Cuantificación simultánea de nanopartículas de oro y plata en agua de río y de red domiciliaria utilizando datos de fluorescencia de segundo orden resueltos mediante U-PLS/RBL

NÚÑEZ, RODRIGO NICOLÁS; VEGLIA, ALICIA VIVIANA; PACIONI, NATALIA LORENA

Corrientes

Congreso; XI Congreso Argentino de Química Analítica; 2021

Universidad Nacional del Nordeste

Los nanomateriales sintéticos, y en particular las nanopartículas metálicas (NP), continúan atrayendo un creciente interés en diferentes áreas de investigación debido a sus propiedades físicas, químicas y biológicas únicas que las convierten en excelentes candidatas para diversas aplicaciones en biomedicina, electrónica, óptica y catálisis, entre otras. Sin embargo, el acelerado incremento de la producción industrial y utilización de este tipo de materiales está conduciendo, consecuentemente, a un aumento en la generación de residuos, que pueden acumularse en agua, aire, suelo y en diversos organismos. Esta situación representa una potencial amenaza de las NP para la salud humana y para el ambiente, cuyos efectos están aún siendo indagados y se carece de datos estandarizados, por lo cual son categorizadas como contaminantes emergentes. La creación de regulaciones para este tipo de materiales requiere que existan métodos analíticos confiables que permitan la detección, cuantificación, e incluso la diferenciación de las NP en sistemas ambientales.Como solución a la problemática planteada, en este trabajo se presenta una nueva metodología analítica para la cuantificación de mezclas de NP de oro (AuNP) y plata (AgNP) en muestras de agua ambientales y de red domiciliaria sin llevar a cabo procesos de separación previos. El método analítico propuesto se basa en el quenching de fluorescencia experimentado por rodamina-6-G (R6G) y un derivado de carbazol, [p-(9H-Carbazol-9-il)fenil](p-mercaptofenilamino)formaldehído (CZL-SH), como resultado de su interacción con NP de oro y plata. Se analizaron mezclas de dos tipos de NP esféricas: AgNP, de diámetro medio de 16 nm y con ácido gálico como ligando; y AuNP, de diámetro medio de 18 nm y con citrato como ligando. Asimismo, y considerando que las metodologías univariadas tienen un alcance limitado para el tratamiento de mezclas de analitos, el método propuesto está basado en calibración multivariada de segundo orden, particularmente en un modelo U-PLS/RBL (unfolded partial least squares/residual bilinearization). La aplicación del algoritmo multivariado requiere utilizar como datos de entrada matrices de excitación-emisión (EEM) y matrices de quenching (QM), que pueden construirse a partir de las EEM. En las EEM, se observaron sensores específicos para AgNP que permitieron la cuantificación de este analito, mientras que en las QM las señales analíticas resultaron mucho más sensibles para AuNP.El método fue validado en agua de red de la ciudad de Córdoba y en agua de río de la ciudad de Río Tercero, Córdoba, determinando para cada NP los límites de detección y cuantificación, y la exactitud. El método resultó exacto para la cuantificación simultánea de AgNP y AuNP dentro de los niveles de concentración estudiados, con límites de detección iguales a 1,3 pM y a 176 pM, respectivamente. Estos valores son comparables e incluso mejores que los obtenidos mediante otras metodologías basadas en principios similares. Remarcablemente, la metodología puede aplicarse directamente en muestras reales sin separaciones previas o procesos de purificación. El método desarrollado es simple, rápido y económico permitiendo la detección y cuantificación de mezclas de AuNP y AgNP.