Orientador: Raghuvir Krishnaswamy Arni / Banca: José Geraldo da Cruz Pradella / Banca: Roberto Ruller / Banca: Eleni Gomes / Banca: Roberto da Silva / Resumo: Neste trabalho foram estudados os sistemas enzimáticos hidrolítico e oxidativo do ascomiceto termotolerante Myceliophthora thermophila M.7.7. Seis diferentes secretomas foram avaliados por espectroscopia de massas que identificou o total de 187 proteínas confirmando a presença do clássico sistema enzimático hidrólitico revelando também a produção de enzimas do sistema oxidativo de degradação. As enzimas mais abundantes foram celobiose desidrogenase e glicosídeo hidrolase família 7 secretadas principalmente nos bagaços de cana-de-açúcar in natura e explodido a vapor. A abundante produção de glicosídeo hidrolases foi identificada quando polissacarídeos de hemiceluloses foram a fonte de carbono empregada, mostrando que o produção de enzimas é substrato específica. O isolamento, a caracterização bioquímica e o estudo cinético enzimático de uma β-glicosidase do M. thermophila M.7.7. também foram realizados. A β-glicosidase purificada apresentou excelentes parâmetros para sua aplicabilidade como enzima suplementar a coquetéis enzimáticos ou até mesmo sua clonagem e expressão em organismos deficientes em β-glicosidase. Experimentos de hidrolíse enzimática também foram executados empregando o extrato bruto de M. thermophila, que resultou em uma conversão de 21% em bagaço in natura e 16% em celulose comercial mesmo com baixa carga de proteínas, indicando maior especificidade e sinergia do complexo enzimático à polímeros de celulose com maior índice de cristalinidade e grau de polimerização em sua estrutura / Abstract: In terms of the here presented PhD research project the hydrolytic and oxidative enzymatic properties from the ascomycota and themotolerant fungae Myceliophthora thermophila M.7.7. were investigated in detail. Six different secretomes were analysed by mass spectroscopy and 187 proteins were identified. Within these proteins beside already known and expected enzymes also several oxidative active enzymes were confirmed. Enzymes belonging to the cellobiose dehydrogenase and glycoside hydrolase family 7 were most abundant, when in natura and steam exploded sugar cane bagasses were used as carbon source. Particular a high abundance of glycoside hydrolases was identified when a mixture of hemicelluloses was applied as sole carbon source. In this case the secretome analysis showed a substrate-specific secretion for this fungae. The isolation, purification and characterization of a β-glycosidase from M. thermophila M.7.7. showed and confirmed excellent enzymatic charateristics and parameters for future potential applications as a supplemental enzyme in enzyme cocktails, or implimanting by molecular biology in organisms deficient in β-glucosidase. Even at low protein concentration the enzymatic hydrolysis, utilizing the crude extract, resulted in a conversion of approx. 21% in natura bagasse and approx. 16% in commercial cellulose, indicating a high specificity and synergy of the enzyme complex to cellulose polymers with a higher degree of polymerization and crystallinity index in its structure / Doutor

O metabolismo celular é substancialmente alterado durante a oncogênese, progressão tumoral e outros processos patológicos. Tem sido frequentemente analisado para compreensão dos processos que permitem o crescimento dos tecidos, reprodução, manutenção da homeostase e resposta a sinais extracelulares. Dentre os vários métodos para caracterização de alterações metabólicas, a espectrometria de massas tem contribuído significativamente para a identificação e quantificação de proteínas envolvidas no metabolismo, e também para a caracterização do metaboloma. A análise proteômica baseada em espectrometria de massas permite estudos qualitativos em grande escala, adequados para a busca e descoberta de analitos relevantes. A análise proteômica dirigida complementa esse caráter com qualidade quantitativa para proteínas alvo pré-selecionadas. Neste trabalho foram desenvolvidos métodos de proteômica dirigida para o monitoramento de alterações quantitativas nos níveis de proteínas envolvidas na via glicolítica do metabolismo da glicólise. Para tal peptídeos proteotípicos para cada proteína foram identificados e padronizados utilizando a estratégia de monitoramento de reações múltiplas. O painel foi aplicado para obter resultados das alterações que ocorrem em um modelo de progressão tumoral. Com esta estratégia empregada, foi possível selecionar e utilizar vários peptídeos representativos das enzimas da via glicolítica e também de algumas proteínas relevantes ao câncer. A utilização de peptídeos sintéticos facilitou substancialmente o processo de desenvolvimento do método. Por fim, com a metodologia desenvolvida, foi demonstrado para células MCF7, que o fator EGF alterou a expressão das proteínas da via glicolítica, aumento no fluxo para via das pentoses e capacidade aumentada da respiração celular. Este estudo, portanto, sugere uma nova disposição do