Single gas chromatography method with nitrogen phosphorus detector for urinary cotinine determination in passive and active smokers

Nicotine is a major addictive compound in cigarettes and is rapidly and extensively metabolized to several metabolites in humans, including urinary cotinine, considered a biomarker due to its high concentration compared to other metabolites. The aim of this study was to develop a single method for determination of urinary cotinine, in active and passive smokers, by gas chromatography with a nitrogen phosphorus detector (GC-NPD). Urine (5.0 mL) was extracted with 1.0 mL of sodium hydroxide 5 mol L-1, 5.0 mL of chloroform, and lidocaine used as the internal standard. Injection volume was 1 ìL in GC-NPD. Limit of quantification was 10 ng mL-1. Linearity was evaluated in the ranges 10-1000 ng mL-1 and 500-6000 ng mL-1, with determination coefficients of 0.9986 and 0.9952, respectively. Intra- and inter-assay standard relative deviations were lower than 14.2 %, while inaccuracy (bias) was less than +11.9%. The efficiency of extraction was greater than 88.5%. Ruggedness was verified, according to Youden's test. Means of cotinine concentrations observed were 2,980 ng mL-1 for active smokers and 132 ng mL-1, for passive smokers. The results revealed that satisfactory chromatographic separation between the analyte and interferents was obtained with a ZB-1 column. This method is reliable, precise, linear and presented ruggedness in the range evaluated. The results suggest that it can be applied in routine analysis for passive and active smokers, since it is able to quantify a wide range of cotinine concentrations in urine.

A nicotina é uma substância presente no cigarro capaz de causar dependência, sendo biotransformada em vários metabólitos nos seres humanos, dentre eles a cotinina urinária, que é considerada um indicador biológico de exposição à nicotina, devido a suas altas concentrações, comparado a outras matrizes. Assim, o objetivo deste estudo foi desenvolver um único método para determinação de cotinina urinária, em amostras de urina de fumantes ativos e passivos, através de cromatografia em fase gasosa com detector de nitrogênio- fósforo (CG-DNF). Para o preparo de amostras foram utilizados 5 mL de urina, 1 mL de hidróxido de sódio 5 mol L-1, 5 mL de clorofórmio, tendo como padrão interno a lidocaína. Na faixa de concentrações de 10-1000 ng mL-1 e 500- 6000 ng mL-1, o coeficiente de determinação foi 0,9986 e 0,9952, respectivamente e, o limite de quantificação foi 10 ng mL-1. A precisão intra- e interensaio apresentou desvio padrão relativo (%) menor que 14,2% e a inexatidão foi menor que +11,9%, com uma eficiência de extração de 88,5%. O método apresentou robustez, de acordo com o teste de Youden. As concentrações médias de cotinina observadas foram 2980 ng mL-1, para fumantes ativos e 132 ng mL-1, para fumantes passivos. Os resultados sugerem que o método é confiável, preciso, linear e apresentou robustez, na faixa avaliada, podendo ser aplicado na rotina para análises de amostras de fumantes ativos e passivos, pois é capaz de quantificar uma ampla faixa de concentrações de cotinina urinária.

Aspectos analíticos da determinação de cotinina em matrizes biológicas / Analytical aspects of the continine'sdetermination in biological matrices

Several biomarkers have been proposed to estimate of the significant tobacco smoke exposure, among them, the measure of carboxyhemoglobin in blood, carbon monoxide in expired air, urinary thiocyanate, nicotine in saliva, plasma or urine and cotinine, which can be determined in urine, plasma, saliva and hair. However, some of these biomarkers, such as carbon monoxide and thiocyanate, can be influenced by others environmental sources, in addition to tobacco smoke. The presence of cotinine in biological fluids is attributed only to nicotine and it is thus considered a specific biomarker. Several methods for determination of cotinine in biological fluids have been published in the recent years, with the purpose of exposure assessment to tobacco smoke and also to validate nicotine replacement therapies. Chromatographic methods are preferably employed to other techniques therefore they present sensitivity, specificity and ability to determinate simultaneously several analites. Thus, the aim of this paper is to present the analytical aspects of the determination of cotinine in biological matrices, since this is considered an important tool for the prevention of toxic effects from exposure to tobacco smoke.

Diversos biomarcadores foram propostos para estimar a exposição à fumaça do cigarro, ativa ou passiva, dentre eles, a determinação de carboxiemoglobina no sangue, de monóxido de carbono no ar expirado, de tiocianato na urina, nicotina na saliva, plasma ou urina e de cotinina, que pode ser determinada na urina, plasma, saliva e cabelo. Entretanto, alguns desses biomarcadores, tais como monóxido de carbono e tiocianato, podem ser influenciados por outras fontes ambientais, além da fumaça do cigarro. A presença de cotinina em fluidos biológicos é atribuída apenas à exposição à nicotina, uma vez que esse produto é formado especificamente na biotransformação do alcalóide, sendo assim considerado um biomarcador específico. Muitos métodos para determinação de cotinina, em fluidos biológicos, foram publicados nos últimos anos, com o propósito de estimar exposição à fumaça do cigarro e também para validar terapias de reposição de nicotina. As técnicas cromatográficas são preferencialmente empregadas, visto que apresentam detectabilidade, seletividade e possibilitam a análise de vários analitos simultaneamente. Assim, o objetivo deste trabalho é apresentar os aspectos analíticos da determinação de cotinina em matrizes biológicas, uma vez que esse é considerado uma importante ferramenta para a prevenção dos efeitos tóxicos decorrentes da exposição à fumaça do tabaco.

Obtenção e avaliação da atividade antioxidante de farinha de cascas de uvas Niágara / Collection and evaluation of antioxidant activity of flours from the Niagara grape

Neste trabalho determinou-se a atividade antioxidante dos extratos preparados a partir das farinhas de cascas de uva Niágara (Vitis Labrusca L.), da família Vitaceae, através da redução do 1,1 – difenil – 2 – picrilhidrazil – DPPH. Para o preparo das farinhas, a secagem das cascas foi feita em estufa convencional, em estufa com circulação forçada de ar, em balança de infravermelho e em forno de microondas. Para a obtenção das farinhas de cascas de uva foram usadas diferentes temperaturas/potências, com posteiror moagem. Paralelamente determinou-se o poder antioxidante de uma série de soluções de ácido ascórbico padrão referencial. Observou-se que, dependendo das condições de secagem, o poder antioxidante da farinha obtida foi equivalente ao de uma quantidade diferente de ácido ascórbico, os valores encontrados foram: zero (para 60ºC em estufa normal ou em estufa com circulação forçada); 6,02. 10 – 6M (estufa normal a 90 ºC); 3,261.10 – 5 M (para estufa com circulação forçada a 40ºC); 6,354.10 – 5 M (estufa com circulação forçada a 90ºC); 5,350.10 - 5 M (balança de infravermelho); 8,383.10 – 5 M (forno microondas, potência alta) e 9,455.10 – 5 M de ácido ascórbico (forno microondas, potência média-baixa).