A presente tese é o resultado de um complexo trabalho de instrumentação em Eletroforese Capilar (CE) com detecção condutométrica sem contato (C4D) visando à análise de biomoléculas. No que diz respeito à instrumentação, dois equipamentos de CE (H1 e B1), que possuem um sistema único de eletrólise separada (MSE), foram desenvolvidos. H1 possui apenas um capilar, e nele foi desenvolvida a maioria dos experimentos apresentados nesse trabalho. Neste equipamento, foi implementado um sistema de marcas térmicas, cuja aplicação foi demonstrada na correção de variações nos tempos de migração dos íons Na+ e K+ presentes em clara de ovos. Também realizamos a separação e detecção (10 µmol·L-1 ) de proteínas entre 12 e 66 kDa, comprovando que a detecção dessas moléculas é factível, desde que se use agentes que evitem a adsorção. Experimentos de separação e detecção de quitooligossacarídeos produzidos enzimaticamente também foram desenvolvidos em H1. Com o uso de NaOH como eletrólito de corrida acrescido de acetonitrila como agente modificador, verificamos a separação completa de seis quitooligossacarídeos (C1 a C6) com limites de detecção e quantificação inferiores a 3 µmol·L-1 e 10 µmol·L-1 , respectivamente. Após ensaios enzimáticos dos substratos C2 a C6 com a quitinase purificada de um besouro Tenebrio molitor (TmChi), observamos que esta cliva com baixíssima eficiência tanto C2 como C3. A mesma é capaz de clivar C4 produzindo C2 e sua ação sobre C5 gera C2 e C3, sendo este o substrato de maior afinidade. C6 também é clivado por essa quitinase, gerando, contudo, C2 ou C3, o que indica que ela é uma endoquitinase. O equipamento B1 possui oito capilares e oito detectores condutométricos sem contato, possuindo a maior relação sinal/ruído a 1 MHz e 4 Vpico-a-pico. O equipamento possibilita a separação simultânea de até oito amostras distintas com quatro possíveis eletrólitos e potenciais de trabalho. Nesse equipamento, foram desenvolvidas as separações dos vinte aminoácidos proteinogênicos, usando-se duas condições distintas de separação, ambas em meio ácido. Separações em meio básico e com potenciais de separação variados também foram avaliadas. Além dos sistemas H1 e B1, também foi desenvolvido um microchip em PDMS com um biorreator enzimático (IMER) para detecção de glicose. A detecção de peróxido formado pela ação da enzima glicose oxidase presente no IMER foi realizada por amperometria. O chip apresentou as melhores condições de separação e detecção desse açúcar usando-se eletrodo de trabalho a 0,9V, pH 8,5 e separação a 1100 V. Foi verificada uma relação linear entre as concentrações de 0,1 a 6,2 mmol·L-1 de glicose injetada, com relação ao pico de corrente obtido. Com as condições otimizadas do chip, determinou-se a concentração de glicose em amostra de refrigerante, obtendo-se uma concentração de 216 mmol·L-1 , valor semelhante ao obtido em literatura. / This work shows the development of two equipments (H1 and B1) of capillary electrophoresis (CE) with contactless conductivity detection (C4D) applied to the analysis of biomolecules. They have a system named MSE (module for separated electrolysis) that avoids the harmful effect of electrolysis. H1 have only one capillary and the majority of the experiments presented here were developed in this equipment. It also have a system of thermal marks (TM) used to correct the EOF effect on the migration of ions Na+ e K+ in egg white. We also developed the separation and detection of proteins (10 µmol·L-1) between 12 an 66 kDa, showing that C4D can be used to detect these molecules using substances to avoid adsorption on the capillary wall. Experiments of separation and detection of chitooligosaccharides enzymatically produced were also developed in H1. By using NaOH and acetonitrile as the electrolyte, we did the complete separation of six chitooligosaccharides (C1 to C6) with limits of detection and quantification less than 3 µmol·L-1 and 10 µmol·L-1 , respectively. After the enzymatic assays of C2 to C6 with the chitinase purified from the beetle Tenebrio molitor (TmChi), it is observed that this enzyme cut these substrates with very low efficiency, as expected. This enzyme also cut C4 producing C2 and cut C5 producing C2 and C3. C5 is the best substrate for this enzyme. C6 produces C2 and C3, showing that this enzyme is a endo- chitinase type. The equipment B1 has eight capillaries and eight C4D detectors with the best signal/noise ratio at 1 MHz e 4 Vpeak-to-peak . By using B1, it is possible run up to eight different samples with four different electrolytes and separation potentials. In this equipment, we develop the separation of 20 proteinogenic amino acids (AAs) using two different separation conditions at low pH. Separations of these molecules using high-pH electrolytes and with different potentials were also demonstrated. The development of a microchip of PDMS with an immobilized enzyme reactor (IMER) to the glucose detection was also constructed. The detection of hydrogen peroxide produced by the enzyme glucose oxidase linked on the IMER was measured by amperometry. The performance of this chip was evaluated with glucose and peroxide injections. The best potential for the oxidation of the hydrogen peroxide was 0.9V, using electrolyte at pH 8.5 and 1100 V as the potential of separation. A linear curve was observed between peak current and glucose concentration in the range from 0.1 up to 6.2 mmol·L-1 . Determinations in soda shows 216 mmol·L-1 of glucoce, that is a good agreement with other reports.

