Orientadores: Marco Aurélio Zezzi Arruda, Fábio Cesar Gozzo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T19:33:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pessoa_GustavodeSouza_D.pdf: 3326542 bytes, checksum: b4f5f4d1d6ae42d8ab1de1b683232723 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: ANÁLISE DE ESPECIAÇÃO DE METAIS E METALÓIDES LIGADOS A ANIDRASE CARBÔNICA EMPREGANDO MOBILIDADE IÔNICA E ICP-MS. No Capítulo 1, é proposta a técnica de mobilidade iônica na modalidade TWIMS, acoplada a um espectrômetro de massas do tipo ESI-Q-ToF MS/MS para análise de especiação da anidrase carbônica ligada a metais divalentes e em diferentes estados de oxidação, bem como ligada a espécies de selênio em diferentes estados de oxidação. O método é aplicado com sucesso na separação de espécies com diferentes estados de oxidação, mesmo quando as espécies de Se4+ e Se6+são adicionadas em uma mistura com a anidrase carbônica. O método também é aplicado para avaliação do estado de enovelamento da anidrase carbônica, em condições nativas e desnaturadas, sendo considerado satisfatório na elucidação das diferentes conformações da proteína. No Capítulo 2, a técnica de ICP-MS é usada na análise de especiação isotópica de Zn ligado à anidrase. A exatidão das medidas aproximou-se das condições naturais observadas para a razão isotópica de Zn ao final das otimizações. A precisão obtida situa-se dentro da margem observada para analisadores de m/z do tipo quadrupolo. Os principais desafios enfrentados neste capítulo foram minimizar os efeitos de discriminação de massas e a remoção de interferências poliatômicas. A enzima foi enriquecida com os isótopos 67Zn e 68Zn, sendo observada maior razão isotópica para anidrase ligada 67Zn. A atividade da anidrase enriquecida com isótopos de Zn apresentou resultados estatisticamente semelhantes / Abstract: SPECIATION ANALYSIS OF METALS AND METALLOIDS BOUND TO CARBONIC ANHYDRASE USING ION MOBILITY AND ICP - MS . In Chapter 1, ion mobility in TWIMS mode was proposed, coupled to a ESI-Q-ToF MS/MS mass spectrometer for speciation analysis of carbonic anhydrase bound to Ba2+, Zn2+, Cu+, Cu2+, Pb2+, Pb4+, Se4+ and Se6+. The method was successfully applied to separation of selenium species with different oxidation states, even when the species Se4+ and Se6+ were incubated in a mixture with carbonic anhydrase. The method was also applied to evaluation of carbonic anhydrase folding state in native and denatured conditions, and it was considered as satisfactory in the elucidation of different conformations of the protein. In Chapter 2, an ICP-MS was used for the isotopic speciation analysis of Zn bound to anhydrase. The accuracy measurements were closer to natural conditions for Zn isotope ratio, in the end of the optimization. The precision was within the range observed for m/z analyzer such as quadrupole. The main challenges in this chapter were to minimize the effects of mass discrimination and the removal of polyatomic interferences. The enzyme was enriched with 67Zn and 68Zn isotopes, and the highest isotope ratio was observed for 67Zn bound to anhydrase. Anhydrase activity of Zn enriched isotopes yielded similar statistical results / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientadores: Marco Aurélio Zezzi Arruda, Anne-Hélène Fostier / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T06:38:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lehmann_EraldoLuiz_M.pdf: 2472831 bytes, checksum: 9197e3f8344d1f42efcc6e44cd1ffe01 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Nessa Dissertação foram avaliados um sistema de injeção em fluxo com geração de hidretos acoplado a um espectrômetro de absorção atõmica com atomizador forno metálico de liga Inconel 600® (FI-HG-MF-AAS), bem como a técnica de extração assistida por micro-onda (MAE) como método de preparo de amostra para especiação de arsênio inorgânico. Para o sistema FI-HG-MF-AAS, condições brandas (pH tamponado em 4,5 e concentração de tetraidridoborato(1-) 0,1% (m/v)) foram utilizadas para que apenas a espécie Asi(III) gerasse o seu respectivo hidreto (arsano - AsH3), atingindo-se limites de detecção de 2,0 mg L e quantificação de 6,6 mg L, tornando o método adequado para uso em análises que atendam a portaria de potabilidade de água de acordo com o Ministério da Saúde e Organização Mundial da Saúde (WHO). O Asi(V) não