Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLSC.pdf: 1042370 bytes, checksum: ffcdd5ffefc617fdd96b39d65fd2f0c3 (MD5) Previous issue date: 2004-07-23 / Antimuscarinic compounds are drugs, which play important role on the central nervous system. The most widely used are atropine, escopolamine, homatropine and homatropine methylbromide. These drugs are utilized in several clinical situations, and, because of this, it is necessary to develop simple, fast and effective analytical procedures for the dosage of these pharmaceuticals. In this work, three procedures for the determination of homatropine methylbromide in the pharmaceuticals were described: two with turbidimetric detection, and one with condutometric detection. In the first procedure, the homatropine methylbromide (C16H21NO3.CH3Br)reacted with silicotungstic acid (H4Si(W3O10)4) forming a precipitated ([C16H21NO3.CH3]4[Si(W3O10)4](s)), which was measured at 410 nm. A volume of 125µL of the 1.0x10-3 mol L-1 silicotungstic acid solution and a sample volume of 375µL were introduced into a carrier at flow rates of 2.0 mL min-1 and 3.9 mL min-1 respectively and a tubular coiled reactor of 50 cm was used. A solution of 0.05 mol L-1 HCl was used to carry the sample and reagent solutions. The analytical curve was linear in the homatropine methylbromide concentration range from 8.1 x 10-5 to 2.2 x 10-4 mol L-1 (r=0,996), with a detection limit of 5.0 x 10-6 mol L-1 (3σB /slope). Relative standard deviations (RSD) of smaller than 1.5% were obtained for the homatropine methylbromide solutions in the concentrations of 1.08 x 10-4 and 1.62 x 10-4 mol L-1 (n=10). Recoveries ranging from 96.0 to 103.0% were obtained. This method was applied in the determination of this drug in the pharmaceuticals, with a sample throughput of 70 h-1.In the other flow injection procedure, the homatropine methylbromide (C16H21NO3.CH3Br) reacted with AgNO3 forming a precipitated AgBr(s), which was measured at 410 nm. A volume of 25µL of the 1.0x10-2 mol L-1 AgNO3 solution and a sample volume of 375µL were introduced into a carrier at flow rates of 2.0 mL min-1 and 3.9 mL min-1 respectively and a tubular coiled reactor of 50 cm was used. The analytical curve was linear in the homatropine methylbromide concentration range from 8.0 x 10-4 a 1.7 x 10-3 mol L-1 (r= 0,998), with a detection limit of 9.5 x mol L-1 10-5 (3σB /slope). Relative standard deviations (RSD) smaller than 2.0% were obtained for 1.2 x 10-3 and 1.5 x 10-3 mol L-1 homatropine methylbromide solutions (n=10). Recoveries ranging from 94.9 a 104,0% were obtained. This method was applied in the determination of this drug in the pharmaceuticals, with a sample throughput of 75 h-1. In the final condutometric procedure, 10 mL of either the sample solution or the homatropine methylbromide solution (C16H21NO3.CH3Br) was titrated with 1.0x10-3 mol L-1 AgNO3 at 200 rpm and 25°C. The LD was 1.0x10-4 mol L-1. / Os compostos antimuscarínicos são drogas que atuam no sistema nervoso parassimpático sendo a atropina, escopolamina, eucatropina, homatropina e metilbrometo de homatropina (MBH) as mais amplamente usadas. Uma vez que essas drogas têm sido empregadas em diversas situações clínicas, tornou-se necessário o desenvolvimento de procedimentos analíticos simples, rápidos e eficazes para o monitoramento desses fármacos. Nesta dissertação três procedimentos foram descritos para determinação de metilbrometo de homatropina em formulações farmacêuticas, dois em fluxo com detecção turbidimétrica e um com titulação condutimétrica. No primeiro procedimento o metilbrometo de homatropina (C16H21NO3.CH3Br) reagiu com o ácido silicotúngstico (H4Si(W3O10)4) formando um precipitado ([C16H21NO3.CH3]4[Si(W3O10)4](s)) que foi monitorado em 410 nm. Foi utilizado 125 µL de uma solução de ácido silicotúngstico 1,0x10-3 mol L-1 e um volume de amostra de 375µL, a uma vazão de 2,0 mL min-1 e 3,9 mL min-1 respectivamente, inseridos em um transportador de HCl 0,05 mol L-1, neste sistema também utilizou-se um reator de 50 cm. A curva analítica apresentou linearidade de 8,1 x 10-5 a 2,2 x 10-4 mol L-1 e a equação obtida foi A = - 0,17616 + 0,00662 [MBH], r= 0,996, onde A é a absorbância e [MBH] e a concentração molar de metilbrometo de homatropina. O limite de detecção (três vezes o desvio padrão do branco/inclinação da curva analítica) foi de 5,0 x 10-6 mol L-1 e um desvio padrão relativo (RSD) para soluções de metilbrometo de homatropina com concentrações iguais a 1,08 x 10-4 e 1,62 x 10-4 mol L-1. menor que 1,5 % (n= 10). Os índices