Trabalho - Sociedade Brasileira de Química

Sociedade Brasileira de Química (SBQ)
Emprego da espectrometria de massas de altíssima resolução na
avaliação de biomarcadores geoquímicos em amostras sedimentares
1*
2
3
Giovana Anceski Bataglion (PG), Clécio Klitzke (PQ), Ana Cecília Rizatti (PQ), Márcia C.
3
3
1
Bícego (PQ), Rolf Weber (PQ), Marcos N. Eberlin (PQ) *[email protected]
1
Laboratório ThoMSon de Espectrometria de Massas, Instituto de Química, Universidade de Campinas (Unicamp), 13083-970,
Campinas, SP, Brasil
2
LECO Corporation, St. Joseph, MI, USA
3
Laboratório de Química Orgânica Marinha, Instituto de Oceanografia, Universidade de São Paulo (USP), 05508-120, São Paulo, SP,
Brasil
Palavras Chave: Geoquímica Orgânica, Ácidos graxos, Sedimento, Matéria Orgânica, Espectrometria de Massas
Resultados e Discussão
Em geoquímica orgânica, ácidos graxos de cadeia
longa (> C20) são considerados biomarcadores de
plantas superiores, enquanto que os homólogos de
cadeia curta, embora encontrados em pequena
quantidade em múltiplas fontes, são considerados
2
biomarcadores de algas e bactérias. A figura 1
apresenta o espectro de massas obtido em modo
negativo, no qual observa-se uma distribuição
bimodal no perfil de ácidos graxos saturados,
revelando que este ambiente apresenta similar
aporte de MO de origem
alóctone (plantas
terrestres) e autóctone (algas e bactérias). Os perfis
de ácidos graxos encontrados para as diversas
37a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
C18
0.0e0
M/Z
200
400
507.51742
479.48597
493.50185
437.43854
409.40706
367.36021
381.37617
339.32878
C32
C29
C24
C
27
C
C25
31
C33C34
500
Figura 1. ESI(-)-MS para amostra sedimentar.
As amostras provenientes da Antártida e as de
plataforma oceânica, por exemplo, apresentaram
alta contribuição dos ácidos C16 e C18,
biomarcadores de aporte de MO autóctone. As
amostras coletadas no canal de São Sebastião
apresentaram também os ácidos C16 e C18,
entretanto, observou-se maior contribuição de MO
de origem alóctone, revelada pela distribuição de
ácidos graxos de cadeia longa de C22 a C32. Nas
amostras coletadas em Santos, uma forte
predominância de ácidos graxos de cadeia longa é
observada para todas as amostras, revelando o
forte aporte alóctone presente neste ambiente. Além
de ácidos graxos com número par de átomos de
carbono, observa-se para todas as amostras,
contribuição considerável dos ácidos C15 e C17 (Iso
e anteiso) que são considerados biomarcadores da
2
atividade bacteriana na interface sedimento-água.
Conclusões
A metodologia desenvolvida neste trabalho permite
a caracterização de ácidos graxos em amostras
sedimentares de forma mais simples e rápida
quando comparada a metodologia clássica usando
GC-MS.
Agradecimentos
Fapesp (Processo 2012/21395-0)
1
2
M.H. Gutiérrez et al. / Organic Geochemistry 49 (2012) 56–67
R.S. Carreira et al. / Marine Chemistry 127 (2011) 1–11
571.41841
395.39145
300
313.08051
227.20317
C20 C22
C19 C21 C23
353.34493
2.5e6
269.25039
5.0e6
241.21917
7.5e6
C12 C14 C
15
C17
C13
192.84244
199.17120
1.0e7
C26
325.31330
1.5e7
297.28212
1.8e7
C30
465.47076
255.23465
423.42284
283.26631
2.0e7
1.3e7
C28
C16
2.3e7
451.45378
Caliper - sample "25112013_can 05_194-196", 45.9909 s to 402.015 s - 0 s to 0 s
213.18725
A avaliação do perfil de ácidos graxos em amostras
sedimentares é de extrema importância em
geoquímica orgânica uma vez que estes
biomarcadores permitem distinguir fontes de matéria
orgânica (MO) e, portanto, estudar alterações em
1
ciclos geoquímicos ao longo do espaço temporal. A
análise desta classe de compostos é usualmente
realizada por cromatografia a gás acoplada a
espectrometria de massas (GC-MS). Entretanto,
essa metodologia requer, após a extração da MO,
um fracionamento em coluna de sílica-alumina e,
então, uma etapa de derivatização. Nesse sentido, o
presente trabalho propõe o emprego de
espectrometria de massas de altíssima resolução
usando electrospray (ESI) como fonte de ionização
para a análise de ácidos graxos em amostras
sedimentares. Para demonstrar o desempenho da
metodologia, oito amostras de sedimentos
provenientes de ambientes com diferentes
características foram coletadas e, após a extração
com CH2Cl2:C6H8 (1:1), foram diluídas em metanol e
analisadas em um espectrômetro de massas com
analisador TOF de ultra alta resolução (>100 000)
(Citius UHR, Leco). As amostras foram analisadas
por ESI em modo negativo de ionização, sendo o
erro de massa observado menor que 3 ppm.
amostras
analisadas
revelaram
diferentes
contribuições de fontes autóctones e alóctones.
Area (Counts)
Introdução
600