Neste trabalho, a quantificação de elementos-traço em petróleo foi efetuada empregando-se ICP-MS de duplo foco após o estudo de diferentes métodos de decomposição de amostras. A solução resultante obtida após a decomposição por via úmida em sistema fechado com aquecimento por radiação micro-ondas foi, também, utilizada para avaliar a formação de espécies poliatômicas no plasma. Os resultados obtidos permitiram a escolha de um modo de resolução adequado para quantificação dos analitos sem interferência das espécies poliatômicas. Desta forma, os isótopos 7Li, 24Mg, 47Ti, 51V, 52Cr, 56Fe, 59Co, 60Ni, 63Cu, 75As, 88Sr, 96Mo, 98Mo e 111Cd foram monitorados para a quantificação destes elementos no petróleo utilizando o espectrômetro nos modos de baixa e média resolução. A exatidão foi avaliada mediante análise de materiais de referência certificados, sendo observada concordância superior a 95% entre os valores certificados e os encontrados para a maioria dos elementos. Comparando-se os resultados obtidos para os diferentes métodos de preparo de amostras, foi observado que a decomposição em sistema fechado com aquecimento por radiação micro-ondas foi a mais eficiente na oxidação dos compostos orgânicos. Neste caso o carbono residual nos digeridos foi de cerca de 12%, com o uso de uma mistura de ácido nítrico e peróxido de hidrogênio. Adicionalmente, a decomposição por via seca e a diluição com solvente orgânico também foram avaliadas, para as quais foram observados alguns inconvenientes, como volatilização de analitos e deposição de carbono na interface do espectrômetro, respectivamente. Os limites de detecção foram inferiores a 10 ng g-1 para a maioria dos elementos avaliados. / In this work, the quantification of trace elements in crude oil was performed using a double focusing ICP-MS after evaluation of digestion methods. The resultant solution obtained after wet digestion in closed vessels by microwave heating was also used to evaluate interferences caused by polyatomic species on plasma. These results allowed the choice of suitable resolution on double focusing ICP-MS to avoid the polyatomic interferences. The isotopes 7Li, 24Mg, 47Ti, 51V, 52Cr, 56Fe, 59Co, 60Ni, 63Cu, 75As, 88Sr, 96Mo, 98Mo and 111Cd were used to these elements quantification in crude oil sample using the spectrometer in low and medium resolution. Accuracy was evaluated using certified reference materials and results better than 95% were obtained. Comparing the methods used for sample digestion it was observed that high efficiency of oxidation of organic compounds was obtained when wet digestion in closed vessels under microwave heating was used and residual carbon content in digests was about 12% using a mixture of nitric acid and hydrogen peroxide. Additionally, dry ashing and dilution of samples in organic solvents methods were also evaluated and some inconvenients were observed as analytes volatilization and carbon deposition in the interface of the spectrometer, respectively. Limits of detection were lower than 10 ng g-1 for most of analytes.

Neste trabalho foram desenvolvidos métodos analíticos para a determinação de lantanídeos por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) e espectrometria de massa com fonte de plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) em diferentes tipos de matrizes: cinza de carvão, sedimento de rio, sedimento do Tibet, fluorita, pilha recarregável do tipo NiMH, água do mar, água doce e vinho tinto. Três diferentes nebulizadores foram investigados para a introdução da amostra no plasma (os nebulizadores microconcêntrico, ultrassônico e pneumático com dessolvatação do aerossol foram comparados). Nas determinações por ICP OES foram monitoradas, pelo menos, duas linhas espectrais por elemento e avaliadas a vazão do gás de nebulização e potência de radiofrequência. Dependendo da matriz da amostra, linhas espectrais adicionais foram monitoradas, devido a interferências da matriz. A vazão do gás de nebulização e a potência de radiofrequência aplicada ao plasma foram variadas conforme o elemento medido e o nebulizador utilizado, tanto para ICP OES quanto para ICP-MS. As interferências causadas pela matriz de cinza de carvão e água do mar foram menores quando foi utilizado o nebulizador ultrassônico. A precisão e exatidão também foram melhores para a maioria dos elementos, quando utilizada a nebulização ultrassônica. Para ambas as técnicas, ICP OES e ICP-MS, os melhores limites de detecção (LDs) foram obtidos mediante os nebulizadores ultrassônico e pneumático com dessolvatação do aerossol. Em relação aos procedimentos de preparo da amostra avaliados para a cinza de carvão, sedimento de rio e sedimento do Tibet, melhores resultados foram obtidos quando se empregou mistura composta por HNO3, HF e H2O2 para decompor a amostra, com posterior adição de H3BO3. No entanto, para a amostra de fluorita a fusão alcalina foi mais eficiente. Já para a pilha NiMH (matriz composta por metais e carbono) a decomposição com água-régia mostrou-se mais eficiente. O procedimento de