Determination of cadmium, copper and lead in medicinal plants by flame atomic absorption spectrometry and graphite furnace atomic absorption spectrometry using direct solid sampling

The main objective of this study was to use alternative systems for the analysis of solids by graphite furnace atomic absorption spectrometry (DSS-GF AAS) and with flame (SS-F AAS) for cadmium, copper and lead in determination of medicinal plants samples. For DSS-GF AAS procedure the solid sample was introduced, directly, into the atomizer. For cadmium and lead determinations Pd was used as chemical modifier and a deuterium background corrector system was employed. For copper determination it was used a Zeeman effect background correction system. The calibration was performed against aqueous standards and certified reference materials. Sample masses up to 0.9 mg were applied for DSS-GF AAS, procedure a limits of quantification of 0.11 and 0.3 μg g-1 and characteristic masses of 1 and 70 pg were obtained for cadmium and copper, respectively. Lead determination by DSS-GF AAS was not possible, due to the different sensitivities between the samples. For cadmium, copper and lead the determination by SS-F AAS the samples were mixed with graphite and pressed in the pastille form. The pastilles were introduced in a system that consists basically into a quartz cell adapted above the air-acetylene flame. Oxygen was introduced in the quartz cell to improve the pastille (sample and graphite mixture) combustion. All the elements were determinate using a deuterium background correction system. Calibration was performed against aqueous standards and certified reference materials. With this system it was possible to use sample masses up to 50 mg, limits of quantification of 0.03, 0.52 and 0.34 μg g-1 and characteristic masses of 0.05, 0.9 and 1 ng were obtained for cadmium, copper and lead, respectively. It can be concluded that both used systems presents advantages, as high sample throve put for SS-F AAS and ´better detection limits for DSS-GF AAS. However, the detection limit obtained for the SS-F AAS system it is enough for the quality control of the metals studied in medicinal plants. For DSS-GF AAS procedure the main disadvantage is the relatively high instrumental cost, however, better detection limits were obtained in relation to the system by SS-F AAS. However, both systems were adequate for cadmium, copper and lead determinations in medicinal plants samplesEste estudo teve como objetivo principal a utilização de sistemas para a análise direta de amostras sólidas por espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (DSS-GF AAS) e com chama (SS-F AAS) para a determinação de cádmio, cobre e chumbo em amostras de plantas medicinais. Para o procedimento empregando DSS-GF AAS a amostra sólida em pó foi introduzida, diretamente, no sistema de atomização. Para a determinação de cádmio e chumbo, foi empregado Pd como modificador químico e foi utilizado o corretor de fundo com lâmpada de deutério. Para cobre foi empregado um corretor baseado no efeito Zeeman. Para a obtenção das curvas analíticas foram utilizadas soluções de referência e materiais de referência certificados. Para o sistema DSS-GF AAS foram utilizadas massas de amostra de até 0,9 mg, resultando em um limite de quantificação de 0,11 e 0,3 μg g-1 e massas características de 1 e 70 pg de cádmio e cobre, respectivamente. Não foi possível a determinação de chumbo por DSS-GF AAS, devido à dificuldades de calibração. Para a determinação de cádmio, cobre e chumbo, por SS-F AAS, as amostras foram misturadas com grafite, prensadas na forma de pastilhas e, após, introduzidas em um sistema especial para a introdução de sólidos no atomizador (chama ar+acetileno). Oxigênio foi introduzido na cela de quartzo para auxiliar a combustão da pastilha (mistura de amostra e grafite). Para todos os elementos foi empregado o corretor de fundo com lâmpada de deutério. Para a obtenção da curva analítica foram utilizadas soluções de referência e materiais de referência certificados. Para este sistema foi possível a utilização de até 50 mg de amostra, resultando em um limite de quantificação de 0,03, 0,52 e 0,34 μg g-1 e massas características de 0,05, 0,9 e 1 ng para cádmio, cobre e chumbo, respectivamente. Pode-se concluir que os dois sistemas utilizados apresentam vantagens, como a boa freqüência analítica para determinação por SS-F AAS e menor limite de detecção para DSS-GF AAS. Entretanto, o limite de detecção do sistema por SS-F AAS é suficiente para o controle de qualidade dos metais estudados em plantas medicinais. O sistema DSS-GF AAS, apesar dos melhores limites de detecção em relação ao sistema SS-F AAS, apresentou como principal desvantagem o custo instrumental relativamente maior. Contudo, ambos os sistemas são adequados para a determinação por DSS-GF AAS (cádmio e cobre) e por SS-F AAS (cádmio, cobre e chumbo) em amostras de plantas medicinai