Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:06:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 294799.pdf: 830384 bytes, checksum: f528d88199a46962e40af127abe1337a (MD5) / O primeiro capítulo pretende descrever a fundamentação teórica inerente a eletroforese capilar (CE) aplicada à análise de alimentos, de forma a facilitar o compreendimento do restante da dissertação. Procura-se também esclarecer algumas equações, que descrevem o fluxo eletrosmótico, definições de termos usuais como solução tampão e aditivos, além de termos de validação de métodos como linearidade, curva de calibração, limite de detecção, limite de quantificação e precisão. Há também uma descrição básica dos programas Peakmaster®, utilizado na otimização dos parâmetros necessários à obtenção de separações adequadas, e Statistica®, utilizado no tratamento estatístico dos dados obtidos nas diversas análises realizadas. Nele também se encontram conceitos básicos para alguns termos de validação de métodos, além dos tratamentos estatísticos utilizados. Já o capítulo 2 tem como objetivo desenvolver um método por eletroforese capilar (CE) para comparar quantidades de potássio, sódio, cálcio e magnésio entre leites de soja e de vaca, utilizando o software Peakmaster® como ferramenta de otimização auxiliar dos parâmetros de separação. Nos resultados obtidos pôde-se observar uma eficiente separação dos analitos em menos de 1,5 minutos. A faixa linear da curva de calibração para ambos os analitos foi de 2 - 10 mg L-1. Os valores de R² foram 0,997 para o potássio; 0,982 para o cálcio; 0,998 para o sódio e 0,999 para o magnésio. Todas as amostras de Leite apresentaram concentração entre 1126 e 1826 mg L-1 para o potássio, 739 a 1023 mg L-1 para o sódio, 1097 a 1422 mg L-1 para o cálcio e 253 a 289 mg L-1 para o magnésio. O método desenvolvido mostrou-se simples, rápido e eficiente para a determinação de cátions inorgânicos em diferentes matrizes de leite, com um simples pré-tratamento da amostra. Para o capítulo 3, o objetivo foi o desenvolvimento de um método rápido para análise de nitrato e eventualmente nitrito, buscando facilidade operacional, robustez e baixa geração de resíduos, para sua utilização em análises de rotina. Após diferenças na resolução obtida para as bandas do nitrito e nitrato entre os dados simulados no software Peakmaster® e os obtidos nas análises foi proposto um novo método para determinação de mobilidade eletroforética. Os dados de mobilidade iônica para os ácidos nítrico e nitroso foram verificados utilizando a equação da reta da curva obtida através da corrida eletroforética de uma amostra, realizada em quadruplicata, contendo uma mistura de sete padrões, em um eletrólito Tris/HCl. O método apresentou linearidade igual a 0,9964 e 0,9997 e faixa linear de 10 - 80 mg L-1 e de 70 - 560 mg L-1, para nitrito e nitrato, respectivamente. O tempo total de corrida foi inferior a 1,5 minutos. Foram analisadas amostras de alface, da variedade mimosa, cultivadas em quatro formulações distintas de solução hidropônica, fornecidas pelo Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Santa Catarina (Florianópolis/SC), para determinação de sistema ideal de cultivo e período ideal de colheita das plantas. Ao fim do trabalho, um método simples, rápido e confiável para a determinação de nitrito e nitrato pode ser obtido. No quarto e ultimo capítulo, o objetivo foi desenvolver e validar um método analítico para análises de rotina, alternativo ao método oficial, por eletroforese capilar, para identificação e quantificação de histamina em pescado. O método escolhido para extração teve como base o preparo proposto para o método fluorimétrico, recomendado pela Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL, porém com modificações realizadas após estudos em relação ao tempo, solvente e temperatura de extração, visando redução de custos e toxicidade. O método ainda foi validado segundo os parâmetros recomendados pelos órgãos responsáveis no país (ANVISA e INMETRO), dentre eles, linearidade (0,998), repetibilidade (inferior a 2,5%), exatidão (recuperação média de 102%), limite de quantificação (1 mg L-1) e de detecção (0,3 mg L-1), o tempo de corrida foi inferior a 1 minuto. As principais vantagens apresentadas pelo método desenvolvido foram o tempo reduzido e o baixo custo por análise, além do baixo consumo de solventes, minimizando custos com tratamento de resíduos tornando o método ecologicamente mais correto.