pré-concentração dos lantanídeos mediante extração no ponto nuvem, utilizando-se como agente complexante o 1-(2-tenoil)-3,3,3-trifluoracetona (2-TTA) e como surfactante o octilfenoxipolietoxietanol (Triton X-114) mostrou-se restrito para amostras de água doce. Isto porque há interferência da matriz na formação dos complexos dos lantanídeos na presença de constituintes de matrizes mais complexas. Também foi desenvolvida metodologia para separação da matriz/pré-concentração dos lantanídeos utilizando-se minicoluna empacotada com 8-HQ (8-hidroxiquinolina imobilizada em vidro de porosidade controlada), com o intuito de diminuir as interferências causadas pela matriz água do mar. Parâmetros tais como pH da amostra, concentração do eluente, vazão da amostra e vazão de eluente foram avaliados. Os limites de detecção obtidos variaram entre 0,42 a 0,09 ηg L-1, enquanto que o fator de enriquecimento variou de 2,06 a 3,68. O método mostrou-se eficiente, com boa precisão (desvio padrão relativo entre 2,5 a 10%) e exatidão (recuperação entre 88 a 98%). Para cada ciclo de pré-concentração foram utilizados 3 mL da amostra e o tempo de pré-concentração e determinação foi 8 minutos. O efeito de matriz e do solvente orgânico com respeito à determinação dos lantanídeos foi também investigado mediante análise de vinho. A amostra de vinho tinto foi preparada através de sonicação e digestão ácida. Os melhores resultados foram obtidos mediante sonicação com sonda por 90 s e a amostra diluída 10 vezes. Neste caso, a solução da amostra de vinho foi introduzida no plasma mediante sistema de injeção em fluxo (FI) acoplado ao nebulizador pneumático com sistema de dessolvatação. Mediante análise multivariada os vinhos puderam ser discriminados de acordo com os países de origem na América do Sul, independentemente do tipo da uva, com exceção dos vinhos chilenos. / This work deals with the development of methods for lanthanides determination by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) in different matrices: coal fly ash, river sediment, Tibet sediment, sea water, fluorite, nickel-metal hydride (NiMH) battery, fresh water and red wine. Three different nebulizers were investigated for sample introduction into the plasma (pneumatic nebulizer, ultrasonic nebulizer and pneumatic nebulizer/aerosol desolvation were compared). Two spectral lines per element were at least monitored for determinations using ICP OES. The nebulizer gas flow rate and plasma power were evaluated. Depending on the sample, additional spectral lines needed to be monitored due to matrix interference. The nebulizer gas flow rate and RF power applied varied according to the element measured and nebulizer used, for both ICP OES and ICP-MS techniques. Matrix interference caused by coal fly ash and sea water was lower when ultrasonic nebulization was used. The precision and accuracy were also better for most elements by using ultrasonic nebulization. For both ICP OES and ICP-MS techniques, better limits of detection (LODs) were obtained using ultrasonic nebulization and pneumatic nebulization/aerosol desolvation. In relation to the sample preparation procedures evaluated for coal fly ash, river sediment and Tibet sediment, better results were obtained when HNO3, HF and H2O2 were used followed by addition of H3BO3. However, fluorite was more efficiently decomposed by using alkaline fusion. On the other hand, aqua regia was more efficient for nickel-metal hydride (NiMH) batteries decomposition. Pre-concentration of lanthanides by cloud point extraction, using 1-(2-thenoyl)-3,3,3-trifluoraceton (2-TTA) as complexant and octylphenoxypolyethoxyethanol (Triton X-114) as surfactant, revealed to be feasible only for lanthanides in fresh water. Matrix interference was observed for others materials and samples. Matrix separation/pre-concentration of lanthanides using minicolumn packed with 8-HQ (8-hydroxyquinoline immobilized on controlled pore glass) was also investigated. Parameters such as pH, eluent concentration, sample and eluent flow rate were evaluated. The LODs obtained ranged from 0.42 to 0.09 ηg L-1, while the enrichment factor ranged from 2.06 to 3.68. The method proved to be efficient, with good precision (relative standard deviation between 2.5 and 10%) and accuracy (recovery between 88 to 98%). For each cycle of pre-concentration 3 mL of sample were used, while the time needed for pre-concentration and determination was 8 minutes. The effect of matrix and organic solvent with respect to lanthanides determination using ICP-MS was also investigated by analysis of red wine. Ultrasound and acid digestion were used for sample preparation. Best results were obtained by sonication with a probe for 90 s and sample 10-fold diluted. The wine sample solution was introduced into the plasma using flow injection (FI) and pneumatic nebulization/aerosol desolvation. By multivariate analysis the wines could be discriminated according to the country of origin in South America, regardless of the type of grape, with the exception of Chilean wines.