apresentou qualquer sinal nas condições brandas, e apenas o uso de L-cisteína como pré-redutor foi eficiente para sua conversão a Asi(III). O teste de recuperação foi realizado utilizando material de referência NIST 1643e, Traços de elementos em água, com 60,45 mg L de arsênio total. O resultado mostra que Asi(III) não está presente na amostra em concentração acima do limite de detecção, e usando L-cisteína na concentração de 3% (m/v), obteve-se 60,5 mg L de Asi total, atingindo 100% de recuperação. A técnica de extração assistida por micro-onda mostrou-se eficaz para a extração de As total no material certificado de plâncton BCR414, atingindo um nível 93% de recuperação. Também se mostrou eficiente para manter as espécies de As inorgânico (Asi(III) e Asi(V)) inalteradas, sendo assim uma técnica promissora para o preparo de amostras para a análise de especiação / Abstract: In this work a Flow Injection - Hydride Generation - Metallic Furnace - Atomic Absorption Spectrometry (FI-HG-MF-AAS) system was evaluated, using an Incone600 ® alloy tube as a metallic oven, as well as the technique of microwave-assisted extraction (MAE) for sample preparation aiming speciation of inorganic arsenic. For the FI-HG-MF-AAS system, mild conditions (buffered media at pH 4.5 and concentration of tetrahydridoborate (1-) 0.1% (m/v)) allow that only iAs(III) generates hydride (arsane - AsH3), reaching a detection limit of 2.0 m gL and limit of quantification of 6.6 mg L, making suitable for its use in analysis according to Brazilian's Ministry of Health and World Health Organization (WHO) for drinking water. The inorganic As(V) did not show signal in mild conditions, and only the use of L-cysteine as pre-reducing agent was efficient in its conversion to inorganic As(III). The recovery test was carried out using reference material NIST 1643e, Trace elements in water, with 60.45 mg L of total arsenic. The result shows that inorganic As(III) is not present at concentration above the limit of detection, and using L-cysteine 3% (w/v), was obtain a total inorganic As concentration of 60.5 mg L, reaching a recovery of 100%. Microwave-assisted extraction technique was effective for the extraction of the total arsenic in certified plankton BCR414material, reaching a recovery level of 93%. Additionally, it also proved to be effective in preserving the species of unchanged inorganic arsenic, making it a promising technique for sample preparation aiming a speciation analyzes / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Orientadores: Marco Aurélio Zezzi Arruda, Fábio Augusto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T15:26:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_ElidianeGomesda_D.pdf: 2153115 bytes, checksum: 5169aef7da6fd6ddcc74f0fd71a98fe7 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: No Capítulo 1, é proposta a combinação das técnicas de microextração em fase sólida com a espectrometria de absorção atômica em forno de grafite para extração de Se(IV) derivado, seguida de detecção por GC-MS. O método é aplicado com sucesso na determinação de Se total em materiais de referência certificado (BCR-414 and SRM 1643e), sendo obtidas recuperações de 97% para a água (SRM 1643e) e 101% para o plâncton (BCR-414). O método também é aplicado para determinação de selênio em amostra de medicamento manipulado a base de quelato de selênio. No Capítulo 2, a técnica de HPLC com troca aniônica acoplada a ICP-MS, é usada para identificação e determinação de quatro espécies de selênio (Se(IV), Se(VI), selenometionina e selenocistina) em amostras biológicas (plâncton, castanha-do-pará, urina e folhas de girassol). A extração das espécies, presente em plâncton (BCR-414), castanha-do-pará e folhas de girassol, é realizada com água, e um teste de simulação de digestão gastrointestinal também é aplicado para identificar as espécies de selênio bioacessíveis em castanha do Pará. O Se(IV) é a principal espécie extraída no plâncton, com maior concentração de selênio no extrato. A castanha-do-pará possui, principalmente, selenocistina e selenometionina, sendo que somente a selenometionina é identificada como bioacessível. O estudo de especiação de selênio por HPLC-ICP-MS sugere a presença de selenocistina em urina de homens e mulheres. As folhas de girassol, de plantas cultivadas com solução de selenito apresentam um maior número de