Nos últimos dez anos, milhares de trabalhos foram publicados somente no desenvolvimento da técnica de eletroforese capilar (CE) e suas aplicações em ciências biológicas, química e em outras áreas. Apesar disto, muitos tópicos de pesquisa básica da CE ainda continuam sendo desenvolvidos. Algumas vantagens da CE sobre as demais técnicas de separação são marcantes, tais como: possibilidade de automação, rapidez na obtenção dos resultados e alto poder de resolução. A pequena quantidade de amostra que é necessária para uma análise é uma característica muito interessante no estudo de sistemas biológicos, sendo que normalmente são injetados no capilar, volumes de 5 a 50 nl de amostra. Por outro lado, esta reduzida quantidade de amostra utilizada, a pequena janela de detecção e as baixas concentrações dos analitos nas amostras biológicas, são fatores que desafiam os pesquisadores nesta área. Para contornar este problema diversos métodos de pré-concentração de amostra foram desenvolvidos. Neste trabalho, foi desenvolvido um método inédito de pré-concentração de amostras através de gradientes térmicos em CE. O princípio do método é concentrar o analito quando ele passa de uma zona de alta temperatura para uma zona de baixa temperatura. Um modelo teórico foi desenvolvido para auxiliar o planejamento experimental no que diz respeito à determinação das condições em que a corrida deve ser realizada (pH, tipo de tampão, temperatura) para aplicar a compressão térmica em um analito. Foi utilizado L-Lisina derivatizada com naftaleno 2,3-dicarboxialdeído (Lys/NDA) como analito modelo. Uma diferença de temperatura de 58 °C entre as duas zonas térmicas foi suficiente para comprimir em 2,5 vezes a banda da Lys/NDA em um tampão de baixo coeficiente térmico com o pH ajustado para 8,7. O método de compressão de banda por gradientes térmicos proposto neste trabalho é uma nova opção para aumentar a sensibilidade e a resolução em CE. Ao contrário dos métodos clássicos de pré-concentração, esse novo método pode ser aplicado em amostras tanto com alta ou baixa condutividade iônica, comprimir bandas de analitos aniônicos ou catiônicos e ser aplicado em corridas em solução livre ou não. Além disso, considerando que o controle de temperatura seja realizado de maneira automatizada, pode apresentar altas taxas de reprodutibilidade, além de ser de simples e de fácil aplicação, podendo ser empregado em análises de rotina. Diferentes LEDs (Light Emitting Diode) foram testado em detector por fluorescência induzida por LED. Além disso, um novo sistema de aquisição de dados e tratamento de sinal utilizando a placa de som de um PC (Personal Computer) e um amplificador Lock-in emulado por software foi montado e comparado com um sistema de aquisição de dados convencional. O equipamento de CE utilizado neste trabalho com esses componentes, apresentou uma elevada sensibilidade, na faixa de 0,5 à 1 fmol para os peptídeos e aminoácidos testados e foi superior ao sistema convencional em vários aspectos como: sensibilidade de detecção, faixa linear de detecção em concentração do analito, facilidade de operação e custo do sistema.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, 2017. / Made available in DSpace on 2017-10-24T03:19:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347957.pdf: 3191185 bytes, checksum: b7258426cc137dc07a36c163666f839b (MD5) Previous issue date: 2017 / O presente estudo propõe um método rápido para determinação simultânea de nitrato, tiocianato e nitrito em amostras de leite bovino, caprino e extrato hidrossolúvel de soja utilizando eletroforese capilar de zona com procedimento simples de preparo de amostra. O preparo consiste na homogeneização da amostra e precipitação com a adição de acetonitrila, posteriormente realiza-se análise no aparelho de eletroforese capilar. O eletrólito de corrida foi constituído por 30 mmol L-1 ácido aminocapróico e 24 mmol L-1 ácido perclórico (pH 3,85), selecionados com o software Peakmaster®. As separações foram conduzidas em capilar de sílica revestido com sal de quitosana quaternizada com comprimento total de 48,5 cm (40 cm efetivo x 75 µm diâmetro interno) com detecção direta na região UV em 210 nm. As amostras foram injetadas por pressão hidrodinâmica de 50 mbar / 40 segundos e tensão de separação de -30 kV. O padrão interno foi o bromato. O tempo de migração médio do nitrato, tiocianato e nitrito foi de 1,50; 1,56 e 1,62 minutos, respectivamente. O método proposto foi validado segundo protocolos de validação de métodos analíticos do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO), da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) e da Association of Official Analytical Chemists (AOAC). O método proposto mostrou boa linearidade (R2> 0,99) na faixa linear estudada de 0,1-4,0 mg L-1 e limite de detecção e quantificação adequados (LD para nitrato, tiocianato e nitrito de 0,03; 0,04 e 0,04 mg L-1, respectivamente e LQ para nitrato, tiocianato e nitrito de 0,05; 0,06 e 0,07 mg L-1, respectivamente ). A precisão intra-ensaio considerando área do pico corrigida apresentou coeficiente de variação para nitrato, nitrito e tiocianato de 3,7 a 4,7%; 2,6 a 4,0% e 2,8 a 4,0%, respectivamente. A precisão inter-ensaio considerando área do pico corrigida apresentou coeficiente de variação para nitrato, nitrito e tiocianato de 6,0 a 11,0; 5,0 a 9,7 e 4,7 a 11,0%, respectivamente A recuperação de três níveis de concentrações de nitrato, tiocianato e nitrito adicionados em amostras mostraram recuperações no leite bovino 82 a 104%, soja 80 a 106% e caprino 92 a 102%. Foi verificado que não há efeito sobre a matriz através de curvas de adição de padrão. O método proposto foi aplicado em doze amostras comercializadas no mercado local. Todas as amostras apresentaram quantidades de nitrito abaixo do limite de detecção. Somente as amostras de leite bovino apresentaram teores de tiocianato quantificáveis de 5,1 a 6,7 mg L-1. Todas as amostras apresentaram quantidades de nitrato quantificáveis de 0,2 a 9,3 mg L-1. A utilização de capilares revestidos tornou o fluxo eletro-osmótico menos suscetível a variações de pH e reduziu o tempo de análise contribuindo para o bom desempenho analítico do método, considerando-o adequado para implementação como alternativa ao método de referencia brasileiro por espectrofotometria de UV-Visível do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA).<br> / Abstract : This study proposes a fast method for the simultaneous determination of nitrate, thiocyanate and nitrite in bovine, goat milk samples and water soluble soya extract using capillary zone electrophoresis with a simple sample preparation procedure. The sample preparation consists on the homogenization of the sample and precipitation with the addition of acetonitrile and afterwards the analysis is carried out in the capillary electrophoresis apparatus. The running electrolyte was composed of 30 mmol L-1 of aminocaproic acid and 24 mmol L-1 of perchloric acid (pH 3.85), selected with Peakmaster®software. The separations were conducted in a fused silica capillary coated with quaternized chitosan salt, presenting a total length of 48.5 cm (40 cm effective x 75 µm internal diameter) and direct detection in the UV region at 210 nm. The samples were injected by hydrodynamic pressure of 50 mbar / 40 seconds and separation voltage of -30 kV. Bromate was used as internal standard. The migration time of nitrate, thiocyanate and nitrite were 1.50; 1.56 and 1.62 minutes, respectively. The proposed method was validated according to the validation protocols of analytical methods of the Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO), Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) and Association of Official Analytical Chemists (AOAC). The proposed method showed good linearity (R2> 0.99) in the studied linear range of 0.1-4.0 mg L-1 and adequate limits of detection and quantification (LD for nitrate, thiocyanate and nitrite of 0.03; 0.04 and 0.04 mg L-1 respectively, and LQ for nitrate, thiocyanate and nitrite of 0.05, 0.06 and 0.07 mg L-1, respectively). The intra-day precision, considering the area of the corrected peak, showed a coefficient of variation for nitrate, nitrite and thiocyanate of 3.7-4.7; 2.6-4.0 and 2.8-4.0%, respectively. The inter-day precision, considering the area of the corrected peak, showed a coefficient of variation for nitrate, nitrite and thiocyanate of 6.0-11.0%; 5.0-9.7% e 4.7-11.0%, respectively. The recovery values for three levels of concentration of nitrate, thiocyanate and nitrite added in samples were 82-104% for bovine milk, 80-106% for soya extract and 92-102% for goat milk, indicating that there is no matrix effect. The proposed method was applied in twelve commercial samples purchased from local market. All samples presented a nitrite levels below the detection limit. Only bovine milk samples had quantifiable thiocyanate contents (5.1-6.7 mg L-1). All samples showed quantifiable amounts of nitrate (0.2-9.3 mg L-1). The use of coated capillaries made the electroosmotic flow less susceptible to pH variations and reduced the analysis time contributing to the good analytical performance of the method, considering it suitable for implementation as an alternative for the Brazilian reference method by UV-visible spectrophotometry of the Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA).

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T09:07:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 302353.pdf: 6545449 bytes, checksum: 332ff7705f7abcf0480505045bdf9786 (MD5) / O objetivo do presente estudo foi modificar internamente capilares de sílica fundida com quitosana (QTS) e sal de quitosana quaternizada (SAQQ), além do uso do polímero aniônico ?-carragena e do agente reticulante glutaraldeído empregado na reticulação da QTS e do SAQQ, e explorar algumas de suas aplicações em eletroforese capilar. Os capilares foram revestidos por simples lavagem com solução dos modificadores de interesse, nos quais se observaram diferentes perfis de mobilidade do fluxo eletrosmótico (EOF) em função do pH. A preparação dos revestimentos em diferentes capilares apresentou uma boa reprodutibilidade e o teste de desempenho realizado em meio ácido (pH 2,4) e básico (pH 8,9) mostrou bons resultados de estabilidade dos EOF medidos. Os diferentes revestimentos com QTS reticulada, SAQQ reticulado e ?-carragena, e SAQQ somente lavando o capilar com solução polimérica (sem reticulação), foram aplicados no desenvolvimento de métodos rápidos de separação por eletroforese capilar. Os métodos desenvolvidos incluíram: determinação de nitrato e tiocianato em saliva humana; determinação de iodeto, betaína e metionina em formulações farmacêuticas; e determinação de creatinina, histidina, ácido hipúrico e ácido mandélico em urina. Alguns dos parâmetros analíticos avaliados nos métodos foram linearidade, limites de detecção e quantificação, precisão e seletividade.