Neste trabalho estudou-se o desenvolvimento de metodologia analitica para a determinação e quantificação de sete anti-inflamatórios não esteroides, amplamente consumidos para tratamento humano, além da cafeína, determinada como marcador antropogênico, em amostras aquosas ambientais. Os analitos estudados foram acetaminofeno (AC), ácido salicílico (AS), cafeína (CA), cetoprofeno (CE), diclofenaco (DC), dipirona (DP), ibuprofeno (IB) e naproxeno (NA) . Como padrão internos, foi utilizado o lindano (LI). A determinação destes analitos foi realizada utilizando-se cromatografia a gás acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) utilizando MSTFA/Imidazol como derivatizante. As condições para a reação de derivatização foram otimizadas utilizando o planejamento Doehlert. O procedimento de pré-concentração utilizado foi a extração em fase sólida (SPE), tendo como sorvente um sistema de fase polimérica reversa. O procedimento de SPE foi baseado em trabalhos publicados na literatura, com metanol e água (ajustada a pH 3,0) para o condicionamento e eluição com acetonitrila. Os parâmetros de desempenho do método, como recuperação, linearidade, limite de detecção, limite de quantificação, repetitividade e reprodutibilidade foram avaliados de acordo com as normas estabelecidas pela ANVISA e INMETRO. Os limites de detecção ficaram entre 1,09 e 1079,14 ng L-1 e os de quantificaçõ entre 3,63 e 3597,12 ng L-1. Após as definições em relação ao método, amostras de água do Arroio Dilúvio (em Porto Alegre – RS) e de uma Estação Piloto de tratamento de efluente pertencente ao Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH/UFRGS) , foram analisadas para avaliar a presença destes analitos. As amostras da ETE-piloto do IPH, foram coletadas nos meses de janeiro e fevereiro e as amostras do Arroio Dilúvio também foram coletadas no mesmo período. Considerando as amostras reais analisadas em algumas foram detectados e em outras quantificados os antiinflamatórios estudados. Nas amostras que estes compostos foram quantificados, a faixa de concentração variou entre 0,09 e 23,16 μg L-1. / In this work the development of an analytic methodology was studied to determine and quantify seven non-steroidal anti-inflammatory drugs, widely used in human treatment, and caffeine considered an anthropogenic marker. The compounds studied were acetaminophen (AC), salicylic acid (AS), caffeine (CA), ketoprofen (CE), diclofenac (DC), dipyrone (DP), ibuprofen (IB), naproxen (NA) and lindane (LI) as internal standard. The determination of these compounds was performed using gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) with derivatization of the target analytes using MSTFA/Imidazole. The derivatization conditions were optimized with Doehlert design. Solid phase extraction (SPE) with a polymeric reversed solid phase was used as a pre-concentration system. The SPE procedure conditions were based previously established data in the literature, using methanol and water (adjusted to pH 3.0) for the conditioning step and acetonitrile for the elution step The performance parameters, such recovery, linearity, detection limit, quantification limit, repeatability and reproducibility were evaluated according to ANVISA and INMETRO determinations. The detection limits was in the range of 1,09 and 1079,14 ng L -1 and the quantification limits 3,63 and 3597,12 gn L-1. After method establishment, samples from a piloto sewage treatment plant and river water, both in Porto Alegre-RS, were analysed. The samples were collected in January and February 2012, both in the pilot plant and in the river water. In some real samples the antiinflammatories were detected and in others was possible quantify. In the samples were the analytes were quantified, the concentration range was 0,09 to 23,16 μg L-1.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de pós-graduação em Química, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-10-18T10:57:00Z No. of bitstreams: 1 2012_AlbertodeAndradeReisMota.pdf: 7940841 bytes, checksum: 08cc59929dc289665778265845f7bbd4 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2012-11-07T14:47:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_AlbertodeAndradeReisMota.pdf: 7940841 bytes, checksum: 08cc59929dc289665778265845f7bbd4 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-07T14:47:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_AlbertodeAndradeReisMota.pdf: 7940841 bytes, checksum: 08cc59929dc289665778265845f7bbd4 (MD5) / Este trabalho trata sobre os estudos comportamentais do líquido iônico (LI) funcionalizado cloreto de 1-metil-3-carboximetilimidazol (MAI.Cl) acerca de suas interações intermoleculares e formação de agregados iônicos supramoleculares em solução. A análise destes comportamentos foi realizada utilizando-se as técnicas de RMN, UV-Vis, Condutividade, Raios-X e ESI-MS que se mostraram bastante eficientes para a observação acerca da formação de agregados supramoleculares. O LI foi analisado no estado sólido, líquido (solução) e gasoso, sendo muitas vezes as observações feitas através de diferentes técnicas complementares entre si. O estudo em solução permitiu a compreensão sobre a influência do solvente nas interações intermoleculares desta substância, contudo, a formação de agregados iônicos quando utilizado metanol no meio foi grandemente dificultada devido a competição do metanol com o ânion cloreto da estrutura do LI. A formação de agregados foi confirmada também estado gasoso, através dos experimentos de ESI-MS. O número de pesquisas comportamentais de LIs funcionalizados é ínfimo, o que torna esta vertente de pesquisa de extrema importância para otimização de aplicações envolvendo estas substâncias. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work is based on study of the functionalized ionic liquid (IL) cloreto de 1-metil-3-carboximetilimidazol (MAI.Cl), and its intermolecular interactions and the formation of supramolecular ionic aggregates in solution. The use of techniques like NMR, UV-Vis, conductivity, X-rays and ESI-MS were applied to this study, which permitted the observation of the formation of supramolecular aggregates through behavioral changes that occur upon their formation. Analysis of this substance were made in solid, liquid (solution) and gaseous states. The analytical techniques utilized were often complementary. The studies realized in solutions measured the influence that the change of solvent causes in the intermolecular interactions of the IL. Difficulties in forming aggregates were noted when the solvent was methanol was added to the solution. This effect was due to the competition of solvent molecules with the chloride ânion of the LI. The formation of aggregates in the gaseous state was shown by ESI-MS experiments. Very few studies of the bevavior of functionalized ionic liquids have been published, making this area of research extremely important for the optimizing of applications involving these substances, especially regarding catalytic applications.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Programa de Pós-graduação em Patologia Molecular, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-01-28T12:51:50Z No. of bitstreams: 1 2012_SilianaMartinsMorais.pdf: 1560393 bytes, checksum: 072d6b25b6af04b8e00c2da7e95026ad (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-02-07T09:50:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_SilianaMartinsMorais.pdf: 1560393 bytes, checksum: 072d6b25b6af04b8e00c2da7e95026ad (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-07T09:50:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_SilianaMartinsMorais.pdf: 1560393 bytes, checksum: 072d6b25b6af04b8e00c2da7e95026ad (MD5) / A doença de Chagas, doença tropical negligenciada, tem como agente etiológico o protozoário Trypanosoma cruzi e como um dos principais vetores o triatomíneo hematófago Triatoma infestans. Em sua saliva é possível encontrar moléculas biologicamente ativas que viabilizam o repasto sanguíneo. Nesse trabalho, caracterizamos o peptidoma salivar do T. infestans, conjunto de peptídeos secretados na saliva com massa molecular menor que 10 kDa. A saliva secretada por T. infestans adultos foi coletada na ausência de inibidores de proteases. Após a quantificação, a integridade proteica das moléculas foi conferida por eletroforese unidimensional. Em seguida, por peptide mass fingerprinting, peptídeos com massa molecular de até 7.000 Da foram detectados na saliva. A saliva foi fracionada por centrifugação em microconcentradores com membrana de exclusão molecular de 10 kDa na presença de inibidores de proteases, gerando duas frações: 1) retida, contendo os polipeptídeos de massa molecular superior a 10 kDa; e 2) filtrada, contendo os peptídeos. A primeira foi analisada por gel eletroforético bidimensional e a segunda por nanoLC-MS/MS usando LTQ XL-Orbitrap (ThermoFisher Scientific), sem digestão tríptica in vitro. A análise por nanoLC-MS/MS foi repetida após digestão tríptica em solução e dessalinização em micro-coluna de C18. Ferramentas de bioinformática foram usadas para análise das sequências. No total, foram identificadas 234 proteínas. 164 foram encontradas na fração retida, sendo 130 com função já conhecida na alimentação sanguínea. Na fração filtrada, das 70 sequências identificadas, oito têm uma massa molecular predita < 10 kDa e as outras 62 são fragmentos da proteólise de proteínas maiores. Por análises de bioinformática, observamos que 171 das proteínas apresentam peptídeo sinal de via clássica de secreção, e as demais, com exceção de três, são preditas como secretadas por vias não clássicas. Para concluir, a primeira análise peptidômica da saliva de triatomíneo mostrou que a saliva de T. infestans é rica em peptídeos. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Chagas disease, a Neglected Tropical Disease, is caused by the protozoan parasite Trypanosoma cruzi, which is transmitted by insect vectors. Triatoma infestans is one of the main vectors of the disease. As other disease vectors, it is a hematophagous insect. Feeding behavior implies the production of biologically active molecules in saliva capable of inhibiting hemostasis, inflammatory and immune responses. At the present study, we conducted a broad analysis of the proteome and peptidome, the latter comprises the set of peptides with a molecular weight under 10 kDa, of the saliva of T. infestans. Saliva was collected from insect adults in the absence of protease inhibitors. After protein quantification, the integrity of the proteins were analyzed by polyacrylamide-SDS gel electrophoresis. After that, by peptide mass fingerprinting, we detected peptides with molecular weight up to 7.000 Da. The saliva was then fractionated in the presence of a cocktail of protease inhibitors using a 10 kDa cut-off membrane. Two fractions were obtained: the retained (>10 kDa) and the filtrate (<10 kDa) fractions. The first was submitted to 2-DE electrophoresis, and the latter to nanoLC-MS/MS with reverse-phase high- performance liquid chromatography coupled with a high throughput LTQ XL- Orbitrap mass spectrometer (ThermoFisher Scientific), in the absence of tryptic digestion in vitro. The nanoLC-MS/MS analysis was repeated after in-solution tryptic digestion and desalinization in C18 microcolumn. A total of 234 proteins were identified. 164 proteins were found in the retained fraction, among which 130 have known functions. In the filtrate fraction, among 70 sequences identified, eight have predicted molecular weight lower than 10 kDa, and the other 62 were proteolytic fragments of higher molecular weight proteins. Bioinformatic analysis revealed that 171 proteins present signal peptides, three were not predicted to be secreted, and the other are secreted through non-classical pathways. In conclusion, the first peptidomic analysis of a triatomine bug saliva showed that T. infestans saliva is plenty of peptides.

