Cette étude porte sur la réalisation de biocapteurs et la mise au point d'un système d'analyse par injection en flux continu (FIA). Ces systèmes sont destinés au dosage de composés polluants présents dans l'eau, notamment de pesticides organophosphorés et de carbamates. Ces biocapteurs associent une électrode de pH et une membrane enzymatique. Différentes techniques d'immobilisation des cholinestérases (acétylcholinestérase et butyrylcholinestérase) sur des membranes polyamide pré-activées, par piégeage dans un gel polymère et sur des membranes en toile de Nylon™ sont d'abord présentées. Ensuite, l'optimisation des conditions opératoires et la comparaison de leurs performances sont examinées. Des capteurs enzymatiques à réponse rapide, pour le dosage de substrat, sont réalisés grâce à une nouvelle technique d'immobilisation d'enzyme sur électrode de verre (Brevet français F-9011630, 1990). L'innovation de cette technique réside dans le dépôt par vaporisation d'un agent réticulant sur l'extrémité sensible de l'électrode de verre. Une simulation mathématique de la réponse de ces biocapteurs permet d'apprécier les quantités d'enzyme immobilisées. Un système FIA basé sur l'inhibition de l'acétylcholinestérase immobilisée au sein d'un réacteur tubulaire à une rangée de billes, est mis au point pour le dosage des organophosphates et des carbamates. Plusieurs paramètres opératoires sont d'abord optimisés. Ce système est ensuite appliqué au dosage d'insecticides contaminant accidentellement l'eau de mer. La réactivation, dans le réacteur, de l'enzyme inhibée permet sa réutilisation de nombreuses fois.

?rea de concentra??o: Qu?mica Anal?tica. / Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-01-06T17:04:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) debora_aparecida_rocha_moreira.pdf: 1871735 bytes, checksum: 71403ce90b6b32e48e7c18b312d74e32 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-01-07T11:59:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) debora_aparecida_rocha_moreira.pdf: 1871735 bytes, checksum: 71403ce90b6b32e48e7c18b312d74e32 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-07T11:59:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) debora_aparecida_rocha_moreira.pdf: 1871735 bytes, checksum: 71403ce90b6b32e48e7c18b312d74e32 (MD5) Previous issue date: 2015 / A colchicina (CO) ? um medicamento utilizado no tratamento da artrite gotosa com a??o anti-inflamat?ria. Este medicamento pertence a uma classe de compostos chamados de baixo ?ndice terap?utico, cuja dose t?xica ? muito pr?xima da dose terap?utica. Assim, a determina??o de CO em formula??es farmac?uticas e em fluidos biol?gicos ? de maior import?ncia para o controle de qualidade nos estudos farmac?uticos e farmacol?gicos na condu??o da elimina??o da droga. Neste contexto, o presente trabalho apresenta m?todos simples, r?pidos e de baixos custos para determina??o de CO em formula??es farmac?uticas e urina por amperometria de m?ltiplos pulsos (MPA) com an?lise de inje??o em fluxo, sistema (FIA), usando eletrodo de diamante dopado com boro (BDD). O estudo foi realizado em diferentes eletr?litos, Britton-Robinson de pH que variou de 2 a 12, solu??o de hidr?xido de s?dio e ?cido sulf?rico, ambos na concentra??o de 0,1 mol L-1. As melhores condi??es para o eletr?lito de suporte foi em ?cido sulf?rico 0,1 mol L-1, em que a CO apresentou processos de oxida??o em 1,20 e 1,41 V e uma redu??o de detec??o em -0,9 V. MPA foi baseado na aplica??o potencial dos dois impulsos de: (1) para a oxida??o de CO e (2) para a redu??o do produto gerado, o qual foi utilizado para a determina??o das amostras de f?rmacos. Assim, no sistema FIA-MPA foram aplicados pulsos potenciais de 1,7 V / 500 ms e -1,1V / 30 ms. Os demais par?metros foram otimizados como: taxa de fluxo e volume da amostra em 4,5 mL min-1 e 330 ?L, respectivamente. Sob estas condi??es, foi obtida duas faixas lineares de 0,1 ? 2,0 ? mol L-1 e 20 x 10-5 a 500 x 10-4 mol L-1 com coeficiente de correla??o linear de 0,992 e 0,998, respectivamente. O limite de detec??o obtido foi de 2,14 x 10-8 mol L-1 para o CO. O desvio padr?o relativo de inje??es consecutivas de 10 respostas sobre a concentra??o de CO de 1,0 x 10-4 mol L-1 foi de 1,28% em -1.1 V. O sistema foi validado em compara??o com o m?todo oficial (HPLC / UV). Os resultados das recupera??es obtidas por meio do m?todo proposto para ambas as amostras foram pr?ximo a 100%. Portanto, o m?todo proposto por FIA-MPA utilizando eletrodo BDD pode ser aplicado com sucesso para a determina??o de CO em amostras de urina e farmac?uticas, com vantagens em rela??o ao m?todo oficial e outros m?todos descritos na literatura. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2015. / ABSTRACT The Colchicine (CO) is a drug used in treatment of gouty arthritis with anti-inflammatory action. This medication belongs to a class of compounds called low therapeutic index, whose toxic dose is much close to the therapeutic dose. Thus, the determination of CO in pharmaceutical formulations and in biological fluids is of the utmost importance for the quality control in pharmaceutical and pharmacological studies in conducting the elimination of the drug. In this context, the present work presents simple, fast and low-cost methods for determination of CO in pharmaceutical formulations and urine by multiple-pulse amperometric (MPA) with flow-injection analysis (FIA) system using boron-doped diamond (BDD) electrode. Study was carried out in different electrolytes, Britton-Robinson buffer pH ranging from 2 to 12, sodium hydroxide solution and sulfuric acid, both at a concentration of 0.1 mol L-1. The best conditions for the support electrolyte was sulfuric acid 0.1 mol L-1, where the CO showed oxidation processes at 1.20 and 1.41 V and one of reduction at -0.9 V. MPA detection was based on the potential application of two pulses: (1) for oxidation of CO and (2) for reduction in the generated product, which was used for the determination of the drug in the samples. Thus, in the FIA-MPA system were applied potential pulses of 1.7 V / 500ms and -1.1V / 30ms. The other parameters were optimized as: flow rate and sample volume in 4.5 mL min-1 and 330 ?L, respectively. Under these conditions, it was achieved two linear ranges of 0.1 to 2.0 ?mol L-1 and of 20 to 500 ?mol L-1 with great linear correlation coefficient for both ranges 0.992 and 0.998 respectively. The limit of detection obtained was of 2.14 x 10-8 mol L-1 for CO. Relative standard deviation of injections of 10 consecutive responses on CO concentration of 1.0 x 10-4 mol L-1 was 1.28% at -1.1 V. The system was validated in comparison with the official method (HPLC / UV). The results of the recoveries obtained through the proposed method for both samples are around 100%. Therefore, the method proposed by FIA-MPA using BDD electrode can be successfully applied for the determination of CO in pharmaceutical and urine samples, with advantages in relationship official method and others methods described in the literature.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-09-14T16:34:31Z No. of bitstreams: 1 Tese Mariangela V Lopes.pdf: 3032469 bytes, checksum: 36404d46d79768ab384fb49c544f496e (MD5) / Approved for entry into archive by NUBIA OLIVEIRA (nubia.marilia@ufba.br) on 2016-09-14T20:43:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Mariangela V Lopes.pdf: 3032469 bytes, checksum: 36404d46d79768ab384fb49c544f496e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-14T20:43:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Mariangela V Lopes.pdf: 3032469 bytes, checksum: 36404d46d79768ab384fb49c544f496e (MD5) / Neste trabalho, foram desenvolvidos procedimentos e sistemas automatizados para o controle de qualidade de carnes e produtos cárneos quanto à presença de aditivos (NO2- e NO3-), degradação (evolução de H2S), presença de adulterante (SO3-) e riscos de contaminação pela capacidade sortiva de metais. O desenvolvimento destes procedimentos vem contrapor as metodologias clássicas recomendadas pelos órgãos oficiais brasileiros. Os métodos e procedimentos aqui desenvolvidos obedecem às recomendações da Química Analítica moderna, as quais priorizam precisão, exatidão, sensibilidade, custos operacionais, versatilidade, robustez, rastreabilidade, minimização de resíduos e produtividade analítica. O sistema de analise por injeção em fluxo (FIA), para análise seletora e discriminatória de H2S evoluído pela carne, foi desenvolvido baseado no método do azul de metileno. O emprego da multicomutação, associado à câmara de pervaporação, conferiu versatilidade ao sistema com produtividade analítica de 30 determinações h-1. Paralelo a isto, foi realizada uma avaliação da degradação de carnes empregando a espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) para averiguação das condições de conservação de carnes. Os resultados foram concordantes para as duas metodologias (NIR e FIA), sendo possível detectar indícios de deterioração após 30 min de exposição da carne à atmosfera em temperatura ambiente. O desenvolvimento de sistema em fluxo para análise seqüencial de NO2- e NO3-, em produtos cárneos, utilizando câmara de tubos concêntricos (CTC) foi baseado no método de Greiss. A CTC proporcionou a divisão da zona da amostra, facilitando as determinações seqüenciais de NO2- e NO3-. A subzona da amostra que passava pelo tubo central da CTC resultava apenas na determinação do NO2-. A amostra que passava pelo tubo externo (coroa) da CTC, percolava grãos de cádmio coperizado, resultando na redução do NO3- existente à NO2-. Este sistema ofereceu boa sensibilidade para a quantificação dos analitos, apresentando limites de detecção de 0,018 e 0,036 mg L-1 para NO2- e NO3-, respectivamente. O procedimento proposto atingiu produtividade analítica de 120 determinações h-1. O desenvolvimento de sistema automatizado em fluxo para análise discriminatória de sulfito em carnes foi baseado no método da p-rosanilina. Foi empregado câmara de permeação gasosa, onde o SO3- presente na amostra, permeava através de membrana de PTFE para a reação com o reagente cromogênico. O sistema foi satisfatório para screening analysis, com produtividade analítica de 12 determinações h-1. A capacidade sortiva de metais pela carne bovina foi também avaliada. Foi avaliado o contato estático da carne com soluções de referência de Cd e Pb, preparadas com água de torneira, a pH 6. Foi empregada válvula multiportas, com oito canais para execução dos experimentos, enquanto que metais foram determinados por ICP OES. Os resultados indicaram um elevado poder sortivo, cerca de 80% para ambos os metais, evidenciando risco potencial de contaminação para as carnes submetidas a práticas inadequadas de abate e comercialização / In the present work automated systems and procedures to control the quality of meats and meat products had been developed, in concern to the additive presence (NO2- and NO3-), degradation (H2S evolution) and presence of adulterating species (SO32-). Also the metal sorption capacity on meat was evaluated. The development of these methods comes to oppose classical methods recommended by brazilian official agencies. The developed procedures follow the recommendations of the modern Analytical Chemical, which prioritizes the precision, exactness, sensitivity, traceability, robustness, reduced operational costs, lesser production of residue and raised analytical productivity. The flow analysis (FIA) procedure to discriminate H2S in meat sample was developed based on methylene blue method. Multicommutation, associated to gas permeation conferred versatility to the system with analytical throughput of 30 determinations h-1. Parallel to this, the spectroscopy in the near infrared region (NIR) was carried out to evaluate meat degradation. A flow system for sequential NO2- and NO3- analysis in meat products, using concentric tubes chamber (CTC) was based on the Greiss method. The CTC provides the division of sample zone, permitting the sequential analysis. The sample sub zone that passed for the central pipe of the CTC resulted in the determination of the NO2-. The sample that passed through external CCP pipe, percolated the cadmium column, allowing the reduction of the NO3- to NO2-. This system offers sensitivity in the quantification of anilities with detection limits of 0.036 for NO3- and 0.018 mg L-1 for NO2-, reaching 120 determinations h-1. The flow system for the screening analysis of SO32- in meat sample was based on p-rosanilne method. Chamber for gas permeation was employed. The system revealed efficient for screening analysis with analytical throughput of 12 determination h-1. The metal sorption capacity on meat was evaluated. The investigated species comprised Cd and Pb from solutions prepared with tap water at pH 6. In the experimental set, it was employed an eight channels multiport valve in order to prepare part of the samples, while the metal determinations was carried out by using ICP OES technique. The results obtained demonstrated an expressive retention capacity of meat for Cd2+ and Pb2+ ions with percentages ca. 80% (m/m) for both metals, indicating the potential risks related to the consumption of meat submitted to inappropriate conditions of abattoir, handling, storage and commercialization.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-09T19:31:01Z No. of bitstreams: 1 MoisesVieiraDeMelo_TESE.pdf: 3298262 bytes, checksum: 6c8131d4ccbb84ead6360566fbd11a1e (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-10T23:52:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MoisesVieiraDeMelo_TESE.pdf: 3298262 bytes, checksum: 6c8131d4ccbb84ead6360566fbd11a1e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T23:52:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MoisesVieiraDeMelo_TESE.pdf: 3298262 bytes, checksum: 6c8131d4ccbb84ead6360566fbd11a1e (MD5) Previous issue date: 2012-07-09 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Este trabalho experimental mapeou a qualidade de fios de algod?o produzidos em duas ind?strias t?xteis distintas, de acordo com as refer?ncias USTER? para avalia??o da qualidade de um fio. Os resultados das m?dias de pilosidade H de amostras de fios representativas de cada produ??o di?ria foram testados usando ANOVA por meio da ferramenta estat?stica Statgraphics? Centurion XVI. Um mapa de pilosidade H foi projetado e constru?do sistematicamente para avaliar a qualidade de fios de algod?o NE 30/1 cardados malharia produzidos durante toda a vida de viajantes, deslizando continuamente a 28 m/s e 42 m/s em dois filat?rios, com 528 e 1.480 fusos, constituindo dois sistemas, A e B, respectivamente. Ensaios tribol?gicos de abras?o foram projetados e executados em Laborat?rio a 3,5 m/s, exercendo sete n?veis de press?o de contato de Hertz para simular a zona de contato do sistema anelviajante nitretado e analis?-la por Microscopia Eletr?nica de Varredura para identificar mecanismos de desgaste desenvolvidos nos corpos-de-prova. Foram nitretados por duas condi??es distintas de processamento, C e D, lotes de 100 viajantes nitretados, para o sistema de fia??o A e 740 viajantes nitretados (esquemas C e D) para o sistema B, os quais foram ensaiados experimentalmente, para comparar aos resultados da qualidade dos fios de algod?o obtidos pelos viajantes convencionais. Par?metros peri?dicos da Rugosidade Superficial, Rsm, e n?o-perI?dicos, Ra, Rq e Rz, da borda dos viajantes nitretados, ou n?o, na zona de contato com o fio produzido, foram medidos por AFM, Microscopia de For?a At?mica, em duas condi??es, Novos e Desgatados ap?s a sua vida em servi?o. O Mapa de Pilosidade H desenvolvido nesta Tese mostrou ser uma ferramenta ?til para uma ampla visualiza??o da funcionalidade do viajante, da relev?ncia da nitreta??o a plasma e da evolu??o da rugosidade superficial durante a sua vida em servi?o. Os viajantes nitretados a plasma demonstraram um aumento da vida em servi?o de 14 DIAS PARA 63 DIAS e produziram fios de algod?o NE 30/1 cardados malharia com 39% de pilosidades H menor que aqueles obtidos pelos viajantes convencionais que duraram 17 dias em servi?o. / This experimental investigation concerning to cotton yarn quality was conducted in two different textile industries according to USTER? yarn quality benchmarks. The results of the Hairiness H of yarn samples representing each diary production were tested using ANOVA by means of Statgraphics? Centurion XVI statistical tool. A hairiness H map was designed and systematically constructed for evaluate the quality of NE 30/1 Cotton Carded Knitting Yarns produced during all the life of travelers running continuously at 28 m/s and 42 m/s in two ring spinning machines, with 528 and 1,480 spindles, so constituting two systems, A and B, respectively. Tribological abrasion tests were designed and performed in Laboratory at 3.5 m/s in order to simulate Hertzian contact pressures since severe to moderate range for simulate the contact zone of the ring-traveller system and analyze by Scanning Electron Microscopy their main wear mechanisms. Ion nitrided travellers were obtained by two different processing conditions, C and D, to compose lots of 100 nitrided travellers for A spinning machine system and 740 nitrided travellers (C and D schemes) for B system and were experimentally tested in comparison with conventional travellers. Periodical Surface Roughness, Rsm, and Nonperiodical Ra, Rq and Rz parameters of nitrided and conventional travellers, in the Position of Yarn Bath, i.e., the contact zone between the traveller and the yarn, were measured by Atomic Force Microscopy (AFM), in two conditions, new and worn after their service life. The Hairiness H Map developed in this thesis showed is a useful tool for a broad visualization of the traveller functionality, the relevance of its surface treating and the evolution of the surface roughness during its service life. The nitrided travellers demonstrated longer life and they produced NE 30/1 Cotton Carded Knitting Yarns with lower H hairiness that those obtained by conventional travellers.

Virtualization on top of high-performance servers has enabled the virtualization of network functions like caching, deep packet inspection, etc. Such Network Function Virtualization (NFV) is used to dynamically adapt to changes in network traffic and application popularity. We demonstrate how the combination of Software Defined Networking (SDN) and NFV can support the parallel operation of different Internet architectures on top of the same physical hardware. We introduce our architecture for this approach in an actual test setup, using CloudLab resources. We start of our evaluation in a small setup where we evaluate the feasibility of the SDN and NFV architecture and incrementally increase the complexity of the setup to run a live video streaming application. We use two vastly different protocol stacks, namely TCP/IP and NDN to demonstrate the capability of our approach. The evaluation of our approach shows that it introduces a new level of flexibility when it comes to operation of different Internet architectures on top of the same physical network and with this flexibility provides the ability to switch between the two protocol stacks depending on the application.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Lately numerous studies have been performed to design composite monocoques with high strength and low weight for various student level racing contests. The objective of this paper is to develop an insightful methodology to design and de veloped a light-weight composite monocoque. The monocoque is designed to pass the mandatory static load tests laid down by the International Automobile Feder ation (FIA)Formula 3. These Formula 3 tests are considered the baseline of the desired structural integrity of the composite monocoque. The presented design tech nique emphasises on a monocoque developed for Sports Car Club of America (SCCA) races. The three standard load tests performed on the monocoque are Survival Cell Side test, Fuel Tank test and Side Intrusion test. A sandwich layup of bi-directional woven carbon/epoxy prepreg and aluminium honeycomb is optimized for minimum weight while predicting the unknown properties of layup and ensuring the mono coque doesnt experience failure. The approach intends to achieve minimum weight with high torsional rigidity and is capable of being used for the design and analysis of any kind of formula type composite monocoque.

Nesta tese foram desenvolvidos sensores amperométricos baseados em porfirinas supramoleculares e hidróxido de níquel nanoestruturado e estabilizado na fase alfa, bem como novos materiais baseados em hidróxidos mistos de níquel e cobalto nanoetruturados e estabilizados na fase alfa. Também, um analisador FIA amperométrico, foi desenvolvido em colaboração com o Laboratório de Instrumentação Analítica do IQ-USP, para a determinação e quantificação de SO2 livre em amostras reais, como vinhos, águas de coco e sucos de frutas. Os sensores amperométricos baseados em porfirinas supramoleculares foram empregados na determinação de SO2 livre, presente em sucos de frutas e águas de coco, utilizando um sistema FIA amperométrico. O sistema FIA amperométrico foi constituído de um injetor manual, uma cela amperométrica em fluxo integrada a uma unidade de difusão de gases e um fluxo de uma solução de ácido sulfúrico e de uma solução de eletrólito. Possíveis interferentes como ácido ascórbico, catecol, glicose e benzoato de sódio foram avaliados antes de iniciar as análises das amostras reais. Os resultados das análises foram comparados com o método oficial Monier-Williams. Os níveis de SO2 livre encontrados nas amostras estavam de acordo com o que é preconizado pela Legislação Brasileira. Os eletrodos de FTO, modificados com hidróxido de níquel estabilizado na fase alfa, foram utilizados como sensores amperométricos para a determinação de glicose, usando um sistema FIA amperométrico. Estes sensores apresentaram excelentes respostas lineares em concentrações inferiores a 100 µM. Ainda estes sensores têm apresentado uma sensibilidade específica muito elevada para a glicose, provavelmente associada com a sua natureza nanoestruturada, e consequêntemente sua área superficial aumentada. No entanto o eletrodo modificado apresentou uma tendência de mudar de fase, da fase meta-estável alfa para a fase termodinamicamente estável beta, com o aumento da concentração de glicose. Novos materiais baseados em hidróxidos mistos de níquel e cobalto estabilizados na fase alfa também foram desenvolvidos. A partir de técnicas como difratometria de raio-x e Microbalança Eletroquímica de Cristal de Quartzo (MECQ) foi possível determinar a fase polimórfica dos materiais. Técnicas como AFM e MEV demonstraram que estes materiais são formados por nanopartículas com tamanhos de 5 nm. Estes nanomateriais apresentaram uma maior quantidade de carga específica, em comparação com o hidróxido de níquel puro. E por último um analisador FIA amperométrico automatizado foi desenvolvido para a realização de análises de SO2 livre em amostras líquidas. Este analisador é composto por reservatórios de soluções, sistema de amostragem, sistema de propulsão das soluções, cela FIA amperométrica integrada a uma unidade de difusão de gases, um sensor amperométrico, além de placas controladoras, mini-potenciostato e um software para controlar o equipamento. Uma elevada reprodutibilidade foi alcançada para análises sequenciais de uma amostra, mas quando a amostra foi trocada a reprodutibilidade foi muito baixa, sendo necessário mais desenvolvimento do sistema FIA automatizado nesta área. / New nanomaterials based on mixed nickel and cobalt hydroxides stabilized in the alpha phase, as well as amperometric sensors based on supramolecular porphyrins and stabilized alpha nickel hydroxide were developed in this thesis. An amperometric FIA sulfite analyzer was also developed in colaboration with of Group of Analytical Instrumentation of IQ-USP, for determination of free SO2 present in liquid samples such as wine, coconut water and fruit juices. The amperometric FIA system is constituted by manual injector, amperometric FIA cell with integrated gas diffusion unit and amperometric sensor based on supramolecular porphyrins, whereas sulfuric acid and electrolyte were used as reactive and carrier solution. Some species such as ascorbic acid, cathecol, glucose and sodium benzoate were evaluated as possible interferents before starting the analyses of real samples. The results were compared with those obtained with the official Monier-Williams method. The concentrations of free SO2 found in fruit juices and coconut water were in accordance with Brazilian law. The amperometric FIA sensors for determination of glucose were based on FTO electrodes modified stabilized alpha nickel hydroxide, which presented excellent linear responses at concentrations below 100 µM. These sensors have shown a very high specific sensitivity for glucose probably associated with their nanostructured nature, and consequent enhanced surface area. Nevertheless, the electrode material was shown to have an increasing tendency to change from alpha to the beta phase as function of the glucose concentration. New materials based on mixed nickel and cobalt hydroxides, stabilized in the alpha phase was prepared and characterized by techniques such as X-ray diffraction, thermogravimetric analysis and Electrochemical Quartz Crystal Microbalance to determine their polymorphic phase. The nanostructured nature of the mixed nickel and cobalt hydroxide materials was confirmed by microscopy techniques such as AFM and SEM. These new materials showed a high specific charge, in fact higher than of nanostructured stabilized alpha nickel hydroxide. An amperometric FIA sulfite analyzer system for liquid samples consisting of solution reservoirs, a sampling system, a solution propulsion system, an amperometric FIA cell with integrated gas diffusion unit, an amperometric sensor based on supramolecular porphyrins, in addition to controller boards, a mini-potentiostat and control software, was developed and tested for determination of free SO2. High reproducibility was achieved for sequential analyses of a sample but the reproducibility after exchange of samples was relatively low, needing further developments in the sampling system.

Submitted by MICHAEL PÉREZ RODRÍGUEZ null (michaelpr@iq.unesp.br) on 2016-09-16T20:43:06Z No. of bitstreams: 1 TESE MICHAEL VERSÃO FINAL.pdf: 4495815 bytes, checksum: 5d4a4f8ffcd143bb08ad336b289fe7ab (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-09-22T14:44:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 perezrodriguez_m_dr_araiq_par.pdf: 1340231 bytes, checksum: 9e639833f42ff1e6fc87e7f9f965f8fc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-22T14:44:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 perezrodriguez_m_dr_araiq_par.pdf: 1340231 bytes, checksum: 9e639833f42ff1e6fc87e7f9f965f8fc (MD5) Previous issue date: 2016-08-26 / Pró-Reitoria de Pós-Graduação (PROPG UNESP) / Este trabalho descreve o desenvolvimento de métodos analíticos ambientalmente mais amigáveis utilizando sistemas de screening e procedimentos de análise por injeção em fluxo para a detecção e quantificação de antibióticos, da classe das tetraciclinas, em amostras de medicamentos veterinários e alimentos de origem animal como leite bovino e suplementos de ovos. Os métodos desenvolvidos foram baseados na reação de acoplamento diazo obtida entre as tetraciclinas e o ácido p-sulfanílico diazotado em meio básico, resultando na formação de azo compostos com máximos de absorção em torno de 435 nm, permitindo determinar esses antibióticos por espectrofotometria. As condições analíticas foram otimizadas através de análise multivariada utilizando planejamentos experimentais fatoriais e o desempenho dos métodos propostos foi avaliado através de parâmetros como linearidade, efeito matriz, precisão, exatidão, limite de detecção, limite de quantificação, recuperação e estudo de interferências. O primeiro trabalho desenvolvido fez uso de um procedimento de injeção em fluxo contínuo para a rápida determinação de tetraciclinas em formulações veterinárias comerciais, visando maior eficiência no controle de qualidade na indústria farmacêutica. Na sequência, foi desenvolvido um método de screening mediante análise por injeção em fluxo empregando uma cela capilar de longo caminho óptico (LWCC) para a detecção de resíduos de tetraciclinas em amostras de leite bovino, sem a necessidade de passos de extração dispendiosos e demorados ou complicados tratamentos de amostras. Finalmente, um novo método de microextração líquido-líquido dispersiva assistida por ultrassom (US-DLLME) foi desenvolvido para a simples, rápida e eficiente extração de resíduos de tetraciclinas a partir de amostras de suplemento de ovos e, posterior análise por injeção em fluxo baseada em uma cela capilar de longo caminho óptico (LWCC), empregando um banho de aquecimento com controle de temperatura. Os métodos descritos apresentaram importantes características como simplicidade operacional, possibilidade de automação, rapidez e baixo custo das análises. Além disso, estes métodos seguiram os princípios da química verde, de modo que permitiram realizar determinações ambientalmente mais limpas, através da redução considerável do consumo de reagentes e amostras, evitando ou minimizando o emprego de solventes tóxicos. Também, os métodos desenvolvidos para a análise de resíduos mostraram excelente desempenho para aplicação no controle de qualidade dos produtos alimentares estudados na indústria alimentícia, a fim de proteger os consumidores. / This work describes the development of environmentally friendly analytical methods using screening systems and flow injection procedures for detection and quantification of tetracycline antibiotics in veterinary pharmaceuticals and animal-derived foods such as bovine milk and egg-based protein supplements. The developed methods were based on the diazo coupling reaction between the tetracyclines and diazotized p-sulfanilic acid in basic medium, resulting in the formation of azo compounds that present maximum absorption around 435 nm, which allows determining these antibiotics by spectrophotometry. The analytical conditions were optimized by means of multivariate analysis using factorial experimental designs. Performance of the proposed methods was assessed through parameters such as linearity, selectivity, precision, accuracy, detection limit, quantification limit, matrix effect and recovery. The first developed work used a continuous flow injection procedure for the rapid determination of tetracyclines in commercial veterinary formulations, aiming greater efficiency in quality control in the pharmaceutical industry. Thereafter, it was developed a screening method by flow injection analysis using a liquid waveguide capillary cell (LWCC) for detecting tetracyclines residues in bovine milk samples, without the need for expensive extraction steps that are time-consuming or complicated sample treatments. Finally, a new ultrasound-assisted dispersive liquid-liquid microextraction (US-DLLME) method was developed for simple, rapid, and efficient extraction of tetracyclines residues from egg supplement samples, followed by flow injection analysis based on a liquid waveguide capillary cell (LWCC), using a controlled temperature heating bath. The described methods presented important features such as operational simplicity, possibility of automation, quickness and low cost of the analysis. Furthermore, these methods followed the principles of green chemistry, making possible to perform environmentally cleaner determinations, due to the considerable reduction of reagents and samples consumption, avoiding or minimizing the use of toxic solvents. Besides, the methods developed for residues analysis showed excellent performance for application in the food industry for quality control of the studied food products in order to protect consumers.

Nesta tese foram desenvolvidos sensores amperométricos baseados em porfirinas supramoleculares e hidróxido de níquel nanoestruturado e estabilizado na fase alfa, bem como novos materiais baseados em hidróxidos mistos de níquel e cobalto nanoetruturados e estabilizados na fase alfa. Também, um analisador FIA amperométrico, foi desenvolvido em colaboração com o Laboratório de Instrumentação Analítica do IQ-USP, para a determinação e quantificação de SO2 livre em amostras reais, como vinhos, águas de coco e sucos de frutas. Os sensores amperométricos baseados em porfirinas supramoleculares foram empregados na determinação de SO2 livre, presente em sucos de frutas e águas de coco, utilizando um sistema FIA amperométrico. O sistema FIA amperométrico foi constituído de um injetor manual, uma cela amperométrica em fluxo integrada a uma unidade de difusão de gases e um fluxo de uma solução de ácido sulfúrico e de uma solução de eletrólito. Possíveis interferentes como ácido ascórbico, catecol, glicose e benzoato de sódio foram avaliados antes de iniciar as análises das amostras reais. Os resultados das análises foram comparados com o método oficial Monier-Williams. Os níveis de SO2 livre encontrados nas amostras estavam de acordo com o que é preconizado pela Legislação Brasileira. Os eletrodos de FTO, modificados com hidróxido de níquel estabilizado na fase alfa, foram utilizados como sensores amperométricos para a determinação de glicose, usando um sistema FIA amperométrico. Estes sensores apresentaram excelentes respostas lineares em concentrações inferiores a 100 µM. Ainda estes sensores têm apresentado uma sensibilidade específica muito elevada para a glicose, provavelmente associada com a sua natureza nanoestruturada, e consequêntemente sua área superficial aumentada. No entanto o eletrodo modificado apresentou uma tendência de mudar de fase, da fase meta-estável alfa para a fase termodinamicamente estável beta, com o aumento da concentração de glicose. Novos materiais baseados em hidróxidos mistos de níquel e cobalto estabilizados na fase alfa também foram desenvolvidos. A partir de técnicas como difratometria de raio-x e Microbalança Eletroquímica de Cristal de Quartzo (MECQ) foi possível determinar a fase polimórfica dos materiais. Técnicas como AFM e MEV demonstraram que estes materiais são formados por nanopartículas com tamanhos de 5 nm. Estes nanomateriais apresentaram uma maior quantidade de carga específica, em comparação com o hidróxido de níquel puro. E por último um analisador FIA amperométrico automatizado foi desenvolvido para a realização de análises de SO2 livre em amostras líquidas. Este analisador é composto por reservatórios de soluções, sistema de amostragem, sistema de propulsão das soluções, cela FIA amperométrica integrada a uma unidade de difusão de gases, um sensor amperométrico, além de placas controladoras, mini-potenciostato e um software para controlar o equipamento. Uma elevada reprodutibilidade foi alcançada para análises sequenciais de uma amostra, mas quando a amostra foi trocada a reprodutibilidade foi muito baixa, sendo necessário mais desenvolvimento do sistema FIA automatizado nesta área. / New nanomaterials based on mixed nickel and cobalt hydroxides stabilized in the alpha phase, as well as amperometric sensors based on supramolecular porphyrins and stabilized alpha nickel hydroxide were developed in this thesis. An amperometric FIA sulfite analyzer was also developed in colaboration with of Group of Analytical Instrumentation of IQ-USP, for determination of free SO2 present in liquid samples such as wine, coconut water and fruit juices. The amperometric FIA system is constituted by manual injector, amperometric FIA cell with integrated gas diffusion unit and amperometric sensor based on supramolecular porphyrins, whereas sulfuric acid and electrolyte were used as reactive and carrier solution. Some species such as ascorbic acid, cathecol, glucose and sodium benzoate were evaluated as possible interferents before starting the analyses of real samples. The results were compared with those obtained with the official Monier-Williams method. The concentrations of free SO2 found in fruit juices and coconut water were in accordance with Brazilian law. The amperometric FIA sensors for determination of glucose were based on FTO electrodes modified stabilized alpha nickel hydroxide, which presented excellent linear responses at concentrations below 100 µM. These sensors have shown a very high specific sensitivity for glucose probably associated with their nanostructured nature, and consequent enhanced surface area. Nevertheless, the electrode material was shown to have an increasing tendency to change from alpha to the beta phase as function of the glucose concentration. New materials based on mixed nickel and cobalt hydroxides, stabilized in the alpha phase was prepared and characterized by techniques such as X-ray diffraction, thermogravimetric analysis and Electrochemical Quartz Crystal Microbalance to determine their polymorphic phase. The nanostructured nature of the mixed nickel and cobalt hydroxide materials was confirmed by microscopy techniques such as AFM and SEM. These new materials showed a high specific charge, in fact higher than of nanostructured stabilized alpha nickel hydroxide. An amperometric FIA sulfite analyzer system for liquid samples consisting of solution reservoirs, a sampling system, a solution propulsion system, an amperometric FIA cell with integrated gas diffusion unit, an amperometric sensor based on supramolecular porphyrins, in addition to controller boards, a mini-potentiostat and control software, was developed and tested for determination of free SO2. High reproducibility was achieved for sequential analyses of a sample but the reproducibility after exchange of samples was relatively low, needing further developments in the sampling system.

The main aim of this study is to combine the sol-gel technology and renewable surface flow injection analysis (RS-FIA) techniques for iron speciation and determination. Thus the home-made FIA system, which consists of 2 syringe pumps and 3 multi-position selection valves, is modified with two flow cells (magnetic cell and jet ring cell) in order to be suitable for renewable surface flow injection technique. All the computer programs used for flow injection analysis are modified to control the whole system automatically. Two different types of solid phase extraction materials are used for the speciation of iron in aqueous systems. Magnetic beads coated with primary amino groups are utilized for the determination of Fe (III). The magnetic bead reactor is created within the flowing stream by retaining the magnetic beads with a home-made electromagnet. The elution cycle for Fe (III) is done with 0.1 M EDTA solution and determined on-line by transferring to an atomic absorption spectrometer. The spent beads are collected off-line and regenerated. For the preconcentration of Fe (II), ferrozine doped sol-gel beads are prepared as reactive and disposable surfaces. These beads are handled by the system equipped with a jet ring cell which is connected on-line to a portable UV-VIS fiber optic spectrometer. Amino sol-gel and ferrozine-doped sol-gel beads are prepared using sol-gel technology and characterized by using surface techniques. Their performances in preconcentration and speciation of iron and the influence of different experimental parameters such as pH, the sequence of reagents, reactor lengths and reaction periods on the flow system are investigated. Renewable surface flow injection analysis is performed by either bead injection or sequential bead injection methods.