Estudo da interação do alumínio com o ácido glucônico

Parenteral solutions are used for patients with complexes diseases, for pre-term infants and surgical patients. The administration of solutions contaminated by aluminium for a long period of time can lead to severe intoxication, with consequent bone and neurological diseases. Considering that, the F...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2005
Main Author: Pauletto, Mareni Maria lattes
Orientador/a: Nascimento, Denise Bohrer do lattes
Banca: Hörner, Manfredo lattes, Polli, Vania Regina Gabbi lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Santa Maria
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Department: Química
Assuntos em Português:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://repositorio.ufsm.br/handle/1/10394
Citação:PAULETTO, Mareni Maria. Study of the interaction of aluminium with gluconic acid. 2005. 100 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2005.
Resumo Português:Soluções parenterais são utilizadas em pacientes que sofrem de doenças complexas, em pacientes pediátricos e cirúrgicos. A administração de soluções parenterais contaminadas por alumínio por períodos longos de tempo, pode fazer com que os pacientes sofram intoxicação, causando enfermidades graves, como problemas cerebrais e doenças nos ossos. Em vista disto, a FDA (Food and Drug Administration) tem investigado o consumo de alumínio através de soluções de nutrição parenteral, e estabeleceu um limite máximo de 5 μg Al/kg de peso do paciente por dia. Foi constatado em vários trabalhos publicados, que altas concentrações de alumínio foram encontradas em aditivos utilizados em NP. Entre os aditivos, destacam-se os de pequenos volumes, tais como as soluções de fosfato (28 000 μg/L de Al) e soluções de gluconato de cálcio (12 000 μg/L de Al). Neste trabalho, investigou-se a interação do gluconato de cálcio, que compõe as soluções de nutrição parenteral disponíveis comercialmente, com alumínio, avaliando a forma como o alumínio se encontra associado ao ânion gluconato. O método espectrofotométrico foi usado como um método direto para a quantificação do alumínio. Este método permitiu através da reação entre o alumínio e o Morin, obter a concentração de alumínio que reagiu com o ácido glucônico, gluconato de cálcio e gluconato de sódio em soluções destas substâncias em diferentes concentrações. Não somente o método espectrofotométrico mas também o estudo da extração de alumínio de uma resina catiônica na forma Al3+ pelas soluções de ácido glucônico, gluconato de cálcio e gluconato de sódio foi realizado a fim de comprovar que realmente o íon gluconato atua como um ligante para o alumínio. E esta interação é crescente na seguinte ordem: gluconato de cálcio > gluconato de sódio > ácido glucônico. Para fins comparativos realizou-se a extração do alumínio da resina catiônica na forma Al3+ por agentes complexantes. Os agentes complexantes analisados foram EDTA, NTA, ácido cítrico, ácido oxálico e ácido glucônico. Foi verificado que as soluções de EDTA, NTA, ácido cítrico e ácido oxálico extraíram maiores quantidades de alumínio do que a solução de ácido glucônico. Isto confirma os altos valores encontrados na literatura para as constantes de estabilidade desses complexantes com alumínio, ao passo que complexos de ácido glucônico com alumínio apresentam valores menores para as constantes de estabilidade. Para concluir o estudo de interação entre o ânion gluconato e o íon alumínio, foi utilizado o método potenciométrico para determinar as possíveis constantes de estabilidade dos complexos formados em solução aquosa. Os resultados obtidos confirmam a interação e a estabilidade dos complexos formados entre o alumínio e ânion gluconato. Neste experimento, acredita-se que as porcentagens de 100, 64,2 e 52% obtidas para o deslocamento sofrido nas curvas de titulação das soluções nas razões molares 1:1, 2:1 e 3:1, L:M, indicam que houve predominância da formação de complexos 1:1. Já com excesso do ligante, ou seja para a razão molar estudada de 10:1, L:M, a proporção encontrada para as espécies formadas é de 2:1. Assim, as espécies 1:1 e 2:1 possivelmente podem estar presentes nas soluções comerciais de gluconato de cálcio, comprovando assim a alta contaminação por alumínio que existe nestas soluções.
Resumo inglês:Parenteral solutions are used for patients with complexes diseases, for pre-term infants and surgical patients. The administration of solutions contaminated by aluminium for a long period of time can lead to severe intoxication, with consequent bone and neurological diseases. Considering that, the FDA (Food and Drug Administration) has been investigating the consume of aluminium through solutions for parenteral nutrition and established a maximum limit of 5 μg Al/kg weight of the patient per day. It has been found elevated aluminium concentration in solutions of phosphates (28 000 μg/L) and calcium gluconate (12 000 μg/L). In this work, the interaction between aluminium and the anion gluconate was evaluated by means of spectrophotometry, ion-exchange experiments and potentiometric titration. By spectrophotometry, the reaction with Morin allowed to calculate the amount of aluminium that reacted with the anion gluconate in solutions of calcium and sodium gluconate and also gluconic acid. Ion-exchange experiments included other ligands with affinity for aluminium and a resin in the Al3+-form. The ability of the ligands citrate, oxalate, EDTA, NTA, and gluconate in the form of gluconic acid, calcium gluconate, and sodium gluconate to withdraw it from the Al3+-form resin was evaluated at different concentrations and periods of time. Aluminium quantification was carried out by atomic absorption spectrometry either by graphite furnace or flame. The results showed that the exchange was bigger in the calcium gluconate solution followed by sodium gluconate and gluconic acid. Comparing with the other complexing agents, gluconic acid showed the lower extraction ability. These results are in agreement with the stability constants found in the literature for the aluminium complexes with these ligands. Potentiometric titration was carried out to evaluate the stability constants of the possible complexes build between aluminium and the ion gluconate in aqueous solution. The results showed that the predominant species in solution have a proportion metalligand 1:1. Stability constants obtained showed a good agreement with the stability constants of the complexes collected from the literature.