As mudanças climáticas associadas às atividades humana são devidas principalmente às emissões de CO2 na atmosfera provenientes da queima de combustíveis de origem fóssil. Desta forma, faz-se necessária a substituição dessas fontes fósseis de geração de energia, por fontes renováveis. Dentre as alternativas de fontes renováveis, podemos destacar os biocombustíveis produzidos a partir de microalgas, as quais apresentam composição rica em óleos e proteínas. Um dos grandes desafios encontrados na conversão de biomassa em biocombustíveis é a caracterização detalhada das microalgas. A identificação de espécies através da espectrometria de massas com Ionização/Dessorção à Laser Assistida por Matriz acoplada a analisador por tempo de vôo (MALDI-TOF-MS) utilizada na análise de perfil de proteínas de micro-organismos, e posterior rápida identificação por comparação com os padrões armazenados em bancos de dados (fingerprint) tem se sobressaído. Existem poucos trabalhos na literatura abordando a identificação de espécies de microalgas utilizando a técnica de MALDI-TOF-MS e nenhum trabalho abordando a análise a partir do uso de células de microalgas liofilizadas. Desta forma, nesse trabalho foi estudada a influência de diversos parâmetros tais como placa, modo de análise, valor de PIE, valor de IS2, matriz e solvente de matriz e amostra nos espectros de massas do tipo MALDI-TOF-MS para análise do perfil proteico de células liofilizadas das espécies de microalgas Chlorella vulgaris, Chlorella sp., Desmodesmus sp., Monoraphidium sp. e Oocystis sp. Primeiramente, os cultivos foram realizados em um sistema de agitador orbital otimizado de tal maneira que todas as posições apresentassem as mesmas condições. Após os cultivos, as células foram secas para posterior análise de espectrometria de massas. Para determinação da metodologia que fornecesse os melhores espectros de massas, foram avaliados, aleatoriamente, 3 parâmetros: número de íons (P1), relação sinal/ruído do pico base (P2) e intensidade do pico base (P3). Foi observado que para a maioria das amostras de microalgas, os parâmetros que mais influenciaram na obtenção de espectros de massas do tipo MALDI-TOF bem resolvidos foram a placa, o modo de análise, valor de PIE, valor de IS2 e a matriz. As variações obtidas nos espectros de massas, quando utilizados diferentes solventes tanto para a matriz quanto para a amostra, bem como a adição de isopropanol com o objetivo de melhorar a distribuição da matriz sDHB na placa de amostragem, não foram tão significativas como as observadas para os outros parâmetros avaliados nesse estudo. Como conclusão, o uso da matriz sDHB, solvente TA50 para amostra e matriz, análise na placa polished sob as condições de análise PIE 100ns, IS2 23kV mostraram-se muito mais efetivos para a análise de proteínas a partir de amostras de microalgas liofilizadas. A análise dos lipídios apresentou uma distribuição predominante dos ácidos graxos C16:0, C18:2 e C18:0 para os cultivos de 12 dias e C16:0, C18:2 e C22:6 para os cultivos de 8 dias. Entretanto, as proporções de C22:6 e C18:2 aumentaram para os cultivos de 8 dias. Dessa forma, as espécies de microalgas Chlorella vulgaris., Chlorella sp., Monoraphidium sp. e Oocystis sp. cultivadas por 8 dias podem ser convertidas em biocombustível por apresentarem ácidos graxos entre 14 e 18 carbonos e em sua composição. / Climate change associated to human activities are mainly due to CO&#8322 emissions from combustion of fossil fuels in the atmosphere. Thus, it is necessary to replace these fossil sources of energy generation for renewable sources. Among the alternative of renewable sources, biofuels derived from microalgae is am potential alternative, since microalgae present in their composition fatty acids and proteins. Characterization of microalgae is one of the challenges in the conversion of their biomass into biofuels. The microorganism species identification by Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF-MS) thought the analysis of protein profile and subsequent fast identification by comparison with the standard protein profile (fingerprint) in the database has been outstanding. There are few studies in the literature about the identification of microalgae species using MALDI-TOF-MS technique and there is no one using cells of lyophilized microalgae. Thus, in this work was studied the influence of many parameters such as target, analysis mode, PIE, IS2 value, matrix, matrix solvent and sample solvent in the MALDI-TOF mass spectra for analysis of protein profile of lyophilized microalgae cells for the species Chlorella vulgaris cells, Chlorella sp., Desmodesmus sp., Monoraphidium sp. and Oocystis sp. Cultivations were carried out using an optimized shaker system, where all positions presented the same conditions. After the cultivation, the cells were dried for subsequent mass spectrometric analysis. To achieve the best mass spectra profile, 3 parameters were arbitrarily evaluated: number of ions (P1), base peak signal/noise ratio (P2) and base peak intensity (P3). It was observed for most microalgae samples, MALDI-TOF mass spectra profile were most influenced by target, analysis mode, PIE value, IS2 value and the matrix. Variations in the mass spectra obtained when different solvents were used (for matrix and sample) as well as the addition of isopropanol in order to improve the distribution of sDHB matrix on the spot, were not significant as that observed for the other parameters. In conclusion, the use of sDHB matrix, TA50 solvent for sample and matrix, analysis in polished target plate under the following analysis conditions: a PIE 100ns, a IS2 23kV, provided to be more effective for the analysis of protein from lyophilized microalgae cells. Lipid analysis of 12 days cultivated microalgae showed a predominant distribution of the C16:0, C18:2 and C18:0. The 8 days cultivation presented a distribution of C16:0, C18:2 and C22:6, but with C22:6 e C18:2 in a higher proportion. Since biofuel are produced by using the C14-C18 fatty acid contained in their composition, 8 days cultivation showed to be most effective for this purpose.

Neste trabalho foram desenvolvidos métodos analíticos para a determinação de lantanídeos por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) e espectrometria de massa com fonte de plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) em diferentes tipos de matrizes: cinza de carvão, sedimento de rio, sedimento do Tibet, fluorita, pilha recarregável do tipo NiMH, água do mar, água doce e vinho tinto. Três diferentes nebulizadores foram investigados para a introdução da amostra no plasma (os nebulizadores microconcêntrico, ultrassônico e pneumático com dessolvatação do aerossol foram comparados). Nas determinações por ICP OES foram monitoradas, pelo menos, duas linhas espectrais por elemento e avaliadas a vazão do gás de nebulização e potência de radiofrequência. Dependendo da matriz da amostra, linhas espectrais adicionais foram monitoradas, devido a interferências da matriz. A vazão do gás de nebulização e a potência de radiofrequência aplicada ao plasma foram variadas conforme o elemento medido e o nebulizador utilizado, tanto para ICP OES quanto para ICP-MS. As interferências causadas pela matriz de cinza de carvão e água do mar foram menores quando foi utilizado o nebulizador ultrassônico. A precisão e exatidão também foram melhores para a maioria dos elementos, quando utilizada a nebulização ultrassônica. Para ambas as técnicas, ICP OES e ICP-MS, os melhores limites de detecção (LDs) foram obtidos mediante os nebulizadores ultrassônico e pneumático com dessolvatação do aerossol. Em relação aos procedimentos de preparo da amostra avaliados para a cinza de carvão, sedimento de rio e sedimento do Tibet, melhores resultados foram obtidos quando se empregou mistura composta por HNO3, HF e H2O2 para decompor a amostra, com posterior adição de H3BO3. No entanto, para a amostra de fluorita a fusão alcalina foi mais eficiente. Já para a pilha NiMH (matriz composta por metais e carbono) a decomposição com água-régia mostrou-se mais eficiente. O procedimento de pré-concentração dos lantanídeos mediante extração no ponto nuvem, utilizando-se como agente complexante o 1-(2-tenoil)-3,3,3-trifluoracetona (2-TTA) e como surfactante o octilfenoxipolietoxietanol (Triton X-114) mostrou-se restrito para amostras de água doce. Isto porque há interferência da matriz na formação dos complexos dos lantanídeos na presença de constituintes de matrizes mais complexas. Também foi desenvolvida metodologia para separação da matriz/pré-concentração dos lantanídeos utilizando-se minicoluna empacotada com 8-HQ (8-hidroxiquinolina imobilizada em vidro de porosidade controlada), com o intuito de diminuir as interferências causadas pela matriz água do mar. Parâmetros tais como pH da amostra, concentração do eluente, vazão da amostra e vazão de eluente foram avaliados. Os limites de detecção obtidos variaram entre 0,42 a 0,09 ηg L-1, enquanto que o fator de enriquecimento variou de 2,06 a 3,68. O método mostrou-se eficiente, com boa precisão (desvio padrão relativo entre 2,5 a 10%) e exatidão (recuperação entre 88 a 98%). Para cada ciclo de pré-concentração foram utilizados 3 mL da amostra e o tempo de pré-concentração e determinação foi 8 minutos. O efeito de matriz e do solvente orgânico com respeito à determinação dos lantanídeos foi também investigado mediante análise de vinho. A amostra de vinho tinto foi preparada através de sonicação e digestão ácida. Os melhores resultados foram obtidos mediante sonicação com sonda por 90 s e a amostra diluída 10 vezes. Neste caso, a solução da amostra de vinho foi introduzida no plasma mediante sistema de injeção em fluxo (FI) acoplado ao nebulizador pneumático com sistema de dessolvatação. Mediante análise multivariada os vinhos puderam ser discriminados de acordo com os países de origem na América do Sul, independentemente do tipo da uva, com exceção dos vinhos chilenos. / This work deals with the development of methods for lanthanides determination by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) in different matrices: coal fly ash, river sediment, Tibet sediment, sea water, fluorite, nickel-metal hydride (NiMH) battery, fresh water and red wine. Three different nebulizers were investigated for sample introduction into the plasma (pneumatic nebulizer, ultrasonic nebulizer and pneumatic nebulizer/aerosol desolvation were compared). Two spectral lines per element were at least monitored for determinations using ICP OES. The nebulizer gas flow rate and plasma power were evaluated. Depending on the sample, additional spectral lines needed to be monitored due to matrix interference. The nebulizer gas flow rate and RF power applied varied according to the element measured and nebulizer used, for both ICP OES and ICP-MS techniques. Matrix interference caused by coal fly ash and sea water was lower when ultrasonic nebulization was used. The precision and accuracy were also better for most elements by using ultrasonic nebulization. For both ICP OES and ICP-MS techniques, better limits of detection (LODs) were obtained using ultrasonic nebulization and pneumatic nebulization/aerosol desolvation. In relation to the sample preparation procedures evaluated for coal fly ash, river sediment and Tibet sediment, better results were obtained when HNO3, HF and H2O2 were used followed by addition of H3BO3. However, fluorite was more efficiently decomposed by using alkaline fusion. On the other hand, aqua regia was more efficient for nickel-metal hydride (NiMH) batteries decomposition. Pre-concentration of lanthanides by cloud point extraction, using 1-(2-thenoyl)-3,3,3-trifluoraceton (2-TTA) as complexant and octylphenoxypolyethoxyethanol (Triton X-114) as surfactant, revealed to be feasible only for lanthanides in fresh water. Matrix interference was observed for others materials and samples. Matrix separation/pre-concentration of lanthanides using minicolumn packed with 8-HQ (8-hydroxyquinoline immobilized on controlled pore glass) was also investigated. Parameters such as pH, eluent concentration, sample and eluent flow rate were evaluated. The LODs obtained ranged from 0.42 to 0.09 ηg L-1, while the enrichment factor ranged from 2.06 to 3.68. The method proved to be efficient, with good precision (relative standard deviation between 2.5 and 10%) and accuracy (recovery between 88 to 98%). For each cycle of pre-concentration 3 mL of sample were used, while the time needed for pre-concentration and determination was 8 minutes. The effect of matrix and organic solvent with respect to lanthanides determination using ICP-MS was also investigated by analysis of red wine. Ultrasound and acid digestion were used for sample preparation. Best results were obtained by sonication with a probe for 90 s and sample 10-fold diluted. The wine sample solution was introduced into the plasma using flow injection (FI) and pneumatic nebulization/aerosol desolvation. By multivariate analysis the wines could be discriminated according to the country of origin in South America, regardless of the type of grape, with the exception of Chilean wines.