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:41:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304097.pdf: 1264975 bytes, checksum: a56d0892da9b2ed92c98f5a649e64982 (MD5) / Os p-hidroxibenzoatos de alquila, ou parabenos, fazem parte de uma classe de compostos com atividade antimicrobiana mais utilizada em todo o mundo. Desde os anos 20 eles são adicionados às formulações. Entretanto, o avanço científico e tecnológico levantou a hipótese destes apresentarem atividade cancerígena, entre outros malefícios. Por isto este trabalho propõe tanto o controle da concentração destes compostos em produtos comerciais (capítulo 1), quanto um maior entendimento da sua ação biológica (capítulo 2). O primeiro capítulo aborda o desenvolvimento de um método simples e rápido por eletroforese capilar para análises de rotina de metil, etil, propil e butilparabeno em produtos comerciais, com preparo simples de amostra. O pH e os constituintes do eletrólito foram selecionados usando curvas de mobilidade efetiva versus pH e simulações com o software Peakmaster®. Ácido cinâmico foi usado como padrão interno. O eletrólito foi composto por 20 mmol L-1 de ácido 2-hidroxiisobutírico (HIBA), 30 mmol L-1 de trietilamina (TEA) e 0,3 mmol L-1 de brometo de hexano-1,6-bis(trimetilamônio) (HMB), pH = 10,6. Os experimentos foram realizados em um equipamento de eletroforese capilar modelo HP 7100 CE equipado com detector UV em 297 nm.. As separações eletroforéticas foram conduzidas em um capilar com 32 cm de comprimento total, 8,5 cm de tamanho efetivo e 50 m de diâmetro interno (d.i.). O tempo de corrida foi cerca de 1 minuto. O método apresenta R2 > 0,99 num intervalo entre ~ 0,5 e 30 mg L-1, limite de detecção de 0,1 mg L-1 e de quantificação 0,3-0,4 mg L-1, exatidão avaliada pela adição interna de padrão e pela técnica de HPLC/MS/MS com aplicação em amostras cosméticas e farmacêuticas diversas. O segundo capítulo desta dissertação é o estudo in vitro da interação dos parabenos com albumina do soro bovino (BSA) e o ácido desoxirribonucléico (DNA), utilizando para ambos a técnica de eletroforese capilar. Foram aplicados dois métodos para os estudos de interação com BSA e cálculos das constantes de associação (Kass): eletroforese capilar de afinidade (ACE), e o método baseado no preenchimento parcial do capilar (PF-ACE). Os experimentos foram realizados em um equipamento de eletroforese capilar modelo HP3D CE com detector UV a 270 nm. As separações foram conduzidas em um capilar de sílica fundida com 32 cm de comprimento total, 8,5cm de tamanho efetivo e 50 m de d.i. As condições eletroforéticas foram escolhidas com base nas condições biológicas: o eletrólito de corrida foi composto por 30 mmol L-1 de fosfato e 50 mmol L-1 de Na+, pH = 7,3, 70 mmol L-1 de força iônica e temperatura do capilar mantida em 36,5ºC. Os resultados qualitativos convergiram em ambos os métodos. Quando estudados simultaneamente, as interações paralelas não apresentaram interferência em cada interação específica. As constantes de associação foram calculadas pelo modelo não-linear e pelo modelo linear do duplo-recíproco, e comparadas. O modelo não-linear demonstrou maior confiabilidade apresentando resultados na ordem de 103 e 104, crescentes com o crescimento da hidrofobicidade dos compostos. O estudo de interação com o DNA, por sua vez, foi realizado apenas para o composto propilparabeno, utilizando-se também dois métodos: PF-ACE e outro, offline, por ultrafiltração. Não foi possível observar interação em nenhum dos métodos empregados. / The alkyl p-hydroxybenzoates or parabens, belong to a class of compounds with antimicrobial activity most used around the world. They have been added to several formulas since 1920. However, the scientific and technological progress opened the possibility of cancer activity and other evils. Therefore, this paper proposes both the control of the concentration of these compounds in commercial products (Chapter 1), and a greater understanding of its biological action (Chapter 2). The first chapter discusses the development of a simple and rapid method by capillary electrophoresis for routine analysis of methyl, ethyl, propyl and butylparaben in commercial products with simple sample preparation. The pH and the background electrolyte (BGE) constituents were selected using effective mobility-versus-pH curves and simulations using PeakmasterR software. Cinnamic acid was used as internal standard. The BGE was composed of 2-hidroxiisobutirico acid 20 mmol L-1, triethylamine 30 mmol L-1 and methyl hexane-1,6-bis(trimethylammonium) 0.3 mmol L-1, pH = 10.6. The experiments were performed on a capillary electrophoresis device model HP 7100 with UV detector at 297 nm. CE separations conducted in a 32 cm long capillary with 8.5 cm effective length and 50 um internal diameter (i.d.). The run time was about 1 minute. The method developed had R2> 0.99 in a range between ~ 0.5 and 30 mg L-1, detection limit of 0.117-0.127 mg L-1 and quantification limit of 0.3- 0.4 mg L-1, accurately assessed by internal standard addition and by LC-MS/MS technique, and application in several cosmetic and pharmaceutical samples. The second chapter of this dissertation is in vitro interaction of parabens study with bovine serum albumin (BSA) and deoxyribonucleic acid (DNA), using both the capillary electrophoresis technique. Were applied two methods for BSA interaction studies and association constants calculation (Kass): affinity capillary electrophoresis (ACE), and the method based on capillary partial filling (PF-ACE). The experiments were performed on a capillary electrophoresis device model HP3D CE with UV detector at 270 nm. The separations were conducted in a 32 cm long fused silica capillary with 8.5 cm effective length and 50 um internal diameter (i.d.) The electrophoretic conditions were chosen based on biological conditions. The BGE composed of phosphate 30 mmol L-1, pH 7.3, ionic strength 70 mmol L-1 and capillary temperature maintained at 36.5 C. The qualitative results in both methods converged. When studied simultaneously, parallel interactions showed no interference in each specific interaction. The association constants were calculated by nonlinear model and by the linear model of the double-reciprocal, and compared. The non-linear model showed a higher reliability results presented in the order of 103 and 104, increasing with the growth of the compounds hydrophobicity. The DNA- interaction study, in turn, was made only for propylparaben, also using two methods: PF-ACE and the other, offline, by ultrafiltration. Interaction was not observed in any methods employed.

