Análisis de especiación de elementos esenciales o tóxicos y su rol en sistemas biológicos (Metalómica)

Las ciencias de la vida se benefician más y más del desarrollo de metodologías analíticas innovadoras. Hasta el momento, esto se refiere especialmente a la identificación, separación, y cuantificación de las diferentes formas bajo las cuales puede existir un elemento químico en muestras tan diversas como fluidos biológicos, tejidos y órganos, plantas, suelos y sedimentos, entre muchas otras. La palabra “especiación” se ha tornado extremadamente popular y es utilizada comúnmente en estudios relacionados con la distribución de un elemento químico entre sus diversas formas químicas o “especies”. Conocer la “especiación” de un elemento, como así también su estabilidad y cinética de disociación, son de vital importancia debido a la fuerte dependencia entre las especies elementales con la toxicidad, biodisponibilidad, bioacumulación, movilidad, y biodegradabilidad.

El desarrollo de metodologías analíticas altamente selectivas y sensibles para la identificación y determinación de especies elementales tóxicas y/o esenciales (“análisis de especiación”), constituye una de las principales demandas de la Química Analítica moderna. Los elementos vestigios pueden presentar beneficios o riesgos para los seres humanos, otras formas de vida, y el ambiente.

La línea de investigación sobre Metalómica del QUIANID tiene como propuesta central el desarrollo de metodologías analíticas modernas que utilizan acoplamientos instrumentales del tipo cromatografía líquida-detección elemental, para abordar la problemática analítica de la determinación de especies elementales. Los métodos cromatográficos se basan en diversos principios de separación tales como intercambio iónico (aniónico y catiónico), exclusión por tamaño y fase-reversa con formación de pares iónicos dentro de la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) con objeto de alcanzar la máxima discriminación de las especies elementales y a la vez incrementar la selectividad en la detección elemental mediante AAS, AFS, ICP-MS o ICP-OES. Algunos estudios ya iniciados por nuestro grupo comprenden los estudios de exposición de células de cáncer a elementos tóxicos (Cd y Hg) y la metabolización de Se en plantas del género Allium (ajo) bajo experimentos de biofortificación.