Desarrollo de nuevas metodologías analíticas de interés medioambiental y clínico mediante la técnica de análisis por inyección en flujo multijeringa

Abstract

[spa] El objetivo de esta tesis doctoral es el de explorar el potencial de la técnica de análisis en flujo multijeringa (MSFIA), para el desarrollo de nuevas metodologías analíticas completamente automáticas, con el fin de obtener nuevos métodos con elevadas frecuencias de análisis, bajo coste, tamaño compacto y baja generación de residuos. La técnica MSFIA ha sido desarrollada por el grupo de Química Analítica, Automatización y Medio Ambiente de la Universidad de las Islas Baleares, en el cual está siendo llevada a cabo esta tesis. Aprovechando las nuevas posibilidades de análisis que ofrece dicha técnica, se ha conseguido tanto mejorar como proponer nuevas alternativas para la realización de análisis químicos, intentando solucionar problemas analíticos actuales, tales como: - Desarrollo de metodologías multiconmutadas de inyección de reactivos y uso de detectores de fibras ópticas de núcleo líquido para el establecimiento de metodologías analíticas con detección espectrofotométrica, reduciendo drásticamente la generación de residuos químicos derivados del propio análisis. Siguiendo este principio, se desarrollaron métodos para la determinación espectrofotométrica de cloruros en aguas basada en el uso del Hg(SCN)2 (método oficial de análisis) con una reducción muy importante del consumo de este reactivo, altamente tóxico. - Desarrollo de una nueva metodología, que por primera vez automatiza completamente la determinación del parámetro AOX, reduciendo los riesgos inherentes a ésta y acortando el tiempo de análisis de horas a minutos. Este objetivo fue conseguido acoplando en-línea un dispositivo de extracción en fase solida miniaturizado, seguido de un digestor UV y un sistema de reacción colorimétrico. - Combinaciones de métodos de separación en línea con detección quimioluminiscente (QL), mejorando la selectividad de ésta y por lo tanto permitiendo el desarrollo de nuevas aplicaciones tales como: (i) detección rápida de sulfuro a niveles traza combinando en línea un dispositivo de separación por difusión gaseosa con detección QL. (ii) detección rápida y económica de diuréticos (tiazidas) en muestras de orina mediante la combinación de la extracción en fase sólida con cromatografía líquida y detección QL utilizando sistemas de baja presión. (iii) Detección rápida de oxalato en muestras de orina mediante el recubrimiento automático de columnas para cromatografía líquida de fase reversa con surfactantes, permitiendo la separación del oxalato de la matriz de la muestra y su posterior cuantificación a niveles traza mediante QL.

[eng] The main objective of this PhD Thesis is to explore the potential of the Multisyringe Flow Injection Analysis technique (MSFIA) for the development of new completely automated analytical methodologies with high analysis throughputs, low costs of acquisition and maintenance, compact size and a low production of waste products. The MSFIA technique has been developed by the Analytical Chemistry, Automation and Environment research group of the University of the Balearic Islands, group where this PhD thesis has been performed. Exploiting the new analytical features that the MSFIA technique provides, new analytical methodologies or improvements over existing ones have been accomplished in order to solve current analytical problems: - Development of multicommutated methodologies for reagent injection and the use of long pathlength liquid waveguide capillary cells for the development of new analytical methodologies with spectrophotometric detection, obtaining a drastic reduction of the amount of waste products generated in this type of methods. According to this principle, methodologies for the determination of chloride in waters based on the use Hg(SCN)2 (standard method) were developed, this methodologies required very low amounts of Hg(SCN)2, a really toxic chemical. - Development of a new analytical methodology for the completely automated determination of the Adsorbable Organic Halogens (AOX) parameter, shortening the analysis time from hours to minutes. This objective was achieved developing an in-line solid phase extraction, UVchemical oxidation and spectrophotometric detection procedure. - Development of novel in-line separation methods combined with chemiluminescence detection (CL), improving the selectivity of this type of detection, thus enabling the implementation of CL as detection system for new applications, such as: (i) the fast determination of sulphide traces combining in-line gas diffusion with CL detection. (ii) Fast detection of thiazides with diuretic action in urine combining on-line solid phase extraction with monolithic column liquid chromatography and post-column CL detection. (iii) Fast determination of oxalate in urine using surfactant-coated short monolithic columns as a front end to CL detection.