Nos últimos dez anos, milhares de trabalhos foram publicados somente no desenvolvimento da técnica de eletroforese capilar (CE) e suas aplicações em ciências biológicas, química e em outras áreas. Apesar disto, muitos tópicos de pesquisa básica da CE ainda continuam sendo desenvolvidos. Algumas vantagens da CE sobre as demais técnicas de separação são marcantes, tais como: possibilidade de automação, rapidez na obtenção dos resultados e alto poder de resolução. A pequena quantidade de amostra que é necessária para uma análise é uma característica muito interessante no estudo de sistemas biológicos, sendo que normalmente são injetados no capilar, volumes de 5 a 50 nl de amostra. Por outro lado, esta reduzida quantidade de amostra utilizada, a pequena janela de detecção e as baixas concentrações dos analitos nas amostras biológicas, são fatores que desafiam os pesquisadores nesta área. Para contornar este problema diversos métodos de pré-concentração de amostra foram desenvolvidos. Neste trabalho, foi desenvolvido um método inédito de pré-concentração de amostras através de gradientes térmicos em CE. O princípio do método é concentrar o analito quando ele passa de uma zona de alta temperatura para uma zona de baixa temperatura. Um modelo teórico foi desenvolvido para auxiliar o planejamento experimental no que diz respeito à determinação das condições em que a corrida deve ser realizada (pH, tipo de tampão, temperatura) para aplicar a compressão térmica em um analito. Foi utilizado L-Lisina derivatizada com naftaleno 2,3-dicarboxialdeído (Lys/NDA) como analito modelo. Uma diferença de temperatura de 58 °C entre as duas zonas térmicas foi suficiente para comprimir em 2,5 vezes a banda da Lys/NDA em um tampão de baixo coeficiente térmico com o pH ajustado para 8,7. O método de compressão de banda por gradientes térmicos proposto neste trabalho é uma nova opção para aumentar a sensibilidade e a resolução em CE. Ao contrário dos métodos clássicos de pré-concentração, esse novo método pode ser aplicado em amostras tanto com alta ou baixa condutividade iônica, comprimir bandas de analitos aniônicos ou catiônicos e ser aplicado em corridas em solução livre ou não. Além disso, considerando que o controle de temperatura seja realizado de maneira automatizada, pode apresentar altas taxas de reprodutibilidade, além de ser de simples e de fácil aplicação, podendo ser empregado em análises de rotina. Diferentes LEDs (Light Emitting Diode) foram testado em detector por fluorescência induzida por LED. Além disso, um novo sistema de aquisição de dados e tratamento de sinal utilizando a placa de som de um PC (Personal Computer) e um amplificador Lock-in emulado por software foi montado e comparado com um sistema de aquisição de dados convencional. O equipamento de CE utilizado neste trabalho com esses componentes, apresentou uma elevada sensibilidade, na faixa de 0,5 à 1 fmol para os peptídeos e aminoácidos testados e foi superior ao sistema convencional em vários aspectos como: sensibilidade de detecção, faixa linear de detecção em concentração do analito, facilidade de operação e custo do sistema.

Nos últimos dez anos, milhares de trabalhos foram publicados somente no desenvolvimento da técnica de eletroforese capilar (CE) e suas aplicações em ciências biológicas, química e em outras áreas. Apesar disto, muitos tópicos de pesquisa básica da CE ainda continuam sendo desenvolvidos. Algumas vantagens da CE sobre as demais técnicas de separação são marcantes, tais como: possibilidade de automação, rapidez na obtenção dos resultados e alto poder de resolução. A pequena quantidade de amostra que é necessária para uma análise é uma característica muito interessante no estudo de sistemas biológicos, sendo que normalmente são injetados no capilar, volumes de 5 a 50 nl de amostra. Por outro lado, esta reduzida quantidade de amostra utilizada, a pequena janela de detecção e as baixas concentrações dos analitos nas amostras biológicas, são fatores que desafiam os pesquisadores nesta área. Para contornar este problema diversos métodos de pré-concentração de amostra foram desenvolvidos. Neste trabalho, foi desenvolvido um método inédito de pré-concentração de amostras através de gradientes térmicos em CE. O princípio do método é concentrar o analito quando ele passa de uma zona de alta temperatura para uma zona de baixa temperatura. Um modelo teórico foi desenvolvido para auxiliar o planejamento experimental no que diz respeito à determinação das condições em que a corrida deve ser realizada (pH, tipo de tampão, temperatura) para aplicar a compressão térmica em um analito. Foi utilizado L-Lisina derivatizada com naftaleno 2,3-dicarboxialdeído (Lys/NDA) como analito modelo. Uma diferença de temperatura de 58 °C entre as duas zonas térmicas foi suficiente para comprimir em 2,5 vezes a banda da Lys/NDA em um tampão de baixo coeficiente térmico com o pH ajustado para 8,7. O método de compressão de banda por gradientes térmicos proposto neste trabalho é uma nova opção para aumentar a sensibilidade e a resolução em CE. Ao contrário dos métodos