Autores
Leandro, A.A. (IFSERTÃOPE) ; Pessoa, I.A. (IFSERTÃOPE) ; Siqueira, B.R. (IFSERTÃOPE) ; Souza, I.L. (IFSERTÃOPE) ; Silva, I.J.G. (IFSERTÃOPE)
Resumo
O aplicativo para smartphone Photometrix® é um software livre de análise de imagens digitais
utilizando modelos matemáticos univariados e multivariados. Nesse sentido, sabendo que o
fósforo (P) é um mineral essencial para a saúde humana, este trabalho teve como objetivo
avaliar o uso do Photometrix® na determinação de fósforo em suplemento vitamínico. Para
comparação foi utilizado como referência o método espectrofotométrico baseado na formação do
complexo azul de molibdênio. Os métodos apresentaram concordância na faixa de concentração
de 0,2 a 1,2 mg L-1 com DPR abaixo de 5%, no entanto as médias encontradas são
estatisticamente diferentes. O Photometrix® mostrou-se um método satisfatório para a
determinação de fósforo, sendo possível melhorar a metodologia analítica.
Palavras chaves
Photometrix; fósforo; suplemento
Introdução
O fósforo (P) é um mineral essencial para a saúde humana, participando tanto da
formação da estrutura óssea
quanto de diversos processos metabólicos. Entre as funções do fósforo no corpo
humano podem-se destacar:
principal constituinte dos ossos do corpo humano na forma do fosfato de cálcio;
principal componente das
membranas celulares na forma de fosfolipídios; toda produção e armazenamento de
energia depende de
compostos fosforilados, entre outros (ESTELA; CERDÀ., 2005; RODRÍGUEZ et al.,
2013). Devido as importantes
funções que o fósforo exerce, sua deficiência leva a sérias consequências. Nesse
contexto, suplementos
vitamínicos são uma alternativa no caso de deficiência nutricional e no Brasil
sua regulamentação é dada
pela portaria 32/1998 da Secretaria de Vigilância em Saúde do Ministério da
Saúde (SVS/MS). Entre as
metodologias empregadas para a determinação do fósforo são reportadas na
literatura os métodos clássicos
como gravimetria, volumetria e métodos instrumentais (ESTELA; CERDÀ., 2005).
Estela et al. 2005
aponta que na detecção de fósforo por espectrofotometria é geralmente baseada na
redução de molibdofosfato
(método do azul de molibdênio, PMB), pelo ácido ascórbico juntamente com
tartarato de antimônio como
catalisador. Esse método utiliza um espectrofotômetro para a determinação
colorimétrica, entretanto o
aplicativo Photometrix vem destacando-se pela sua funcionalidade, realizando
análise química a partir da
decomposição de imagens digitais adquiridas por câmeras de smartphones (HELFER
et al., 2017). Portanto,
este trabalho teve como objetivo averiguar e confirmar a aplicabilidade do
Photometrix como ferramenta
simples e acessível para a análise de fósforo em suplemento vitamínico.
Material e métodos
A partir de uma solução estoque de P de 4,970 mg L-1, foram
preparadas soluções padrão com
concentrações de 0,2 a 1,2 mg L-1. As alíquotas de solução estoque
foram transferidas para
balões volumétricos de 100 mL, aos quais foram acrescentados 2,0 mL de solução
de ácido ascórbico e 2,0
mL de solução mix (molibdato de amônio + tartarato de antimônio e potássio),
homogeneizou-se e, após 30
minutos, as absorbâncias foram medidas por espectroscopia de absorção molecular
UV-visível em 836 nm. O
branco foi semelhantemente preparado, exceto quanto à presença do padrão, que
foi substituído por água
destilada. As leituras de absorbância foram realizadas no espectrofotômetro
simples feixe (KASUAKI, IL-
593-BI), com cubetas de quartzo de 1 cm de caminho óptico. O método utilizado é
uma adaptação do método
de Murphy e Rilley (1962). Para aquisição das imagens digitais das soluções foi
utilizado o aplicativo
Photometrix Pro, instalado em um aparelho Smartphone Samsumg S20, equipado com
câmera 12MP +12MP + 8MP.