A cromatografia é uma técnica de separação cuja classificação se dá por meio do estado físico da fase móvel (líquido, gasoso, supercrítico, entre outros). Dentre as técnicas cromatográficas mais utilizadas e cujo conhecimento é bastante conhecido está a cromatografia gasosa. Embora esta técnica tenha sido bastante estudada existem ainda algumas vertentes que não totalmente estudadas, sendo uma delas a cromatografia gasosa de alta pressão na entrada da coluna (HIPGC). A HIPGC destaca por oferecer vantagens analíticas como alta eficiência, maior velocidade no tempo de análise e também facilita a migração de compostos com alta massa molecular. As desvantagens e dificuldades estão concentradas na instrumentação. O uso de alta pressão requer conexões que suportem tal pressão, sistema de injeção adequado a fim de eliminar vazamentos entre outros. Neste trabalho, sucessivos sistemas instrumentais foram montados visando o desenvolvimento, aprimoramento e avaliação de um sistema instrumental simples e versátil para HIPGC. Na avaliação do sistema foi utilizada coluna capilar empacotada pelo método \"slurry packed\". A escolha da coluna foi realizada a partir de curvas de eficiência de Van deemter. O sistema instrumental desenvolvido para HIPGC é apropriado para pressões de entrada de até 1800 psi. Além disso, este sistema apresentou boa reprodutibilidade nas análises e não apresentou vazamentos. Os resultados mostraram o potencial da técnica HIPGC na redução do tempo de análise. / Chromatography is a separation technique whose classification takes place by means of the physical state of the mobile phase (liquid, gas, supercritical, etc.). Among the most commonly used chromatographic techniques and whose knowledge is well known is gas chromatography. Although this technique has been widely exploited there are some topics which weren\'t fully investigated, one of them being high-pressure chromatography column input (HIPGC). HIPGC shows analytical advantages as high efficiency, faster analysis time and facilitates the migration of compounds with high molecular mass. The main difficulties in HIPGC are found in the instrumentation. The high pressure requires an appropriate connection that works in this range of pressure and one injection system suitable to transport the sample at different pressures. In this work, different instrumental systems were assembled to develop equipment to HIPGC that is simple and versatile. In the system evaluation was used capillary columns packed by methodology\'s \"slurry packed\" were used. The choice of the column was made from van Deemter efficiency curves. The system developed for instrumental HIPGC it is appropriate for inlet pressures up to 1800 psi. Furthermore, this system showed good reproducibility of analysis and didn\'t show leaks. The results showed the potential of HIPGC, such as shorter analysis time.

O desenvolvimento de um equipamento de eletroforese capilar com detecção condutométrica sem contato e hifenizado a um sistema de amostragem de gases é apresentado. Ele foi construído a partir de chapas de poli(metacrilato de metila) por ablação a laser de CO2, mesclando métodos convencionais com os de microfabricação. Este protótipo traz como inovações: (1) a refrigeração em estado sólido da coluna capilar, (2) a inclusão de eletrólise separada em microdispositivos e (3) a montagem de uma válvula embutida no microchip, baseada em servomotor. O equipamento é portátil (31 × 29 × 25 cm) e projetado para ser utilizado em bancada ou embarcado num robô para análises remotas de agentes neurotóxicos e outros gases ionizáveis em contato com a fase aquosa. O sistema de termostatização permitiu o controle da temperatura interna do capilar de sílica fundida entre 12 e 50 °C utilizando uma elemento Peltier a a partir da temperatura ambiente de 21 °C. A amostragem de gases é feita utilizando-se uma membrana tubular porosa acoplada ao sistema microfluídico. Ela possui 10 cm de comprimento com 300 micrometros de diâmetro externo e 3,1 microlitros de volume interno. Como prova de conceito, foram feitas amostragens de ar contendo ácidos fórmico, acético e propiônico, separação por eletroforese capilar dos respectivos ânions e detecção com relação sinal-ruído de 414, 150 e 115, respectivamente. A amostragem foi realizada por 30 s e a injeção eletrocinética, por 2 s a 1 kV. A corrida eletroforética foi concluída em 4 min. / The development of a capillary electrophoresis equipment with contactless conductivity detection coupled to a gas sampling system is described. It was constructed from poly(methyl methacrylate) by carbon dioxide laser ablation, using conventional methods and microfabrication. The innovations are: (1) solid-state cooling system of the silica capillary, (2) the inclusion of separate electrolysis on a microdevices, and (3) a valve assembly embedded in the microchip based servomotor. It is portable (31 × 29 × 25 cm) and designed to be used on a workbench or embedded in a robot for remote analysis of nerve agents and other ionized gases. The thermostating system allowed the temperature control of the fused silica capillary between 12 and 50 °C using a Peltier chip from ambient temperature of 21°C. Gas sampling is performed using a tubular porous membrane coupled to the microfluidic system. It is 10 cm long with outer diameter of 300 micrometers and 3.1 microliters of internal volume. Air containing formic, acetic, and propionic acids were sampled, and the corresponding anions were separated and detected in the equipment as a proof of concept. The signal-to-noise ratio were, respectively, 414, 150, and 115, after sampling by 30 s and electrokinetic injection by 2 s at 1 kV. The electrophoretic run was accomplished in 4 min.