espécies de selênio, em comparação a planta controle / Abstract: In Chapter 1, the combination of the techniques of solid phase microextraction with atomic absorption spectrometry graphite furnace is proposed, using an SPME fiber device and graphite furnace (GF) for extracting Se compounds. The extracted compounds are separated and detected by GC-MS. The method is successfully applied to the total Se determination in certified reference materials (BCR-414 and SRM 1643e). The SPME-GF method combined with GC-MS is also applied to the determination of total selenium in a commercial drug sample (selenium chelate). In Chapter 2, the anion-exchange HPLC technique coupled to ICP-MS is used for identification and determination of four selenium species (Se(IV), Se(VI), selenomethionine and selenocystine) in biological samples (plankton, Brazil nuts, urine and sunflower leaves). The extraction of the species is carried out using water for plankton (BCR-414), Brazil nuts and sunflower leaf. A simulated gastrointestinal digestion is also used to identify bioaccessible selenium in Brazil nuts. The Se(IV) is the predominant specie in the plankton, with the highest selenium concentration in the extract. The Brazil nuts contain selenomethionine and selenocystine species, but only selenomethionine is identified as bioaccessible. The study of selenium speciation by HPLC-ICP-MS suggests the presence of selenocystine in the urine of women and men. The sunflower leaves of plants cultivated with selenite have a higher number of selenium species compared to the control plants / Doutorado / Quimica Analitica / Doutora em Ciências

Orientadores: Marco Aurelio Zezzi Arruda, Fabio Augusto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T14:05:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_AlineSoriano_D.pdf: 1700718 bytes, checksum: f6955b16e49880b14a0e1ec26e824561 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho de Tese visa acoplar a fibra, empregada em microextração em fase sólida (SPME, do inglês solid phase microextraction), ao espectrômetro de absorção atômica com forno de grafite (GF AAS, do inglês graphite furnace atomic absorption spectrometer), visando reter espécies organometálicas volatilizadas nas etapas de secagem e pirólise do GF AAS. O elemento escolhido para avaliar o acoplamento SPME-GF AAS foi o Sn. Primeiramente, a concentração total de Sn foi determinada, utilizando a amostragem em suspensão como estratégia, uma vez que na avaliação da distribuição dos compostos organoestânicos por SPME-GF AAS, a concentração total de Sn seria efetuada a partir de uma suspensão. Para a otimização do método foram avaliados os seguintes parâmetros: solução de preparo da suspensão, e efeito da temperatura de pirólise e atomização. A mistura contendo HF 10 % (v/v) e HNO3 1 % (v/v) foi escolhida para preparar a suspensão, a composição Mg(NO3)2 + NH4H2PO4 apresentou resultados apropriados para ser utilizada como modificador químico convencional, e 1000 e 2200 °C foram as temperaturas ótimas para a pirólise e a atomização, respectivamente. Devido ao efeito de matriz, foi utilizada a técnica de adição de analito para a quantificação de Sn em suspensões de sedimento marinho e de rio, em que os limites de detecção e quantificação calculados foram de 1,5-2,6 e 4,5- 7,6 µg g, respectivamente. Para avaliar o acoplamento SPME-GF AAS, visando à retenção das espécies organoestânicas (butiltricloroestanho, dibutildicloroestanho e tributilcloroestanho) foi utilizada, primeiramente, uma suspensão de sedimento. A suspensão foi sonicada e, em seguida, uma alíquota foi injetada no forno de grafite do GF AAS juntamente com o reagente de derivação (tetraetilborato de sódio - NaBEt4). A programação do forno de grafite foi aplicada e a fibra de SPME foi introduzida no atomizador. Após a retenção das espécies de interesse na fibra, a mesma foi conduzida ao cromatógrafo a gás (CG) para a separação e detecção dos analitos. Os parâmetros instrumentais do CG foram previamente estudados, visando a melhor separação das espécies de interesse. Esses estudos foram realizados utilizando o modo de extração por headspace e SPME (HS-SPME, do inglês headspace-solid phase microextraction). Em relação aos estudos envolvendo suspensões de sedimento no acoplamento proposto SPME-GF AAS, alguns parâmetros foram avaliados frente à retenção das espécies de interesse; entre