Orientador: Marcos Nogueira Eberlin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T02:49:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Romao_Wanderson_D.pdf: 8870695 bytes, checksum: 3c9e22c3de92cb5c092d522b9b0a9faf (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Embora seja um tema que desperte bastante interesse perante a sociedade científica, a aplicação da química no campo da criminalística ainda constitui uma nova linha de pesquisa no Brasil. Neste trabalho, o perfil químico de várias drogas de abuso (anfetaminas, piperazinas, cocaína e dietilamida do ácido lisérgico (LSD)), documentos e derivados de petróleo foram investigados. Para análise de drogas de abuso, a easy ambient sonic-spray ionization (EASI-MS) é uma poderosa ferramenta na caracterização de amostras na sua forma original, como é o caso de amostras de ecstasy e LSD, que são vendidos como comprimidos e selos, respectivamente. A espectrometria de massas foi utilizada também para estudar a mobilidade iônica de isômeros da clorofenilpiperazina (o-CPP, m-CPP e p-CPP), onde o m-CPP se enquadra na lista de substâncias proscritas. Foi também demonstrado que a cromatografia em camada delgada (CCD) continua sendo uma técnica confiável para a identificação do 3,4-metilenodimetoxianfetamina (MDMA) e outros adulterantes em comprimidos de ecstasy, mas ela pode fornecer resultados falso-negativos. A associação da CCD com EASI-MS potencializa a identificação de todas as anfetaminas que poderiam ser usadas na fabricação de drogas de rua, como o ecstasy. Uma importante ferramenta analítica para estudar os contaminantes inorgânicos em drogas de abuso é a técnica de fluorescência de raios-X. Perfis inorgânicos foram construídos para várias drogas de abuso. Esses dados, associados a ferramentas quimiométricas, permitem classificar drogas de abuso. Para análise de documentos, EASI-MS e Desorption electrospray ionization mass spectrometry (DESI-MS) podem ser usados como um método de fingerprints diretos, robuscos, não-destrutivos, rápidos e simples para a investigação da autenticidade do papel-moeda nacional e internacional. Uma nova metodologia foi desenvolvia para estudar derivados de petróleo: venture easy ambient sonic-spray ionization mass spectrometry, V-EASI-MS. A presença de uma série homólga abundante, como as alquil-piridinas, é um indicativo de uma amostra de gasolina comercial ser de boa qualidade. A presença de outras séries homólogas com maiores valores de DBE (número de insaturações e anéis) para a classe dos nitrogenados (Classe N), é um indicativo de que adulterantes como querosene e diesel foram adicionados na gasolina / Abstract: The application of chemical analysis in the criminalistic field is a subject has always atract academic interesty. However in Brazil, this research field is still incipient. In this thesys, the chemical profiles of several drugs of abuse (amphetamines, piperazines, cocaine and LSD), documents and crude oil derivatives (gasoline, kerosene and diesel) were studied. For the analyzes of the drugs, easy ambient sonic-spray ionization mass spectrometry (EASI-MS) is shown to provide a relatively simple and selective screening tool to characterize and identify samples in their native form, as exemplified for ecstasy and LSD samples, sold in tablet and blotter forms, respectively. Mass spectrometry has also allowed the study of the ionic mobility of isomers derived of chlorophenilpiperazine (o-CPP, m-CPP e p-CPP). Only the m-CPP isomer is reported in the Brazilian lists of proscribed drugs (F and F2 Lists). It was also demonstrated that thin layer chromatography (TLC), although non expensive, reliable and versatile, may lead to false positives results. EASIMS combined with TLC provided a powerful screening tool for the analysis of street drugs with fast and indisputable results. An important technique available for the analysis of inorganic contaminants in drugs of abuse is the X-ray fluorescence (XRF) technique. XRF has several advantageous features such as multielemental capability, good detectivity, high precision, short analytical times, and is nondestructive. These characteristics make XRF applicable to a great variety of samples, offering an efficient technique for metal determinations in drugs of abuse. In this work, XRF followed by chemometric treatment has been applied to classify drugs of abuse. For analyzes of documents and banknotes (Brazilian real, dollar, and euro bills), two desorption/ionization techniques (DESI-MS and EASI-MS) were used as proof-of-principle techniques and ambient mass spectrometry was shown to function as a direct, nearly instantaneous, reproducible, and non-destructive method for their chemical analysis. An innovative and recently-introduced technique, Venture Easy Ambient Sonic-Spray Ionization Mass Spectrometry (V-EASI-MS), was also applied for rapid and reliable typification