A lercanidipina (LER) é uma dihidropiridina bloqueadora de canais de cálcio disponível comercialmente como uma mistura racêmica, ou seja, uma mistura equimolar dos enantiômeros (R)-LER e (S)-LER. Os efeitos farmacológicos da LER residem essencialmente no enantiômero (S)-LER, e estudos in vitro mostram que este enantiômero apresenta cerca de 100-200 vezes maior afinidade pelos canais de cálcio que o enantiômero (R)-LER. Consequentemente, os efeitos farmacodinâmicos da LER são devidos, principalmente, ao enantiômero (S)-LER. Neste sentido, fármacos racêmicos são exaustivamente estudados, para avaliar suas propriedades farmacocinéticas e farmacodinâmicas estereosseletivas e verificar se existem vantagens na produção do enantiômero puro. Além disso, devido às diferenças na atividade dos enantiômeros, é imprescindível realizar o controle de qualidade enantiosseletivo destas formulações. Associado a isto, as moléculas pertencentes a esta classe de fármacos são fotossensíveis. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e validar um método enantiosseletivo para análise da LER e aplicá-lo no controle de qualidade de formas farmacêuticas e também avaliar sua fotodegradação. A análise enantiosseletiva da LER e aplicação no controle de qualidade de formas sólidas foi realizado por eletroforese capilar (CE) utilizando tampão acetato de sódio 200 mmol L-1, pH 4,0 como eletrólito de corrida, adicionado de TM-?-CD (2, 3, 6-O-metil-?-ciclodextrina) 10 mmol L-1 como seletor quiral, na temperatura de 15 °C e 25 kV de tensão. Os parâmetros de desempenho analítico, linearidade, precisão, exatidão, limite de quantificação e detecção, seletividade e robustez foram avaliados e estão de acordo com os requisitos preconizados pelos guias oficiais. O método foi aplicado para análise de comprimidos comerciais contendo LER, e mostrou ser adequado para quantificação das amostras, apresentando valores de coeficiente de variação (CV, %) e erro relativo (E, %) inferiores a 5 %. Além disso, foi avaliada a fotoestabilidade dos enantiômeros da LER na mistura racêmica e também dos enantiômeros separados, quando expostos à luz UVC (254 nm) e visível, por HPLC. A separação dos enantiômeros da LER foi alcançada empregando a coluna quiral Chiralpak® AD 250 × 4,6 mm, partículas de 10 ?m e fase móvel composta por hexano-etanol-dietilamina (97:3:0,3, v/v/v) e vazão de 1,0 mL min-1. O método foi validado e aplicado nos estudos de fotodegradação em soluçãos-padrão de LER. Em relação à exposição na luz UVC (254 nm) e visível foi observada degradação significativa dos enantiômeros da LER após 0,5 h de exposição. Além disso, os produtos de degradação foram caracterizados por LC/MS/MS e foi observada que a principal fragmentação ocorre no anel dihidropiridínico, assim como para outros fármacos desta classe, formando piridinas sem efeitos farmacológicos. / Lercanidipine (LER) is a dihydropyridine calcium channel blocker commercially available as a racemic mixture, or an equimolar mixture of enantiomers (R) and LER (S)-LER. The pharmacological effects of LER essentially reside in the enantiomer (S)-LER, and in vitro studies show that this enantiomer has about 100-200 times greater affinity for calcium channels that the enantiomer (R)-LER. Consequently, the pharmacodynamic effects of LER are due mainly to the enantiomer (S)-LER. Thus, racemic drugs are extensively studied to evaluate their pharmacokinetic and pharmacodynamic properties stereoselective and check if there are advantages in the production of pure enantiomer. Moreover, due to differences in the activity of the enantiomers is essential to perform quality control enantioselective these formulations. Additonally, the molecules of this class of drugs are photosensitive. The objective of this study was to develop and validate a method for enantioselective analysis of LER and apply it in the quality control of pharmaceutical forms and also evaluate their photodegradation. The enantioselective analysis of LER and application in quality control of solid forms was performed by capillary electrophoresis (CE) using sodium acetate buffer 200 mmol L-1, pH 4.0 as background electrolyte, 10 mmol L-1TM-?-CD (2, 3, 6-O-methyl-?-cyclodextrin) as chiral selector, at temperature of 15 °C and 25 kV voltage. The analytical parameters, linearity, precision, accuracy, limit of quantification and detection, selectivity and robustness were evaluated and accordance with the requirements recommended by official guideline. The method was applied for the analysis of commercial tablets containing LER, and proved to be suitable for quantification of the samples, with of CV (%) and E (%) less than 5%. In addition, the photostability was evaluated on the LER enantiomers and racemic mixture of the enantiomers also separated when exposed to UVC (254 nm) and visible light by HPLC. Separation of enantiomers of LER was achieved using the chiral column Chiralpak ® AD 250 × 4.6 mm, particles of 10 micrometres and a mobile phase composed of hexane-ethanol-diethylamine (97:3:0.3 v/v/v ) and flow rate of 1.0 mL min-1. The method was validated and applied in studies of photodegradation of standard solutions of LER. The method was validated and applied in studies of photodegradation in soluçãos standard of LERR With relation to UVC exposure (254 nm) and visible light, significant degradation was observed after 0.5 hour exposure of the solution containing the racemic mixture and after 1 h of exposure the solution containing the isolated enantiomers of LER. Also, the degradation products were characterized by LC/MS/MS and it was observed that the major fragmentation occurs in dihydropyridine ring, as well as other drugs of this class, forming pyridines no pharmacological effects.

Neste trabalho, foram efetuados estudos sobre o comportamento eletroforético dos íons hidrônio (H3O+) e hidroxila (OH-) utilizando eletroforese capilar em zona em meio não-tamponado e detecção condutométrica sem contato. Alterações na composição do eletrólito de corrida devido à eletrólise foram evitadas empregando um sistema de eletrólise separada. A determinação de ácidos com pKas menores ou iguais ao pH do eletrólito de corrida foi possível. A possibilidade da análise em bases fortes também foi demonstrada. Eletrólitos de corrida com pH entre 4,5 e 7,0 (para o H3O+) e entre 7,0 e 9,0 (para o OH-) mostraram-se favoráveis para a análise. Ambas as espécies apresentaram interação com os grupos silanóis do capilar. Dificuldades na análise do íon OH- decorreram também de: reação da sílica com o analito e com o eletrólito de corrida e absorção de CO2 atmosférico. A mobilidade do íon H3O+ medida foi 8% abaixo da obtida por outras técnicas. A curva para determinação de OH- em base forte, com solução de trifluoracetato de lítio 10 mmol L-1 (pH 8,5) como eletrólito de corrida, mostrou boa linearidade na faixa de 0,5 a 7,0 mmol L-1. As curvas de quantificação de H3O+ titulável em amostras de ácidos fortes, fracos e suas misturas, com solução de LiCl (pH 5,5) como eletrólito de corrida, apresentaram ampla faixa de resposta linear, com boa linearidade, ao redor de 0,05 a 10 mmol L-1. / In this work, studies about the electrophoretic behavior of hydronium (H3O+) and hydroxyl (OH-) ions using capillary zone electrophoresis in unbuffered medium and contactless conductity detection were developed. Variations in running electrolyte composition due to electrolysis were avoided using an electrolysis separated system. The analysis of acids with the same or lower pKa than the running electrolyte pH was possible. The possibility of strong bases analysis was demonstrated as well. Good results were achieved using running electrolytes with pH between 4.5 and 7.0, for H3O+ analysis, and between 7.0 and 9.0, for OH- analysis. Both species interacted with the silanol groups of silica capillary. Other problems in the determination of OH- were: reaction of silica with the analyte as well as with the running electrolyte and absorption of atmospheric CO2. The H3O+ mobility calculated was 8% lower than values obtained in the literature. Analytical curve of OH- ion in strong base, using 10 mmol L-1 litium trifluoracetate (pH 8.5) as running electrolyte, resulted in good linearity in a range of 0.5 to 7.0 mmol L-1. Analytical curves of titrable hydronium ion in samples of strong and weak acids, as well in their mixture, using 10 mmol L-1 LiCl (pH 5.5) as running electrolyte, resulted in wide linear range (0.05 mmol L-1 to 10 mmol L-1).

Loratadina, desloratadina, rupatadina e ebastina são anti-histamínicos H1 de segunda geração, pertencentes ao grupo piperidínico, utilizados em casos clínicos de afecções alérgicas devido a sua ação sobre a histamina, que é o principal mediador da alergia e, também, pela sua ação anti-inflamatória ocorrida pelo bloqueio do fator de ativação plaquetária (PAF). Esses fármacos são denominados agonistas inversos dos receptores H1 não-sedativos. No presente estudo, foram desenvolvidos e validados métodos para a quantificação de loratadina, desloratadina, rupatadina e da ebastina em produtos farmacêuticos utilizando as técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e eletroforese capilar (CE). As análises por CLAE foram realizadas utilizando coluna LiChroCART® 100 RP- CN, 5 µm, (125 x 4 mm), fase móvel constituída MEOH:Tampão Fosfato de Sódio 20 mmol/L pH 3,0, (65:35 v/v), vazão de 1,0 mL/min; volume de injeção 20 µL, temperatura de 25°C ± 1ºC, detecção CLAE-UV λmáx: 254 nm. Paralelamente, foram desenvolvidos e validados métodos por CE, utilizando modo de separação por CZE com capilar de sílica fundida de 40,5 cm efetivos e 50 cm totais, 75 µm de diâmetro interno e 375 µm de diâmetro externo, eletrólito: ácido bórico 35 mmol/L, pH 2,5, tensão aplicada de 20 kV para, loratadina, desloratadina e rupatadina, e de 24 kV para ebastina, injeção hidrodinâmica de 0,5 psi por 3 segundos, temperatura de 25ºC ± 1ºC. Detecção CE-UV λmáx:205 nm. Os procedimentos foram validados, avaliando-se os parâmetros de especificidade, linearidade, precisão, exatidão, limite de detecção e quantificação e robustez, cujos resultados cumpriram os requisitos preconizados pela RE nº 899 da ANVISA. Os métodos propostos foram aplicados na análise de produtos farmacêuticos. Deste modo, os procedimentos estabelecidos podem ser aplicados para o aprimoramento do controle de qualidade de medicamentos, bem como garantir a segurança e a eficácia do uso terapêutico. / Loratadine, desloratadine, rupatadine and ebastine are second generation H1 antihistamines belonging to the group piperidine. They are often used in the clinical cases of allergic diseases due to their action on histamine, which is the main mediator of allergy and also by their anti-inflammatory action mediated through platelet activating factor (PAF) blocking activity. These drugs are called inverse agonists of non-sedating H1 receptor. In present study a high performance liquid chromatographic (HPLC) and capillary electrophoresis (CE) methods were developed and validated for quantitative determination of loratadine, desloratadine, ebastine rupatadine in pharmaceutical drug products. The HPLC method was developed using LiChroCART ® RP-100 CN 5 microns (125 x 4 mm) column, mobile phase composed of MeOH: sodium phosphate buffer 20 mmol/L, pH 3.0 (65:35 v/v ) at a flow rate 1.0 mL/min, injection volume 20µL. The temperature was maintained at 25 ± 1 °C and UV detection was made at 254 nm. In parallel, a CE method was developed and validated using CZE mode using a fused silica capillary of 40.5 cm effective length and 50 cm total length with inner and outer diameter of 75 µm and 375µm, respectively. The background electrolyte was composed of 35 mmol/L boric acid, pH 2.5, applied voltage of 20 kV for loratadine, desloratadine and rupatadine and 24 kV for ebastine, hydrodynamic injection at 0.5 psi for 3 seconds. All analyses were made at 25 ± 1 °C and UV detection was made at 205 nm. The CE method was validated and following parameters were evaluated; specificity, linearity, precision, accuracy, limit of detection and quantification and robustness. The results met the requirements recommended by RE No. 899 of ANVISA. The proposed methods were applied in the analysis of referred pharmaceuticals. Thus, the proposed methods can be applied to improve the quality control of pharmaceuticals and consequently ensure the safety and efficacy of these products in therapeutic use.

A maioria dos medicamentos normalmente prescritos são comercializados sob a forma racêmica, apesar de se ter conhecimento que a presença de diferentes enantiômeros em uma formulação farmacêutica pode levar a diferentes atividades farmacológicas, farmacocinéticas e perfis toxicológicos. O uso de enantiômeros puros em formulações farmacêuticas pode resultar em melhor ajuste de dose e diminuição dos efeitos adversos, fato que torna estudos a respeito de quiralidade de moléculas fundamental na área farmacêutica. Atualmente, os métodos analíticos mais empregados para a separação e determinação da pureza enantiomérica de compostos são a CLAE-FEQ e eletroforese capilar com seletores quirais. Os enantiômeros de esmolol foram separados através de CLAE-FEQ em fase reversa utilizando coluna Chiralcel-OD-RH (250 x 4,6 mm d.i.), 5 µm. A fase móvel foi composta por perclorato de potássio 100 mM, pH 2,08 : acetonitrila : dietilamina (80:20:0,2) com vazão de 0,5 mL.min-1 e detecção a 220 nm. Os enantiômeros de esmolol também foram separados através de CLAE-FEQ em fase normal utilizando coluna Chiralcel-OD (250 x 4,6 mm d.i.), 10 µm. A fase móvel foi composta por hexano : etanol : dietilamina (75:25:0,2) com vazão de 1,0 mL.min-1 e detecção a 220 nm. Ambos os métodos foram validados, sendo possível considerá-los precisos, seletivos, específicos, exatos e lineares para quantificar os enantiômeros de esmolol em medicamentos. Os testes realizados com cloridrato de sotalol por CLAE não indicaram separação enantiomérica ao serem utilizadas coluna Chiralcel OD®, Chiralcel OD-RH®, Burke e Whelk®. Os ensaios realizados por eletroforese capilar apresentaram separação parcial dos enantiômeros de sotalol e de esmolol, porém houve ausência de reprodutibilidade do método. / Most commonly prescribed drugs are marketed as racemic mixtures, even though it is well known that the presence of different enantiomers in a pharmaceutical formulation can lead to different pharmacological, pharmacokinetic and toxicological profiles. The use of pure enantiomers in pharmaceutical formulations can result in better dose adjustment and reduction of side effects, fact which makes studies on molecular chirality important to the pharmaceutical area. Currently, high performance liquid chromatography using chiral stationary phases (CSPs) and capillary electrophoresis with chiral selectors are the most commonly methods employed for the separation and determination of enantiomeric purity of compounds. The enantiomers of esmolol were separated through HPLC using a reversed phase CSP column Chiralcel-OD-RH (250 x 4,6 mm i.d.) 5 µm. The mobile phase was composed of 100 mM potassium perchlorate, pH 2,08 : acetonitrile: diethylamine (80:20:0,2) at a flow rate of 0,5 mL.min-1 and detection at 220 nm. The enantiomers of esmolol were also separated using HPLC-CSP using normal phase column Chiralcel OD (250 x 4,6 mm i.d.), 10 µm. The mobile phase consisted of hexane : ethanol : diethylamine (75:25:0,2) with a flow rate of 1,0 mL.min-1 and detection at 220 nm. Both methods were validated, and it was possible to consider them precise, selective, specific, exact and linear to quantify the enantiomers of esmolol on drugs. HPLC tests conducted with sotalol indicated no enantiomeric separation when Chiralcel OD, Chiralcel OD-RH, Burke and Whelk columns were used. Capillary electrophoresis tests showed partial separation of the enantiomers of sotalol and esmolol, but there was lack of reproducibility.

No primeiro capítulo deste trabalho, são apresentados aspectos gerais sobre toxicologia forense e sobre a eletroforese capilar, onde se buscou mostrar como a técnica analítica pode ser útil para aplicações forenses. O segundo capítulo apresenta o desenvolvimento de metodologia analítica baseada em eletroforese capilar com detecção por arranjo de diodos para determinação de drogas de abuso ou seus produtos de biotransformação em humor vítreo. Foram estudados parâmetros como a composição do eletrólito de corrida (com especial atenção ao fenômeno de eletrodispersão), pré-concentração online (stacking) e modo de extração dos analitos. Foi obtida completa separação eletroforética de 12 analitos investigados em menos de 10 minutos de corrida. Os parâmetros de confiança analítica do método mostraram este é perfeitamente aplicável às análises toxicológicas com finalidade forense. O terceiro capítulo apresenta a elaboração de metodologia analítica baseada em eletroforese capilar acoplada a espectrometria de massas para determinação de cocaína e cinco produtos de biotransformação em urina, com procedimento de preparo da amostra biológica simplificado. O procedimento desenvolvido apresentou sensibilidade adequada para verificação de intoxicações agudas por cocaína, e a espectrometria de massas acrescentou grande seletividade à análise, principalmente quando a detecção foi realizada pela seleção do íon-pai e fragmentos gerados a 34% de energia de colisão. O terceiro capítulo apresenta o desenvolvimento de método simples e rápido para determinação de MDMA em comprimidos de Ecstasy usando eletroforese capilar de zona. Na corrida eletroforética desenvolvida, é possível determinar a concentração de MDMA em menos de dois minutos (usando procaína com padrão interno). O método desenvolvido foi comparado ao utilizado rotineiramente no Núcleo de Análise Instrumental do Instituto de Criminalística de São Paulo, baseado em cromatografia líquida de alta eficiência com detecção por fluorescência. O método eletroforético desenvolvido foi cinco vezes mais rápido do que o método de referência, permitindo maior produtividade sem que houvesse perda da qualidade do resultado. Por fim, o capítulo 4 apresenta as considerações finais deste trabalho, onde se pode concluir que a eletroforese capilar, ainda que pouco utilizada em laboratórios forenses brasileiros, pode ser ferramenta de grande utilidade nas análises toxicológicas destinadas a esta finalidade. / In the first chapter of this thesis, general aspects on forensic toxicology and capillary electrophoresis are presented, aiming to show how the analytical technique can be useful for forensic applications. The second chapter presents the development of analytical methodology based on capillary electrophoresis with diode array detection for determining drugs of abuse and/or their biotransformation products in vitreous humor. Parameters such as the composition of background electrolyte (with special attention to the phenomenon of electrodispersion), online pre-concentration (stacking) and sample preparation procedures were objects of study. The complete electrophoretic separation of 12 investigated analytes was obtained within 10 minutes of run. The validation parameters of the method have shown that this is perfectly applicable to toxicological analyses with forensic purposes. The third chapter presents the elaboration of analytical methodology based on capillary electrophoresis coupled to mass spectrometry for determining cocaine and five biotransformation products in urine, with simple sample preparation. The process developed presented adequate sensitivity for the verification of acute intoxications by cocaine, and mass spectrometry contributed with great selectiveness to the analysis, mainly when the detection was conducted by the selection of the molecular-ion and fragments generated at 34% of collision energy. The fourth chapter presents the development of a simple and quick method for determining MDMA in tablets of Ecstasy using capillary zone electrophoresis. In the running condition, it is possible to determine the concentration of MDMA in less than two minutes (using procaine with internal standard). The method developed was compared with the one routinely used at Núcleo de Análise Instrumental do Instituto de Criminalística de São Paulo, based on high performance liquid chromatography with fluorescence detection. The electrophoretic method developed was five times faster than the reference one, allowing higher productivity without loss of quality in the result. Finally, chapter five presents the final considerations of this thesis, where it is possible to conclude that capillary electrophoresis, even being little utilized in Brazilian forensic laboratories, can be a tool of great utility in toxicological analyses destined to this purpose.

Os corantes que apresentam grupos cromóforos do tipo azo (N=N) são amplamente empregados em numerosas aplicações na indústria, para colorir vários bens de consumo, dentre eles os têxteis. Entretanto, pelo fato de formarem aminas aromáticas carcinogênicas, quando a ligação N=N é rompida, seu uso está sujeito à legislação. Levando em consideração o potencial carcinogênico das aminas aromáticas, a quantificação das mesmas em produtos destinados à exportação se faz necessária. A técnica padrão para o monitoramento da presença dessas aminas em bens de consumo como os têxteis é a cromatografia líquida de alta eficiência, entretanto como alternativa tem-se a eletroforese capilar. Assim, neste trabalho 20 aminas aromáticas oriundas de azo corantes, banidas pela Comunidade Européia por meio da Diretiva 2002/61/EC, foram separadas por meio de eletroforese capilar (CE), com detecção no UV-Vis, e, a confirmação da presença dessas aminas em matrizes têxteis foi realizada por um método confirmatório de LC-MS, adaptado da literatura. Em CE o conhecimento das constantes de dissociação ácido-base se faz necessário para a otimização do pH ideal de corrida, assim estas, bem como mobilidades iônicas para cada uma das aminas aromáticas foram determinadas por meio de curvas de mobilidade efetiva em função do pH. O pH ótimo de separação de 2,50 foi determinado por meio do simulador de separação desenvolvido no grupo (SIMLACE). Dos métodos de separação estudados, o que apresentou maior número de aminas separadas (16 aminas) em linha de base em menor tempo (12 min) foi empregando um BGE composto apenas de 70 mmol/L de dihidrogenofosfato de sódio ajustado a pH 2,50 com ácido fosfórico, considerando um condicionamento de capilar de início de trabalho de 10 minutos de flush com BGE (dihidrogenofosfato de sódio 70 mmol/L ajustado a pH 2,50 com ácido fosfórico, contendo trietilamina 12,3 mmol/L) a uma pressão de 950 mbar, seguido da aplicação de uma tensão de +30 kV por 10 minutos; e um condicionamento entre réplicas de corrida eletroforética de 1 minuto de HCl 0,1mol/L (950 mbar) seguidos de 1 minuto de H2O (950 mbar). A extração das aminas da matriz têxtil envolve três etapas: a redução da ligação N=N, extração das aminas formadas e um posterior clean up e pre-concentração, sendo que para este último o sistema que apresentou melhor resposta em termos de eficiência de extração (da ordem de 100%) foi com o uso de extração em fase sólida com resina de troca catiônica. Por outro lado, a extração das aminas 1, 7 e 8 da matriz têxtil foi obtida por ultrassom após o estudo de um planejamento fatorial de superfície de resposta, a uma temperatura de 52 ºC, tempo de ultrassom de 5 minutos e concentração de HCl de 0,77 mol/L, com recuperações de 105 a 115%. Como figuras de mérito do método otimizado tem-se: linearidade no intervalo de 50,11 409,1 mmol/L (R2 > 0,98), LD (2,43 6,70 mmol/L) e LQ (8,10 22,3 mmol/L), precisão (0,23 27,6%), robustez (por planejamento fatorial), seletividade, especificidade (estudos de estresse com extrato da amostra) e recuperação (valores acima). O método validado foi aplicado a sete amostras adquiridas no mercado local. Dentre elas, duas apresentaram picos com tempos de migração e espectros semelhantes às aminas 5, 7 e 15, sendo que as aminas 7 e 15 foram confirmadas por meio do método de LC-MS/MS adaptado da literatura o qual permitiu a caracterização dessas aminas nas matrizes têxteis analisadas. / The dyes which have chromophoric groups like azo (N = N) are widely used in numerous applications in industry to color various consumer goods, including textiles. However, because of carcinogenic aromatic amines formed when N=N bond is broken, its use is subject to the legislation. Considering the carcinogenic potential of aromatic amines, to quantify them in products intended for export, is needed. The standard technique for monitoring the presence of these amines in consumer goods such as textiles is a high performance liquid chromatography, however the capillary electrophoresis technique can be a good alternative. In this work 20 aromatic amines derived from azo dyes, banned by the European Community by Directive 2002/61/EC, were separated by capillary electrophoresis (CE) with UV-Vis detection, and confirmation of the presence these amines textile matrix was conducted by a method confirmatory LC-MS, adapted from the literature. The knowledge of the dissociation constant acid-base (pKa) in CE technique is necessary to obtain the optimum pH for the separation. In these way the pKa as well as the ionic mobilities for each aromatic amines were determined by curves of effective mobility as a function of pH. The optimum pH for the separation was 2.50 as determined by the simulator separation developed in the group (SIMLACE). About the separation methods studied, which had a higher number of separate amines (16 amines) in the baseline in a shorter time (12 min) employing a BGE composed only of 70 mmol/L sodium dihydrogen phosphate adjusted to pH 2.50 with phosphoric acid, with a conditioning capillary either at the beginning of the working day (10 minutes flush with BGE (sodium dihydrogen 70 mmol/L adjusted to pH 2.50 with phosphoric acid, triethylamine containing 12.3 mmol/L) at a pressure 950 mbar followed by applying a voltage of +30 kV for 10 minutes) and among replicas (1 minute of HCl 0.1 mol/L (950 mbar) followed by 1 minute of H2O (950 mbar)). The extraction of amines textile matrix involves three steps: reduction of N = N bond, extraction of the amines formed and a subsequent clean up and pre-concentration. About the latter step, the best response in terms of extraction efficiency (about 100%) was obtained using solid phase extraction (SPE) with cationic exchange resin. In addition, the best condition for ultrasound extraction of the amines 1, 7 and 8, was determined by means of a response surface factorial design with three variables and two levels. The optimum condition was: temperature of 52 °C, application of ultrasound for 5 min and HCl concentration of 0.77 mol/L, with recoveries of 105% to 115%. Figures of merit for optimized method include: linearity in the range from 50.11 to 409.1 mmol/L (R2> 0.98), LD (limit of detection, 2.43 to 6.70 mmol/L) and LQ (limit of quantification, 8.10 to 22.3 mmol/L), precision (0.23 to 27.6%), robustness (established by a factorial design), selectivity, specificity (stress studies with real sample extracts) and recovery (listed above). The validated method was applied to seven samples purchased at local markets. Among them, two presented peaks with migration times and spectra similar the amines 5, 7, 12 and 15. But, in only one sample the amines 7 and 15 were confirmed by LC-MS/MS.

O glicerol, 1,2,3-propanotriol, é o principal subproduto da indústria do biodiesel, cerca de 10% em massa. Apesar das inúmeras aplicações que o glicerol tem na indústria, a oferta desse poliálcool, devido ao grande aumento da produção de biodiesel nos últimos anos, tem crescido tanto que o produto tem se acumulado nas usinas, levando a um desequilíbrio entre produção e consumo. Dessa forma, muita pesquisa vem sendo feita na tentativa de utilizar essa abundante, barata e não tóxica matéria prima como base para a obtenção de energia e outros produtos de maior valor agregado. Dentre os vários processos para a conversão do glicerol, a eletro-oxidação recebe atenção especial devido à sua versatilidade, simplicidade e baixo custo. Neste trabalho, utilizou-se a voltametria cíclica para a análise do comportamento eletroquímico do glicerol e dos possíveis produtos obtidos pela sua eletro-oxidação sobre diversos eletrodos e a influência de variáveis experimentais, tais como, solvente, eletrólito de suporte, concentrações de substrato e eletrólito de suporte, na atividade eletrocatalítica do sistema. As técnicas de eletroforese capilar, coulometria e voltametria cíclica foram utilizadas para a determinação da taxa de conversão e análise quantitativa do glicerol e dos produtos obtidos por meio de eletrólise exaustiva e como esses parâmetros são influenciados pelas variáveis experimentais. Além disso, é importante citar que o método analítico baseado na técnica de eletroforese capilar com detecção condutométrica sem contato foi desenvolvido e otimizado durante o projeto de mestrado e tem grande relevância para este trabalho / Glycerol, 1,2,3-propanetriol, is the main by-product of biodiesel industry, around 10% w/w. Despite of several glycerol applications in industry, the offer of this polyalcohol has increased so much in the last years that it has accumulated in the mills, leading to an unbalance between its production and consumption. Thus, a lot of research has been done trying to use this abundant, cheap and non-toxic raw material as the basis for energy production and synthesis of other more value-added compounds. Among the several conversion processes, the electrooxidation has drawn attention due to its versatility, simplicity and low cost. Cyclic voltammetry is used for analyzing the electrochemical behavior of glycerol and the possible electroconversion products on several electrodes, as well as the influence of experimental variables, such as, solvent, supporting electrolyte and its concentration, substrate concentration on the electrocatalytic activity of the system. Capillary electrophoresis, coulometry and cyclic voltammetry were used for determination of rate conversion and quantitative analyses of glycerol and the obtained products through bulk electrolysis and how these parameters are influenced by experimental conditions. Besides, it is noteworthy that the analytical method based on capillary electrophoresis technique with contactless conductometric detection was developed and optimized along this Master project and it has large relevance for this work.