de recuperação variaram de 96,0 a 103,0 %. O método foi empregado com sucesso na determinação desse fármaco em dois produtos farmacêuticos com umaeqüência de amostragem de 70 h-1.No segundo procedimento o metilbrometo de homatropina (C16H21NO3.CH3Br) reagiu com nitrato de prata (AgNO3) formando um precipitado AgBr(s) que foi monitorado em 410 nm. Foi utilizado 25 µL de solução de nitrato de prata 1,0x10-2 mol L-1 e um volume de amostra de 375µL, a uma vazão de 2,0 mL min-1 e 3,9 mL min-1 respectivamente, inseridos no transportador (água). Nesse sistema utilizou-se um reator de 200 cm. A curva analítica apresentou linearidade de 8,0 x 10-4 a 1,7 x 10-3 mol L-1 e a equação obtida foi A= - 0,978 + 1287,4 [MBH], r= 0,998, onde A é a absorbância e [MBH] é a concentração molar de metilbrometo de homatropina. O limite de detecção (três vezes o desvio padrão do branco/inclinação da curva analítica) foi de 9,5 x 10-5 mol L-1 e um desvio padrão relativo (RSD) para soluções de metilbrometo de homatropina com concentrações iguais a 1,2 x 10-3 e 1,5 x 10-3 mol L-1 menores que 2,0 % (n=10) foram obtidos. A percentagem de recuperação variou de 94,9 a 104,0 %. O método foi empregado com sucesso na determinação desse fármaco em dois produtos farmacêuticos com umaeqüência de amostragem de 75 h-1 No procedimento condutométrico 10 mL de amostra ou solução de metilbrometo de homatropina (C16H21NO3.CH3Br) foram tituladas com nitrato de prata (AgNO3) 1,0x10-3 mol L-1, a 200 rpm e a 25°C. O limite de detecção foi de 1,0 x 10-4 mol L-1. Os métodos propostos se mostraram concordantes com o método oficial de análise.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMPAR.pdf: 5068377 bytes, checksum: 767cce78099d3010d32f9d63d3c82e23 (MD5) Previous issue date: 2007-03-05 / Universidade Federal de Minas Gerais / Nowadays, industrial production of semi-synthetic penicillins requires low temperatures, organochloride solvents and yields a great amount of non-recyclable wastes. During the last decades, concerns about environmental impacts have increased, as well as the environmental legislation restrictions. Thus, the pursuit of cleaner routes has been encouraged. Enzymatic synthesis of these antibiotics, using penicillin G acylase (PGA) as biocatalyst, may be carried out at mild temperatures and pH, and is an environmentalfriendly route, alternative to the chemical synthesis. However, the low yields of the enzymatic process are still a drawback for their industrial implementation. An enzymatic semi-batch reactor using aqueous-precipitated medium is a promising approach to improve process efficiency. Yet, finding the optimal operation condition of the reactor is still a challenge, in order to make the enzymatic route economically competitive. This thesis addresses this issue, focusing on several aspects of the enzymatic synthesis of ampicillin. The comprehension of the reaction mechanism, still not a consensus in the literature, was improved especially with respect to the role of the beta-lactam nucleus during the formation of the acyl-enzyme intermediate, which has important consequences on the reactor operation. Diffusion in the biocatalyst pores and its influence on the pH profile within this micro-environment were assessed through computer simulations. Results indicate considerable diffusion resistances within the biocatalyst, yielding important pH profiles. The process complexity leaded to the use of simplified mechanistic or empirical kinetic models. Applying dynamic optimization (optimal control) techniques, feed profiles for the reactants were obtained. A simplified model for the integrated semi-batch reactor for enzymatic synthesis of ampicillin with product crystallization was used for this purpose. Different techniques of dynamic optimization provided qualitatively the same optimum heuristics for the process operation. Since simplified models were used in optimal open-loop control algorithms, theoretical feed policies may diverge from those that would be needed to maintain the track of the concentration profiles of the optimized reactor. Moreover, disturbances in the input variables might lead the system to a different course. Thus, on-line monitoring is essential in pilot plants or industrial reactors. Multivariate calibration using UV spectra was the basis for the development of a system of analysis via flow injection (FIA), with good results. Ampicillin synthesis assays using an industrial biocatalyst (Recordatti, Italy) were run in order to improve some simplified kinetic models. The re-estimated models