Neste trabalho estudou-se o desenvolvimento de metodologia analitica para a determinação e quantificação de sete anti-inflamatórios não esteroides, amplamente consumidos para tratamento humano, além da cafeína, determinada como marcador antropogênico, em amostras aquosas ambientais. Os analitos estudados foram acetaminofeno (AC), ácido salicílico (AS), cafeína (CA), cetoprofeno (CE), diclofenaco (DC), dipirona (DP), ibuprofeno (IB) e naproxeno (NA) . Como padrão internos, foi utilizado o lindano (LI). A determinação destes analitos foi realizada utilizando-se cromatografia a gás acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) utilizando MSTFA/Imidazol como derivatizante. As condições para a reação de derivatização foram otimizadas utilizando o planejamento Doehlert. O procedimento de pré-concentração utilizado foi a extração em fase sólida (SPE), tendo como sorvente um sistema de fase polimérica reversa. O procedimento de SPE foi baseado em trabalhos publicados na literatura, com metanol e água (ajustada a pH 3,0) para o condicionamento e eluição com acetonitrila. Os parâmetros de desempenho do método, como recuperação, linearidade, limite de detecção, limite de quantificação, repetitividade e reprodutibilidade foram avaliados de acordo com as normas estabelecidas pela ANVISA e INMETRO. Os limites de detecção ficaram entre 1,09 e 1079,14 ng L-1 e os de quantificaçõ entre 3,63 e 3597,12 ng L-1. Após as definições em relação ao método, amostras de água do Arroio Dilúvio (em Porto Alegre – RS) e de uma Estação Piloto de tratamento de efluente pertencente ao Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH/UFRGS) , foram analisadas para avaliar a presença destes analitos. As amostras da ETE-piloto do IPH, foram coletadas nos meses de janeiro e fevereiro e as amostras do Arroio Dilúvio também foram coletadas no mesmo período. Considerando as amostras reais analisadas em algumas foram detectados e em outras quantificados os antiinflamatórios estudados. Nas amostras que estes compostos foram quantificados, a faixa de concentração variou entre 0,09 e 23,16 μg L-1. / In this work the development of an analytic methodology was studied to determine and quantify seven non-steroidal anti-inflammatory drugs, widely used in human treatment, and caffeine considered an anthropogenic marker. The compounds studied were acetaminophen (AC), salicylic acid (AS), caffeine (CA), ketoprofen (CE), diclofenac (DC), dipyrone (DP), ibuprofen (IB), naproxen (NA) and lindane (LI) as internal standard. The determination of these compounds was performed using gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) with derivatization of the target analytes using MSTFA/Imidazole. The derivatization conditions were optimized with Doehlert design. Solid phase extraction (SPE) with a polymeric reversed solid phase was used as a pre-concentration system. The SPE procedure conditions were based previously established data in the literature, using methanol and water (adjusted to pH 3.0) for the conditioning step and acetonitrile for the elution step The performance parameters, such recovery, linearity, detection limit, quantification limit, repeatability and reproducibility were evaluated according to ANVISA and INMETRO determinations. The detection limits was in the range of 1,09 and 1079,14 ng L -1 and the quantification limits 3,63 and 3597,12 gn L-1. After method establishment, samples from a piloto sewage treatment plant and river water, both in Porto Alegre-RS, were analysed. The samples were collected in January and February 2012, both in the pilot plant and in the river water. In some real samples the antiinflammatories were detected and in others was possible quantify. In the samples were the analytes were quantified, the concentration range was 0,09 to 23,16 μg L-1.

Neste trabalho, a quantificação de elementos-traço em petróleo foi efetuada empregando-se ICP-MS de duplo foco após o estudo de diferentes métodos de decomposição de amostras. A solução resultante obtida após a decomposição por via úmida em sistema fechado com aquecimento por radiação micro-ondas foi, também, utilizada para avaliar a formação de espécies poliatômicas no plasma. Os resultados obtidos permitiram a escolha de um modo de resolução adequado para quantificação dos analitos sem interferência das espécies poliatômicas. Desta forma, os isótopos 7Li, 24Mg, 47Ti, 51V, 52Cr, 56Fe, 59Co, 60Ni, 63Cu, 75As, 88Sr, 96Mo, 98Mo e 111Cd foram monitorados para a quantificação destes elementos no petróleo utilizando o espectrômetro nos modos de baixa e média resolução. A exatidão foi avaliada mediante análise de materiais de referência certificados, sendo observada concordância superior a 95% entre os valores certificados e os encontrados para a maioria dos elementos. Comparando-se os resultados obtidos para os diferentes métodos de preparo de amostras, foi observado que a decomposição em sistema fechado com aquecimento por radiação micro-ondas foi a mais eficiente na oxidação dos compostos orgânicos. Neste caso o carbono residual nos digeridos foi de cerca de 12%, com o uso de uma mistura de ácido nítrico e peróxido de hidrogênio. Adicionalmente, a decomposição por via seca e a diluição com solvente orgânico também foram avaliadas, para as quais foram observados alguns inconvenientes, como volatilização de analitos e deposição de carbono na interface do espectrômetro, respectivamente. Os limites de detecção foram inferiores a 10 ng g-1 para a maioria dos elementos avaliados. / In this work, the quantification of trace elements in crude oil was performed using a double focusing ICP-MS after evaluation of digestion methods. The resultant solution obtained after wet digestion in closed vessels by microwave heating was also used to evaluate interferences caused by polyatomic species on plasma. These results allowed the choice of suitable resolution on double focusing ICP-MS to avoid the polyatomic interferences. The isotopes 7Li, 24Mg, 47Ti, 51V, 52Cr, 56Fe, 59Co, 60Ni, 63Cu, 75As, 88Sr, 96Mo, 98Mo and 111Cd were used to these elements quantification in crude oil sample using the spectrometer in low and medium resolution. Accuracy was evaluated using certified reference materials and results better than 95% were obtained. Comparing the methods used for sample digestion it was observed that high efficiency of oxidation of organic compounds was obtained when wet digestion in closed vessels under microwave heating was used and residual carbon content in digests was about 12% using a mixture of nitric acid and hydrogen peroxide. Additionally, dry ashing and dilution of samples in organic solvents methods were also evaluated and some inconvenients were observed as analytes volatilization and carbon deposition in the interface of the spectrometer, respectively. Limits of detection were lower than 10 ng g-1 for most of analytes.

