No presente trabalho são descritos métodos versáteis para determinações simultâneas multicomponentes. Estes são baseados num sistema de detecção multicanal acoplado a célula em fluxo contendo um conjunto de microeletrodos modificados. O primeiro método mostra a quantificação amperométrica em fluxo de ácido ascórbico (AA), dopamina (DA), epinefrina (EP) e dipirona (DI) em misturas (na faixa de &#181;g g-1). Neste trabalho foi utilizado um conjunto de microeletrodos de ouro limpos e modificados, independentemente, com diferentes metais nobres (Pt, Pd e uma mistura equimolar de Pd e Pt), associados com métodos de calibração multivariada. As análises de amostras sintéticas e formulações farmacêuticas contendo AA e DI apresentaram valores muito similares aos encontrados com a iodometria clássica. O método apresentou um erro médio absoluto (em &#181;g g-1) de 0,3, 0,1, 0,4 e 0,3 para AA, DA, EP e DI, respectivamente, para a regressão linear múltipla e 0,3, 0,4, 0,4 e 0,2 para AA, DA, EP e DI, respectivamente, para a regressão por mínimos quadrados parciais. O segundo trabalho apresenta um método para determinação amperométrica diferencial de peróxido de hidrogênio em águas de chuvas em associação com análise por injeção em fluxo e imobilização de catalase em reator tubular usando glutaraldeído e resina amberlite IRA - 743 como suporte. A curva de calibração para o peróxido de hidrogênio foi linear na faixa de concentração de 1 a 10 x 10-6 mol L-1 com um desvio relativo padrão (RSD) < 1%. O limite de detecção do método foi calculado em 2,9 x 10-7 mol L-1. As análises de águas de chuvas foram comparadas com amperometria usando microeletrodo de mercúrio e espectrofotometria, sendo que os resultados mostraram uma boa correlação. O terceiro método descreve a determinação amperométrica simultânea em fluxo de glicose e ácido úrico, usando dois microeletrodos com diferentes composições (Pt e Pt+glicose oxidase+acetato de celulose) e detecção multicanal. A curva de calibração para a glicose foi linear na faixa de concentração de 1 a 10 x 10-4 mol L-1 com um desvio relativo padrão (RSD) < 1%. O limite de detecção do método foi calculado em 5 x 10-5 mol L-1. As análises de amostras sintéticas foram comparadas com o método espectrofotométrico, mostrando uma boa concordância entre os resultados obtidos. / In the present work, versatile methods for simultaneous amperometric multicomponent analysis are described. They are based on a multi-channel detection system, coupled to a flow cell containing an array of modified microelectrodes. The first method shows the flow injection amperometric quantification of ascorbic acid (AA), dopamine (DA), epinephrine (EP) and dipyrone (DI) in mixtures (in the &#181;g g-1 range). This work was successfully performed by using an array of microelectrodes bare and with units modified by the electrodeposition of different noble metals (platinum, palladium or a mixture of platinum+palladium), together with multivariate calibration analysis. The analysis of synthetic samples and pharmaceutical compounds containing AA and DI led to very similar values to those obtained by the classical iodometric analysis. The average absolute errors (in &#181;g g-1) calculated for each analyte were 0.3, 0.1, 0.4 and 0.3 for AA, DA, EP and DI, respectively, for multiple linear regression and 0.3, 0.4, 0.4 e 0.2 for AA, DA, EP and DI , respectively, for partial least square regression. The second study presents a method for differential amperometric determination of hydrogen peroxide in rainwater in association with flow injection analysis and immobilized catalase enzymes in a tubular reactor using glutaraldeyde and amberlite IRA - 743 which support. The calibration curves for hydrogen peroxide standards was linear in the concentration range from 1 to 10 x 10-6 mol L-1 with a relative standard deviation (RSD) < 1 %. The detection limit was calculated as 2.9 x 10-7 mol L-1. The rainwater samples analyses where compared with the amperometric using mercury microelectrode and spectrophotometric methods, showing very good correlation between all the methods. The third method describes the flow injection amperometric determination of glucose and uric acid simultaneously, using two microelectrodes with different composition (platinum and platinum+glucose oxidase+cellulose acetate) and a multi-channel detection system. The calibration curves for glucose standards was linear in the concentration range from 1 to 10 x 10-4 mol L-1 with a relative standard deviation (RSD) < 1 %. The detection limit was calculated as 5 x 10-5 mol L-1. The analyses of synthetic samples were compared with the spectrophotometric method, showing very good correlation between the methods.