were inserted in optimization algorithms, providing trajectories in accordance with the same heuristics previously obtained. Experimental results obtained after two runs in the integrated semi-continuous reactor put into evidence a mismatch between model responses and the real process. This difference may be explained by the extrapolation of the kinetic model with respect to the enzymatic reactor load. On the other side, using a biocatalyst wrapped with a secondary inert matrix might alter the microenvironment of the enzyme, especially with respect to pH. Using a model that takes into account the effect of pH on the kinetics seems to be important to allow the fine-tuning of the industrial reactor selectivity and productivity. / A produção industrial de penicilinas semi-sintéticas é conduzida sob condições extremas de temperatura, demanda solventes organoclorados em seu processo e gera uma grande quantidade de resíduos não recicláveis. As crescentes preocupações governamentais em relação ao meio ambiente e a criação de leis de proteção ambiental nas últimas décadas vêm colocando esses processos sobre críticas e incentivando a busca de rotas alternativas mais limpas . A síntese enzimática desses antibióticos, usando penicilina G acilase (PGA) como biocatalisador, pode ser efetuada em condições amenas de temperatura e pH e vem sendo estudada como alternativa à rota atualmente empregada, mas o maior obstáculo para a substituição da rota química pela enzimática ainda é o baixo rendimento desta última. O uso de um reator enzimático semi-contínuo com um meio aquoso-precipitado é uma abordagem promissora em termos de eficiência. Contudo, ainda é necessário otimizar sua operação para que a rota enzimática seja economicamente competitiva. Esta tese enfoca vários aspectos da síntese enzimática de ampicilina. Avançouse na compreensão do mecanismo de reação, em pontos ainda não consensuais na literatura em especial com respeito ao papel do núcleo beta-lactâmico durante a etapa de formação do intermediário acil-enzima, com importantes conseqüências para a operação industrial do reator. A difusão nos poros do biocatalisador e sua influência sobre o perfil de pH nesse micro-ambiente foram avaliadas por meio de simulações computacionais. Os resultados indicam resistências difusivas apreciáveis no interior do biocatalisador, suficientes para gerar perfis significativos de pH. A complexidade desse processo como um todo levou a que se utilizassem modelos cinéticos mecanísticos simplificados ou empíricos. Por meio de técnicas de otimização dinâmica (controle ótimo), perfis de alimentação de reagentes foram obtidos. Para isso, um modelo simplificado do reator enzimático semi-contínuo integrado, com cristalização dos produtos (desejado e indesejado), foi utilizado. Respostas obtidas usando técnicas diferentes de otimização dinâmica resultaram, qualitativamente, em uma mesma heurística ótima para a operação do reator. Com a utilização de modelos simplificados, funções de alimentação obtidas teoricamente com algoritmos de controle ótimo em malha aberta poderão desviar-se das funções reais necessárias para manter os perfis de concentração no reator otimizado. Além disso, perturbações nas variáveis de entrada poderão levar o sistema a percorrer trajetórias diferentes. Assim, o monitoramento da reação em tempo real é imprescindível em um reator piloto ou industrial. Neste contexto, foi desenvolvido um procedimento de análise em fluxo incorporando técnicas de multicalibração. O procedimento proposto apresentou bons resultados na quantificação dos componentes de interesse, mostrando-se como método adequado para o monitoramento em tempo real do reator, principalmente, quando feita a reconciliação dos dados obtidos a partir dos balanços de massa. Ensaios de síntese de ampicilina, utilizando biocatalisador imobilizado (Recordatti, Itália) foram realizados com o objetivo de melhorar alguns modelos cinéticos simplificados. Os modelos re-estimados foram inseridos em algoritmos de otimização, resultando em trajetórias que seguem a mesma heurística obtida anteriormente. Entretanto, duas corridas de validação da estratégia ótima, realizadas em reator semi-contínuo integrado, evidenciaram um distanciamento entre o modelo utilizado e o processo real. Esses desvios podem ser explicados pela extrapolação do modelo em termos da carga enzimática utilizada no reator. Um modelo que leve em conta o efeito do pH sobre a cinética parece ser importante para permitir o ajuste fino da seletividade e produtividade do reator industrial.

Submitted by Etelvina Domingos (etelvina.domingos@ufpe.br) on 2015-03-11T18:35:14Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Paulo Alberto Bezerra da Silva.pdf: 2114412 bytes, checksum: e5bc7b1de39e4187cc8c289d2ab2adc1 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T18:35:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Paulo Alberto Bezerra da Silva.pdf: 2114412 bytes, checksum: e5bc7b1de39e4187cc8c289d2ab2adc1 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPq / O objetivo deste trabalho foi a determinação de chumbo em amostras de leite por espectrometria de absorção atômica por chama (FAAS). Para tanto foi desenvolvido um sistema em fluxo multicomutado para a pré-concentração de Pb2+ acoplado ao FAAS utilizando um material de sílica funcionalizada como fase estacionária no processo de extração em fase sólida. O sistema em fluxo proposto consiste de uma bomba peristáltica para a propulsão dos fluidos e seis válvulas solenóide de três vias para o gerenciamento das soluções. Esses dispositivos foram controlados por um computador, empregando um programa desenvolvido em LabVIEW® interfaceada por um sistema eletrônico baseado no circuito integrado (CI) ULN2803A acoplado a porta paralela LPT1 do computador. A síntese da sílica modificada foi realizada pelo processo sol-gel e para sua funcionalização com 3,6-ditia-1,8-octanodiol utilizou-se o métoxido de sódio como catalisador. As análises dos espectros de infravermelho e das curvas termogravimétricas evidenciaram a formação da sílica modificada. A coluna foi preenchida com 100mg do material sintetizado, o qual apresentou boa regeneração, usada em média por 50 pré-concentrações. Nos estudos de otimização os melhores resultados foram pH 9,0, o eluente foi o HNO3 0,5 mol L-1 com volume de 1,4 mL e vazão de 1,4 mL min-1. Para a amostra, a vazão foi de 2,20 mL min-1 e verificou-se que quanto maior o volume e menor a vazão, maior será o fator de enriquecimento (F.E.), porém os melhores valores não foram escolhidos devido ao longo tempo de pré-concentração. Assim, foi estabelecido o volume de amostra entre 8,0 e 52,8 mL dependendo da faixa de concentração que se deseja trabalhar e do F.E. que é almejado. Essas possibilidades estão diretamente relacionadas com a frequência analítica que variou-se de 2 a 6 determinações h-1. As amostras de leite tipo A, foram preparadas através da digestão ácida por aquecimento em micro-ondas. A precisão do sistema foi estimada através de 30 determinações, apresentando desvio padrão relativo de 3,8%, a exatidão foi satisfatória e atestada através da análise de recuperação. O sistema proposto possibilitou um aumento de 100 vezes no limite de detecção (de 100 para 1,0 μg L-1) e 20 vezes no limite de quantificação (de 100 para 5,0 μg L-1) para os íons Pb2+. Este fato nos deu a possibilidade de detectar contaminações a níveis abaixo do permitido em amostras de leite. O sistema em fluxo possibilitou à automatização da extração e detecção, diminuindo assim a interferência do analista, além de assegurar a repetibilidade dos volumes injetados e coletados, proporcionando assim uma boa precisão. Com isso, o sistema proposto apresentou robustez e eficiência para a pré-concentração e determinação por FAAS de íons Pb2+ em amostras de leite.

A combinação sinérgica da análise por injeção em fluxo com eletroforese capilar, FIA-CE, é um novo campo em rápida expansão, que se estende da simples justaposição de equipamentos (FIA-CE at-line) ao verdadeiro interfaceamento ou hifenação (FIA-CE in-line ou on-line). Tipicamente, circuitos FIA construídos nos laboratórios são interfaceados com equipamentos comerciais de eletroforese capilar providos com detecção espectrofotométrica UV-Vis, e operam sob injeção (ou melhor, transferência) eletrocinética de amostra do circuito FIA para o capilar, vez que esta é mais simples para implementar que a transferência hidrodinâmica. Um novo sistema FIA-CE que combina a detecção condutométrica sem contato elétrico, DCSC, com transferência hidrodinâmica ou eletrocinética de amostra foi projetado e construído no laboratório utilizando-se material de baixo custo, além de uma fonte de alta tensão, uma bomba peristáltica e um microcomputador. No circuito FIA, utilizou-se um único solenóide na construção de injetor multicanal com válvulas de estrangulamento de dimensões reduzidas. O DCSC foi anteriormente desenvolvido por outros componentes do grupo. A interface FIA-CE consiste de uma agulha hipodérmica de aço inoxidável conectada à saída do circuito FIA, atuando como eletrodo aterrado, traspassada pelo capilar. Quatro diferentes eletrólitos podem ser chaveados por intermédio do microcomputador para alimentar o circuito FIA. Na CE, três níveis de pressão podem ser aplicados ao reservatório contendo o eletrodo ao qual se aplica a alta tensão, correspondente ao extremo do capilar mais próximo do detetor: a) potente aspiração, durante o procedimento de limpeza rápida; b) pequena pressão sub-ambiente (ajustada com um pressiostato simples) para a transferência sincronizada de amostra da interface; e c) pressão ambiente, durante a aquisição de dados do eletroferograma. O sistema opera sob controle de um flexível software de código aberto, aceitando procedimentos FIA usuais. As avaliações mostraram, afora a comodidade de uso do sistema, freqüência analítica maior, limites de detecção similares e melhor repetibilidade da área e posição dos picos em comparação a CE operada manualmente. / The synergistic combination of flow injection analysis with capillary electrophoresis, FIA-CE, is a new and rapidly evolving field, comprising juxtaposition of equipments (at-line FIA-CE) and true interfacing or hyphenation (in-line or on-line FIA-CE). Typically, FIA circuits assembled in the laboratory are interfaced to commercial electrophoresis equipments provided with UV-Vis detection and operated under electrokinetic sample injection (or better, transfer from the FIA circuit), that is simpler to implement than hydrodynamic transfer. A new FIA-CE system that combines contactless conductivity detection, CCD, with hydrodynamic and electrokinetic sample transfer was designed and constructed in the laboratory from low cost parts, besides a high voltage supply, a peristaltic pump and a PC. In the FIA circuit, a solenoid actuated multi-channel pinch-valve injector was downsized from a previous prototype. The oscillometric CCD was formerly developed by other components of the group. The interface consists of a hypodermic needle, connected to the FIA circuit and serving as grounded electrode, trespassed by the capillary. Four different electrolytes can be switched by the PC and three levels of pressure can be applied to the vial with the HV electrode and the tip of the capillary near the detector (opposite to the FIA-CE interface): a) strong aspiration, during fast cleansing procedure; b) slightly sub-ambient pressure (adjusted with a simple pressurestat) for synchronized sample transfer at the interface; and c) ambient pressure, during data acquisition of the electropherogram. The system runs under control of flexible, open-code software, accepting usual FIA procedures. Evaluations showed, besides convenience of use, higher analytical frequency, similar detection limits and better repeatability of peak positions and areas in comparison with manually operated CE.

