• Author / Uploaded
• Dayrling Perez Elles Estudiante

Citation preview

UNIVERSIDAD DE CARTAGENA Facultad de Ciencias Farmacéuticas Programa de Química Farmacéutica Asignatura: Laboratorio de Análisis Instrumental II VI Semestre DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE YODO EN SAL PARA CONSUMO HUMANO MEDIANTE MÉTODO POTENCIOMÉTRICO DE ION SELECTIVO Integrantes: Agamez Martinez D; Andrade Mejía P; Arrieta Ballesteros C; Barreto Bautista D; Bahoque Peña M; Bastos Zayas J; Castro Cavadía A; Chacón Vanegas N; Cogollo Herazo M & Franco Burgos Y.

RESUMEN La sal yodada de cocina es la principal fuente alimenticia del yodo, este micronutriente es útil en el metabolismo normal de las células, los seres humanos necesitan del yodo para el funcionamiento normal de la tiroides. En este trabajo se realizó la determinación de yodo en dos muestras de sal comercial por medio del método potenciométrico de ion selectivo. Esto con el fin de comprobar que la concentración de yodo en estas muestras se encuentra dentro de lo establecido según El decreto 547 Empaque, Comercialización, y Control a la Sal de consumo humano INVIMA – COLOMBIA, que establece que la sal para consumo humano deberá contener yodo como yoduro en proporción de 50 a 100 partes por millón. Para esto se construyó una curva de calibración con diferentes patrones de yoduro en un rango de 1.0 10.0 ppm, a los cuales, se les agregó una solución ISA, NaNO3 5 M, para ajustar la fuerza iónica. Se obtuvo una concentración de 94,28 ppm en la muestra lo que demuestra que está en el rango permitido de concentración de yodo. Palabras claves: yodo, sal comercial, método potenciométrico, fuerza iónica, solución ISA. ABSTRACT Iodized cooking salt is the main food source of iodine, this micronutrient is useful in the normal metabolism of cells, humans need iodine for normal functioning of the thyroid. In this work, the determination of iodine in two samples of commercial salt was carried out by means of the potentiometric method of selective ion. This in order to verify that the concentration of iodine in these samples is within the provisions of Decree 547 Packaging, Marketing, and Control of Salt for human consumption INVIMA - COLOMBIA, which establishes that salt for human consumption must contain iodine as iodide in proportion of 50 to 100 parts per million. For this, a calibration curve was constructed with different iodide standards in a range of 1.0 - 10.0 ppm, to which an ISA solution, 5 M NaNO3, was added to adjust the ionic strength. A concentration of 4.273 ppm was obtained in the standard sample and a concentration of 4.476 ppm in the REFISAL® salt sample, which indicates that the two commercial salt samples were outside the permitted range of iodine concentration.

Keywords: iodine, commercial salt, potentiometric , ionic strength, ISA solution. 1-INTRODUCCIÓN En condiciones normales, el ser humano contiene 20-30 mg de yodo, con más del 75% en la glándula tiroides y el resto por todo el cuerpo, en particular las glándulas mamarias durante la lactancia, la mucosa gástrica y la sangre. La única función conocida del yodo se relaciona con su uso como parte integral de las hormonas tiroideas. La forma en la que se absorbe es como yoduro y circula unido a proteínas o libre en plasma, se almacena en la glándula tiroides donde se utiliza para la síntesis de triyodotironina (T3) y tiroxina (T4). Su eliminación se hace principalmente por la orina. La ración dietética recomendada es de 150 µg/día de yodo para adultos y adolescentes. En niños varía según la edad, sugiriéndose 120 µg/día en niños de 7-10 años y 150 µg/día a los 11-14 años. El yodo se encuentra en cantidades variables en los alimentos y el agua potable, y los pescados y mariscos son fuentes ricas de yodo. El contenido de yodo de la leche de vaca y el huevo depende de los yoduros disponibles en la dieta del animal, y en los vegetales varía según la cantidad que exista en el suelo en que se desarrollan. Desde 1984 se ha empezado a utilizar el término “desórdenes por deficiencia de yodo” (DDY) para hacer referencia a un conjunto de alteraciones patológicas ocasionadas por la deficiencia de este nutriente en las poblaciones humanas y animales que habitan en regiones con déficit ambiental de este mineral. En 1990 la Cumbre Mundial a favor de la Infancia elaboró un plan de acción que incluye, entre otras metas, la erradicación de los DDY en todo el mundo para los próximos años. A partir de entonces importantes reuniones internacionales han hecho suyas y reafirmado estas aspiraciones. Uno de los objetivos específicos más relevantes lo constituye el control y la eliminación de los DDY, para lo cual se ha propuesto la yodación de la sal como estrategia fundamental. La sal yodada es consumida diariamente por todas las personas en cantidades más o menos constantes; por consiguiente, es el vehículo más práctico para la fortificación con compuestos yodados que provean no menos de 150 µg y no mayor de 1000 µg por día por persona. Para la dosificación y determinación del contenido de yodo en la sal se han utilizado métodos potenciométricos que hacen uso de electrodos específicos para iones yoduro, los cuáles reciben el nombre de Método Potenciométrico del ión Selectivo. Los electrodos de ion selectivo poseen una membrana sensible, selectiva a un ion en particular. Cuando se sumerge el electrodo selectivo en la muestra, en su membrana se desarrolla un potencial debido a una reacción selectiva y espontánea. Para medir este potencial, además del electrodo selectivo indicador, es necesario uno de referencia. Como se ha visto, la cantidad de yodo que consumimos diariamente determinará si se pueden padecer trastornos de la función hormonal de la glándula tiroides (los cuales son prevenibles en su mayoría); este consumo a simple vista no es un aspecto controlado por ningún

personal). Bajo este enunciado, surge el objetivo principal del presente artículo, definido como el interés en conocer si la sal que llega al consumidor tiene la suficiente concentración de yodo para cumplir con los requerimientos humanos, determinación que se realizará implementando el método del ion selectivo. Para la determinación del contenido de yodo se usa un medidor de diferencia de potencial que tiene un lector en Milivoltios y consta básicamente de un electrodo de yoduro en que se le ha adicionado una solución de referencia interna unida en un cuerpo epóxido por donde solo pueden pasar iones de yoduro. Para mejorar la relación señal ruido dado por la fuerza iónica de la solución, la presencia de cationes interferentes, así como el pH, se usa una solución de ISA que es una solución de NaNO3 al 5M. 2-MATERIALES Y REACTIVOS Agitador magnético, Vasos precipitados 50-100-150 mL, pipetas de 10-20-25 mL, matraces aforados de 25mL,100mL, (4) y 200mL, soporte universal, pinzas, solución patrón de 1000ppm, soluciones estándares de 1.0-2.0-5.0 y 10 ppm de yoduro, ajustador de fuerza iónica, ISA, NaN03 5M. 2.1. PREPARACIÓN DEL AJUSTADOR DE FUERZA IONICA, ISA, NaNO3 al 5M. Se pesaron 42.5g de NaNO3 y se disolvieron en agua desionizada en un matraz de 100mL y se completó volumen hasta el aforo. 2.2. PREPARACIÓN DE DISOLUCIÓN PATRÓN “MADRE” DE 1000 ppm ISe pesaron 0,1181g de NaI y se disolvió en agua desionizada en un matraz de 100mL y se completó el volumen hasta el aforo. 3-PROCEDIMIENTO Se construyó una curva de calibración, para ello se realizó una disolución madre de la cual se prepararon 100 mL de cuatro estándares de concentraciones de 1.0-2.0-5.0-10 ppm de yoduro. En un beaker de 100mL se tomaron alícuotas de 40mL de agua desionizada y 10mL de ajustador de fuerza iónica. Se midió el potencial con el electrodo de ion selectivo para yoduro para cada uno de los estándares con agitación constante (agitador magnético) y se registraron los valores obtenidos.

4-RESULTADOS

Curva de calibración -20 3

3.5

4

4.5

5

5.5

-30 -40 -50

mV

-60

y = 56.676x - 345.21 R² = 0.9971 Series1

-70

Linear (Series1)

-80 -90 -100 -110 -120

-Log [I-]

Cuadro Nº 3 -Log [I¯]

Potencial (mV)

5,103

-57,3

4,804

-71,2

4,404

-95,3

4,103

-113,4 𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏

x=

y-b

𝑏 = −345,33

m

𝑚 = 56,709

Muestra 1 x=

-94,1-(-345,33) 56,709

=4,430

10−4,430 = 3,715𝑥10−5 𝑀 ? 𝑚𝑔 =

3,715𝑥10−5 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐼 − 𝐿

𝑥

126,9 𝑔 𝑑𝑒 𝐼 − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐼 −

𝑥

1000 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐼 − 1 𝑔 𝑑𝑒 𝐼 −

=

4,714𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐼 − 𝑑𝑒 𝐼 − 𝐿

Se calcula la ppm 𝑑𝑒 𝐼 − en 5𝑥10−3 Kg de sal 4,714𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐼 −

0,4714𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐼 −

? 𝑝𝑝𝑚 𝑑𝑒 𝐼 − = 100𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑙𝑛. 1000𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑙𝑛. = 5𝑥10−3 𝐾𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑙 = 94,28𝑝𝑝𝑚 𝑑𝑒 𝐼 − Cuadro Nº4 Muestra

-log [I¯]

M

1 1a 1b 2 2a 2b

4,430 4,208 3,954 4,420 4,419 4,363

3,715*10-5 6,194*10-5 1,112*10-4 3,802*1-5 3,811*10-5 4,335*10-5

ppm

Promedio (x)

942,867 1572,037 178,23ppm 2822,256 964,945 967,232 101,08ppm 1100,223

S

C.V

92,21

51,74%

7,743

7,66%

5-DISCUSIÓN Al calcular el contenido de yoduro en la muestra de sal se encontró que era de 56,693 ppm; esto demuestra que se encuentra dentro del rango establecido por el Ministerio de Salud en el artículo 4to, capítulo II del decreto 547 de 1996, donde este establece que la sal acta para el consumo humano debe contener yodo como yoduro en una proporción de 50 a 100 partes por millón (Ministerio de Salud, 1996). La importancia de que el yodo se encuentre dentro del rango establecido es debido a que la carencia de yodo constituye una importante causa de problemas de desarrollo mental en los niños, ejemplo en mujeres embarazadas podría afectar al niño con la aparición de cretinismo dando así a los futuros lactantes una característica de déficit permanente en el desarrollo físico y psíquico y va acompañada de deformidades del cuerpo y retraso de la inteligencia, también puede producir abortos. En adultos se puede dar origen a un aumento de la glándula tiroides (bocio), el cual en ocasiones puede conllevar a la formación de nódulos en su interior, (Organización Mundial de Salud, 2015). Al comparar un ensayo que se realizó para la determinación potenciométrica de yodo en sal de cocina en la ciudad de Barranquilla donde de forma aleatoria se recolectaron 3 muestras de sal de fuentes naturales: Galera zamba, Isla Salamanca, Manaure y 26 muestras de sal de cocina: 3 de la empresa Álcalis de Colombia y 23 de supermercados de Barranquilla, donde emplearon el método potenciométrico con un ionometro Orión 701 –A y un electrodo específico para dosificar yodo; todas las muestras se procesaron por triplicado y fueron comparadas con la norma Icontec 1254(50 mg de yodo/kg de sal). En los resultados obtenidos por el método empleado produjo resultados exactos, reproducibles y sensibles; De las 26 muestras de sal de cocina analizadas 24 no cumplieron con los requisitos mínimos de Icontec. Las únicas que cumplieron fueron una de las 3 muestras de Álcalis de Colombia (Planta de Mamonal de Cartagena) y otra de Barranquilla, lo que indico que el 92.30% de las muestras analizadas presentaron deficiencia de yodo (Carrillo y colaboradores,1993). Para el caso de nuestro ensayo que tambien se realizó por triplicado, el método potenciométrico de ion selectivo tambien fue sensible a las muestras de sal que se utilizaron para el desarrollo de esta práctica. CONCLUSIÓN El yodo es un micronutriente necesario para la formación en la glándula tiroides, de hormonas esenciales para el normal desarrollo de los procesos metabólicos del organismo, siendo la deficiencia de yodo la principal causa prevenible de retardo mental y daño cerebral en la población. Los desórdenes asociados a las deficiencias de yodo (DDI) continúan siendo un problema de salud pública en muchos países en desarrollo, alrededor del mundo dos billones de personas tienen DDI, y el 29,8 % de los niños en edad escolar presentan una ingesta insuficiente del nutriente. Considerando que la sal es un alimento indispensable en los hogares, de bajo precio, y probablemente el único aporte de yodo en algunos hogares, es necesario que su fortificación garantice los requerimientos diarios a la población en general, al mismo tiempo que se debe

reducir la ingesta de sal para prevenir las enfermedades cardiovasculares. De la Reunión de OPS/OMS, abril-2011, se sugiere que para optimizar las ingestas de sodio y de yodo, la concentración media de yodo en la sal debería situarse en el rango de 20 a 40 ppm, óptimo para los distintos grupos de población. (OPS/OMS Mejora de la salud pública,2011). Al terminar la práctica de laboratorio se logró determinar la concentración de yodo en muestras comerciales de sal de cocina. Para ello se realizó una curva de calibración de diferentes patrones de yoduro en un rango de 1.0 – 10.0 ppm. Al realizar la ecuación lineal el coeficiente de determinación fue de 0,997 lo que indica que la curva tiene una muy buena linealidad ya que lo ideal es que esta sea de 1. En cuanto a la concentración de yoduro en la muestra de sal de cocina esta fue de 94,28 ppm de yoduro lo que indica que se encuentra dentro de los parámetros establecidos por la ley en Colombia.

ANEXOS CURVA DE CALIBRACIÓN

Para realizar la determinación de la concentración de las muestras analizadas se pasaron las concentraciones de la curva de calibrado a molaridad, y se calculó el -log [ I- ]. 1ppm ¿? mol /L =

1 mg 1g 1 mol x x =7,88x10-6 M L 1000 mg 126,9 g

2 ppm ¿? mol /L =

2 mg 1g 1 mol x x =1,57x10-5 M L 1000 mg 126,9 g

5ppm ¿? mol /L =

5 mg 1g 1 mol x x =3,94x10-5 M L 1000 mg 126,9 g

10ppm ¿? mol /L =

10 mg 1g 1 mol x x =7,88x10-5 M L 1000 mg 126,9 g

-Log [7,88x10-6 M] = 5,103 -Log [1,57x10-5 M] = 4,804 -Log [3,94x10-5 ] = 4,404 -Log [7,88x10-5 M] = 4,103 Una vez calculado el -log [ I- ] se correlaciono con el potencial correspondiente con cada una de las concentraciones y por medio de la ecuación de la recta se calculó la concentración de cada muestra analizada, finalmente se calculó el promedio y se determinó el coeficiente de variación.

REFERENCIAS  

 



Alavez E, Zulueta D, Terry B, Sánchez R, Valdespino F. Desórdenes por deficiencia de yodo. Folleto para el personal de salud. Cuba: Premium Publicity. 2001. ICCIDD/UNICEF/OMS. Los micronutrientes en la subregión andina. Memorias de la VII reunión del programa subregional andino de control de desórdenes por deficiencias de micronutrientes. Salinas-Ecuador. 25 al 29 de Enero 1998 Krause. Nutrición y dietoterapia (8.a ed.). Mahan LK, Arlin MT, editores. Madrid: Mcgraw-Hill-Interamericana, 1995. Madueño A., Cabezas, P., Díaz, J., Benítez E., Ruiz M., Gómez, A. (2001) Prevalencia de bocio y deficiencia de yodo en población escolar de una zona básica de salud tradicionalmente endémica. Atención primaria. 27 (4). Recuperado de http://www.elsevier.es/es-revista-atencion-primaria-27-articulo-prevalencia-bociodeficiencia-yodo-poblacion-10021681 Carrillo, J., Serrano A., Valses, L., Cure, C., y Hernández, C. (1993). Determinación potenciométrica de yodo en sal de cocina en la ciudad de Barranquilla. Salud

 







Uninorte. 8 (9). Recuperado de http://rcientificas.uninorte.edu.co/index.php/salud/article/view/4243/2614 CRISON. (2004) Electrodos de ion selectivo. (1ra edición). Recuperado de http://www.crison.it/pdfs/04/crison_4_1.pdf Pizarro J., Mojica M., Pereira, N. (2014) Bioquímica. Ciencias de la Salud Handbook. 1. Recuperado de file:///C:/Users/Jihan%20Blanco/Downloads/DialnetCienciasDeLaSaludBioquimicaTI-563828.pdf Ministerio de Salud. (1996). DECRETO 547 DE 1996 (pp. file:///D:/Descargas/DECRETO%20NO.%2042.748%2020%20MAR%20DE%20 1996.pdf). Bogota, Colombia. Organización Mundial de Salud, (2015). Yodación de la sal (p. http://www.who.int/elena/titles/salt_iodization/es/). Ginebra, Suiza. Parry, R. (1974). Química, fundamentos experimentales (1st ed.). Carrillo Jose, Antonio Serrano, Valdez Luis, Cure Carlos, Hernández Carlos, Determinación Potenciométrica de Yodo en la sal de cocina en la ciudad de Barranquilla,Diciembre,1993,http://rcientificas.uninorte.edu.co/index.php/salud/arti cle/view/4243/2614.