metabolismo celular dado o conhecimento estabelecido em relação aos efeitos na respiração, como o efeito Warburg. / Cellular metabolism is altered during ontogenesis, cancer progression and several other pathological events. Because of that, the metabolism is constantly analyzed in order to provide further comprehension of processes that allow tissue growth, reproduction, homeostasis maintenance, and response to extracellular signals. Among the methods great diversity of methods used to characterize metabolic alterations, mass spectrometry has been contributing significantly to identify and quantify proteins involved in a diversity of metabolic pathways, but also to monitor the changes in metabolome. Proteomics based on mass spectrometry allows highthroughput in-depth qualitative resources for discovery phases stages, providing the new relevant candidates for further biochemical characterization. In a complementary way, targeted proteomics allows precise quantitative analyses of such selected protein targets. Here, it was developed a targeted proteomics method for multiplex monitoring glycolytic pathway enzymes and relevant cancer-related proteins. For that, proteotypic peptides representing proteins of interest were selected and studied in detail to be incorporated in a multiple reaction monitoring assay. The developed method was applied to monitor the alterations in the glycolytic pathway in a cancer progression model. Using targeted proteomics strategies, we selected and applied for quantification several proteotypic peptides representing glycolitic enzymes and cancerrelated proteins. The use of synthetic peptides allowed faster method development and more sensitive methods. The application of such methods, demonstrated alterations in glycolytic pathways and cancer-related proteins promoted in MCF7 cells treated with EGF. Also, an activation of pentose-phosphate pathway was suggested and increase in cellular oxygen consumption. This study, therefore, suggests changes in the cellular metabolism that differs from the classic Warburg effect observed during cancer development.

Este trabalho teve como objetivo avaliar o ultra-som como técnica alternativa ao processo Soxhlet para a extração de material orgânico, em especial os hidrocarbonetos poliaromáticos (HPAs) e saturados, em amostra de carvão mineral do Brasil. Para este fim foram usados diclorometano, tolueno e tetraidrofurano como solventes para as duas técnicas de extração utilizadas. Os extratos foram também comparados ao alcatrão comercial obtido por pirólise da mesma amostra de carvão. A extração com ultra-som apresentou rendimento semelhante à extração com Soxhlet, entretanto com um tempo total de análise muitas vezes inferior (75 minutos versus 48 horas na extração com Soxhlet). Desenvolveu-se uma metodologia analítica para o fracionamento cromatográfico isolando-se duas frações: hidrocarbonetos saturados e poliaromáticos. Os extratos de tetraidrofurano apresentaram o mais alto rendimento de material orgânico e o mais elevado teor de compostos polares. O diclorometano e o tolueno mostraram-se eficientes na extração das frações de hidrocarbonetos poliaromáticos. Os extratos obtidos com tolueno, através dos dois procedimentos usados, apresentaram maior seletividade para a recuperação de hidrocarbonetos a partir da amostra de carvão estudada. As frações de hidrocarbonetos foram posteriormente analisadas por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Para ambas as frações de todos os extratos, os perfis cromatográficos apresentaram-se muito semelhantes, com diferenças apenas nos aspectos quantitativos. / In this work, sonication was evaluated as an alternative to Soxhlet for the extraction of organic material from a high-ash Brazilian mineral coaI. The goal was to assess the influence of the on the characteristics of the extracts and then to compare the results obtained by the two techniques. For this purpose three organic solvents (dichloromethane, tetrahydrofurane and toluene) were used in both techniques. The composition of the extracts was also compared with a sample of coai tar obtained from the some parent coaI. Ultrasonic and Soxhlet techniques showed similar liquid yields, although sonication extraction required much less time (75 minutes versus 48 hours in the Soxhlet extraction). Samples were extracted in bulk, then the extracts were submitted to fractionation steps in order to isolate the saturated and the polynuclear aromatic hydrocarbons and were also analyzed regarding their CHN content. The tetrahydrofuran presented the highest yields of organic material; the extracts were rich in polar compounds and showed a lower aromatic character. On the other hand, both dichlorometane and toluene were able to better extract the polynuclear aromatic hydrocarbons fractions. The two hydrocarbon extraction fractions were further analyzed by GC-MS and the resulting chromatographic profiles were compared. In both fractions, for ali extracts, the compounds are basically the same, differing slightly in their relative concentrations.