O presente trabalho teve por objetivo o desenvolvimento e aplicação de diferentes procedimentos para quantificação do fármaco furosemida, explorando suas reações e características físicas. Os métodos apresentados podem ser divididos em estáticos e em fluxo. Dentre os procedimentos estáticos utilizou-se a titrimetria de óxido-redução, a qual explorou as reações de hidrólise e oxidação do fármaco; a determinação espectrofotométrica em batelada, que explorou a reação de complexação com íons Fe3+, e a determinação empregando métodos eletroanalíticos, como voltametria cíclica, de pulso diferencial e de onda quadrada, nos quais o comportamento eletroquímico do analito foi explorado. Todos os procedimentos estáticos serviram de base para o desenvolvimento de procedimentos dinâmicos, em fluxo, visando minimizar a manipulação de padrões e amostras, bem como reduzir o consumo de reagentes e soluções, a geração de resíduos e aumentar a freqüência analítica. Com relação aos procedimentos dinâmicos foram realizados experimentos empregando detectores espectrofotométricos com base em reações de óxido-redução e complexação, fluorimétricos, com base na emissão pelo analito quando excitado e no seu aumento em ambientes micelares, e eletroanalíticos, com base na hidrólise e oxidação do fármaco em meios adequados. Observou-se, como previsto, perda de sensibilidade nos métodos dinâmicos quando comparados aos procedimentos estáticos, porém com aumento na freqüência analítica, redução de custos operacionais, minimização na manipulação das soluções. Os resíduos gerados foram reaproveitados na maioria dos casos. Todos os procedimentos descritos foram aplicados a amostras comerciais e/ou material biológico sintético, com resultados satisfatórios quando comparados estatisticamente aos obtidos para mesma amostra por meio de método de comparação oficial. Ensaios de adição e recuperação demonstraram, também, a aplicabilidade das estratégias apresentadas; não foram observadas interferências dos demais constituintes das formulações farmacêuticas. / The development and application of different procedures for the quantification of the drug furosemide, exploiting its reactions and physical properties are described. The presented methods were based in static and flow injection procedures. Among the static redox procedures titrimetry was applied, which exploited the hydrolysis and oxidation reactions of this drug; batch spectrophotometric determination was carried out applying the complexation between furosemide and ferric ions and, electroanalytical determinations, by cyclic, differential pulse and square wave voltammetry, were developed exploiting the electrochemical behavior of the analyte. All the static procedures were used as base to the development of flow injection methods, aiming to minimize the manipulation of standards and samples, as well as to reduce the reagent and solutions consumes and the waste generation, and to improve the analytical frequency. Based on the flow injection procedures some experiments were developed using spectrophotometric detectors, applying redox and complexation reactions; fluorimetric detectors, based on the fluorescence emission generated by the analyte when excited and exploiting its improvement by micellar media; and electrochemical detectors, based on the hydrolysis and oxidation under suitable conditions. Lost of sensitivity could be observed in the flow injection procedures, on the other hand, improvement on analytical frequency, reduction on operational costs and minimization on solutions handling could also be noted. The waste generated was reused in the majority of the cases. All the procedures described were applied to commercial samples and/or synthetic biological material, with satisfactory results when statistically compared to those obtained by a reference method to the same samples. Recovery tests also demonstrated the applicability of the developed strategies. Interference from the constituents of the pharmaceutical formulations was not observed.

