reseñarse es que en ningún caso se ha conseguido realizar el calibrado con patrones acuosos, siendo necesario utilizar patrones emparejados, lo que por otra parte es habitual en las aplicaciones clínicas sobre los DMS. 2) Además de desarrollar procedimientos con la sangre (DBS), se ha conseguido por primera vez realizar determinaciones elementales sobre la orina (DUS). Para ello ha sido necesario desarrollar un nuevo sistema de deposición de la muestra sobre el papel clínico (con difusión limitada en el papel debido a su contacto con una superficie hidrófoba), que permite resolver los problemas de baja sensibilidad y distribución inhomogénea de los analitos que se produce si se permite la difusión libre de la orina sobre el papel clínico. El sistema propuesto, aunque menos sencillo que la simple deposición, sigue permitiendo la preparación del DUS por el propio paciente. 3) Se han estudiado algunos aspectos de la formación de los DMS como la influencia de la cantidad de muestra, del hematocrito en la sangre y, especialmente, la distribución de los analitos en el papel. Sobre este último tema se ha podido obtener información muy detallada mediante la técnica de LA-ICP-MS debido a su elevada resolución espacial. 4) Las tres técnicas utilizadas, GF-AAS con fuente de línea, GF-AAS de alta resolución con fuente continua y LA-ICP-MS, han resultado adecuadas para estas determinaciones. La GF-AAS de alta resolución con fuente continua, de la que se ha comprobado su capacidad polielemental, parece claramente superior a la convencional sin que su utilización resulte más complicada. Sin duda, la técnica de LA-ICP-MS resulta más poderosa por su carácter multielemental pero, debido a su precio y mayor complejidad de utilización, no es previsible la utilización sistemática de la misma mientras la información multielemental que proporciona no sea ampliamente demandada por los laboratorios clínicos. Pese a esto, la capacidad de análisis isotópico de esta técnica ha permitido el desarrollo de un procedimiento para la detección de la enfermedad de Wilson. 5) Todos los procedimientos desarrollados parecen ofrecer buenas características para ser utilizados como etapa de criba en un sistema de screening. Esta afirmación se ha comprobado experimentalmente para el caso del plomo en sangre, con resultados satisfactorios.

Pal. clave: electroscopia de absorción, ; electroscopia de masas

Knowledge area: Química analítica

Department: Química Analítica

Nota: Presentado: 09 06 2014
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, Química Analítica, 2014

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 Record created 2014-11-20, last modified 2019-02-19


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