Orientadores: Marcos Nogueira Eberlin, Maria Cristina Marcucci Ribeiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T02:59:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sawaya_AlexandraChristineHelenaFrankland_D.pdf: 1255664 bytes, checksum: 590eb73bc0e239bc517bb37afcab9c89 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A própolis é uma resina obtida de plantas que as abelhas utilizam, acrescida de cera, para proteger sua colméia contra a entrada de correntes de ar, de predadores e de microrganismos. A composição química e fontes vegetais de própolis obtida das abelhas Apis mellifera de regiões de clima temperado como Europa e América do Norte, já foi estudada, constando da literatura pesquisada. Com o objetivo de determinar a composição química e fontes vegetais de própolis brasileira, foram feitos vários estudos, utilizando a espectrometria de massas com ionização por eletrospray (ESI-MS). Inicialmente, extratos etanólicos de própolis (EEP) de Apis mellifera do sul, sudeste e nordeste do Brasil, bem como EEP provenientes da Bulgária, Inglaterra, Finlândia, América do Norte e Moçambique, foram analisados diretamente por ESI-MS e seus espectros comparados por quimiometria. A seguir, EEP de A. mellifera do sul e sudeste do Brasil foram analisados por ESI-MS e comparados com extratos de plantas sugeridas como fontes vegetais de própolis destas regiões. Cromatografia liquida foi acoplada a espectrometria de massas para isolar e identificar compostos encontrados nos EEP e nos extratos de plantas. Em outro estudo, amostras de um tipo de própolis de A mellifera do nordeste brasileiro foram analisadas, permitindo identificar uma fonte vegetal e alguns compostos com atividade antioxidante. Dois estudos foram realizados com própolis de abelhas nativas. Inicialmente, EEP da abelha nativa brasileira (Tetragonisca angustula) provenientes do sul, sudeste e nordeste do Brasil foram comparados entre si, com EEP de A. mellifera destas regiões e com extratos de plantas visitadas por T. angustula, permitindo a identificação da fonte vegetal desta própolis. Depois, EEP de diversas espécies de abelhas nativas sem ferrão de cinco regiões do Brasil foram comparadas entre si e com extratos de plantas e EEP de A. mellifera das mesmas regiões, determinando padrões na composição de própolis de abelhas nativas. Os resultados obtidos contribuíram para um melhor conhecimento da variável composição química de própolis brasileira e de suas fontes vegetais / Abstract: Propolis is a resin, collected from plants, which bees mix with wax and use to protect their hives against air currents, predators and microorganisms. The chemical composition and plant origins of propolis obtained from Apis mellifera bees from temperate regions such as Europe and North America, have already been studied and can be found in literature. With the objective of determining the chemical composition and plant origins of Brazilian propolis, several studies were carried out, using electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS). Initially, ethanolic extracts of propolis (EEP) of Apis mellifera bees from the south, southeast and northeast of Brazil, as well as EEP from Bulgaria, England, Finland, North America and Mozambique, were analyzed by direct insertion ESI-MS and the results analyzed by chemometric analysis. Next, EEP from A. mellifera from the south and southeast of Brazil were analyzed by ESI-MS and their MS fingerprints compared to those of extracts of plants that were previously indicated as plant sources of propolis from those regions. Liquid chromatography was used in-line with mass spectrometry to isolate and identify components of the EEP and plant extracts. In another study, samples of one type of A mellifera propolis from the northeast of Brazil were analyzed, identifying their main plant source and some compounds with antioxidant activity. Two studies were carried out with propolis from native Brazilian stingless bees. Initially EEP of the native bee (Tetragonisca angustula) from the south, southeast and northeast of Brazil were compared with each other, with EEP of A. mellifera from the same regions and with extracts of plants visited by T. angustula, allowing us to identify the main plant source of this type of propolis. Next, EEP of several species of native stingless bees from five regions in Brazil were also compared with plant extracts and EEP of A. mellifera from the same regions, identifying patterns in the composition of propolis from native Brazilian stingless bees. The results obtained contributed to a grater understanding of the variable composition of Brazilian propolis and its plant sources / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências