O uso de drogas estimulantes por motoristas é reconhecidamente responsável por um aumento significativo na quantidade de acidentes nas estradas e rodovias. A própria exigência do trabalho muitas vezes acaba direcionando-os para a busca de algo que lhes proporcione maior estado de vigília e atenção nas estradas. Com base na importante correlação entre a profissão e o uso de substâncias anfetamínicas, foi proposta uma metodologia analítica para a determinação de anfetamina, metanfetamina, 3,4 metilenodioxianfetamina, 3,4 metilenodioximetanfetamina e 3,4 metilenodioxietilanfetamina em amostras de saliva através de técnica de extração líquido-líquido e análise por cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrometria de massas (GC-MS). Para o desenvolvimento do método foi utilizado 1 mL de saliva, extração líquido-líquido com o solvente acetato de etila, derivatização com anidrido heptafluorobutírico (HFBA) e detecção com GC-MS. A metodologia foi validada e demonstrou linearidade de 10 a 400 ng/mL de saliva para todos os compostos. Os limites de detecção estabelecidos se encontraram entre 2,5 ng/mL e 7,5 ng/mL, enquanto os de quantificação foram de 10 ng/mL para todos os compostos. A exatidão apresentou valores entre 93,8% e 108,3%, a precisão intra-ensaio valores entre 4,05% e 9,34% e a precisão inter-ensaio valores entre 5,28% e 9,90%. A metodologia validada foi aplicada em amostras de saliva de caminhoneiros que trafegavam na região da cidade de Roseira SP em um evento de atendimento ao público promovido pela Sest/Senat (Serviço Social do Transporte/ Serviço Nacional de Aprendizagem do Transporte) em parceria com a Polícia Rodoviária Federal. Duas amostras de saliva de um total de 40 amostras analisadas apresentaram resultado positivo para anfetamina. / The use of stimulants by professional drivers is known as an increasing risk of accidents on the roads. The type of work itself induces the drivers to look out for something that provides better state of alertness and reduced sleep. Based on this important correlation between the occupation and use of stimulants, an analytical methodology was proposed for the determination of amphetamine, methamphetamine, and their methylenedioxy derivatives 3,4 methylenedioxyamphetamine, 3-4 methylenedioxymethamphetamine and 3,4 methylenedioxyethylamphetamine on oral fluid samples using solvent extraction and gas chromatography coupled with mass spectrum for detection and quantification of these analytes. The developed methodology used 1 mL of oral fluid, liquid-liquid extraction, heptafluorobutyric anhydride and gas chromatography-mass spectrometry for the detection and quantification. The methodology was validated and showed good linearity within the limits of 10 ng/mL and 400 ng/mL of oral fluid. The limits of detection were between 2.5 ng/mL and 7.5 ng/mL, while the limits of quantification were 10 ng/mL for all analytes. The accuracy showed values between 93.8% e 108.3%, the intra-assay precision between 4.05% e 9.34% and the inter-assay precision between 5.28% e 9.90%. The validated methodology was tested in oral fluid samples collected from truck drivers near the city of Roseira São Paulo during an event of health assistance fomented by SEST/SENAT in partnership with Federal Police. It was collected 40 saliva samples and two of them presented positive result for amphetamine.

O uso de drogas estimulantes por motoristas é reconhecidamente responsável por um aumento significativo na quantidade de acidentes nas estradas e rodovias. A própria exigência do trabalho muitas vezes acaba direcionando-os para a busca de algo que lhes proporcione maior estado de vigília e atenção nas estradas. Com base na importante correlação entre a profissão e o uso de substâncias anfetamínicas, foi proposta uma metodologia analítica para a determinação de anfetamina, metanfetamina, 3,4 metilenodioxianfetamina, 3,4 metilenodioximetanfetamina e 3,4 metilenodioxietilanfetamina em amostras de saliva através de técnica de extração líquido-líquido e análise por cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrometria de massas (GC-MS). Para o desenvolvimento do método foi utilizado 1 mL de saliva, extração líquido-líquido com o solvente acetato de etila, derivatização com anidrido heptafluorobutírico (HFBA) e detecção com GC-MS. A metodologia foi validada e demonstrou linearidade de 10 a 400 ng/mL de saliva para todos os compostos. Os limites de detecção estabelecidos se encontraram entre 2,5 ng/mL e 7,5 ng/mL, enquanto os de quantificação foram de 10 ng/mL para todos os compostos. A exatidão apresentou valores entre 93,8% e 108,3%, a precisão intra-ensaio valores entre 4,05% e 9,34% e a precisão inter-ensaio valores entre 5,28% e 9,90%. A metodologia validada foi aplicada em amostras de saliva de caminhoneiros que trafegavam na região da cidade de Roseira SP em um evento de atendimento ao público promovido pela Sest/Senat (Serviço Social do Transporte/ Serviço Nacional de Aprendizagem do Transporte) em parceria com a Polícia Rodoviária Federal. Duas amostras de saliva de um total de 40 amostras analisadas apresentaram resultado positivo para anfetamina. / The use of stimulants by professional drivers is known as an increasing risk of accidents on the roads. The type of work itself induces the drivers to look out for something that provides better state of alertness and reduced sleep. Based on this important correlation between the occupation and use of stimulants, an analytical methodology was proposed for the determination of amphetamine, methamphetamine, and their methylenedioxy derivatives 3,4 methylenedioxyamphetamine, 3-4 methylenedioxymethamphetamine and 3,4 methylenedioxyethylamphetamine on oral fluid samples using solvent extraction and gas chromatography coupled with mass spectrum for detection and quantification of these analytes. The developed methodology used 1 mL of oral fluid, liquid-liquid extraction, heptafluorobutyric anhydride and gas chromatography-mass spectrometry for the detection and quantification. The methodology was validated and showed good linearity within the limits of 10 ng/mL and 400 ng/mL of oral fluid. The limits of detection were between 2.5 ng/mL and 7.5 ng/mL, while the limits of quantification were 10 ng/mL for all analytes. The accuracy showed values between 93.8% e 108.3%, the intra-assay precision between 4.05% e 9.34% and the inter-assay precision between 5.28% e 9.90%. The validated methodology was tested in oral fluid samples collected from truck drivers near the city of Roseira São Paulo during an event of health assistance fomented by SEST/SENAT in partnership with Federal Police. It was collected 40 saliva samples and two of them presented positive result for amphetamine.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:15:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9234_1.pdf: 5561136 bytes, checksum: 483ee77aeb0b0c67edeea6e49e68aea1 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Neste trabalho aplicamos cálculos ab-initio correlacionados à descrição de estados excitados de moléculas em fase gasosa e em solução. Os métodos correlacionados empregados são o SCF multiconfiguracional (MCSCF) e o método de interação de configurações multi-referência, com excitações simples e duplas (MR-CISD). Este último é usado em combinação com o MCSCF, o qual fornece as configurações de referência para, a partir das mesmas, serem feitas as excitações simples e duplas, produzindo, deste forma, todas as configurações (CSFs) utilizadas na expansão CI. As correções de extensividade, no caso do MR-CISD, são feitas utilizando a correção de Davidson estendida ao caso multi-referência (MR-CISD+Q) e o método MR-AQCC. Estes métodos são utilizados no estudo de quatro problemas de relevância razoável no âmbito da química quântica computacional. O primeiro diz respeito ao malonaldeído, um dos sistemas protótipos para o estudo da transferência de próton (TP) intramolecular. Neste caso estudamos os estados excitados nπ*, ππ*, πσ* e nσ*, sendo os dois últimos mais relevantes à dissociação. Além das geometrias, também calculamos as barreiras para a TP nos estados excitados. Demonstramos a importância de uma seleção cuidadosa das CSFs a serem incluídas na expansão CI, visando tornar o cálculo suficientemente exato mas com o mínimo de demanda computacional. O segundo problema diz respeito à influência do solvente (representado como um dielétrico contínuo) no espectro de absorção de moléculas orgânicas. Neste caso estudamos o solvatocromismo do formaldeído, acroleína e pirazina em vários dielétricos de polaridade variável, desde solventes pouco polares (como o hexano) até a água. A modelagem é feita via incorporação do modelo COSMO (conductor-like screening model) no esquema MCSCF/MR-CISD. A implementação do modelo contínuo é feita para solvatação de equilíbrio e não-equilíbrio. Os resultados são satisfatórios, dentro das limitações de um modelo contínuo. O terceiro problema se refere ao estudo dos estados excitados do íon H3O+. Os pontos estacionários das superfícies de energia potencial dos três primeiros estados excitados foram caracterizados, com a restrição de planaridade. Também estudamos os caminhos de dissociação deste íon, incluindo o papel da intersecção cônica como um importante mediador da dissociação O quarto e último problema corresponde ao cálculo do fator eletrônico (Δ) para transferência eletrônica (térmica) no sistema-modelo [CH2−(benzeno)n−CH2]− (n = 1, 2, 3). Neste caso estudamos a dependência de Δ2 e de β (constante de decaimento) com o ângulo diedral (θ) entre o metileno e o benzeno adjacente, caracterizando os valores de θ para os quais o decaimento de Δ2 com a distância entre os metilenos é exponencial. Os cálculos são efetuados com os métodos RHF, ROHF e CASSCF, utilizando-se várias funções de base

Neste trabalho, as fragmentações de 2-aroilbenzofuranos e de neolignanas diidrobenzofurânicas (NDB) foram investigadas empregando espectrometria de massas sequencial com ionização por eletrospray (ESI-MS/MS). Os compostos estudados foram sintetizados e, em seguida, suas vias de fragmentação em condições de dissociação induzida por colisão (CID) foram associadas às suas respectivas estruturas. Além das relações estrutura-fragmentação, espectrometria de massas de múltiplos estágios (MSn) e dados termoquímicos, obtidos por Química Quântica Computacional, foram também utilizados para a elucidação das vias de fragmentação. Para os 2-aroilbenzofuranos protonados, os resultados demonstraram que dois íons acílios, provenientes de rearranjos de hidrogênio competitivos, são os mais intensos nos espectros de íons produtos. O íon acílio [M+HC6H6]+ foi o mais intenso para todos os 2-aroilbenzofuranos investigados devido ao fato de que sua decomposição requerer energia crítica maior que a de outras vias de fragmentação competitivas. No caso das NDBs, os resultados indicaram que perdas de CH3OH e CO são comuns aos compostos analisados, tanto na forma protonada como na forma desprotonada. Entretanto, as perdas de CH3OH a partir de NDB protonadas envolvem migração de carga, enquanto que para moléculas desprotonadas, a perda de metanol é um processo remoto à carga. A perda de ceteno (C2H2O) diretamente da molécula protonada é uma via diagnóstica das NDB acetiladas, enquanto que os íons produtos [M+HC3H6O2]+ ou [M+HC6H6O]+ são diagnósticos das NDB que apresentam saturação entre C7 e C8. Para NDBs desprotonadas, íons produtos formados por perdas de CH3 são diagnósticos de grupos metoxila ligados ao anel aromático. A presença do grupo acetil também levou à formação de alguns íons diagnósticos devido à mudança no sítio de desprotonação. Por sua vez, clivagens da cadeia lateral remotas à carga são fragmentações diagnósticas de NDBs que apresentam saturação entre C-7 e C-8. As estruturas dos íons propostos foram suportadas por dados termoquímicos (entalpia e energia de Gibbs). Os resultados deste trabalho contribuem para o conhecimento da química em fase gasosa desses compostos e auxiliarão na identificação dos mesmos diretamente de misturas. / In this work, the fragmentation of 2-aroylbenzofuran and dihydrobenzofuran neolignans (DBN) was investigated using electrospray ionization tandem mass spectrometry (ESI-MS/MS). The studies compounds were synthesized and their fragmentation pathways under collision-induced dissociation (CID) were associated with their respective structures. Besides the structure-fragmentation correlations, multiple-stage mass spectrometry (MSn) and thermochemical data, which were estimated by Quantum Computational Chemistry, were also employed in the elucidation of the fragmentation pathways. For protonated 2-aroylbenzofuran, the results demonstrated that two acylium ions, which arises from two competitive hydrogen rearrangements, are the most intense in the product ion spectra. The acylium ion [M+HC6H6]+ was the most intense for all the investigated 2-aroylbenzofuran, since its decomposition requires a higher critical energy as compared to other competitive fragmentation processes. In the case of DBNs, our results indicated that eliminations of CH3OH e CO are common to the analyzed compounds in their protonated and deprotonated forms. However, eliminations of CH3OH from protonated DBNs involve charge migration, whereas elimination of CH3OH from deprotonated DBNs is a fragmentation remote to the charge site. Elimination of ketene (C2H2O) directly from the protonated molecule is diagnostic for acetylated DBNs, whereas the product ions [M+HC3H6O2]+ or [M+HC6H6O]+ are diagnostic for DBNs displaying a saturated bond between C7 and C8. For deprotonated DBNs, product ions resulting of CH3 losses are diagnostic for methoxyl groups attached to the aromatic ring. The presence of the acetyl group also led to the formation of some diagnostic ions due to the change of the deprotonation site. For compounds that display a saturated bond between C-7 and C-8, cleavages of the side chain of DBNs are also diagnostic. The structures of the proposed ions were supported by thermochemical data (enthalpy and Gibbs energy). The results of this work will contribute to the knowledge of the gas-phase ion chemistry of these compounds and will aid in their identification directly from mixtures.

A presente tese tem por objetivo inicial estudar a reatividade de ésteres de Si, N, S e seus análogos em fase gasosa para obter informações detalhadas do mecanismo destas espécies quando submetidas a ataque nucleofílico, sobretudo no que tange a competição entre as vias de substituição nesses centros e no carbono. Esses estudos são realizados experimentalmente através da técnica de espectrometria de massas por transformada de Fourier e ressonância ciclotrônica de íons (FT-ICR) e amparados por cálculos de estrutura eletrônica. Os resultados obtidos indicam que, para o Si, as alcoxissilanas reagem com os nucleófilos através de um aduto pentacoordenado que desloca, preferencialmente, um alcóxido. De forma minoritária, pode ocorrer o deslocamento de outro ligante gerando silóxidos ou carbânions. Neste estudo, foi caracterizada uma reação inédita de troca de Me por F nos silóxidos mediada por NF3. Os estudos dos ésteres de nitrogênio indicam que as reações de eliminação são mais favoráveis que as de substituição e que a substituição no nitrogênio, apesar de ser considerada mais favorável pelos cálculos, não é observada. Esse comportamento foi elucidado através do uso de dinâmica molecular e indica que o complexo de entrada para a via de reação no nitrogênio não é formado devido à repulsão sofrida pelo nucleófilo pelos oxigênios que rodeiam o centro de N. Resultados teóricos semelhantes foram encontrados para os ésteres de enxofre e, em adição aos resultados experimentais disponíveis, indicam que não só a dinâmica de reação exerce um papel importante nesses sistemas, como também sugerem uma compensação entre o caráter dinâmico e a termoquímica destes sistemas. Para nucleófilos fracos que não são favoráveis do ponto de vista termoquímico, a formação do complexo de entrada não é impedida pela repulsão, dado que esses nucleófilos não costumam ter centros nucleofílicos com carga muito localizada. O oposto ocorre com nucleófilos fortes, que procederiam pelo caminho de substituição no S por uma via praticamente sem barreira, mas não o fazem já que a repulsão do nucleófilo é muito intensa. Em uma segunda etapa a solvatação dos íons F-, Br- e I- foram estudadas na fase gasosa a partir da espectroscopia dissociação no infravermelho. A partir da formação por uma fonte de eletrospray de agregados altamente solvatados, foi possível determinar o efeito dos íons na organização das moléculas de solvente, determinar a mudança da solvatação interna para solvatação de superfície e determinar o número de hidratação em fase gasosa para os íons Br- e F-. Além disso, tanto os resultados experimentais quanto teóricos mostram que a natureza do íon influencia a primeira camada de solvatação e que a carga formal tem um efeito predominante em longo alcance, podendo organizar até centenas de moléculas de solventes. Por fim, realizamos a adaptação do sistema de aquisição do FT-ICR do laboratório. Isso não só confere um sistema atualizado ao nosso instrumento, como possibilita que novos experimentos, como a espectroscopia de íons, possam ser realizados no nosso grupo de pesquisa. / This thesis comprises the study of the reactivity of gas-phase ions in the gas-phase and the structural modifications observed for gas-phase ions as a function of progressive solvation by spectroscopic techniques. In the first part, we describe the gas-phase reactivity of Si, N, and S esters and their analogs towards simple nucleophiles and a detailed analysis of the competition between different reaction channels namely substitution vs. elimination. These studies were carried out by Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR) and supported by theoretical calculations. Our results suggest that alkoxysilanes react with nucleophiles via a pentacoordinated adduct that results in alkoxide displacement as the major reaction channel. The displacement of other ligands can also occur to yield siloxides or carbanions. As part of these studies, we also report a Me/F exchange reaction in siloxide ions mediated by NF3. Results obtained for the nitrogen esters show elimination-type reactions to be the most favorable pathway followed by nucleophilic displacement. No displacement was observed at the nitrogen center in spite of the fact that calculations predict this channel to be the most favorable pathway. This behavior was further explored by ab initio molecular dynamics calculations that show that the entrance complex for the nitrogen pathway is avoided because of the strong electrostatic repulsion exerted by the oxygen atoms as the nucleophile approaches the N center. Similar theoretical results were obtained for the sulfur esters. Comparison of these calculations with the experimental results also suggests that the reaction dynamics play an important role in these systems. Furthermore, we propose that a combination of thermochemical and dynamic balance hinders substitution at the heteroatom. For strong nucleophiles that could undergo substitution at the S center via a barrierless pathway, the reaction is hindered by the strong repulsion experienced by these nucleophiles. In the second part, we study the structure of gas-phase solvated F-, Br- and I- by infrared dissociation spectroscopy. The highly solvated clusters were generated by electrospray ionization and their structures probed to gather information regarding the short and long-range effect of these ions on the solvation network. Solvation parameters such as the number of water molecules needed for a switch from internal to surface solvation and the hydration numbers for F- and Br- were determined. Theoretical and experimental results show that the solvation pattern of the first solvation shell for these ions depends on the nature of the ion while the ion charge prevails in determining the long-range pattern. This pattern effect is shown to prevail up to hundreds of solvent molecules. Finally, a new data acquisition and control system is described for our FT-ICR spectrometer. This system not only updates the original instrument but it also brings in new capabilities to the spectrometer such as the ability to carry out gas-phase ion dissociation spectroscopy.

A alta prevalência de uso de cocaína, e o alarmante número de apreensões do entorpecente, trazem à tona a necessidade de se explorar novas formas de combate ao tráfico. A investigação dos componentes presentes nas amostras apreendidas tem sido bastante explorada, pois. para chegar ao consumidor final, a cocaína \"de rua\", além das etapas básicas de obtenção, muitas vezes é também submetida às etapas de adição de diluentes e de adulterantes. Sabendo-se que o maior número de laudos expedidos pelo Núcleo de Perícias Criminalísticas de Araçatuba é atribuído a exames relacionados com entorpecentes, e que para a cidade não há estudo a cerca dos componentes das amostras apreendidas de cocaína e suas referências geográficas, o presente trabalho teve por objetivo investigar os adulterantes presentes em 92 amostras de cocaína apreendidas na região de Araçatuba, no período de 2014 a 2015 empregando o método de extração líquido-líquido e análise por Cromatografia em fase Gasosa utilizando detector de Espectrometria de massas. Como resultado foram identificados, em ordem decrescente de recorrência, os adulterantes: cafeína, lidocaína, fenacetina, levamisol, carisoprodol, aminopirina, benzocaína metotrimeprazina e cloridrato de cetamina. Também foram identificados outros alcaloides como éster de metilecgonidina, cinamoilcocaínas e norcocaína. A maior parte das amostras analisadas demonstrou-se adulterada e em mais de 78% das amostras foi detectado o éster de metilecgonidina, substância formada a partir da pirólise, ou degradação térmica da cocaína. Foram elaborados mapas georreferenciados baseados nos sítios das apreensões, em que se pode visualizar que as mesmas ocorreram nas regiões periféricas das cidades abordadas, demonstrando a presença de três principais núcleos de densidade de apreensões, localizados na cidade de Araçatuba / The high prevalence of cocaine use, and its alarming number of seizures, shows the need to explore new tools for drug trafficking combat. Investigations about components presents in drug seized samples has been high explored, mainly because drug dealers used to add compounds on street cocaine, like diluents and adulterants. Knowing that the highest number of reports made on Núcleo de Perícias Criminalísticas de Araçatuba are related to narcotics, and that for this city there is no study about the components of the cocaine seized samples and its geographic references, the present work had the aim of investigating the adulterants present in 92 cocaine samples seized in the region of Araçatuba, from 2014 to 2015, using the method of liquid-liquid extraction and analysis by Gas Chromatography Mass Spectrometry. As a result, the adulterants identified: were caffeine, followed by lidocaine, phenacetin, levamisole, carisoprodol, aminopyrine, benzocaine methotrimeprazine and ketamine. Other alkaloids have also been identified as ecgonidine methy ester, cinnamoylcocaine and norcocaine. Most of the analyzed samples were adulterated and in more than 78% of them showed the presence of ecgonidine methyl ester, a compound formed from the cocaine pyrolysis, or thermal degradation. Georeferenced maps were made based on the seizure geographic coordinates, where it can be seen that they occurred in the peripheral regions of the cities, and the presence of three main seizure density areas, located in the city of Araçatuba.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:16:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeresaCEDR.pdf: 519764 bytes, checksum: 16c1c0bd407e1a2f0c58712123711127 (MD5) Previous issue date: 2008-09-23 / The ethanol is the most overused psychoactive drug over the world; this fact makes it one of the main substances required in toxicological exams nowadays. The development of an analytical method, adaptation or implementation of a method known, involves a process of validation that estimates its efficiency in the laboratory routine and credibility of the method. The stability is defined as the ability of the sample of material to keep the initial value of a quantitative measure for a defined period within specific limits when stored under defined conditions. This study aimed to evaluate the method of Gas chromatography and study the stability of ethanol in blood samples, considering the variables time and temperature of storage, and the presence of preservative and, with that check if the conditions of conservation and storage used in this study maintain the quality of the sample and preserve the originally amount of analyte present. Blood samples were collected from 10 volunteers to evaluate the method and to study the stability of ethanol. For the evaluation of the method, part of the samples was added to known concentrations of ethanol. In the study of stability, the other side of the pool of blood was placed in two containers: one containing the preservative sodium fluoride 1% and the anticoagulant heparin and the other only heparin, was added ethanol at a concentration of 0.6 g/L, fractionated in two bottles, one being stored at 4?C (refrigerator) and another at -20?C (freezer), the tests were performed on the same day (time zero) and after 1, 3, 7, 14, 30 and 60 days of storage. The assessment found the difference in results during storage in relation to time zero. It used the technique of headspace associated with gas chromatography with the FID and capillary column with stationary phase of polyethylene. The best analysis of chromatographic conditions were: temperature of 50?C (column), 150?C (jet) and 250?C (detector), with retention time for ethanol from 9.107 ? 0.026 and the tercbutanol (internal standard) of 8.170 ? 0.081 minutes, the ethanol being separated properly from acetaldehyde, acetone, methanol and 2-propanol, which are potential interfering in the determination of ethanol. The technique showed linearity in the concentration range of 0.01 and 3.2 g/L (0.8051 x + y = 0.6196; r2 = 0.999). The calibration curve showed the following equation of the line: y = x 0.7542 + 0.6545, with a linear correlation coefficient equal to 0.996. The average recovery was 100.2%, the coefficients of variation of accuracy and inter intra test showed values of up to 7.3%, the limit of detection and quantification was 0.01 g/L and showed coefficient of variation within the allowed. The analytical method evaluated in this study proved to be fast, efficient and practical, given the objective of this work satisfactorily. The study of stability has less than 20% difference in the response obtained under the conditions of storage and stipulated period, compared with the response obtained at time zero and at the significance level of 5%, no statistical difference in the concentration of ethanol was observed between analysis. The results reinforce the reliability of the method of gas chromatography and blood samples in search of ethanol, either in the toxicological, forensic, social or clinic / O etanol ? a droga psicoativa mais utilizada de forma abusiva em todo o mundo, isso faz dele uma das principais subst?ncias requisitadas em exames toxicol?gicos na atualidade. O desenvolvimento de um m?todo anal?tico, a adapta??o ou implementa??o de um m?todo conhecido, envolve um processo de valida??o que estima sua efici?ncia na rotina do laborat?rio e a credibilidade do m?todo. A estabilidade ? definida como a capacidade da amostra do material manter o valor inicial de uma medida quantitativa por um per?odo definido dentro de limites espec?ficos quando armazenados sob condi??es definidas. Este trabalho teve como objetivo avaliar o m?todo de Cromatografia em fase gasosa e estudar a estabilidade do etanol em amostras de sangue, considerando as vari?veis tempo e temperatura de armazenamento, bem como a presen?a de conservante e, com isso verificar se as condi??es de conserva??o e armazenamento utilizadas neste estudo mant?m a qualidade da amostra e preservam a quantidade inicialmente presente do analito. Foram coletadas amostras de sangue de 10 volunt?rios para avalia??o do m?todo e para o estudo da estabilidade do etanol. Para a avalia??o do m?todo, parte das amostras foi adicionada de concentra??es conhecidas de etanol. No estudo da estabilidade, a outra parte do pool de sangue foi colocada em dois recipientes: um contendo o conservante fluoreto de s?dio 1% e o anticoagulante heparina e no outro somente heparina, foi adicionado etanol na concentra??o de 0,6 g/L, fracionado em dois frascos, sendo um armazenado a 4?C (geladeira) e outro a -20?C (freezer). As an?lises foram realizadas no mesmo dia (tempo zero) e ap?s 1, 3, 7, 14, 30 e 60 dias de armazenamento. A avalia??o considerou a diferen?a dos resultados durante o armazenamento em rela??o ao tempo zero. Foi utilizada a t?cnica de head space associada ? cromatografia em fase gasosa com detector de ioniza??o de chama e coluna capilar com fase estacion?ria de polietilenoglicol. As melhores condi??es cromatogr?ficas de an?lise obtidas foram: temperatura de 50?C (coluna), 150?C (injetor) e 250?C (detector), com tempo de reten??o para o etanol de 9,107 ? 0,026 e para o t-butanol (padr?o interno) de 8,170 ? 0,081 minutos, sendo o etanol separado adequadamente do acetalde?do, acetona, metanol e isopropanol, que s?o potenciais interferentes na determina??o do etanol. A t?cnica mostrou linearidade no intervalo de concentra??o de 0,01 e 3,2 g/L (y = 0,8051x + 0,6196; r2 = 0,999). A curva de calibra??o apresentou a seguinte equa??o da reta: y = 0,7542x + 0,6545, com um coeficiente de correla??o linear igual a 0,996. A recupera??o m?dia foi de 100,2%, os coeficientes de varia??o da precis?o intraensaio e interensaio apresentaram valores de no m?ximo 7,3%, o limite de detec??o e quantifica??o foi de 0,01 g/L e apresentou coeficiente de varia??o dentro do permitido. O m?todo anal?tico avaliado no presente trabalho demonstrou ser r?pido, pr?tico e eficiente, atendendo satisfatoriamente aos objetivos do trabalho. O estudo da estabilidade demonstrou diferen?a menor que 20% na resposta obtida nas condi??es de armazenamento e per?odo estipulados, comparada com a resposta obtida no tempo zero e, ao n?vel de signific?ncia de 5%, nenhuma diferen?a estat?stica na concentra??o de etanol foi observada entre as an?lises. Os resultados obtidos refor?am a confiabilidade do m?todo de cromatografia em fase gasosa e das amostras de sangue na pesquisa de etanol, seja na ?rea toxicol?gica, Forense, social ou cl?nica

A presente tese tem por objetivo inicial estudar a reatividade de ésteres de Si, N, S e seus análogos em fase gasosa para obter informações detalhadas do mecanismo destas espécies quando submetidas a ataque nucleofílico, sobretudo no que tange a competição entre as vias de substituição nesses centros e no carbono. Esses estudos são realizados experimentalmente através da técnica de espectrometria de massas por transformada de Fourier e ressonância ciclotrônica de íons (FT-ICR) e amparados por cálculos de estrutura eletrônica. Os resultados obtidos indicam que, para o Si, as alcoxissilanas reagem com os nucleófilos através de um aduto pentacoordenado que desloca, preferencialmente, um alcóxido. De forma minoritária, pode ocorrer o deslocamento de outro ligante gerando silóxidos ou carbânions. Neste estudo, foi caracterizada uma reação inédita de troca de Me por F nos silóxidos mediada por NF3. Os estudos dos ésteres de nitrogênio indicam que as reações de eliminação são mais favoráveis que as de substituição e que a substituição no nitrogênio, apesar de ser considerada mais favorável pelos cálculos, não é observada. Esse comportamento foi elucidado através do uso de dinâmica molecular e indica que o complexo de entrada para a via de reação no nitrogênio não é formado devido à repulsão sofrida pelo nucleófilo pelos oxigênios que rodeiam o centro de N. Resultados teóricos semelhantes foram encontrados para os ésteres de enxofre e, em adição aos resultados experimentais disponíveis, indicam que não só a dinâmica de reação exerce um papel importante nesses sistemas, como também sugerem uma compensação entre o caráter dinâmico e a termoquímica destes sistemas. Para nucleófilos fracos que não são favoráveis do ponto de vista termoquímico, a formação do complexo de entrada não é impedida pela repulsão, dado que esses nucleófilos não costumam ter centros nucleofílicos com carga muito localizada. O oposto ocorre com nucleófilos fortes, que procederiam pelo caminho de substituição no S por uma via praticamente sem barreira, mas não o fazem já que a repulsão do nucleófilo é muito intensa. Em uma segunda etapa a solvatação dos íons F-, Br- e I- foram estudadas na fase gasosa a partir da espectroscopia dissociação no infravermelho. A partir da formação por uma fonte de eletrospray de agregados altamente solvatados, foi possível determinar o efeito dos íons na organização das moléculas de solvente, determinar a mudança da solvatação interna para solvatação de superfície e determinar o número de hidratação em fase gasosa para os íons Br- e F-. Além disso, tanto os resultados experimentais quanto teóricos mostram que a natureza do íon influencia a primeira camada de solvatação e que a carga formal tem um efeito predominante em longo alcance, podendo organizar até centenas de moléculas de solventes. Por fim, realizamos a adaptação do sistema de aquisição do FT-ICR do laboratório. Isso não só confere um sistema atualizado ao nosso instrumento, como possibilita que novos experimentos, como a espectroscopia de íons, possam ser realizados no nosso grupo de pesquisa. / This thesis comprises the study of the reactivity of gas-phase ions in the gas-phase and the structural modifications observed for gas-phase ions as a function of progressive solvation by spectroscopic techniques. In the first part, we describe the gas-phase reactivity of Si, N, and S esters and their analogs towards simple nucleophiles and a detailed analysis of the competition between different reaction channels namely substitution vs. elimination. These studies were carried out by Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR) and supported by theoretical calculations. Our results suggest that alkoxysilanes react with nucleophiles via a pentacoordinated adduct that results in alkoxide displacement as the major reaction channel. The displacement of other ligands can also occur to yield siloxides or carbanions. As part of these studies, we also report a Me/F exchange reaction in siloxide ions mediated by NF3. Results obtained for the nitrogen esters show elimination-type reactions to be the most favorable pathway followed by nucleophilic displacement. No displacement was observed at the nitrogen center in spite of the fact that calculations predict this channel to be the most favorable pathway. This behavior was further explored by ab initio molecular dynamics calculations that show that the entrance complex for the nitrogen pathway is avoided because of the strong electrostatic repulsion exerted by the oxygen atoms as the nucleophile approaches the N center. Similar theoretical results were obtained for the sulfur esters. Comparison of these calculations with the experimental results also suggests that the reaction dynamics play an important role in these systems. Furthermore, we propose that a combination of thermochemical and dynamic balance hinders substitution at the heteroatom. For strong nucleophiles that could undergo substitution at the S center via a barrierless pathway, the reaction is hindered by the strong repulsion experienced by these nucleophiles. In the second part, we study the structure of gas-phase solvated F-, Br- and I- by infrared dissociation spectroscopy. The highly solvated clusters were generated by electrospray ionization and their structures probed to gather information regarding the short and long-range effect of these ions on the solvation network. Solvation parameters such as the number of water molecules needed for a switch from internal to surface solvation and the hydration numbers for F- and Br- were determined. Theoretical and experimental results show that the solvation pattern of the first solvation shell for these ions depends on the nature of the ion while the ion charge prevails in determining the long-range pattern. This pattern effect is shown to prevail up to hundreds of solvent molecules. Finally, a new data acquisition and control system is described for our FT-ICR spectrometer. This system not only updates the original instrument but it also brings in new capabilities to the spectrometer such as the ability to carry out gas-phase ion dissociation spectroscopy.

Neste trabalho, as fragmentações de 2-aroilbenzofuranos e de neolignanas diidrobenzofurânicas (NDB) foram investigadas empregando espectrometria de massas sequencial com ionização por eletrospray (ESI-MS/MS). Os compostos estudados foram sintetizados e, em seguida, suas vias de fragmentação em condições de dissociação induzida por colisão (CID) foram associadas às suas respectivas estruturas. Além das relações estrutura-fragmentação, espectrometria de massas de múltiplos estágios (MSn) e dados termoquímicos, obtidos por Química Quântica Computacional, foram também utilizados para a elucidação das vias de fragmentação. Para os 2-aroilbenzofuranos protonados, os resultados demonstraram que dois íons acílios, provenientes de rearranjos de hidrogênio competitivos, são os mais intensos nos espectros de íons produtos. O íon acílio [M+HC6H6]+ foi o mais intenso para todos os 2-aroilbenzofuranos investigados devido ao fato de que sua decomposição requerer energia crítica maior que a de outras vias de fragmentação competitivas. No caso das NDBs, os resultados indicaram que perdas de CH3OH e CO são comuns aos compostos analisados, tanto na forma protonada como na forma desprotonada. Entretanto, as perdas de CH3OH a partir de NDB protonadas envolvem migração de carga, enquanto que para moléculas desprotonadas, a perda de metanol é um processo remoto à carga. A perda de ceteno (C2H2O) diretamente da molécula protonada é uma via diagnóstica das NDB acetiladas, enquanto que os íons produtos [M+HC3H6O2]+ ou [M+HC6H6O]+ são diagnósticos das NDB que apresentam saturação entre C7 e C8. Para NDBs desprotonadas, íons produtos formados por perdas de CH3 são diagnósticos de grupos metoxila ligados ao anel aromático. A presença do grupo acetil também levou à formação de alguns íons diagnósticos devido à mudança no sítio de desprotonação. Por sua vez, clivagens da cadeia lateral remotas à carga são fragmentações diagnósticas de NDBs que apresentam saturação entre C-7 e C-8. As estruturas dos íons propostos foram suportadas por dados termoquímicos (entalpia e energia de Gibbs). Os resultados deste trabalho contribuem para o conhecimento da química em fase gasosa desses compostos e auxiliarão na identificação dos mesmos diretamente de misturas. / In this work, the fragmentation of 2-aroylbenzofuran and dihydrobenzofuran neolignans (DBN) was investigated using electrospray ionization tandem mass spectrometry (ESI-MS/MS). The studies compounds were synthesized and their fragmentation pathways under collision-induced dissociation (CID) were associated with their respective structures. Besides the structure-fragmentation correlations, multiple-stage mass spectrometry (MSn) and thermochemical data, which were estimated by Quantum Computational Chemistry, were also employed in the elucidation of the fragmentation pathways. For protonated 2-aroylbenzofuran, the results demonstrated that two acylium ions, which arises from two competitive hydrogen rearrangements, are the most intense in the product ion spectra. The acylium ion [M+HC6H6]+ was the most intense for all the investigated 2-aroylbenzofuran, since its decomposition requires a higher critical energy as compared to other competitive fragmentation processes. In the case of DBNs, our results indicated that eliminations of CH3OH e CO are common to the analyzed compounds in their protonated and deprotonated forms. However, eliminations of CH3OH from protonated DBNs involve charge migration, whereas elimination of CH3OH from deprotonated DBNs is a fragmentation remote to the charge site. Elimination of ketene (C2H2O) directly from the protonated molecule is diagnostic for acetylated DBNs, whereas the product ions [M+HC3H6O2]+ or [M+HC6H6O]+ are diagnostic for DBNs displaying a saturated bond between C7 and C8. For deprotonated DBNs, product ions resulting of CH3 losses are diagnostic for methoxyl groups attached to the aromatic ring. The presence of the acetyl group also led to the formation of some diagnostic ions due to the change of the deprotonation site. For compounds that display a saturated bond between C-7 and C-8, cleavages of the side chain of DBNs are also diagnostic. The structures of the proposed ions were supported by thermochemical data (enthalpy and Gibbs energy). The results of this work will contribute to the knowledge of the gas-phase ion chemistry of these compounds and will aid in their identification directly from mixtures.

Neste trabalho, uma série de curcuminoides monocetônicos foram sintetizados por meio da condensação entre acetona e 11 diferentes aldeídos aromáticos. Esses curcuminoides foram posteriormente convertidos em seus álcoois e cetonas saturados correspondentes por meio de reações de hidrogenação catalítica. Os compostos obtidos foram avaliados quanto às suas atividades antimicrobianas frente a um painel representativo de bactérias cariogênicas empregando o método de microdiluição em microplacas. Além disso, as vias de fragmentação em fase gasosa dos curcuminoides monocetônicos protonados foram investigadas por espectrometria de massas sequencial com ionização por eletrospray (ESI-MS/MS) em combinação com dados de massas acuradas, dados de experimentos de espectrometria de massas de estágios múltiplos (MSn) e de troca de deutério, bem como em dados termoquímicos estimados por Química Computacional. Dentre os 31 curcuminoides avaliados, a curcumina A (10), 1E,4E)-1,5-bis(4-hidroxifenil)penta-1,4-dien-3-ona, e o (1E,4E)-1,5-bis(4-hidroxifenil)penta-1,4-dien-3-ona (11), apresentaram a atividade antimicrobiana mais efetiva, com valores de concentração inibitória mínima (CIM) de 50 g/mL contra Streptococcus mutans e de 50 g/mL contra Streptococcus mitis. Os valores de CIM obtidos foram menores que os valores de CIM previamente relatados para a curcumina, que é o análogo -dicetônico do composto 10. As relações estrutura-atividade inferidas sugerem que o grupo hidroxila ligado aos aneis aromáticos e a ligação dupla entre C2-C3 e C2-C3 e o grupo carbonila e C1 são as características responsáveis pela atividade antimicrobiana. Os resultados mostraram que o íon H e o íon acílio D, resultantes de dois rearranjos de hidrogênio competitivos, são os mais intensos no espectro de íons produtos dos curcuminoides protonados. Além da identificação de alguns íons diagnósticos, este trabalho comprovou que a formação de alguns íons produtos ocorreu a partir de um íon intermediário resultante de uma ciclização de Nazarov da molécula protonada, cuja ocorrência foi reportada previamente na literatura. Os dados termoquímicos suportaram as estruturas dos íons propostos e mostraram que a posição da hidroxila fenólica no anel aromático desempenha um papel fundamental sobre a ciclização de Nazarov. Os resultados deste trabalho poderão contribuir futuramente na identificação dos produtos resultante do metabolismo dos estudos in vitro e in vivo sem a necessidade de padrões ou isolamento desses metabolitos / In this work, a series of monoketone curcuminoids were synthesized by condensation between acetone, and 11 (eleven) different aromatic aldehydes. These curcuminoids were subsequently converted to their corresponding saturated alcohols and ketones by means of catalytic hydrogenation reactions. The obtained compounds were evaluated for their antimicrobial activities against a representative panel of cariogenic bacteria using microdilution plating method. In addition, the gas-phase fragmentation pathways of the protonated monoketone curcuminoids were investigated by ionization tandem mass spectrometry (ESI-MS/MS) in combination with accurate mass data, multi-stage mass spectrometry (MSn), and deuterium exchange experiments, as well as in thermochemical data estimated by Computational Chemistry. Among the 31 curcuminoids evaluated, curcumin A (10), (1E,4E)-1,5-bis(4-hydroxyphenyl)penta-1,4-dien-3-one, and (1E,4E)5-bis(4-hydroxyphenyl)penta-1,4-dien-3-one (11) showed the most effective antimicrobial activity, with minimum inhibitory concentration (MIC) values of 50 g/mL against Streptococcus mutans and 50 g/mL against Streptococcus mitis. MIC values of curcumin A (10) were lower than the previously reported MIC values for its -diketone analog of compound 10. The inferred structure-activity relationships indicated that the hydroxyl group attached to the aromatic rings and the double bond between C2-C3 and C2\'-C3 \'and the carbonyl group and C1 are the characteristics responsible for the antimicrobial activity. The results showed that the ion H and the acylium ion D, resulting from two competitive hydrogen rearrangements, are the most intense in the spectrum of proton curcuminoids product ions. Besides the identification of some diagnostic ions, this work proved that the formation of some product ions occured from an intermediate ion resulting from a Nazarov cyclization of the protonated molecule, whose occurrence has been previously reported in the literature. The thermochemical data supported the structures of the proposed ions and showed that the position of the phenolic hydroxyl in the aromatic ring plays a key role in the Nazarov cyclization. The results of this work may contribute in future to the identification of products from the in vitro and in vivo metabolism studies without the need for standards or isolation of these metabolites