A União Europeia ao adotar as diretivas: 2002/96/EC — WEEE e a 2002/95/EC — RoHS de modo a minimizar os resíduos equipamentos eletroeletrônicos (WEEE — do inglês: Waste Eletrical Electronic Equipment) e restringir as substancias nocivas (RoHS — do inglês: Restriction of Hazardous Substances) vem causando um grande impacto na rotina de controle de substancias perigosas, incluindo metais taco tóxicos, como chumbo, cadmio e cromo, em todos os materiais que são utilizados nesses equipamentos. Os componentes plásticos são os principais constituintes dos equipamentos eletrônicos e uma potencial fonte de metais taco tóxicos que são adicionados como estabilizantes, corantes e catalisadores. Como esses materiais plásticos são desenvolvidos de modo a serem resistentes a ataques químicos, eles são normalmente difíceis de serem dissolvidos. Sob esta motivação, neste trabalho foram desenvolvidos e otimizados métodos para a determinação de cadmio, chumbo e cromo utilizando a técnica de amostragem direta de sólidos por espectrometria de absorção atômica com forno de grafite. Em todos os procedimentos o foco principal foi a redução de tratamento das amostras, bem como o emprego de soluções padrão aquosas a fim de tornar os métodos mais simples e facilmente aplicáveis a rotina. O use de modificador químico, mistura de paládio e magnésia foi mandatório para estabilizar cadmio e chumbo. As determinações de cromo foram realizadas sem a adição de modificador químico. Calibração versus padrões aquosos Ode ser utilizada para a determinação dos três analitos. Nas determinações de chumbo e de cromo de modo a ter uma maior faixa linear de concentração usou-se o artificio de trabalhar com ou sem fluxo de gás na etapa de atomização. No caso da determinação de cadmio linhas analíticas (228,8 nm e 326,1 nm) com diferentes sensibilidades foram empregadas para ampliar a faixa linear do método. Os limites de detecção foram: 0,7 lig kg-1, 22 prg kg1 e 13 jig kg-1 para cadmio, chumbo e cromo, respectivamente. Materiais de referencia certificados foram utilizados para a validação dos métodos, não havendo diferença significativa entre os valores obtidos e os certificados. Oito amostras de resíduos de equipamentos eletroeletrônicos foram analisadas, estando todas em conformidade com as diretivas WEEE e RoHS. / By adopting the directives 2002/96/EC — WEEE (Waste Eletrical and Electronic Equipment) and 2002/95/EC — RoHS (Restriction of Hazardous Substances) the European Union will cause a great impact on the routine control of hazardous substances, including toxic trace metals, such as lead, cadmium and chromium, in all the materials that are used in this kind of equipment. Plastic components are among the main constituents of electronic equipment and a potential source of toxic trace metals, which are added as stabilizers, catalysts and/or colorant. As these plastic materials are designed to be resistant against chemical attack, they are usually very difficult to bring into solution. Because of that, methods have been developed and optimized in this work for the determination of cadmium, lead and chromium using direct solid sampling graphite furnace atomic absorption spectrometry. The primary aspects in all all method development have been reduction of sample treatment and the use of aqueous Standards for calibration in order to make methods simple and easily applicable in routine. The use of a mixture of palladium and magnesium as a chemical modifier was found to be mandatory for the determination of cadmium and lead, whereas no modifier was necessary for the determination of chromium. Calibration against aqueous standards could be used for all three analytes. In order to increase the linear working range for the determination of chromium and lead, the determination has been carried out with the internal gas flow turned off and on, respectively, during atomization. In the case of cadmium, the analytical lines at 228.8 nm and 326.1 nm, respectively, with significantly different sensitivities were used for that purpose. The detection limits were 0.7 p.g kg', 22 pig kg-1 and 13 !,ig kg-1 for cadmium, lead and chromium, respectively. Certified reference materials were used for validation of the methods, and there was no significant difference between the found and the certified values. Eight samples of residues of electronic equipment have been analyzed, and all of them were within the limits of the directives of WEEE and RoHS.

Os metais sódio, potássio, magnésio e cálcio podem danificar a estabilidade do biodiesel, pois tendem a reagir com ésteres e produzir sabão. Neste trabalho foi desenvolvido um método para a determinação desses metais em amostras de biodiesel e óleo vegetal, através da microemulsificação das amostras e determinação por espectrometria de absorção atômica com chama (F AAS). Amostras de biodiesel obtidas de diferentes fontes e de óleo vegetal foram analisadas. Foram obtidas microemulsões do tipo óleo-em-água pela mistura de biodiesel ou óleo vegetal, um surfactante, água e um co-surfactante. Na fase aquosa das microemulsões, foram adicionados HNO3 diluído e padrões inorgânicos dos metais para calibração. Vantagens em relação ao método de diluição com solvente, que é o método oficial adotado para as determinações (método de referência) foram observadas, tais como: maior estabilidade dos analitos no meio microemulsificado, possibilidade de calibração usando padrões aquosos nas microemulsões, limites de quantificação melhores e não utilização de solventes orgânicos carcinogênicos. Os resultados obtidos pelo método proposto foram concordantes com os resultados obtidos pelo método de referência, tornando assim o novo método uma eficiente alternativa para a determinação de metais em biodiesel, além de suprir as deficiências apresentadas pelo método de diluição com solvente. / The metals sodium, potassium, magnesium and calcium can damage biodiesel stability because these metals tend to react with esters and produce soap. In this work a method was developed for the determination of these metals in biodiesel and vegetable oil samples, through microemulsification of the samples and determination by flame atomic absorption spectrometry (F AAS). Biodiesel samples obtained from different sources and vegetable oil samples were analyzed. The water-in-oil microemulsion systems were obtained mixing biodiesel, a surfactant, water and a co-surfactant. Inorganic standards were added within the water portion to prepare the microemulsions used for calibration and nitric acid. The proposed method was compared with the method adopted by Brazilian’s regulations of dilution with organic solvent (reference method) for these determinations and some advantages were observed, as: higher stability of analytes in the microemulsions, feasibility of calibration using aqueous standards in the microemulsions, better limits of quantification and no use carcinogenic solvents. The results obtained by the new proposed method were a good agreement with the results obtained by the reference method. The new proposed method was an efficient alternative for the determination of metals in biodiesel, and overcome some deficiencies presented by the dilution method.

Neste trabalho, estudou-se a pirólise da palha de cana-de-açúcar, um resíduo orgânico de considerável impacto ambiental. A biomassa foi submetida a um processo de pirólise rápida, a uma taxa de aquecimento que promova a maior formação de produtos voláteis e semi-voláteis. Usou-se um forno elétrico tubular e um reator de quartzo de leito fixo. Foram definidas as principais variáveis do processo de pirólise e seus respectivos valores (5 g de palha de cana-de-açúcar em granulometria fina, temperatura de pirólise de 700 ºC, taxa de aquecimento de 60 ºC min-1 e fluxo de nitrogênio de 1 mLmin-1) foram obtidos e analisados o produto sólido, líquido e gasoso. O resíduo sólido mostrou-se rico em matéria mineral, predominando a sílica, confirmando a queima total do material carbonoso. A composição química do bio-óleo e dos voláteis foi determinada usando cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (mono e bidimensional) e microextração em fase sólida. O bio-óleo e material volátil apresentaram composições químicas semelhantes com predominância de compostos oxigenados (fenóis, cetonas, aldeídos, éteres, açúcares e ácidos carboxílicos) e alguns hidrocarbonetos. A biomassa mostrou-se interessante tanto para fins energéticos como para a indústria química e de fármacos, pela presença marcante de fenóis, especialmente guaiacóis. / In this work it was studied the pyrolysis of sugar cane straw, an organic waste with considerable environmental impact. The biomass was subjected to a fast pyrolysis, at a relativelly high heating rate, sufficient to promote a formation of volatile and semi-volatile compounds. It was used a electrical vertical oven and a quartz fixed bed reactor. The main variables and their values were defined as 5 g of sugar cane straw ground, maximum pyrolysis temperature at 700 ºC, heating rate at 60 ºC min-1 and a nitrogen flow of 1 mL min-1. It was obtained three main products of the pyrolysis: solid, liquid and gases. The solid residue showed to be rich in mineral material, mainly silica, which confirms the total burning of the carbonous material. The composition of bio-oil and volatile fraction were determined by gas chromatography coupled to mass spectrometric detector (mono and bi dimensional) and solid phase microextraction. The bio-oil and the volatile fraction showed similar composition with predominance of oxigenated compounds (phenols, ketones, aldehydes, ethers, carboxylic acids, sugars) and some hydrocarbons. The studied biomass showed to be intersting for energetic purposes and also for chemical and pharmaceutical industry, due to the presence of phenols and, specially, guaiacols.

Fungos filamentosos produzem uma ampla diversidade de metabólitos secundários que tem significativo impacto na sociedade. Alguns metabólitos são explorados pela sua atividade como antibióticos e fármacos e outros estão envolvidos em doenças, na interação dos fungos com plantas e animais. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi obter metabólitos secundários como pigmentos e metabólitos biologicamente ativos produzidos por fungos filamentosos. Foram selecionadas cinco linhagens sendo elas Diplodia sp, Fusarium graminearum, Monascus purpureus, Penicillium expansum e Penicillium sp. Estes fungos foram selecionados devido à sua capacidade de produzir e secretar pigmentos em meio ágar batata dextrose. Para confirmação ou identificação em nível de espécie dos fungos, foram utilizados o sequenciamento parcial da região intergênica (ITS) do DNA ribossomal e uma região do gene da β-tubulina. Quatro dos cinco fungos foram identificados como Fusarium graminearum, Monascus purpureus e duas linhagens de Penicillium chrysogenum (linhagens 1 e 2), sendo os primers para região ITS mais adequados para a identificação em nível de espécie. As quatro linhagens produziram pigmentos em resíduos agroindustriais sob cultivo submerso. Devido à diversidade de metabólitos com atividades antibióticas produzidos por fungos filamentosos, estes filtrados coloridos foram testados contra fungos e bactérias, sendo que de quinze filtrados testados onze apresentaram inibição contra fungos e bactérias de importância médica, alimentar e agronômica. Os filtrados de resíduo de uva e soro de queijo do fungo Penicillium chrysogenum 1 se destacaram, apresentando, também, atividade amebicida contra linhagem de Acanthamoeba polyphaga ATCC 30461. Utilizando a técnica ESI-MS, foi realizado um perfil metabólico do filtrado de soro de queijo, sendo confirmada a presença de penicilina G, pela massa molar protonada e pelo perfil de fragmentação por ESI-MS/MS. Além disso, foi sugerida a presença dos metabólitos penicilina V e rugulosina, com comprovada atividade antibiótica. Portanto, o fungo Penicillium chrysogenum 1 foi selecionado para estudos futuros de caracterização dos pigmentos produzidos e análise mais detalhada dos metabólitos ativos, devido ao status GRAS atribuído a essa espécie, aos poucos estudos relacionados à produção de pigmentos e ao potencial de produzir metabólitos ativos em resíduos agroindustriais. / Filamentous fungi produce a diverse array of secondary metabolites that have a remarkable impact on society. Some metabolites are exploited for their antibiotic and pharmaceutical activities, other are involved in diseases, due to the fungi interactions with plants or animals. In this context, the goal of this work was the obtention of secondary metabolites as pigments and biologically active metabolites produced by filamentous fungi. Five strains were selected Diplodia sp, Fusarium graminearum, Monascus purpureus, Penicillium expansum and Penicillium sp. These fungi were selected due to the ability to produce and secrete pigments on potato dextrose agar. To confirm and/or identify the fungi at species level, we used the partial sequencing of the intergenic region (ITS) of the ribosomal DNA and a region of the β-tubulin gene. Four of the five fungi were identified as Fusarium graminearum, Monascus purpureus and two strains of Penicillium chrysogenum (strains 1 and 2) and the primers to the ITS region were more suitable for the identification at species. The four strains produced pigments on agro-industrial residues under submerged culture. Because of the diversity of antibiotic activity metabolites produced by fungi, these coloured filtrates were tested against fungi and bacteria. From the fifteen tested filtrates, eleven showed inhibition against bacteria and fungi with medical, food and agronomical importance. The filtrates of grape waste and cheese whey of the fungus Penicillium chrysogenum 1 showed higher activity, including, amoebicidal activity against a strain of Acanthamoeba polyphaga ATCC 30461. Using an ESI-MS approach, a metabolic profile was obtained for the cheese whey filtrate, being confirmed the presence of penicillin G, because of the protonated molar mass and the fragmentation profile by ESI-MS/MS. In addition, was suggested the presence of the metabolites penicillin V and rugulosin, all with proven antibiotic activity. Therefore, the fungus Penicillium chrysogenum 1 was selected for future studies as the characterization of the produced pigments and more detailed analysis of the active metabolites, due to the GRAS status attributed to this specie, to the few studies related to the pigments production and to the potential to produce active metabolites on agro-industrial residues.

O objetivo deste trabalho é obter a concentração elementar do café em pó brasileiro e verificar as alterações das concentrações elementares durante a preparação da bebida. Além disso, o efeito da temperatura da água utilizada na preparação também foi investigado. Para atingir tal fim, o processo de preparação do café bem como o respectivo pó foram estudados com técnicas analíticas baseadas em feixes iônicos como PIXE (Emissão de raios X Induzidos por Partículas) e RBS (Espectrometria de Retroespalhamento Rutherford). Oito diferentes marcas de café em pó foram analisadas. As amostras foram preparadas conforme metodologia necessária para cada tipo de amostra e foram irradiadas no Laboratório de Implantação Iônica (Instituto de Física – UFRGS). Testes estatísticos como ANOVA Fator Único e Tukey foram utilizados para verificar a diferença estatística das concentrações elementares entre as marcas. Os elementos detectados no pó de café foram Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Cu, Zn, Rb. Potássio é o elemento que apresentou maior concentração, enquanto que Ti e Zn apresentaram as menores concentrações. Apenas Al, Si e Ti se mostraram estatisticamente iguais para todas as marcas. Alguns elementos como P, Al, Ti, Mn, Cu e Rb, apresentam conservação da massa durante a preparação da bebida. Potássio e cloro apresentam alta solubilidade, passando cerca de 80% da concentração do pó para o líquido, enquanto Si, Ca, Fe, Cu e Zn ficam retidos na borra após o preparo do café. Quanto à variação da temperatura da água, foi possível observar variações nas concentrações elementares da borra e do líquido. / The aim of this work is to obtain the elemental concentration of Brazilian ground coffee and check the respective changes along the preparation process of the beverage. To that end, coffee powder has been investigated using ion beam analytical techniques like PIXE (Particle-Induced X-ray Emission) and RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry). Eight different coffee brands were analyzed. The samples were prepared according to specific protocols developed for this purpose. The experiments were carried out at Laboratório de Implantação Iônica (Instituto de Física – UFRGS). Statistical tests like ANOVA one-way and Tukey were used to check differences of the elemental concentrations among the brands. The elements found in coffee powder were Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Cu, Zn and Rb. Potassium was the element with the highest concentration, while Ti and Zn constitute trace elements. Only the concentrations of Al, Si and Ti were shown to be statistically the same for all brands. The appropriate mass closure of P, Al, Ti, Mn, Cu and Rb was verified. Potassium and chlorine have high solubility, namely about 80% of their concentration is transferred from the powder to the beverage. On the other hand, Si, Ca, Fe, Cu and Zn appear to be retained on the spent ground after the preparation. The influence of the water temperature on the beverage was observed for some elements.

Neste trabalho foram desenvolvidos métodos para pré-concentração de As, Bi, Cd, Hg, Pb, Sb, Se e lantanídeos mediante extração no ponto nuvem. Os elementos foram determinados por espectrometria de emissão óptica com fonte de plasma indutivamente acoplado (ICP OES) utilizando, para a introdução da amostra no plasma, diferentes sistemas (geração química de vapor - CVG para a determinação de As, Hg, Bi, Sb e Se; nebulização pneumática com dessolvatação do aerossol para a determinação de Bi e lantanídeos e nebulização pneumática convencional para a determinação de Cd, Pb e Se). Como agente complexante do As, Bi, Cd, Hg, Pb, Sb e Se foi utilizado o O,Odietilditiofosfato de amônio (DDTP), em meio HNO3 para a complexação de Bi, Cd e Pb e em meio HCl para a complexação de As, Hg, Sb e Se, sendo o octilfenoxipolietoxietanol (Triton X-114) usado como surfactante para todos os analitos. Diversos parâmetros foram avaliados no desenvolvimento do método de pré-concentração destes elementos, entre eles, as concentrações dos reagentes (HNO3, HCl, DDTP e Triton X-114). Os fatores de enriquecimento obtidos mediante a pré-concentração baseada na extração no ponto nuvem, foram 10, 18, 6, 12, 8, 11 e 8 para As, Bi, Cd, Hg, Pb, Sb e Se, respectivamente. Os limites de detecção (LDs) variaram de 0,04 μg L-1 (para o As) até 0,9 μg L-1 (para o Se). Os métodos desenvolvidos foram aplicados para a análise de mel de abelha, água de rio, água do mar, água de torneira, água de coco, urina, vinho branco, fertilizante químico, sementes (castanha do Pará, noz, amêndoa doce e avelã) e materiais de referência certificados (CRMs) de sedimento marinho (PACS-2), água enriquecida com diversos elementos (NIST 1643e), fígado de peixe (DOLT-3), folha de arbusto (GBW 07602), folha de tabaco (CTA-OTL-1) e tecido de ostra (NIST 1566b). Apesar das amostras analisadas possuírem matrizes complexas, os resultados obtidos estavam de acordo com os valores certificados ou as recuperações dos elementos em grande parte das amostras foram quantitativas, entre 90 e 110%. Os efeitos do surfactante e do solvente orgânico no plasma puderam ser reduzidos devido ao uso de sistema de CVG para Hg, As, Sb e Bi. No caso do Bi, foi utilizada também nebulização pneumática com dessolvatação do aerossol para a introdução da fase rica em surfactante no plasma, mas a mesma não pôde ser empregada para Cd e Pb, por causa da imprecisão dos resultados. Além disso, não foi possível eliminar a interferência da fase rica em surfactante e quantificar o Se mediante CVG. Dessa forma, para a determinação do elemento foi utilizada nebulização pneumática convencional para a introdução da fase rica em surfactante no plasma. A matriz Doehlert foi utilizada para a otimização dos fatores envolvidos na préconcentração de catorze elementos da série dos lantanídeos (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb e Lu) mediante CPE, usando-se o 1-(2-tenoil)-3,3,3- trifluoracetona (2-TTA) como complexante e o Triton X-114 como surfactante. Com o uso do sistema com dessolvatação do aerossol para a introdução da fase rica no plasma e o procedimento de pré-concentração, foram obtidos baixos LDs (entre 0,002 e 0,100 μg L-1) e bom fator de enriquecimento (entre 9 e 14). O método foi aplicado à determinação dos lantanídeos em água de rio, água mineral e água certificada (SPS-SW1). Foram obtidas recuperações quantitativas de todos os lantanídeos investigados, entre 88 e 108%. No entanto, para outras matrizes investigadas (cinza de carvão, folha de planta e sedimento marinho) foram observadas interferências na etapa de pré-concentração do analito, impossibilitando a determinação dos lantanídeos nessas amostras. / Methods were developed for preconcentration of As, Bi, Cd, Hg, Pb, Sb, Se and lanthanides using cloud point extraction (CPE). These elements were determined by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES), using different systems for sample introduction into the plasma (chemical vapor generation - CVG for As, Hg, Bi, Sb and Se determination; nebulization/aerosol desolvation for Bi and lanthanides determination and pneumatic nebulization for Cd, Pb and Se determination). The complexant used was O,O-diethyldithiophosphate ammonium (DDTP) in HNO3 medium for Bi, Cd, and Pb, and in HCl medium for As, Hg, Sb and Se, while octylphenoxypolyethoxyethanol (Triton X-114) was used as surfactant for all elements. Several parameters were evaluated in the development of the methods, including the influence of concentrations of HNO3, HCl, DDTP and Triton X-114. The enrichment factors obtained by using preconcentration based on the CPE were 10, 18, 6, 12, 8, 11 and 8 for As, Bi, Cd, Hg, Pb, Sb and Se, respectively. The limits of detection (LODs) ranged from 0.04 μg L-1 (for As) to 0.9 μg L-1 (for Se). The developed methods were applied to the analysis of honey, river water, sea water, tap water, coconut water, urine, white wine, chemical fertilizer, seeds (Brazil nut, walnut, almond and hazelnut) and the following certified reference materials: marine sediment (PACS-2), trace elements in water (NIST 1643e), dogfish liver (DOLT-3), bush branches and leaves (GBW 07602), oriental tobacco leaves (CTA-OTL-1) and oyster tissue (NIST 1566b). Although these samples have complex matrices, the results obtained were in accordance with certified value or the recoveries of the elements in most of samples were quantitative, between 90 and 110%. The effects of surfactant and organic solvent in the plasma could be reduced due to the use of CVG for introduction of the sample in the plasma for Hg, As, Sb and Bi. In the case of Bi, nebulization/aerosol desolvation was also used for introduction of the surfactant-rich phase into the plasma, but it was not possible for Cd and Pb due to poor precision. Moreover, it was not possible to eliminate the interference of the surfactant-rich phase and quantify Se using CVG. Thus, for Se determination pneumatic nebulization was used for introducing the sample into the plasma. A Doehlert matrix design was used for optimization of the factors involved in the preconcentration of fourteen elements of the lanthanides series (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu) by using CPE, and 1-(2-thenoyl)-3,3,3-trifluoraceton (2-TTA) as complexant and Triton X-114 as surfactant. By using nebulization/aerosol desolvation for introducing the surfactant rich phase into the plasma, low LODs were obtained (between 0.002 and 0.100 μg L-1) and good enrichment factor (between 9 and 14). The method was applied for determination of the investigated lanthanides in river water, mineral water and certified water (SPS-SW1). Quantitative recoveries of all investigated lanthanides were obtained, from 88 to 108%. However, interferences were observed for other samples investigated (coal ash, plant leaves, and marine sediment) in the preconcentration step, hindering lanthanides determination in these samples.

O esgotamento de reservas de petróleo e a crescente poluição ambiental têm proporcionado um crescimento nas pesquisas sobre a utilização de biomassas, como fontes renováveis para obtenção de biocombustíveis e uma série de produtos químicos de maior valor agregado. O bio-óleo produzido na pirólise de biomassa é uma mistura complexa de compostos orgânicos, em especial os oxigenados. Esses óleos de pirólise podem apresentar em torno de 400 compostos, o que dificulta sua caracterização completa. Diversas técnicas cromatográficas já são empregadas para avaliação destas amostras. Neste trabalho, foram comparados os resultados obtidos na análise de seis diferentes bio-óleos, usando a cromatografia gasosa com detector de espectrometria de massas com analisador quadrupolar e a cromatografia gasosa bidimensional abrangente com detetor de espectrometria de massas por tempo de vôo. Verificou-se a presença de sete classes de compostos oxigenados predominantes nesses bio-óleos: ácidos, álcoois, aldeídos, cetonas, ésteres, éteres e fenóis, além de hidrocarbonetos e compostos nitrogenados. Os bio-óleos mostraram composição distinta conforme a biomassa original e também de acordo com o processo de pirólise usado. A GC × GC mostrou-se mais eficiente para a completa caracterização dos bio-óleos analisados em comparação com a GC/qMS, especialmente quanto ao número de compostos identificados e a sensibilidade. A partir da análise detalhada dos constituintes dos bioóleos é possível indicar aplicações adequadas para os mesmos. / The depletion of oil reserves and increasing environmental pollution, have provided an increase in the researches on the use of biomass as renewable sources for production of biofuels and a series of chemicals with higher added value. These biomasses sources have been largely used in the production of bio-oils through pyrolisis processes. The bio-oil is a complex mixture of organic compounds belonging to different classes, mainly oxygenateds. These bio-oils can present around 400 compounds which difficult their complete characterization. Several techniques are described in the literature for evaluating bio-oils, mainly gas chromatography. In this work it was compared the results obtained in the analysis of six different bio-oils, using gas chromatography with quadrupole mass spectrometry (GC/qMS) and comprehensive two dimensional gas chromatography with time of flight mass spectrometry (GC × GC/TOFMS). It was verified the presence of seven major oxygenated compound classes: acids, alcohols, aldehydes, ketones, esters, ethers and phenols besides hydrocarbons and nitrogenated compounds. The bio-oils showed a distinct composition according the original biomass and also according the pyrolisis process used. GC × GC showed to be mor efficient for the complete characterizatin of bio-oils if compared with GC/qMS, mainly in the number of and in the sensitivity of the technique. From the detailed analysis of constituents of bio-oils is possible to indicate suitable applications for them.