No presente trabalho são descritos métodos versáteis para determinações simultâneas multicomponentes. Estes são baseados num sistema de detecção multicanal acoplado a célula em fluxo contendo um conjunto de microeletrodos modificados. O primeiro método mostra a quantificação amperométrica em fluxo de ácido ascórbico (AA), dopamina (DA), epinefrina (EP) e dipirona (DI) em misturas (na faixa de &#181;g g-1). Neste trabalho foi utilizado um conjunto de microeletrodos de ouro limpos e modificados, independentemente, com diferentes metais nobres (Pt, Pd e uma mistura equimolar de Pd e Pt), associados com métodos de calibração multivariada. As análises de amostras sintéticas e formulações farmacêuticas contendo AA e DI apresentaram valores muito similares aos encontrados com a iodometria clássica. O método apresentou um erro médio absoluto (em &#181;g g-1) de 0,3, 0,1, 0,4 e 0,3 para AA, DA, EP e DI, respectivamente, para a regressão linear múltipla e 0,3, 0,4, 0,4 e 0,2 para AA, DA, EP e DI, respectivamente, para a regressão por mínimos quadrados parciais. O segundo trabalho apresenta um método para determinação amperométrica diferencial de peróxido de hidrogênio em águas de chuvas em associação com análise por injeção em fluxo e imobilização de catalase em reator tubular usando glutaraldeído e resina amberlite IRA - 743 como suporte. A curva de calibração para o peróxido de hidrogênio foi linear na faixa de concentração de 1 a 10 x 10-6 mol L-1 com um desvio relativo padrão (RSD) < 1%. O limite de detecção do método foi calculado em 2,9 x 10-7 mol L-1. As análises de águas de chuvas foram comparadas com amperometria usando microeletrodo de mercúrio e espectrofotometria, sendo que os resultados mostraram uma boa correlação. O terceiro método descreve a determinação amperométrica simultânea em fluxo de glicose e ácido úrico, usando dois microeletrodos com diferentes composições (Pt e Pt+glicose oxidase+acetato de celulose) e detecção multicanal. A curva de calibração para a glicose foi linear na faixa de concentração de 1 a 10 x 10-4 mol L-1 com um desvio relativo padrão (RSD) < 1%. O limite de detecção do método foi calculado em 5 x 10-5 mol L-1. As análises de amostras sintéticas foram comparadas com o método espectrofotométrico, mostrando uma boa concordância entre os resultados obtidos. / In the present work, versatile methods for simultaneous amperometric multicomponent analysis are described. They are based on a multi-channel detection system, coupled to a flow cell containing an array of modified microelectrodes. The first method shows the flow injection amperometric quantification of ascorbic acid (AA), dopamine (DA), epinephrine (EP) and dipyrone (DI) in mixtures (in the &#181;g g-1 range). This work was successfully performed by using an array of microelectrodes bare and with units modified by the electrodeposition of different noble metals (platinum, palladium or a mixture of platinum+palladium), together with multivariate calibration analysis. The analysis of synthetic samples and pharmaceutical compounds containing AA and DI led to very similar values to those obtained by the classical iodometric analysis. The average absolute errors (in &#181;g g-1) calculated for each analyte were 0.3, 0.1, 0.4 and 0.3 for AA, DA, EP and DI, respectively, for multiple linear regression and 0.3, 0.4, 0.4 e 0.2 for AA, DA, EP and DI , respectively, for partial least square regression. The second study presents a method for differential amperometric determination of hydrogen peroxide in rainwater in association with flow injection analysis and immobilized catalase enzymes in a tubular reactor using glutaraldeyde and amberlite IRA - 743 which support. The calibration curves for hydrogen peroxide standards was linear in the concentration range from 1 to 10 x 10-6 mol L-1 with a relative standard deviation (RSD) < 1 %. The detection limit was calculated as 2.9 x 10-7 mol L-1. The rainwater samples analyses where compared with the amperometric using mercury microelectrode and spectrophotometric methods, showing very good correlation between all the methods. The third method describes the flow injection amperometric determination of glucose and uric acid simultaneously, using two microelectrodes with different composition (platinum and platinum+glucose oxidase+cellulose acetate) and a multi-channel detection system. The calibration curves for glucose standards was linear in the concentration range from 1 to 10 x 10-4 mol L-1 with a relative standard deviation (RSD) < 1 %. The detection limit was calculated as 5 x 10-5 mol L-1. The analyses of synthetic samples were compared with the spectrophotometric method, showing very good correlation between the methods.

Quality control of food and medicines is largely done using methods recommended in official compendia, including titration and gravimetry, which involve several negative aspects and are at odds with the principles of green analytical chemistry. Enthalpy methods are based on the enthalpy determination of chemical reactions. In the entalpimétrica analysis the quantitative determination of a reagent or catalyst is made through the enthalpy variation of a chemical reaction, that can be measured directly or indirectly. The main approaches for the entalpimetric analysis are thermometric titration, direct injection enthalpymetry (DIE) and flow entalpimetry. However, despite the availability of commercial instruments for this purpose today, these techniques have been replaced and almost disappeared from the literature, probably due to the high cost of microcalorimetry devices and the limitation of the low frequency of analysis, leading to the choice of Other analytical methods. Currently, there is a need for the development of analytical methods that provide quick results, low cost, low reagent consumption and waste disposal, and minimal sample preparation and manipulation. In this study, infrared thermography was, for the first time, combined with enthalpymetry for the determination of different analytes (eg, iron, calcium, sodium, chlorides and acidity) in foods. In this way, the so-called Thermal Infrared Enthalpyimetry (TIE) was established using neutralization, complexation, precipitation and oxidation reactions, in which the temperature variation generated in the reactions for the construction of calibration curves was verified. The TIE was performed on microplates using a multichannel pipette for the addition of the reagents and an infrared camera for monitoring the temperature generated inside the wells after the addition of the reagents. The results of the proposed method were compared with those obtained through conventional (volumetric) techniques recommended in official compendia. In this way, TIE was optimized and validated for the determination of total, fixed and volatile acidity of vinegars, and was also applied in the simultaneous determination of sodium chloride and total acidity of pickle brine. The obtained results showed good agreement with conventional techniques, performing the analyzes in a fast, efficient and with potential to be applied as routine analysis, due to the simplicity, speed and high frequency of analysis. Thus, it has been demonstrated that TIE can be considered an important tool for the determination of several analytes in foods. Also in this work, it was also done the evaluation of the TIE using different cameras (with refrigerated detector or not), in order to verify and compare the performance of infrared cameras for application to TIE. It was verified that a refrigerated camera presents better results, however equipment without refrigerated detector, of lower resolution and of low cost presented excellent and promising results. / O controle de qualidade de alimentos e de medicamentos é feito em grande parte utilizando métodos recomendados nos compêndios oficiais, entre eles a titulação e a gravimetria, os quais envolvem vários aspectos negativos e em desacordo com os princípios da química analítica verde. Métodos entalpimétricos se baseiam na determinação da entalpia das reações químicas. Na análise entalpimétrica é efetuada a determinação quantitativa de um reagente ou catalisador através da variação de entalpia de uma reação química, que pode ser medida direta ou indiretamente. As principais abordagens para a análise entalpimétrica são a titulação termométrica, entalpimetria por injeção direta (DIE, do inglês Direct Inject Entalpimetry) e entalpimetria em fluxo. No entanto, apesar de hoje em dia haver a disponibilidade de instrumentos comerciais para este fim, essas técnicas foram substituídas e quase desapareceram da literatura, provavelmente devido ao custo elevado de dispositivos de microcalorimetria e pela limitação da baixa frequência de análise, levando à escolha de outros métodos analíticos. Atualmente, existe a necessidade do desenvolvimento de métodos analíticos que forneçam resultados rápidos, com baixo custo, pequeno consumo de reagentes e descarte de resíduos, além de mínimo preparo e manipulação da amostra. Neste estudo, a termografia no infravermelho foi, pela primeira vez, combinada com a entalpimetria visando determinação de diferentes analitos (p. ex., ferro, cálcio, sódio, cloretos e acidez) em alimentos. Desta forma, a chamada entalpimetria no infravermelho (TIE, do inglês Thermal Infrared Enthalpimetry) foi estabelecida empregando reações de neutralização, complexação, precipitação e oxirredução, onde foi verificada a variação da temperatura gerada nas reações para a construção de curvas de calibração. A TIE foi realizada em microplacas, empregando pipeta multicanal para a adição dos reagentes e uma câmera no infravermelho para monitoramento de temperatura gerada no interior dos poços após a adição dos reagentes. Os resultados do método proposto foram comparados com aqueles obtidos através de técnicas convencionais (volumétricas) recomendadas nos compêndios oficiais. Desta forma, a TIE foi otimizada e validada para a determinação da acidez total, fixa e volátil de vinagres, e também foi aplicada na determinação simultânea de cloreto de sódio e acidez total da salmoura de picles. Os resultados obtidos mostraram boa concordância com técnicas convencionais, efetuando as análises de maneira rápida, eficaz e com potencial para ser aplicada como análise de rotina, devido à simplicidade, rapidez e elevada frequência de análise. Desta forma, foi demonstrado que a TIE pode ser considerada uma importante ferramenta para a determinação de diversos analitos em alimentos. Ainda neste trabalho, foi feita também a avaliação da TIE usando diferentes câmeras (com detector refrigerado ou não), a fim de verificar e comparar o desempenho de câmeras no infravermelho para aplicação a TIE. Verificou-se que uma câmera refrigerada apresenta melhores resultados, entretanto equipamentos sem detector refrigerado, de menor resolução e de baixo custo apresentaram resultados excelentes e promissores.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The present thesis demonstrates, for the first time, the possibility of using of the internal standard method in FIA or BIA systems with amperometric detection. The method allows to obtain accurate results in the presence of fluctuations in the system parameters (injected volume, dispensing rate, ionic strength and accidental insertion of air bubbles) and in the presence of contamination and/or gradual passivation of the working electrode surface. Methods for determination of diclofenac (DCF) using FIA with amperometric detection and simultaneous determination of DCF and codeine (CO) by BIA with amperometric detection have also been developed. The internal standard method was implemented in the flow injection analysis with multiple pulse amperometric detection (FIA-MPA) system by applying a sequence of potential pulses of the working electrode as a function of time. The analyte (+0.80 V/300ms) and internal standard (-0.05 V/400ms) were detected selectively, one at each potential pulse. Significant improvements were obtained in the accuracy of the system when the results before and after normalization (using the internal standard method), were compared. The following errors were calculated, respectively, before and after normalization of the results using the internal standard method. Change in flow rate from 3.0 to 1.0 ml min-1 (-57% e < 1%); volume injection from 300 to 100 &#956;L (-63% and 3%); ionic strength from 0.60 to 0.77 mol L-1 (-44 and 0,2%) and before and after the introduction of air bubbles into the system (-9,6% and 1,7%). A significant improvement was also obtained in the correlation coefficient of the calibration curve in the presence of problems of passivation or contamination of the working electrode. The correlation coefficient was calculated, respectively, as 0,975 and 0,998, before and after the normalization of the results by the IS method. The internal standard method was also applied to correct errors derived from the injection procedure (dispensing rate and injected volume) in batch injection analysis systems (BIA) with amperometric detection when disposable syringes were used. The results obtained before and after normalization of the results by the IS method were the following, respectively: repeatability test (RSD = 6.4 and 1.8%; n = 8), correlation coefficients (R=0.954 and 0.997) and errors obtained in analysis of synthetic samples (E = 9.4 ± 1.5 and 3.5 ± 0.7%; n = 8). The determination of DCF by FIA-MPA was implemented by applying two potential pulses to the BDD electrode using H2SO4 0.1 mol L-1 as supporting electrolyte: (i) + 1.2 V / 50 ms for oxidation and quantification of DCF, and (ii) 0.0 V / 50 ms for constant electrochemical cleaning of the electrode surface. The system showed good stability (RSD = 1.0%, n = 10) and high analytical frequency (135 injections h-1). The method showed a linear response between 5 and 50 &#956;mol L-1 and the detection and quantification limits were as 0.14 and 0.46 mmol L-1, respectively. The proposed method was applied to determine of DCF in pharmaceutical formulations and the obtained results were similar to those obtained by HPLC with a confidence level of 95%. The simultaneous determination of DCF and CO was performed using the following potential pulses: (i) +1.1 V / 50 ms: oxidation and quantification of DCF; (ii) +1.4 V / 50 ms: simultaneous oxidation of DCF and CO, (iii) 0.0 V / 200 ms: for constant electrochemical cleaning of the BDD electrode. The oxidation current from CO was obtained by the difference between currents detected at 1.4 and 1.1 V by using a correction factor. The system showed good stability (RSD = 0.9% and 1.1 for DCF and CO respectively, n = 10) and high analytical frequency (~ 300 injections h-1). The method showed a linear response between 10 and 50 &#956;mol L-1 for DCF and 7.1 and 35.7 &#956;mol L-1 for CO. The LQ and LD were calculated, respectively, at 1.1 and 3.7 &#956;mol L-1, for DCF and 1.0 and 3.3 mol L-1 for CO. The proposed method was applied for simultaneous determination of DCF and CO in pharmaceutical formulations and the obtained results were similar to those obtained by HPLC with a confidence level of 95%. Keywords: Multiple pulse amperometry, FIA, BIA, internal standard, simultaneous analysis, boron doped diamond (BDD), codeine, diclofenac. / Esta tese apresenta, pela primeira vez, a possibilidade de usar o método do padrão interno em sistemas FIA ou BIA com detecção amperométrica. O método permite a obtenção de resultados precisos na presença de flutuações em parâmetros dos sistemas (volume injetado, velocidade de injeção, força iônica e inserção acidental de bolhas de ar) e na presença de contaminação e/ou passivação gradual do eletrodo de trabalho. Métodos para determinação de diclofenaco (DCF) usando FIA com detecção amperométrica e simultânea de DCF e codeína (CO) por BIA com detecção amperométrica também foram desenvolvidos. O método do padrão interno foi implementado no sistema de análise por injeção em fluxo com detecção por amperometria de múltiplos pulsos (FIA-MPA) mediante a aplicação de uma sequência de pulsos de potenciais ao eletrodo de trabalho em função do tempo. O analito (+0,80 V/300ms) e o padrão interno (-0,05 V/400ms) foram detectados seletivamente, um em cada pulso de potencial. Melhoras significativas foram obtidas na precisão do método quando os resultados obtidos antes e após a normalização (usando o método do padrão interno) foram comparados. As seguintes variações foram calculadas, respectivamente, antes e após a normalização dos resultados usando o método do padrão interno. Variação na velocidade de vazão de 3,0 para 1,0 mL min-1 (-57% e < 1%); no volume de injeção de 300 para 100 &#956;L (-63% e 3%); força iônica de 0,60 para 0,77 mol L-1 (-44 e 0,2%) e antes e após a inserção de bolhas de ar no sistema (-9,6% e 1,7%). Uma melhora significativa também foi obtida no coeficiente de correlação da curva de calibração na presença de problemas de passivação ou contaminação do eletrodo de trabalho. O coeficiente de correlação foi calculado, respectivamente, em 0,975 e 0,998, antes e após a normalização dos resultados pelo método do PI. O método do padrão interno também foi aplicado para corrigir erros em sistemas de análise por injeção em batelada (BIA) com detecção amperométrica provenientes do procedimento de injeção (velocidade de injeção e volume injetado) quando seringas descartáveis foram utilizadas. Os resultados obtidos antes e após a normalização dos resultados pelo método do PI foram os seguintes, respectivamente: estudo de repetibilidade (DPR=6,4 e 1,8%; n = 8), coeficientes de correlação (R=0,954 e 0,997) e erros obtidos na análise de amostras sintéticas (9,4 ± 1,5% e 3,5 ± 0,7; n = 8). A determinação de DCF por FIA-MPA foi implementada através da aplicação de dois pulsos de potenciais ao eletrodo de BDD em meio de H2SO4 0,1 mol L-1 como eletrólito suporte: (i) +1,2 V / 50 ms para oxidação e quantificação do DCF e, (ii) 0,0 V / 50 ms para constante limpeza eletroquímica do eletrodo de trabalho. O sistema apresentou boa estabilidade (RSD = 1,0%; n=10) e elevada frequência analítica (135 injeções h-1). O método apresentou resposta linear entre 5 e 50 &#956;mol L-1 e os limites de detecção e quantificação foram calculados em 0,14 e 0,46 &#956;mol L-1, respectivamente. O método proposto foi aplicado na determinação de DCF em formulações farmacêuticas e os resultados obtidos foram similares ao obtidos por HPLC a um nível de confiança de 95%. A determinação simultânea de DCF e CO foi realizada usando os seguintes pulsos de potenciais: (i) +1,1 V / 50 ms: oxidação e quantificação de DCF; (ii) +1,4 V / 50 ms: para oxidação simultânea de DCF e CO; (iii) 0,0 V / 200 ms: para constante limpeza eletroquímica do eletrodo de BDD. A corrente de oxidação da CO foi obtida pela subtração entre as correntes detectadas em 1,4 e 1,1 V mediante uso de um fator de correção. O sistema apresentou boa estabilidade (RSD= 1,1 e 0,9% para DCF e CO, respectivamente, n=10) e elevada frequência analítica (~300 injeções h-1). O método apresentou resposta linear entre 10 e 50 &#956;mol L-1 para o DCF e entre 7,1 e 35,7 &#956;mol L-1 para CO. O LD e o LQ foram calculados, respectivamente, em 1,1 e 3,7 &#956;mol L-1, para DCF e 1,0 e 3,3 &#956;mol L-1 para CO. O método proposto foi aplicado na determinação simultânea de DCF e CO em formulações farmacêuticas e os resultados obtidos foram similares ao obtidos por HPLC a um nível de confiança de 95%. / Doutor em Química