Neste trabalho, apresentamos uma nova versão do injetor comutador, baseada na geometria retangular, mantendo a configuração de três peças, sendo a central móvel e as laterais fixas. Nesta condição, os parafusos de ajuste não funcionam como guia, tal como ocorre nos injetores da primeira geração. Este design facilita o deslocamento da parte móvel, contribuindo para a redução do atrito, o que permite o emprego de um pequeno motor de corrente contínua (12 V; 0,4 A), o qual foi usado para fazer o deslocamento da barra central da posição de amostragem para a de injeção e vice-versa. O funcionamento do injetor foi controlado pelo computador, usando apenas 2 bits de controle. A interface de controle projetada para esse fim, inclui a condição de reversão da direção de rotação do motor e lógica anti-duplicidade, então se os dois bits forem ativados ao mesmo tempo, a rotação do motor é mantida no sentido horário. Para testar a viabilidade deste injetor, o mesmo foi empregado para desenvolver um procedimento para determinação de etanol em bebidas destiladas. O procedimento fotométrico foi baseado na reação de etanol com dicromato de potássio. A detecção fotométrica foi realizada empregando um fotômetro de LED com máximo de emissão em 590 nm. O módulo de análise constituído pelo injetor e um conjunto de válvulas solenoide foi projetado para implementar o processo de reamostragem, adição intermitente de reagentes e transporte da zona de amostra com fluxo de ar. Após a definição das variáveis de controle, o sistema apresentou bom desempenho analítico, aliando vantagens tais como, boa velocidade, simplicidade de operação, versatilidade, proporcionando também um menor consumo de amostra e reagentes. Com relação às características analíticas, o sistema proposto apresentou faixa de resposta linear (r = 0,9972) para concentração etanol entre 10 - 50 % (v/v), limite de detecção de 2,0 % (v/v) etanol, desvio padrão relativo de 2,0 % (n =10) para uma amostra de etanol com concentração 40 % (v/v), um consumo de dicromato de 0,012 g por determinação e uma frequência analítica de 34 determinações por hora. / We present a new version of the commutator injector, based on the rectangular geometry, maintaining the three parts configuration with the central mobile and fixed side. In this condition, the adjusting screws do not functi as a guide, as occurs in the injector of first generation. This design facilitates the displacement of the movable part and contributes in reducing the friction, thus allowing the use of a small direct current motor (12 V, 0.4 A), which was used to perform the displacement of the central bar from the sampling position to the injection and vice-versa. The injector operation was controlled by a computer, which was done using only two control bits. The control interface designed for this purpose includes the condition for reversing the direction of the motor rotation and anti-duplication logic, so that both bits were activated at the same time, the motor rotation was maintained at clockwise direction. To test the feasibility of the injector, it was used to develop a procedure for determination of ethanol in spirit beverage. The procedure was based on the photometric reaction of ethanol with potassium dichromate. The photometric detection was performed using a LED based photometer with maximum of emission at 590 nm. The analytical module comprising the injector and a set of solenoid valves, was designed to implement the zone sampling process and Intermittent addition of reagents and sample zone displacement using an air stream. After definition of control variables, the system shown good analytical performance, combining advantages such as speed, simplicity of operation, versatility and also providing lower consumption of sample and reagents. With respect to analytical characteristics, the proposed system presented linear response range (r = 0.9972) between ethanol concentration to 10 - 50% (v/v), a detection limit of 2.0% (v/v) ethanol, relative standard deviation of 2.0% (n = 10) for a sample with an ethanol concentration of 40% (w/v), a dichromate consumption of 0.012 g by determination and a sampling rate of 34 determination per hour.

Orientador : Felix Guillermo Reyes Reyes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:35:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elias_EledeMartins_M.pdf: 3405812 bytes, checksum: 457a65d1aaa744e4deed5d27239bf848 (MD5) Previous issue date: 2005 / Mestrado / Ciência de Alimentos / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientadores: Felix Guillermo Reyes Reyes, Susanne Rath / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:41:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvaJunior_LuizSeveroda_D.pdf: 648338 bytes, checksum: b7ba810c56444b4114f82dd830037eb8 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Os objetivos do presente estudo foram estabelecer e validar métodos analíticos (utilizando análise por injeção em fluxo - FIA, e cromatografia líquida de alta eficiência - CLAE), para a determinação de oxitetraciclina (OTC), doxiciclina (DC) e tetraciclina (TC) em medicamentos veterinários e em alimentos (leite e iogurte), assim como avaliar a estabilidade dessas tetraciclinas durante o processamento térmico do leite e durante o processo de fabricação e armazenamento do iogurte. As análises por FIA foram desenvolvidas baseadas na emissão de fluorescência das tetraciclinas em meio básico. As análises por CLAE foram realizadas utilizando-se uma fase estacionária (C8 de fase reversa), fase móvel [acetato de sódio 0,1 mol L-1 + EDTA 25 mmol L-1 + cloreto de cálcio 35 mmol L-1] : metanol (65:35, v/v) e detector de fluorescência. No processamento térmico do leite foram utilizados três procedimentos distintos de aquecimento (microondas, chapa de aquecimento e fogão). A produção do iogurte foi realizada com leite adicionado de tetraciclinas, para verificar a degradação dos antimicrobianos durante o processamento e vida-de-prateleira do produto. Os parâmetros avaliados para validação foram estabelecidos para cada matriz analisada (leite e iogurte). As análises por FIA, apresentaram detectabilidade (120 ng); e a recuperação variou de 98 a 104 % para as três tetraciclinas. Os resultados obtidos indicaram que o método FIA proposto é adequado para a determinação do princípio ativo de medicamentos de uso veterinário à base de tetraciclinas. Com relação às análises cromatográficas, as porcentagens de recuperação das tetraciclinas, nas amostras de leite e iogurte foram: 108% para OTC, 87% para DC e 99,8% para TC, com limite de quantificação de 27; 46 e 33 ng mL-1 para OTC, DC e TC respectivamente . No processamento térmico, a maior percentagem de degradação foi constatada na placa de aquecimento (11; 28 e 15 %) para OTC, DC e TC, respectivamente. Verificou-se que no processamento do iogurte, contaminações com tetraciclinas, acima do limite máximo recomendado (LMR), não foram suficientes para inibir o processo fermentativo, e ao final de 30 dias de armazenamento (sob refrigeração) do iogurte, foram obtidas degradações de 52% (OTC) , 61% (DC) e 67% (TC). Visto que na determinação das tetraciclinas no leite, a presença da riboflavina era evidenciada nos cromatogramas obtidos, foi estabelecido e validado um método analítico simples e rápido para a determinação desse composto, utilizando CLAE. O método desenvolvido para análise de riboflavina, apresentou uma recuperação satisfatória (92%) e limites de detecção e de quantificação ( 0,22 µg mL-1 e 0,75 µg mL-1, respectivamente), mostrando-se robusto na presença de substâncias fluorescentes como as tetraciclinas / Abstract: The objectives of the present study were establish and validate analytical methods (using flow injection analysis - FIA and high performance liquid chromatography - HPLC) for the determination of oxitetracycline (OTC), doxycycline (DC) and tetracycline (TC) in veterinarians drugs and foods (milk and yoghurt). As well as evaluating the stability of these tetracyclines during the thermal processing of milk and during the process of manufacture and storage of the yoghurt. The analyses for FIA were developed based on the emission of fluorescence of the tetracyclines in alkaline solution. The analyses for HPLC were carried through using a stationary phase (C8 of reverse phase), mobile phase [acetate 0.1 mol L-1 + EDTA 25 mmol L-1 + calcium chloride 35 mmol L-1]: methanol (65:35, v/v) and fluorescence detection. In the thermal processing of milk, three distinct procedures of heating were used (microwaves, plate of heating and cooking-stove). The production of the yoghurt was carried through with added milk of tetracyclines, to verify the degradation of antimicrobians during the processing and shelf-life of the product. The parameters evaluated for validation were established for each analyzed matrix (milk and yoghurt). The analyses for FIA showed detectability (120 ng) and the recovery varied of (98 to 104%) for tetracyclines. The results indicated that the FIA method considered is suitable for the determination of tetracyclines in veterinarian formulations. In the chromatographic analyses, the percentage of recovery of the tetracyclines, in the samples of milk and yoghurt was: 108% for OTC, 87% for DC and 99.8% for TC, with limit of quantification of 27; 46 and 33 ng mL-1 for OTC, DC and TC respectively. Higher degradation occurs when the heating was conducted in the heating plate (11; 28 and 15%) for OTC, DC and TC, respectively. It was verified that in the processing of the yoghurt, contaminations with tetracyclines, above of the LMR, that it was not enough to inhibit the fermentative process, and to the end of 30 days of storage (under refrigeration) of the yoghurt, the tetracyclines levels were reduced in 52%, 61% and 67%, for OTC, DC and TC, respectively. The method developed for riboflavin analysis, presented a satisfactory recovery (92%) and limits of detection and quantification (0.22 µg mL-1 and 0.75 µg mL-1, respectively), showing robustness in the presence of fluorescent substances as the tetracyclines / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutor em Ciência de Alimentos