clássicos de pré-concentração, esse novo método pode ser aplicado em amostras tanto com alta ou baixa condutividade iônica, comprimir bandas de analitos aniônicos ou catiônicos e ser aplicado em corridas em solução livre ou não. Além disso, considerando que o controle de temperatura seja realizado de maneira automatizada, pode apresentar altas taxas de reprodutibilidade, além de ser de simples e de fácil aplicação, podendo ser empregado em análises de rotina. Diferentes LEDs (Light Emitting Diode) foram testado em detector por fluorescência induzida por LED. Além disso, um novo sistema de aquisição de dados e tratamento de sinal utilizando a placa de som de um PC (Personal Computer) e um amplificador Lock-in emulado por software foi montado e comparado com um sistema de aquisição de dados convencional. O equipamento de CE utilizado neste trabalho com esses componentes, apresentou uma elevada sensibilidade, na faixa de 0,5 à 1 fmol para os peptídeos e aminoácidos testados e foi superior ao sistema convencional em vários aspectos como: sensibilidade de detecção, faixa linear de detecção em concentração do analito, facilidade de operação e custo do sistema.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-24T23:31:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 277520.pdf: 1692020 bytes, checksum: e5e81cf9e2415e9914ced4b9908d4ad0 (MD5) / O aumento na demanda de biodiesel pelo governo brasileiro com a implementação da mistura B5 (5 % de biodiesel adicionado ao diesel fóssil) além de aumentar a produção de biocombustível do país, reduz os gastos com importação e a emissão de gases responsáveis pelo agravamento do efeito estufa. Neste trabalho foram desenvolvidas duas metodologias analíticas para determinação de parâmetros químicos da qualidade de biodiesel utilizando eletroforese capilar. O primeiro capítulo versa sobre a determinação simultânea dos cátions inorgânicos: sódio, potássio, cálcio e magnésio. Foi utilizado planejamento fatorial fracionário do tipo 2v5-1 para otimização da extração dos analitos da matriz. Os parâmetros de precisão inter-ensaio (RSD %), limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ) e coeficiente de determinação (R2) para a metodologia desenvolvida corresponderam a 4,58 - 6,88 %; 0,3 mg L-1, 1,0 mg L-1 e 0,999 respectivamente. A faixa de aplicação foi de 0,5 - 20 mg L-1 para todos os cátions. O estudo de recuperação foi aplicado para avaliar possíveis efeitos de matriz e os resultados variaram na faixa de 88,1-123,0 %. No total oito amostras foram quantificadas e apenas uma teria resultados satisfatórios para comercialização do ponto de vista deste requisito de controle da qualidade. O segundo capítulo trata do desenvolvimento de método para determinação de - monoglicerídeos. Foram tomadas estratégias de preparo de amostras para tornar o método simples e rápido, para tanto, utilizou-se gráficos de superfície de mistura ternária formada entre etanol/água/clorofórmio para medidas de turbidez e teor de iodato formado pela reação de íons periodato com os - monoglicerídeos. Foi observado que a formação de uma única fase miscível entre amostra e o periodato de sódio mostrou-se essencial no processo reacional, obtendo como resultado melhora nas precisões nas medidas. Quanto aos parâmetros de precisão inter-ensaio (RSD %), limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ) e coeficiente de determinação (R2) corresponderam a 6,8-13,6 %; 0,16 mg kg-1, 6,28 mg kg -1 e 0,999 respectivamente. A faixa de aplicação foi de 1,57 - 157 mg L-1 para glicerina e - monoglicerídeos. O método pode ser aplicado para estudos dos mecanismos da transesterificação para produção de biodiesel.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-30T03:19:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 349401.pdf: 4567586 bytes, checksum: 683525e3022e5b88a3a900e2ff47c0cd (MD5) Previous issue date: 2017 / Este trabalho aborda reações de transferência de próton controladas por difusão utilizando 4-nitrofenolato como substrato padrão. Neste estudo foi utilizado um equipamento de espectrometria de fotólise por relâmpago de LASER, desta maneira foi possível acompanhar as reações de transferência de próton de fenolatos em meio ácido, via mecanismo de protólise em função da concentração de ácido e do pH do meio. Para comparação ao 4-nitrofenolato, foram realizadas cinéticas com 3-nitrofenolato e análises do efeito da variação de temperatura e viscosidade em ambos. A reação com 3-nitrofenolato apresentou uma maior constante de velocidade em meio aquoso e com variação da viscosidade do sistema. Entretanto, a barreira energética, obtida pela variação de temperatura, foi menor. Para finalizar, as cinéticas com 4-nitrofenolato foram comparadas a mais três outros substratos com substituintes metila, flúor e cloro na posição dois do anel aromático. Na segunda parte do trabalho, foram estudadas as catálises supramoleculares, utilizando técnicas de eletroforese capilar, UV/Vis, RMN e CG/EM do p-sulfonato-hexametoxicalix[6]areno (SC6HM) em presença de diferentes concentrações de brometo de