eles pode-se citar o tipo de fibra, a concentração do reagente de derivação e o pH da reação. Melhores resultados foram observados para a fibra PDMS/DVB, utilizando uma concentração de 0,2 % (m/v) de NaBEt4 para a etilação das espécies de interesse, sendo a reação realizada em pH 5,0. Entretanto, baixa eficiência de retenção (< 20 %) das espécies de interesse em suspensão de sedimento, foi obtida utilizando-se o acoplamento SPME-GF AAS, quando comparada à extração por HS-SPME. Dessa forma, foi realizada uma extração das espécies de interesse das amostras de sedimento, utilizando a energia ultrassônica, anteriormente à sua aplicação no acoplamento proposto SPME-GF AAS. Nesta etapa do trabalho, a temperatura do forno de grafite e o tempo de exposição da fibra de SPME no forno de grafite foram otimizados, visando à máxima eficiência de retenção das espécies de interesse no acoplamento SPME-GF AAS. Os melhores resultados foram observados para temperaturas do forno de grafite de 90 °C, com 986 s de tempo de exposição da fibra no atomizador. Por fim, foram realizados experimentos visando determinar a concentração total de Sn, e reter suas espécies organometálicas simultaneamente, na fibra de SPME, utilizando o acoplamento SPME-GF AAS. / Abstract: The goal of this Thesis was coupling the solid phase microextraction (SPME) to graphite furnace atomic absorption spectrometer (GF AAS) for extracting the organometallic species volatilized in the drying and pyrolysis steps of the GF AAS. For evaluating the SPME-GF AAS coupling, Sn was then chosen. Firstly, the total Sn concentration using the slurry sampling strategy was determined, once in the evaluation of the organotin compounds by SPME-GF AAS, the total Sn concentration would be obtained from a slurry solution. Some parameters were evaluated, such as the nature of the solution to prepare the slurry, and pyrolysis and atomization temperatures effects. The mixture of 10 % (v/v) HF plus 1 % (v/v) HNO3 was chosen to prepare the sediment slurries, the Mg(NO3)2 plus NH4H2PO4 was appropriated as conventional chemical modifier, and the values of 1000 and 2000 °C was used as pyrolysis and atomization temperatures, respectively. The analyte addition was used in the Sn determination in sediment (marine and river) samples by slurry sampling due to matrix effects. The detection and quantification limits were calculated as 1.5-2.6 and 4.5-7.6 µg g, respectively. For evaluating the SPME-GF AAS coupling in the extraction of organotin species (butyltrichloride, dibutyldichloride, and tributylchloride), a sediment slurry was firstly used. For this task, the slurry was sonicated and an aliquot of this solution plus the derivatization reagent (sodium tetraethylborate ¿ NaBEt4) were introducted consecutively into the graphite furnace of the GF AAS. Then, the graphite furnace program was applied, and the SPME fiber was exposed into the furnace. After the extraction of organotin species by SPME-GF AAS, the analytes were separated and detected by gas chromatography (GC). Before this procedure, instrumental parameters of the GC were studied. For this task, it was used the conventional extraction by HSSPME (headspace-solid phase microextraction). Related to studies of SPME-GF AAS coupling, employing slurry sampling, some parameters, such as fiber coating, derivatization reagent concentration, pH of the reaction, among others, were evaluated. Satisfactory results were obtained using the PDMS/DVB fiber in the presence of 0.2 % (m/v) NaBEt4 and pH 5.0. However, low extraction efficiency (< 20 %) was obtained, using the SPME-GF AAS coupling for organotin species extraction from sediment slurries, when comparing to HS-SPME extractions. Then, the extraction of organotin species from sediment samples, using the ultrasonic energy was carried out, before the sample introduction into the SPME-GF AAS coupling. In this step, the graphite furnace temperature and the fiber exposure time in the atomizer were optimized. The better results were noted when 90 °C as the graphite furnace temperature was used, and 986 s was attributed as the fiber exposure time into the atomizer. Additionally, the determination of total Sn concentration, and the extraction of organotin species in the SPME fiber, using the SPME-GF AAS coupling, was simultaneously carried out. / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências