The widespread use of pesticides in agriculture has brought many benefits such as, increasing quantity and quality of crops grown. However, there is a concern regarding to the presence of pesticide residues in the consumed manufactured food products. Due to this, it is necessary to monitor pesticides in these products in order to verify compliance with maximum residue limits. Wine is a beverage obtained from grape must, but the grapes grown for this purpose are susceptible to pest attack and the occurrence of fungal diseases. Since the wine quality is related to the grapes quality, its production is dependent on the use of pesticides. Currently, the most useful way to determine the pesticides residues in food is the application of multiresidue methods that allow the determination of several compounds from different classes in a single analytical process. Based on that, the aim of this work was to evaluate two multiresidue methods for the extraction of pesticides in wine, one of them being based on the QuEChERS method and the dispersive liquid-liquid microextraction with the use of demulsifying solvent (SD-DLLME). Parameters that affect the extraction efficiency of both methods were studied and after established the best extraction conditions the methods were validated. The use of ultra-high performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (UHPLC-MS/MS) allowed to perform the determination with high selectivity and sensitivity. For the QuEChERS method, 97 compounds were validated and the limit of quantification of the method (LOQ) ranged from 10 to 20 μg L-1. For SD-DLLME, 74 compounds were validated and LOQ were between 0.1 and 0.2 μg L-1. Among the compounds not validated by SD-DLLME are compounds with polar characteristics, not suitable for this technique. Pesticides residues of different classes were found in the samples the concentrations of 0.8 to 55.3 μg L-1. In view of the results obtained, the use of SD-DLLME proved to be a viable alternative to the QuEChERS method for the multiresidue determination of pesticides in wine. / O uso generalizado de agrotóxicos na agricultura trouxe muitos benefícios em relação ao aumento da quantidade e qualidade das culturas produzidas. Entretanto, existe uma preocupação com relação à presença de resíduos de agrotóxicos nos alimentos e produtos comerciais consumidos. Devido a isso, torna-se necessário o monitoramento de agrotóxicos nesses produtos a fim de verificar a observância dos limites máximos de resíduos. O vinho é uma bebida obtida a partir do mosto da uva, porém as uvas cultivadas para esse fim são suscetíveis ao ataque de pragas e a ocorrência de doenças fúngicas. Uma vez que a qualidade do vinho depende fortemente da qualidade das uvas, a sua produção é dependente do uso de agrotóxicos. Atualmente, a maneira mais útil para determinação de resíduos de agrotóxicos em alimentos é a aplicação de métodos multirresíduo que permitam a determinação de inúmeros compostos, de diversas classes, em um único processo analítico. Pensando nisso, esse trabalho teve como objetivo a avalição de dois métodos de extração multirresíduo de agrotóxicos em vinho, sendo um deles baseado no método QuEChERS e outro na técnica de extração denominada microextração líquido-líquido dispersiva com uso de solvente demulsificante (SD-DLLME). Os parâmetros que afetam a eficiência de extração foram estudados para ambos e depois de encontradas as melhores condições de extração os mesmos foram validados. A determinação por cromatografia líquida de ultra-alta eficiência acoplada à espectrometria de massas em série (UHPLC-MS/MS) permitiu a realização das análises com alta seletividade e sensibilidade. Para o método QuEChERS foram validados 97 compostos sendo que o limite de quantificação do método (LOQm) variou de 10 a 20 μg L-1. Para a SD-DLLME, 74 compostos foram validados e o LOQm entre 0,1 e 0,2 μg L-1. Dentre os compostos que não foram validados pela SD-DLLME estão compostos com características polares, não adequados para essa técnica. Os métodos validados foram utilizados para a determinação de agrotóxicos em amostras de vinho. Foram encontrados resíduos de agrotóxicos de diferentes classes nas concentrações de 0,8 a 55,3 μg L-1. Tendo em vista os resultados obtidos, a utilização da SD-DLLME demonstrou ser uma alternativa viável ao método QuEChERS para determinação multirresíduo de agrotóxicos em vinho.

A análise de fármacos é fundamental nas diversas fases do desenvolvimento farmacêutico, tais como estudos de formulação, estabilidade e controle de qualidade do produto. A rivaroxabana (RIV) é um anticoagulante de uso oral indicado para prevenção da formação de coágulos venosos. A literatura pesquisada apresenta poucos relatos de determinação quantitativa e de estudos de estabilidade do fármaco em comprimidos. E ainda nenhum método analítico em compêndios oficiais Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e validar métodos analíticos para determinação qualitativa e quantitativa da RIV por cromatografia líquida de alta eficiência com detecção por UV e de ultra eficiência com detecção por espectrometria de massas (CLAE-UV e CLUE-EM) e eletroforese capilar (EC). Os resultados encontrados foram adequados conforme o preconizado nos guias oficiais nacionais e internacionais. Foi avaliada também a viabilidade da técnica de eletroforese capilar em microchip para análise de RIV. Através de método desenvolvido por CLAE foi realizado estudo de cinética de degradação e posterior avaliação do potencial tóxico in vitro das amostras de degradação forçada da RIV. A identificação de três produtos de degradação majoritários da RIV, formados a partir de estresse ácido, alcalino e fotolítico, foi realizada por CLUE-EM/EM, possibilitando a proposição da estrutura molecular de cada produto de degradação. O potencial tóxico da RIV antes e depois da exposição à degradação forçada foi avaliado através dos métodos in vitro MTT, Vermelho Neutro, Ensaio Cometa e DNA de baixo peso molecular. Não foram encontrados sinais de dano ao DNA celular, contudo, amostras de RIV expostas ao meio alcalino apresentaram maior redução da viabilidade celular. O trabalho avaliou ainda o perfil de dissolução da RIV em comprimidos baseado nos dados de absorção in vitro conforme modelagem in silico dos dados, estabelecendo uma correlação linear entre a fração absorvida e fração dissolvida. As diferentes metodologias e técnicas desenvolvidas e aplicadas nesse trabalho contribuem para o desenvolvimento do controle de qualidade farmacêutico na direção de ensaios mais confiáveis que garantam a segurança e eficácia de medicamentos. / Drug analysis is critical at various stages of pharmaceutical development, such as formulation studies, stability and quality control products. Rivaroxaban (RIV) is an oral anticoagulant indicated for prevention of thromboembolism. Literature contains few reports of quantitative determination and drug stability studies of RIV on pharmaceutical formulation. Analytical method for RIV quality control are not evaluable on official guides yet. This research work aimed to develop and validate analytical methods for qualitative and quantitative determination of RIV by high and ultra performance liquid chromatography with UV detection mass spectrometry detection (HPLC -UV and UPLC-MS) and capillary electrophoresis (CE). The results were adequate as recommended in national and international official guides. Reliability of RIV analysis by microchip capillary electrophoresis was also assessed. Through the method developed by HPLC degradation kinetic studies were performed, zero order kinetic has better description of RIV degradation behaviour. RIV toxic potential before and after exposure to forced degradation was assessed by in vitro methods of MTT, Neutral Red, Comet Assay, and Low Molecular Weight DNA. There were no signals of DNA damage however, RIV samples exposed to alkaline medium showed increased reduction in cell viability. Identification of RIV degradation products formed after exposure to acid and alkaline media and UVC radiation was performed by UPLC-MS / MS. It was possible to elucidate molecular structures of three major degradation products. This study also assessed the dissolution profile of RIV tablets based on in vitro absorption data, a linear point-to-point correlation was found for fraction absorbed and dissolved. Different methodologies and techniques developed and applied in this work can contribute to the development of pharmaceutical quality towards more reliable tests to ensure safety and efficacy of medicines.

A presença de resíduos de medicamentos antibacterianos em alimentos é um importante problema de saúde pública. Estas substâncias podem estar presentes nos alimentos em níveis inaceitáveis como resultados de práticas produtivas inadequadas. Devido a estas preocupações, são estabelecidos limites máximos de resíduos para estas substâncias (LMRs). No caso das sulfonamidas, este valor de LMR refere-se à soma do princípio ativo e de todos seus metabólitos. Neste trabalho, identificam-se e caracterizam-se metabólitos de sulfaquinoxalina (SQX) em diversas espécies animais. Dentro do processo investigativo, foram realizados estudos comparativos de métodos de extração, processos de validação e determinação de efeito de matriz. Foi elaborado e proposto um modelo para a priorização de fármacos baseado em análise de risco e discutiu-se o panorama atual da presença de resíduos de sulfonamidas em amostras ambientais. A investigação da formação de metabólitos de SQX in vitro e in vivo levaram à identificação de três compostos, dois deles ainda não descritos na literatura: N4-acetil-SQX, SQX-OH e N4-acetil-SQX-OH. O perfil de formação destes compostos em diversas espécies animais foi analisado e discutido. / The presence of antibacterial drugs residues in food is an important public health issue. These substances can be present in food at unacceptable levels due to inappropriate veterinary practices. Because of that, maximum residue levels (MRL) are established for these compounds. In the sulfonamide drugs case, this value corresponds to the sum of parent drug and their metabolites. In the present work, sulfaquinoxaline (SQX) metabolites were identified and characterized in several animal species. Inside that investigation process, several studies were developed about extraction methods, validation processes and matrix effects determination. A model for drugs residues prioritization based on risk analysis was proposed. Also, the state-of-art of sulfonamides residues analysis in environmental samples was discussed. The in vivo and in vitro investigation of SQX metabolites formation lead us to the identification of 3 compounds, 2 of them previously unreported: N4-acetyl-SQX, SQX-OH and N4-acetyl-SQX-OH. The formation profile of these compounds in several animal species was analyzed and discussed.

Os agrotóxicos, quando presentes na água, são definidos como micropoluentes: mesmo em baixas concentrações, conferem à água características de toxicidade. Aponta-se o RS como o quarto estado do Brasil com maior volume de vendas anuais de agrotóxicos, chegando a mais de 50 mil toneladas por ano. Desde 2014 está em vigência no território gaúcho uma portaria estadual que acrescenta a exigência de 46 parâmetros de agrotóxicos no padrão de potabilidade da água, além dos 27 já exigidos pela portaria nacional. Neste trabalho, 89 pesticidas foram avaliados conforme três métodos teóricos de predição de risco de contaminação em mananciais subterrâneos e superficiais: índice Ground Ubiquity Score (GUS), método Screening da USEPA e método de GOSS, baseados nas propriedades físico-químicas dos pesticidas. Nos anos de 2015 e 2016, foram realizadas 143 coletas de água para consumo humano em 45 municípios da bacia hidrográfica do Alto Jacuí (G-50), a que possui a maior taxa de aplicação de agrotóxicos do estado, para análises de vigilância através de laboratório contratado, envolvendo os 89 pesticidas presentes na portaria nacional e estadual. Em paralelo, 183 pesticidas presentes em uma solução-padrão foram empregados no desenvolvimento de um novo método de análise multiresíduos, com etapas de pré-tratamento por filtração seguidas por extração em fase sólida e LC-MS/MS, aplicada para os três maiores municípios da G-50 (Carazinho, Soledade e Cruz Alta) em amostras de água bruta e tratada, durante quatro períodos de aplicação de agrotóxicos dos principais cultivos agrícolas da região. Dos pesticidas mencionados nas portarias nacional e estadual, 12 foram classificados com o maior risco de contaminação tanto em água superficial e subterrânea de acordo com os três métodos teóricos empregadas. Nas análises de vigilância foi detectado permetrina em Carazinho e alaclor em Espumoso. No método desenvolvido, 75 pesticidas foram validados de acordo com os critérios propostos e atingiram limites de detecção (LD) e limites de quantificação (LQ) que variaram de 10 a 300 ng L-1. Na aplicação do método nas coletas dos três municípios da G-50 não houve detecção de nenhum pesticida. / Agrochemicals, when present in water, are defined as micropollutants, thus giving the water toxic characteristics, even at low concentrations. The Rio Grande do Sul state in Brazil was found to rank fourth in annual agrochemical sales in the country, surpassing 50 thousand tons per year. A state regulation in effect in the RS state since 2014 requires the inclusion of 46 new agrochemical parameters concerning the standards for potable drinking water, in addition to 27 existing parameters mandated by national ordinance. Seventy-five pesticides were evaluated based on three theoretical methodologies of contamination risk prediction in underground and surface water sources, by measuring the physicochemical properties of pesticides: GUS index, USEPA screening method and Goss method. In 2015 and 2016, 143 water samples were collected from sources of potable water in 45 municipalities located in the Alto Jacuí river basin, a region which has the highest pesticide application rate in the RS state. A private laboratory analyzed samples from 89 pesticides present in the national and state regulation. Paralely, 183 pesticides were evaluated by a new multi-residue analysis method. Filtration was conducted in the pre-treatment steps, followed by a solid phase extraction liquid chromatography coupled with mass spectrometry analysis (SPE-LC-MS/MS) of raw and treated water samples from the three largest G-50 municipalities (Carazinho, Soledade and Cruz Alta), during the four pesticide application periods of the main crops cultivated in the region. Twelve pesticides were classified as of high risk in terms of contamination for both surface and groundwater, in accordance with the three theoretical methodologies implemented. During analysis of the surveillance data collected, the pesticides permethrin and alachlor were found in Carazinho and Espumoso, respectively. Through the methodology developed, 75 pesticides were evaluated according to the criteria proposed, reaching lower detection limit (LD) and quantification limit (LQ) ranging from 10 to 300 ng L-1, respectively. During the implementation of the methodology for sample collections in the three G-50 municipalities, no pesticides were detected.

A presença de resíduos de medicamentos antibacterianos em alimentos é um importante problema de saúde pública. Estas substâncias podem estar presentes nos alimentos em níveis inaceitáveis como resultados de práticas produtivas inadequadas. Devido a estas preocupações, são estabelecidos limites máximos de resíduos para estas substâncias (LMRs). No caso das sulfonamidas, este valor de LMR refere-se à soma do princípio ativo e de todos seus metabólitos. Neste trabalho, identificam-se e caracterizam-se metabólitos de sulfaquinoxalina (SQX) em diversas espécies animais. Dentro do processo investigativo, foram realizados estudos comparativos de métodos de extração, processos de validação e determinação de efeito de matriz. Foi elaborado e proposto um modelo para a priorização de fármacos baseado em análise de risco e discutiu-se o panorama atual da presença de resíduos de sulfonamidas em amostras ambientais. A investigação da formação de metabólitos de SQX in vitro e in vivo levaram à identificação de três compostos, dois deles ainda não descritos na literatura: N4-acetil-SQX, SQX-OH e N4-acetil-SQX-OH. O perfil de formação destes compostos em diversas espécies animais foi analisado e discutido. / The presence of antibacterial drugs residues in food is an important public health issue. These substances can be present in food at unacceptable levels due to inappropriate veterinary practices. Because of that, maximum residue levels (MRL) are established for these compounds. In the sulfonamide drugs case, this value corresponds to the sum of parent drug and their metabolites. In the present work, sulfaquinoxaline (SQX) metabolites were identified and characterized in several animal species. Inside that investigation process, several studies were developed about extraction methods, validation processes and matrix effects determination. A model for drugs residues prioritization based on risk analysis was proposed. Also, the state-of-art of sulfonamides residues analysis in environmental samples was discussed. The in vivo and in vitro investigation of SQX metabolites formation lead us to the identification of 3 compounds, 2 of them previously unreported: N4-acetyl-SQX, SQX-OH and N4-acetyl-SQX-OH. The formation profile of these compounds in several animal species was analyzed and discussed.

Orientador: Gilberto de Nucci / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-14T20:52:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_RenatoMedeiros_M.pdf: 5432076 bytes, checksum: abb10d1ceb928cd0c634eae336f2d154 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Esta dissertação irá focar na avaliação da bioequivalência de duas formulações do Losartan Potássico (50mg) comprimidos de liberação imediata (Losartan do Laboratório Cristália Ltda, Brasil, como formulação teste e Cozaar® da Merck Sharp & Dohme Farmacêutica Brasil como formulação referência). A bioequivalência foi conduzida usando um estudo aberto, randomizado, cruzado de duas fases com um intervalo de washout de 1 semana. Foram utilizados 25 voluntários de ambos os sexos. As amostras de plasma foram obtidas sobre um período de 24 horas. As concentrações plasmáticas do Losartan e seu metabolito ativo Losartan Ácido foram determinadas por cromatografia líquida de fase reversa acoplada à espectrometria de massa (LC-MS-MS), com modo de ionização electrospray negativo usando o monitoramento de múltiplas reações (MRM). Das curvas de concentração plasmática versus o tempo para Losartan e Losartan Ácido, os seguintes parâmetros farmacocinéticos foram obtidos: AUClast, AUCo-inf e Cmax. Resultados: A média geométrica e o respectivo intervalo de confiança de 90% Losartan / Cozaar® para o Losartan foram: 92,9% (82,2 - 105,0%) para Cmax,, 99,0% (92,5 -105,9%) para AUClast, e 99,1% (92,7 - 105,8%) para AUC0-M,. Alem disso, a média geométrica e a respectivo intervalo de confiança de 90% Losartan / Cozaar® para o Losartan Ácido foram: 98,5% (91,5 - 106,0%) para Cmax, 97,9% (93,3 - 102,7%) para AUClast, e 98,1% (93,5 - 102,9%) para AUC0-M Utilizando um IC de 90% para AUClast, AUC0-M e Cmax dentro do intervalo de 80125% proposto pelo FDA (USA). As duas formulações foram bioequivalentes para a taxa e velocidade de absorção, para o medicamento Losartan 50 mg comprimidos de liberação imediata. Além disso, não foi apresentada nenhuma diferença significante entre a determinação de bioequivalência entre o Losartan e o Losartan Ácido, portanto, futuras bioequivalências, deste medicamento, poderão ser realizadas apenas para o Losartan, sendo assim mais discriminatório / Abstract: This dissertation focus in the evaluation of the bioavailability of two formulations of potassium losartan immediate release tablet 50mg (Losartan from Laboratórios Cristália Ltd., Brazil, as a test formulation and Cozaar® from Merck Sharp & Dohme Farmacêutica Ltd., Brazil as a reference formulation). The bioequivalence study was conducted using an open, randomized, in a two-period crossover design and a one week washout period. Plasma samples were obtained over a 24hour interval. The concentrations of losartan and its active metabolite losartan acid were analyzed by combined reversed phase liquid chromatography and tandem mass spectrometry (LC-MS-MS) with negative ion electrospray ionization using a selected ion monitoring method. From the losartan and losartan acid plasma concentrations vs. time curves the following pharmacokinetic parameters were obtained: AUClast, AUC0-inf and Cmax. Results: the geometric mean and respective 90% confidence interval (CI) of Losartan / Cozaar® losartan percent ratios were 92.9% (82.2 - 105.0%) for Cmax, 99.0 (92.5 - 105.9%) for AUClast, and 99.1% (92.7 - 105.8%) for AUC0-M. Furthermore, the geometric mean and respective 90% confidence interval (CI) of Losartan / Cozaar® losartan acid percent ratios were 98.5% (91.5 - 106.0%) for Cmax, 97.9 (93.3 - 102.7%) for AUClast, and 98.1% (93.6 -102.9%) for AUC0 -inf. Since the 90% CI for Cmax, AUClast and AUC0-M were within the 80-125% interval proposed by the US-Food and Drug Administration. It was concluded that the potassium losartan immediate release 50 mg tablet was bioequivalent to the Cozaar® immediate release 50 mg tablet, according to both the rate and extent of absorption. Since there were no significant differences in the bioequivalence assessed by either losartan or losartan acid, future bioequivalence studies on losartan may be performed by quantifying losartan alone as the parent compound is more discriminative / Mestrado / Mestre em Farmacologia

A ifosfamida é um pró-fármaco que apresenta um átomo de fósforo quiral, disponível na clínica como mistura racêmica dos enantiômeros(+)-(R)-ifosfamida e (-)-(S)-ifosfamida para a utilização na quimioterapia. O objetivo do presente estudo foi o de avaliar a disposição cinética dos enantiômeros da ifosfamida em plasma de pacientes portadoras de câncer de colo do útero. As pacientes investigadas (n=6) receberam 2,5 g/m2 de ifosfamida racêmica administrada como infusão de 12 horas, sendo coletadas amostras de sangue imediatamente antes da administração e em 6, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18, 20 e 22 horas após a administração do fármaco. Os enantiômeros da ifosfamida foram quantificados por LC-MS/MS, sendo separados na coluna OD-R em aproximadamente 14 min empregando como fase móvel mistura de acetonitrila e água (20:80) adicionada de 0,2% de ácido fórmico. O método é linear no intervalo de 1-100 ?g de cada enantiômero/mL de plasma a partir de extrações de alíquotas de 25 ?L de plasma, compatíveis com a aplicação em farmacocinética de infusão de curta duração da ifosfamida em pacientes com câncer de colo do útero.A disposição cinética da ifosfamidaéenantiosseletiva, com observação de maiores valores de AUC (437,31 vs349,18 h.?g/mL) e menores valores de clearance(4,17 vs5,22 L/h) para o enantiômero(+)-(R)-ifosfamida. / The prodrugifosfamide has a chiral phosphorus atom, and is available clinically as a racemic mixture of the enantiomers (+)-(R)-ifosfamide and (-)-(S)-ifosfamide for use in chemotherapy. The aim of this study was to evaluate the kinetic disposition of the enantiomers of ifosfamide in plasma of patients with cancer of the cervix. The investigated patients (n = 6) received 2.5 g/m2 of racemic ifosfamide administered as infusion of 12 hours and blood samples were collected immediately before administration and at 6, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18, 20 and 22 hours after drug administration. The enantiomers of ifosfamide were quantified by LC-MS/MS and were separated in an OD-R column in about 14 min using as mobile phase a mixture of acetonitrile and water (20:80) plus 0.2% of formic acid. The method is linear within the range of 1-100 mg of each enantiomer/mL of plasma from extractions of 25 mL aliquots of plasma, suitable for the application in pharmacokinetics of short duration infusion of ifosfamide in patients with cervical cancer. The kineticdisposition of ifosfamide is enantioselective, with observation of higher values of AUC (437.31 vs 349.18 h.?g/mL) and lower values of clearance (4.17 vs 5.22 L/h) for the enantiomer (+)-(R)-ifosfamide.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aims to validate an analytical multi-mycotoxin method using UPLC-MS/MS for 12 mycotoxins determination in wheat and maize matrices. The parameters evaluated for the validation were: calibration curve and linearity, limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), accuracy (recovery%), precision (RSD %) and matrix effect. The extraction of mycotoxins was performed using the modified QuEChERS method, whereby were used 12.5 g of slurry (suspension between sample and water), 4.5 g MgSO4 anhydrous and 10 ml of acidified acetonitrile at 1% acetic acid. After method validation, it was used to search, quantitatively, the occurrence of mycotoxins in 646 samples, 476 samples of wheat (the field trials, exported and imported grain type, grain processing and their fractions (flour and bran) and flour collected in supermarkets) and 170 samples of maize (grain exported type, flour collected in supermarkets, grains and brewer for the manufacture of animal feed). The results were satisfactory for all evaluated parameters, thus showing that the method validated for the matrices of wheat and maize, it is effective to determine these 12 mycotoxins studied. The matrix effect for some mycotoxins was outside the range -20 to +20%. These results for some analytes were compensated by matrix-mached calibration. All were contaminated by at least one of 12 mycotoxins in the study, regardless of origin. The mycotoxin DON was predominantly found in wheat samples, while fumonisin were determined in maize. In the field trials, factors such as genotype, environment and fungicide treatment had influence on DON concentration. Wheat grain for exportation and imported from Argentina had DON contamination in all samples. In wheat for exportation, also been determined contamination for FB1, FB2, ZEN and OTA. There is evidence that this is the first study to report the presence of fumonisins in Brazilian wheat, since it was not found other reports in the literature. In the sub-products of milling was observed redistribution of DON, a decreased concentration in white flour and increased in bran fraction when compared to the initial concentration in the grain, showing that this process is not effective for mycotoxins removal. It was determined DON and ZEN mycotoxins in flour samples purchased either in the city of Cruz Alta as Santa Maria as well. In maize samples for exportation was observed concomitant contamination by DON, ZEN, FB1 and FB2 and AFLA B1. In maize flour samples collected from supermarkets all samples were contaminated with fumonisins. Besides fumonisins evidenced the presence of DON, ZEN and AFLA B1 in some samples. Samples destined for the production of animal feed were determineted with aflatoxins (B1, B2, G1, G2), fumonisins (B1 and B2), DON and ZEN, and in some samples, the concentrations were higher than Brazilian MRL. The extraction method combined with modern chromatographic technique for the determination of analytes, were effective for the analysis of mycotoxins in wheat and maize. Even in concentrations below the legal limits, human been exposure to mycotoxins can occur constantly. Monitoring of mycotoxins in foods is extremely important for public health, seeking quality to make healthy products available at all points of the supply and commercial chain. / O trabalho teve por finalidade validar um método analítico multimicotoxinas empregando UPLC-MS/MS para determinação simultânea de 12 micotoxinas em matrizes de trigo e milho. Os parâmetros avaliados para validação do método foram: curva analítica e linearidade, limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ), exatidão (recuperação%), precisão (RSD%) e efeito matriz. A extração das micotoxinas foi realizada empregando o método QuEChERS modificado, no qual foram utilizados 12,5 g de slurry (suspensão entre amostra e água), 4,5 g MgSO4 anidro e 10 mL de acetonitrila acidificada a 1% com ácido acético. Após a validação do método, o mesmo foi empregado para pesquisar, quantitativamente, a ocorrência de micotoxinas em 646 amostras, sendo 476 amostras de trigo (ensaios a campo, grãos tipo exportação e importação, grãos para processamento e respectivas frações (farinha e farelo) e farinhas comercializados em supermercados) e 170 amostras de milho (grãos tipo exportação, farinhas coletadas em supermercados, grãos e quirera destinados à fabricação de ração animal). Os resultados obtidos foram satisfatórios para todos os parâmetros avaliados, mostrando desta forma, que o método validado para as matrizes de trigo e milho, é eficaz para determinar as 12 micotoxinas em estudo. O efeito matriz, para algumas micotoxinas ficou fora da faixa de -20 a +20%. Esse efeito pronunciado para alguns analitos foi compensado pela calibração por superposição da matriz. Este método pode então ser utilizado para avaliação das amostras, em que todas apresentaram contaminação por pelo menos uma das 12 micotoxinas estudadas, independente da origem. A micotoxina DON foi predominantemente encontrada em amostras de trigo, enquanto fumonisinas foram as micotoxinas predominante determinadas em milho. Nos ensaios a campo, fatores como genótipo, ambiente e tratamento fungicidas tiveram influência sobre as concentrações de DON. Grãos de trigo tipo exportação e importados da Argentina apresentaram contaminação por DON em todas as amostras. Em trigo tipo exportação, também foi determinado contaminação por FB1, FB2, ZEN e OTA. Há evidências de que este seja o primeiro trabalho a relatar a presença de fumonisinas em trigo brasileiro, visto que não foi encontrado outros relatos na literatura. Nos subprodutos derivados da moagem foi verificado redistribuição de DON, com redução das concentrações na farinha branca e incremento na fração farelo, quando comparados a concentração inicial no grão, evidenciando que tal processo não é eficaz para eliminação de micotoxinas. Foram determinadas as micotoxinas DON e ZEN em amostras de farinhas adquiridas tanto na cidade de Cruz Alta quanto de Santa Maria. Nas amostras de milho tipo exportação foi evidenciada contaminação concomitante por DON, ZEN, FB1 e FB2 e AFLA B1. Nas amostras de farinha de milho coletadas em supermercados todas estavam contaminadas por fumonisinas. Além de fumonisinas foi evidenciado a presença de DON, ZEN e AFLA B1 em algumas amostras. Em amostras destinadas a fabricação de ração animal foi determinada aflatoxinas (B1, B2, G1, G2), fumonisinas (B1 e B2), DON e ZEN, sendo que em alguns casos, as concentrações foram superiores aos limites tolerados pela legislação brasileira. O método de extração, aliado com a técnica cromatográfica para determinação dos analitos mostraram-se eficientes para a análise de micotoxinas em trigo e milho. Mesmo em concentrações abaixo dos limites legais, a exposição humana a micotoxinas pode ocorrer constantemente. O monitoramento de micotoxinas em alimentos é de extrema importância para a saúde pública, visando a disponibilização de produtos de qualidade em todos os pontos da cadeia produtiva e comercial.

The concern for pharmaceutically active compounds (PhACs) as contaminants in the environment and the need to assess their environmental risk have greatly increased since the early nineties. Among PhACs, antibiotics and antiviral drugs are of important concern due to their role in growing antibiotic and antiviral drugs resistance among pathogenic bacteria and influenza viruses, respectively. Besides resistance issue, the compounds may upset sensitive ecosystems as they are designed to be highly bioactive. Clinically-important antibiotics are virtually ubiquitous contaminants in sewage water and surface water. Notably, recent emergence of novel influenza and use of anti-influenza drugs (specially Tamiflu®) during seasonal influenza、 influenza epidemics and for future pandemic are of emerging concern. Every year seasonal influenza epidemic causes tens of millions of respiratory illnesses and 250, 000 to 500, 000 deaths worldwide. WHO (World Health Organization) recommend the use of antiviral drug Tamiflu® during pandemic, as they are easy to use. Currently only Japan uses over eighty percent of Tamiflu® prescribed globally during common seasonal influenza. It is a fact that a huge amount of antiviral drugs and antibiotics ( for post infection cure of respiratory illness) will be used during an influenza pandemic and will arrive to sewage treatment plants (STPs).Unfortunately, these compounds behaviors are mostly unknown in both conventional and advanced STPs. The exposure of antiviral drug in the wild fowl gut and its implications for hastening the generation of antiviral-resistance in avian influenza viruses are also an emerging issue. The major objective of this thesis work was to investigate the occurrence of antibiotics and antiviral drugs in sewage treatment plants and their fate in different sewage treatment plants. The specific objectives were as follows: (a) to established appropriate analytical method for the selected antibiotics and antiviral drugs in sewage treatment plants, (b) to investigate the occurrence and removal of antibiotics and antiviral drugs in sewage treatment plants differ in technology and operation conditions; and (c) to predicts environmental concentration of the target compounds during a pandemics and appraisal of appropriate technology to reduce the risk associated with widespread use under pandemic conditions. In this study we selected twenty antibiotics: one beta-lactam: ampicillin; four macrolides: azithromycin, clarithromycin and roxithromycin; five quinolones: ciprofloxacin, enrofloxacin, levofloxacin, nalidixic