dodeciltrimetilamônio (C12TAB) e o cucurbituril com sete unidades de glicoluril (CB7). A eletroforese capilar foi realizada para encontrar as concentrações de agregação crítica e a concentração micelar crítica (CAC e CMC) do calixareno SC6HM em presença do surfactante C12TAB. Posteriormente, as reações de transferência de próton do 4-nitrofenolato e a hidrólise do 2-(4-heptoxifenil)-1,3-dioxolano (HFD) foram estudadas em presença e ausência do calixareno e surfactante, com mudanças cinéticas próximas a CAC e a CMC. As cinéticas de hidrólise dos dioxolanos em presença de CB7 foram avaliadas experimentalmente e por cálculos computacionais. / Abstract : This work addresses diffusion-controlled proton transfer reactions using 4-nitrophenolate as the standard substrate. Using a LASER flash photolysis spectrometry equipment it was possible to monitor the proton transfer reactions of phenolates in acid medium, via a protolysis mechanism as a function of the acid concentration and the pH of the medium. For comparison to 4-nitrophenolate, kinetics were performed with 3-nitrophenolate and analyzes of the effect of temperature and viscosity variation on both. The reaction with 3-nitrophenolate presented a higher rate constant (in aqueous medium and with variation of the system viscosity) and the energy barrier, obtained by the temperature variation, was lower. To conclude, the kinetics with 4-nitrophenolate were compared to three other substrates with methyl, fluoride and chloride substituents at the two position of the aromatic ring. In the second part of the study, supramolecular catalysts were studied using capillary electrophoresis techniques, UV/Vis, NMR and GC/MS of p-sulphonate-hexamethoxysiloxane[6]arene (SC6HM) in the presence of different concentrations of dodecyltrimethyl ammonium bromide (C12TAB) and cucurbit[7]uril CB7, with seven glycoluril units. Capillary electrophoresis was performed to find the concentrations of critical aggregation and critical micellar concentration (CAC and CMC) of calixarene SC6HM in the presence of C12TAB surfactant. Subsequently, the proton transfer reactions of 4-nitrophenolate and the hydrolysis of 2-(4-heptoxiphenyl)-1,3-dioxolane (HFD) were studied in the presence and absence of calixarene and surfactant, with kinetic changes close to CAC and To CMC. The kinetics of hydrolysis of dioxolanes in the presence of CB7 were evaluated experimentally and by theoretical calculations. Experimental data with varying concentrations of CB7, pH and temperature show that 2-(4-methoxyphenyl)-1,3-dioxolane reacts more rapidly in the presence of CB7.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:27:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327487.pdf: 2455149 bytes, checksum: 3b1a69c495e3f33e79aa9658fad2a889 (MD5) Previous issue date: 2014 / Esta tese de doutorado foi motivada pela preocupação com os riscos à saúde de pessoas que diariamente estão em contato com grandes volumes de dinheiro contaminado com cocaína, fato que se estendeu à população em geral ao longo deste trabalho. Sendo assim, foram desenvolvidos dois métodos analíticos para a determinação de cocaína em cédulas monetárias, o primeiro utilizou a técnica de eletroforese capilar com detecção UV (CE-UV) para a análise das cédulas monetárias circulantes na cidade de Florianópolis/SC; o segundo método desenvolvido foi utilizando a técnica de LC-MS/MS para a determinação de cocaína em 60 cédulas monetárias provenientes das cidades de Florianópolis/SC, São Paulo/SP, Rio de Janeiro/RJ, Juiz de Fora/MG, Fortaleza/CE e Baltimore/USA. Ambos os métodos apresentaram bons parâmetros de validação, tais como: linearidade, r = 0,9997 (CE-UV) e 0,9998 (LC-MSMS); LD = 0,2 mg L-1 (CE-UV) e 0,22 µg L-1 (LC-MSMS); LQ = 0,8 mg L-1 (CE-UV) e 0,5 µg L-1 (LC-MSMS); precisão instrumental (área do pico, n = 10), CV = 0,3% (CE-UV) e CV = 5,9% (LC-MSMS); precisão intra-ensaio (área do pico, n = 6), CV = 3,0% (CE-UV) e CV 6,5% (LC-MSMS); precisão intermediária (área do pico), CV 4,5% (CE-UV) e CV 8,5% (LC-MSMS). Além destes parâmetros, foram avaliados a conformidade do sistema, seletividade, robustez, exatidão e efeito de matriz e todos se mostraram satisfatórios. O método por CE-UV tem a vantagem de usar um procedimento de preparo de amostra simples que consiste na extração com acetonitrila e sonicação e, além disso, esta metodologia permitiu a determinação de cocaína em menos de 2,5 min. De 30 notas obtidas diretamente da circulação em geral, a cocaína foi detectada em 28 amostras (93%). Em ensaios preliminares ao desenvolvimento do método por LC-MSMS foram identificadas a presença de lidocaína e cafeína nas cédulas monetárias que passaram a ser também objetos do estudo. Este método tem a vantagem de usar água como solvente extrator o que é bastante adequado pela sua atoxicidade, baixo custo e por não provocar danos nas marcas de segurança das notas. Entre as cinco cidades brasileiras, as cidades que apresentaram a menor e a maior quantidade média de cocaína por nota foram Fortaleza (14,6 µg/nota) e Rio de Janeiro (120,3 µg/nota), espectivamente. A cidade que apresentou as menores quantidades de cafeína e lidocaína também foi Fortaleza, sendo que foram detectados 2,0 µg/nota de lidocaína e 19,7 µg/nota de cafeína nas amostras desta cidade. Em contrapartida, a cidade em que foram encontradas as maiores quantidades médias de cafeína e lidocaína por nota foi São Paulo 39,7 µg de lidocaína e 210,9 µg de cafeína. O método desenvolvido para a determinação de cocaína em cédulas monetárias utilizando LC-MS/MS foi aplicado na análise de urina e das mãos, sendo que a cocaína foi extraída das mãos pela simples submersão em um recipiente com água por 5 min. Dos 98 extratos de mãos, 90 eram da população em geral e 8 de bancários cujas urinas também foram analisadas. Foi detectada cocaína em 49% das amostras e nas mãos dos bancários foi encontrada quantidade muito semelhante à da população em geral, logo não se encontrou cocaína ou um de seus metabólitos nas amostras de urina desses participantes. Nesta tese também foi desenvolvido um estudo para demonstrar que a cocaína extraída de uma cédula monetária permeia pela pele, fato comprovado pelos cálculos dos parâmetros de permeabilidade: fluxo constante, tempo de latência e coeficiente de permeabilidade. Entretanto, este fato não oferece riscos a pessoas que manuseiam um grande volume de dinheiro diariamente, pois a quantidade de cocaína passada das notas de dinheiro para as mãos é tão pequena, que mesmo que seja permeada, não trará prejuízos à saúde da pessoa.<br> / This thesis was motivated by concern for the health risks of people who are in daily contact with large volumes of money contaminated with cocaine, a fact that has spread to the population in general throughout this work. Thus, two analytical methods for determination of cocaine in banknotes were developed. The first used capillary electrophoresis with UV detection (CE - UV) for the analysis of banknotes in circulation at Florianópolis/ SC. The second method was developed using the technique of LC-MS/MS for the determination of cocaine in 60 banknotes from Florianópolis/ SC, Sao Paulo/SP, Rio de Janeiro/RJ, Juiz de Fora/MG, Fortale- za/CE and Baltimore/USA. Both methods showed good validation parameters, such as linearity r = 0.9997 (CE-UV) and 0.9998 (LCMSMS); LD = 0.2 mg L-1 (CE-UV) and 0.22 µg L-1 (LC-MSMS); LQ = 0.8 mg L-1 (CE-UV) and 0.5 µg L-1 (LC-MSMS); instrumental precision (peak area, n = 10), CV = 0.3 % (CE - UV) and CV = 5.9% (LC Â MSMS); Intra-assay precision (peak area, n = 6) CV = 3.0% (CE - UV) and CV 6.5 % (LC - MSMS); intermediate precision (peak area), CV 4.5 % (CE - UV) and CV 8.5 % (LC - MSMS). Besides these parameters, these methods were evaluated to system suitability, selectivity, robustness, accuracy and matrix effects and they all showed satisfactory results. The method by CE - UV has the advantage of using a simple procedure for sample preparation that consists of extracting with acetonitrile and sonication, and furthermore, this methodology allowed the determination of cocaine in less than 2.5 min. From 30 banknotes obtained directly from the general circulation, cocaine was detected in 28 samples (93 %). In preliminary development of LC - MSMS method it was found the presence of lidocaine and caffeine in banknotes that also began to be objects of the study. This method has the advantage of using water as extracting solvent that is quite suitable for their low toxicity, low cost and do not cause damage to the security features of the notes. Among the five Brazilian cities, the cities that had the lowest and the highest average amount of cocaine per note were Fortaleza (14.6 µg/note) and Rio de Janeiro (120.3 µg/note), respectively. The city that had the lowest amounts of caffeine and lidocaine was also Fortaleza, and 2.0 µg/note lidocaine and 19.7 µg/note caffeine were detected in the samples of this city. In contrast, the city where the highest average amounts of caffeine and lidocaine were found per note was Sao Paulo with 39.7 µg of lidocaine and 210.9 µg of caffeine, respectively. The method developed for the determination of cocaine in banknotes using LC-MS/MS was applied to the analysis of urine and hands, and cocaine was extracted by simple immersion of the hands in a container with water for 5 min. From 98 extracts of hands, 90 were from the general population and 8 from bank employees whose urines were also analyzed. Cocaine was detected in 49 % of the samples and the quantity of bank employees hands it was very similar to the general population, because of this cocaine or its metabolites were not found in urine of these subjects. In this thesis, a study was also designed to demonstrate that cocaine extracted from a monetary banknote permeates the skin, checked by calculations of the permeability parameters: constant flux, lag time and permeability coefficient. However, this fact does not present risks to persons who handle a large volume of money every day, because the amount of cocaine passed from the notes into the hands is so small that even if it is permeated, will not bring harm to the health of the person.<br>