O presente trabalho apresenta estudos da reação de autoxidação de Ni(II)/tetraglicina ou Cu(II)/tetraglicina induzida por S(IV). Estudos espectrofotométricos enfocaram a formação do respectivo íon metálico no estado de oxidação 3+. Verificou-se que S(IV) acelera a autoxidação de Ni(II)/tetraglicina em pH=9,2 (tampão borato), com a determinação de alguns parâmetros cinéticos desta reação. A autoxidação de Cu(II)/tetraglicina induzida por S(IV), caracterizada por efeito sinérgico positivo de Ni(II), foi empregada no desenvolvimento de método analítico para S(IV) na faixa de (0-0,12) milimolar. Este método foi utilizado para estudo da autoxidação de S(IV) catalisada por traços de íons metálicos de transição, em meio não-complexante. Estudos por quimiluminescência abordaram a interação das espécies geradas na autoxidação de Ni(II)/tetraglicina e Cu(II)/tetraglicina induzida por S(IV) com o íon tris-bipiridil-2,2´-rutênio(II). Foi avaliado o efeito de intensificação da radiação emitida, causado por tensoativos ou adições sucessivas de S(IV). A interação das espécies produzidas na autoxidação de Ni(II)/tetraglicina induzida por S(IV) com luminol foi aproveitada para desenvolvimento de método quimiluminescente para determinação de sulfito. O método proposto foi aplicado para determinação de S(IV) livre em amostras de bebidas, açúcar e água de chuva (limite de detecção 0,28 nanomolar). / The current work shows studies concerning the sulfite induced Ni(II)/tetraglycine (NiIIG4) and Cu(II)/tetraglycine (CuIIG4) autoxidation reaction in aqueous medium. Spectrophotometric studies focused on the formation of the correspondent metallic ion in the 3+ oxidation state. It was found that S(IV) accelerates NiIIG4 autoxidation at pH = 9.2 (borate buffer). Some kinetic parameters of this reaction have been successfully determined. S(IV) induced CuIIG4 autoxidation, which is characterized by the remarkable positive synergistic effect of Ni(II), was used in the development of a S(IV) analytical method in the range of (0-12)x10-5 mol L-1. This method was used to study the S(IV) catalyzed autoxidation of metallic transition ions, in non-complexing medium. Chemiluminescence studies approached the interaction between Ru(II)/bipy (tris-bipyridil-2,2´-ruthenium(II) ion) and the species generated in the S(IV) induced NiIIG4 autoxidation. The emitted radiation intensifying effect, which is caused by the presence of certain surfactants or consecutive additions of S(IV), was evaluated. The interaction between the species generated in the S(IV) induced NiIIG4 autoxidation and luminol was used in the development of a sulfite determination method by chemiluminescence. A flow system containing a gas-diffusion unit was used to separate S(IV) from the matrix. Free sulfite was determined in beverages, sugar and rainwater samples, with a detection limit of 2,8 x 10-8 mol L-1.

Procedimentos analíticos baseados em medidas de quimiluminescência caracterizam-se por apresentar alta sensibilidade, baixos limites de detecção, ampla faixa de resposta linear e instrumentação simples. Uma das principais dificuldades relacionadas a este tipo de medida é maximizar a quantidade de radiação detectada, já que a emissão ocorre em todas as direções, o que dificulta o posicionamento adequado da cela de medida em relação ao sistema de detecção. Uma alternativa consiste na utilização de guias de ondas, que são dispositivos que conduzem a radiação emitida, minimizando perdas durante o transporte, tal como ocorre nos cabos de fibras ópticas. O acoplamento de sistemas de análises em fluxo com detecção por quimiluminescência é bastante conveniente, já que a mistura entre amostras a reagentes precisa ser rápida e altamente reprodutível, além de ser realizada a uma distância muito pequena do sistema de detecção, devido ao curto tempo de vida dos intermediários no estado excitado. Neste trabalho, é apresentada a avaliação de uma cela constituída por um guia de ondas para medidas de quimiluminescência. Estas ferramentas foram aplicadas à determinação de hipoclorito em amostras de líquido de Dakin por quimiluminescência empregando a reação de oxidação do luminol por hipoclorito. Também foi desenvolvido um procedimento analítico para a determinação de salbutamol, explorando a inibição da quimiluminescência da reação de oxidação de luminol por hipoclorito, caracterizando-se como uma alternativa promissora para a quantificação do fármaco. Em ambas as aplicações, os resultados foram concordantes com os obtidos por procedimentos de referência a nível de confiança de 95% / Analytical procedures based on chemiluminescence are characterized by high sensitivity, low detection limits, wide linear response ranges and simple instrumentation. One of the main troubles is to increase the amount of detected radiation, because emission occurs in all directions, making difficulty the positioning of the measurement cell in relation to the detection system. An alternative consists in the use of liquid-core waveguides, devices that constrain the emitted radiation, minimizing losses during the transport, in a similar way to optical fibers. Coupling flow analysis to chemiluminescence is attractive, because sample and reagents mixing needs to be fast, highly reproducible and accomplished close to the detector, in view of the short lifetime of the intermediates in the excited state. In this work, a cell constituted by a liquid-core waveguide was evaluated for chemiluminescence measurements. These tools were applied to the determination of hypochlorite in Dakin solution samples by chemiluminescence exploiting the oxidation of luminol by hypochlorite. An analytical procedure for salbutamol determination, exploiting the inhibition of chemiluminescence of luminol oxidation by hypochlorite, was developed, characterizing as a promising alternative for the quantification of this pharmaceutical substance. In both applications, results were in agreement to those obtained by reference procedures at the 95% confidence level