acid and norfloxacin; two tetracycline: tetracycline and oxytetracycline; five sulfonamides: sulfadimethoxine, sulfadimizine, sulfamerazine, sulfam- ethoxazole and sulfamonomethoxine; and four others: lincomycin, novobiocin, salinomycin and trimethoprim. Oseltamivir Carboxylate (OC), the active metabolite of oseltamivir phosphate (Tamiflu®) and amantadine (AMN) were selected as antiviral drugs. This dissertation consists of nine chapters: Chapter I describe the background and objective of the study and chapter II represent a brief literature review. In Chapter III, analytical methods for selected antibiotics and antiviral drugs (for the first time) in water and wastewater were described. In Chapter IV, the occurrences and fate of antibiotics in sewage treatment plants were investigated in Japan and China. Clarithromycin was detected in the highest concentration in influent (1129 to 4820　ng/L), followed by azithromycin (160 to 1347　ng/L), levofloxacin (255 to 587　ng/L) and norfloxacin ( 155 to 486 ng/L) and sulfamethoxazole (159 to 176ng/L) in Japan. Ozonation as tertiary treatment of secondary effluent for wastewater reclamation provided significant elimination of antibiotics. Fifty present of the selected antibiotics were removed over eighty percent during ozonation. There was no elimination of antibiotics in dissolve phase during ultra filtration. From Chapter IV a hypothesis was drawn on antibiotics removal and its relation with longer sludge retention time (SRT) in STPs and in Chapter V the role of nitrifier in antibiotics removal was evaluated to verify the hypothesis established from Chapter IV. Nitrifying activated sludge (NAS) can biodegrade the tested antibiotics with different biodegradation rate between　2.74 to 9.95 L/gSS/d. Sulfamethoxazole and sulfamerazine degraded faster than trimethoprim, clarithromycin and enrofloxacin. In Chapter VI, occurrence of antiviral drugs in sewage water discharge and in river water in Japan was conducted during seasonal influenza epidemic and their fate in different sewage treatment facilities were evaluated in Chapter VII. This is the fist findings of antiviral (anti-influenza) drugs in the environment in the world and for the first time the removal mechanism in STPs was elucidated. Finally, it was observed that only primary and secondary treatment processes in STPs were not sufficient to remove these compounds significantly. Overall OC and AMN removal in STP with ozonation as tertiary treatment was 90% and 96% respectively. In ozonation batch experiment, Chapter VIII, ( feed ozone gas concentration 4.0mg/L, ozone gas flow rate 0.23L/min to maintain ozone feed rate of 0.6 mg/L/min), it was observed that AMN and OC concentration decreased linearly with time in all the experiments conducted and it can be, therefore, said that the degradation reactions follow pseudo first-order reaction. The k'O3 (pseudo first-order rate constant for O3) of AMN was 0.596/min (0.00993/sec), and OC was 0.524 /min (0.008725/sec) and over 99% removal within 10min. Chapter VIII described the predicted OC and antibiotics concentration in STPs influent, secondary effluent, after advance tertiary treatment (ozonation) and receiving water during a pandemic with three expected infection scenario ( according to US CDC FluAid model 2.0) in Kyoto city. Both antiviral drugs and antibiotics pose an environmental risk associated to there widespread use during a future pandemic. Ozonation as tertiary treatment can provide a technological solution to reduce the ecotoxicological effect of antibiotics and antiviral drugs uses during a pandemic. In a full scale STP, the antiviral drugs (OC and AMN) reduction were over 90% from secondary effluent after ozonation during seasonal influenza outbreak in Kyoto city in 2008/2009. Finally, (1) analytical methods for commonly used antibiotics and antiviral drugs in water sample was developed with an excellent precision and accuracies, (2) both antibiotics and antiviral drugs were detected in environmental sample, and their behavior in STPs were elucidated. Antivirals in this study were the first time findings in sewage water. This study will provide a surrogate for planning a pandemic preparedness action plan for sewage treatment pants for ecotoxicological risk management. / Kyoto University (京都大学) / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第14931号 / 工博第3158号 / 新制||工||1474(附属図書館) / 27369 / UT51-2009-M845 / 京都大学大学院工学研究科都市環境工学専攻 / (主査)教授 田中 宏明, 教授 伊藤 禎彦, 教授 藤井 滋穂 / 学位規則第4条第1項該当

Kyoto University (京都大学) / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第15364号 / 工博第3243号 / 新制||工||1488(附属図書館) / 27842 / 京都大学大学院工学研究科都市環境工学専攻 / (主査)教授 田中 宏明, 教授 藤井 滋穂, 教授 米田 稔 / 学位規則第4条第1項該当