O Software foi programado no modo de análise univariada com uma região de
interesse de 96x96 pixels e 6
padrões de calibração. Cápsulas do suplemento vitamínico (A) foram pesadas em
triplicata e transferidas
para tubos de digestão aos quais foram adicionados 5 mL de HNO3
concentrado. Os tubos foram
colocados em bloco digestor a 100 °C por 1 h. Após resfriamento, as amostras
digeridas foram filtradas
e avolumadas em balões de 50 mL. Alíquotas de 100 uL foram retiradas e
transferidas para balões
volumétricos de 100 mL e em seguida adicionados 2,0 mL de solução de ácido
ascórbico e 2,0 mL de
solução mix, homogeneizou-se e, após 30 minutos, as absorbâncias foram medidas
por espectroscopia de
absorção molecular no UV-visível e através do Photometrix.
Resultado e discussão
Realizou-se a varredura espectral de uma solução padrão (0,6 mg L-1) o que
permitiu uma boa visualização da banda de absorção para a seleção do λmax(836
nm).Após a seleção do λmáx mediu-se as absorbâncias dos padrões e construiu-se a
curva analítica (Figura 1A).Pode-se afirmar, através do ajuste linear, que
existe uma excelente correlação entre as absorbâncias e as concentrações de
fosfomolibdato nesse intervalo de concentrações, uma vez que R2
apresentou-se igual a 0,999.Para efeitos de comparação foi realizado a
construção da curva analítica usando o aplicativo Photometrix, sem qualquer
cuidado com parametrização do experimento no momento da análise. Os testes foram
realizados usando as próprias cubetas para a captura das imagens e a função
canais múltiplos obtendo um conjunto de equações (Figura 1B). Pode-se observar
que o canal que apresenta a curva mais satisfatória é o G, com um R2 de 0,998,
seguido dos canais I (R2 = 0,993) e L (R2 = 0,988).A curva analítica
representada pelo canal G obtida diretamente pelo aplicativo encontra-se na
Figura 1C. Uma amostra de suplemento vitamínico contendo fósforo foi testada e a
concentração de fósforo usando os dois métodos pode ser observado na Figura 2. É
possível notar, que os dois métodos apresentam excelentes resultados uma vez que
ambos foram úteis na quantificação de fósforo na amostra estudada e os desvios
obtidos refletem apenas erros indeterminados. No entanto, ao aplicar o test-t a
um nível de 95 % de confiança obtêm-se que as médias encontradas são
estatisticamente diferentes. Como os testes aqui analisados, foram realizados
sem rigor de parâmetros para a medida pelo Photometrix é possível que ao
melhorar a captura de imagens de forma sistêmica e uniformizada tenha-se uma
melhora nos resultados alcançados.
A)Curva analítica usando espectrofotômetro UV-Vis;B)Relação entre os canais de cores e o R2 usando o aplicativo;C)Curva analítica usando o Photometrix
Concentração de fósforo por espectrofotometria e pelo método alternativo Photometrix.
Conclusões
De acordo com os resultados obtidos nos testes iniciais neste trabalho, foram
obtidos resultados promissores por meio do tratamento de imagens digitais para
calibração univariada na determinação de Fósforo. Ressalta-se que alguns
parâmetros para as medidas serão ainda avaliados. Devido à simplicidade do
método em estudo, pode-se fazer uso dela para análise de quaisquer compostos
laboratoriais, como o fósforo. Assim, destaca-se a potencialidade no uso desta
ferramenta, tendo em vista a redução de custos em termos de instrumentação
analítica, que ainda representam grandes dificuldades.
Agradecimentos
Ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sertão Pernambucano,
pelo apoio financeiro concedido à pesquisa.
Referências
ESTELA, J. M.; CERDÀ, V. Flow analysis techniques for phosphorus: an overview. Talanta, 66(2), p.307-331. 2005.
HELFER, G. A., MAGNUS, V. S., BÖCK, A. T., FERRÃO, M. F., COSTA, A. B.PhotoMetrix: An Application for Univariate Calibration and Principal Components Analysis Using Colorimetry on Mobile Devices. Journal of the Brazilian ChemicalSociety, v. 28, p. 328-335, 2017
Ministério da Saúde. Portaria no 32, de 13 de janeiro de 1998. A Agência Nacional de Vigilância Sanitária aprova o regulamento técnico para fixação de identidade e qualidade de suplementos vitamínicos e ou de minerais. Diário Oficial da União 1998.
MURPHY, J., RILEY, J.P. A modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters. Analytical Chemistry Acta, Amsterdam, 27:31-36. 1962.
RODRÍGUEZ, M. H.; GALLEGO, A. S. Tratado de nutrición. Ediciones Díaz de Santos. 1999.