of gasoline samples and adulteration by addition of diesel and kerosene. Without any extraction or pre-treatment procedures, samples of gasoline, kerosene, diesel, and admixtures of gasoline/diesel and gasoline/kerosene were directly analyzed by VEASI(+)- MS / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientadores: Marcos Nogueira Eberlin, Maria Izabel Maretti Silveira Bueno / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T15:37:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Schwab_NicolasVilczaki_D.pdf: 3814064 bytes, checksum: 830504748a20c22da41317192a1c7d9b (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O atual avanço na tecnologia em instrumentação analítica permite análises químicas cada vez mais rápidas e eficientes. Assim, o desenvolvimento de métodos que consistem em minimizar ou eliminar o preparo de amostra apresentam um grande diferencial em relação aos procedimentos tradicionais. Duas técnicas se destacam nesse sentido: a espectrometria de massas com ionização ambiente e a fluorescência de raios X por dispersão em energia. Com características distintas, essas técnicas abrangem um enorme campo de aplicações na ciência. Seguindo este conceito, esta tese de doutorado está dividida em três partes, que ilustram as diferentes aplicações utilizando uma das técnicas mencionadas. Primeiramente, foi relatada a produção e caracterização de superfícies funcionalizadas à base de silício poroso, como substrato para espectrometria de massas com ionização ambiente por dessorção via electrospray (DESI-MS). Os resultados encontrados mostraram que estas superfícies são excelentes alternativas como substrato para análises em DESI-MS, levando a baixos limites de detecção, eliminação de problemas referentes à contaminação cruzada e melhora na estabilidade do sinal analítico. O capítulo seguinte descreve o desenvolvimento de uma fonte portátil para ionização ambiente de moléculas por espectrometria de massas, que elimina a necessidade do uso de cilindros de gás e bombas injetoras. Sua eficiência foi comprovada por meio de análises de diversos compostos, gerando expectativas futuras para aplicações em campo, para resolução de casos analíticos conjuntamente com uso de equipamentos miniaturizados de espectrômetros de massas. Na parte final, foi demonstrado o uso da técnica de fluorescência de raios X na filatelia. Trata-se de uma técnica não destrutiva, onde, obteve-se o perfil elementar característico de diversas amostras de selos postais antigos como, por exemplo, os elementos relacionados à composição das tintas utilizadas na impressão. Como consequência, essa metodologia pode ser utilizada na discriminação em casos de falsificação de peças raras / Abstract: The advancement in analytical instrumentation allows today faster and more efficient chemical analysis. The development of new methods with regards to minimize or eliminate sample preparation steps has a great advantage over traditional procedures. Two techniques stand out in this concept: the ambient ionization mass spectrometry and energy dispersive X-ray fluorescence. With different characteristics, both techniques cover a huge range of applications in analytical chemistry. Following this idea, this thesis is divided into three parts that demonstrates some applications using the techniques mentioned earlier. The first chapter describes the production and characterization of functionalized porous silicon surfaces as substrates for desorption ionization electrospray mass spectrometry (DESI-MS). The results showed that specific surfaces provides an excellent alternative for spot analysis in DESI-MS, increasing detectability, eliminating cross-contamination problems and improving the analytical signal stability. The next chapter reports the development of a portable ambient ionization source for mass spectrometry, which eliminates the use of gas cylinders and injection pumps. Its efficiency was confirmed by analysis of several compounds leading to prospects for field applications; using for example with miniaturized mass spectrometers. Finally, the last chapter demonstrates the use of X-ray fluorescence in philately. The method developed is nondestructive and is a suitable technique to detect elements related with the composition of inks that are used to print stamps. For this reason, this is a powerful methodology to identify counterfeit samples of rare stamps mainly / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In this study we identified the contaminants present in mixtures of methyl and ethyl esters of samples obtained from alternative sources of triacylglycerols, such as: Frying oil (OF), Cottonseed oil (OSA), Scum sludge (EE), Trap grease (GCG). The esters content (TE) of the samples were determined by gas chromatography with flame ionization detector (GC-FID) according to methodology NBR 15764. The samples presented TE below 96.5% (m/m), minimum percentage established by the National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels (ANP) to characterize the mixtures as Biodiesel. The identification of fatty acids methyl or ethyl esters (FAME or FAEE) in the mixtures were performed by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS), observing the presence of linear unsaturated esters with eighteen carbon atoms. By thermogravimetric profile, it was observed that the OF and OSA samples presented higher contamination by compounds of high molecular mass, approximately 12.00% (m/m), corroborating TE results. Reports in the literature indicate the processes of oxidative degradation or hydrolysis as being responsible for the origin of contaminants in these types of matrices, reinforced by the values of peroxide index obtained around 196.00 meq kg-1. By the easy ambiente sonic-spray ionization mass spectrometry technique (EASI-MS), in positive mode, it was possible to attribute the presence of dimers, confirmed by m/z 625, 673 and 689 ions, in addition to diacylglycerols (DAG) and triacylglycerols (TAG). The EE and GCG samples presented higher acid values around 28.00 mg KOH g-1 with higher contamination by free fatty acids (FFA). The FFA profile was determined by EASI-MS, in negative mode, and confirmed by derivatization of the samples with N,O-bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide (BSTFA) and posterior GC/MS analysis. The identified FFAs comprised a range of six to eighteen carbon atoms with the majority presence of palmitic, linoleic, oleic and stearic acid. In the optimization of the open column chromatography method (CC) for the gravimetric determination of ester and contaminant content in the esters mixtures, the use of the chromatographic column with a 6 mm internal diameter and the use of hexane:dichloromethane (7:3) to elute the esters, and the use of ethyl ether:acetonitrile (8:2) to elute the contaminants were ideal conditions obtained in the optimization of the CC method. The optimized method of CC was applied in all the samples of this work, and the apolar fraction obtained and representative of the esters had esters contents above 96.5% (m/m). / Neste trabalho foram identificados os contaminantes presentes em amostras de misturas de ésteres metílicos e etílicos obtidos a partir de fontes alternativas de triacilgliceróis, tais como: óleo residual de fritura (OF), óleo da semente de algodão (OSA), escuma de esgoto (EE), gordura da caixa de gordura (GCG). O teor de ésteres (TE) das amostras foram determinados por cromatografia gasosa com detector de ionização por chama (GC-FID) conforme a metodologia NBR 15764. As amostras apresentaram TE abaixo de 96,5% (m/m), percentual mínimo estabelecido pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) para se caracterizar as misturas como Biodiesel. A identificação dos ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos (FAME ou FAEE) nas misturas foram realizadas por cromatografia em fase gasosa/espectrometria de massas (GC/MS), observando a presença majoritária de ésteres lineares insaturados com dezoito átomos de carbono. Pelo perfil termogravimétrico, foi observado que as amostras OF e OSA apresentaram maior contaminação por compostos de alta massa molecular, aproximadamente 12,00% (m/m), corroborando o TE. Relatos na literatura apontam os processos de degradação oxidativa ou de hidrólise como sendo os responsáveis pela origem de contaminantes nestes tipos de matrizes, reforçados pelos valores de índice de peróxidos obtidos em torno de 196,00 meq kg-1. Pela técnica de ionização ambiente por sonic-spray (EASI-MS), em modo positivo, foi possível atribuir a presença majoritária de dímeros, confirmados pelos íons de m/z 625, 673 e 689, além de diacilgliceróis (DAG) e triacilgliceróis (TAG). As amostras EE e GCG apresentaram maiores índices de acidez em torno de 28,00 mg KOH g-1 com maiores contaminações por ácidos graxos livres (FFA). O perfil dos FFA foi determinado por EASI-MS, em modo negativo, e confirmado por derivatização das amostras com N,Obis( trimetilsilil)trifluoracetamida (BSTFA) e análise por GC/MS. Os FFA identificados abrangeram uma faixa de seis a dezoito átomos de carbono com a presença majoritária do ácido palmítico, linoleico, oleico e esteárico. Na otimização do método de cromatografia em coluna aberta (CC) para determinação do teor de ésteres e de contaminantes em amostras de misturas de ésteres, o uso da coluna cromatográfica com diâmetro interno de 6 mm, e o uso de hexano:diclorometrano (7:3) para eluição dos ésteres, e o uso de éter etílico:acetonitrila (8:2) para eluição dos contaminantes foram as condições ideais obtidas na otimização do método de CC. O método otimizado de CC foi aplicado em todas as amostras deste trabalho, e a fração apolar obtida e representativa dos ésteres apresentaram teores de ésteres acima de 96,5% (m/m).