O presente estudo objetivou desenvolver um método para determinação simultânea de fármacos antineoplásicos por cromatografia líquida de ultra performance acoplada ao espectrômetro de massas em tandem (UHPLC-MS/MS), para ser aplicado no monitoramento de superfícies de trabalho, em locais de manipulação dessas substâncias químicas. Os compostos alvos foram a ciclofosfamida (CP), a doxorrubicina (DOXO), o docetaxel (DOC) e a 5-fluoruracila (5-FU), escolhidos em função do seu uso e/ou considerados indicadores de exposição aos antineoplásicos. O metotrexato (MTX) também foi avaliado, todavia não foram obtidos resultados satisfatórios para esse composto, nas condições otimizadas para os outros analitos. As análises foram realizadas no modo de ionização positivo, exceto para a 5-FU, e monitoramento de reação múltipla (MRM). A separação cromatográfica foi realizada em 15 minutos, utilizando coluna Shim-pack® XR-ODS C18 (100 x 3,0 mm, 2,2 μm) e uma pré-coluna similar, gradiente de eluição, para a fase móvel, ácido fórmico 0,1% em água e acetonitrila, em uma vazão de 0,3 mL min-¹. As transições de massa, utilizadas para quantificação, seletivamente monitoradas para cada composto, foram: 261,0 > 140,0 m/z para CP; 830,3 > 304,0 m/z para DOC; 544,1 > 396,9 m/z para DOXO e 129,1 > 42,1 m/z para o 5-FU. O método analítico validado foi linear, apresentando r² ≥ 0,9939, no intervalo avaliado de 5 a 300 μg L-¹, para CP e de 10 a 300 μg L-¹, para DOC, DOXO e 5-FU; preciso, com valores de desvios-padrão relativos menores que 15%, para todas as concentrações e todos os analitos estudados. Os limites de detecção e de quantificação foram determinados entre 0,5-1,3 ng mL-¹ e 1,7-4,3 ng mL-¹, respectivamente. Após análise de 54 superfícies, adicionadas com os analitos, em uma quantidade de 150, 250 e 500 ng, as recuperações médias obtidas foram entre 59,9-104,8%, com erros-padrão relativos de até ±6%. Os resultados obtidos, no presente estudo, sugerem que o método desenvolvido é adequado para identificar, simultaneamente, quatro, dos cinco, antineoplásicos estudados, constituindo uma promissora e importante ferramenta analítica para o monitoramento da exposição ocupacional a tais fármacos. / The present study aimed to develop a method for simultaneous determination of antineoplastic drugs by ultra performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometer (UHPLC-MS/MS), to be applied in monitoring work surfaces, in handling locations of these chemicals. The targed compounds were the cyclophosphamide (CP), the docetaxel (DOC), the doxorrubicin (DOXO) and the 5-fluorouracil (5-FU), chosen according to their use and/or considered exposure indicators to antineoplastics. The methotrexate (MTX) was also evaluated, but satisfactory results were not obtained for this compound, under optimized conditions for other analytes. The analyses were carried out in the positive ionization mode, except for the 5-FU, and multiple reaction monitoring (MRM). The chromatographic separation was performed in 15 minutes using Shim-pack® XR-ODS C18 column (100 x 3,0 mm, 2,2 ƒÊm) and a similar pre-column, gradient elution, to the mobile phase, formic acid 0,1% and acetonitrile, at a flow rate of 0,3 mL min-¹. The mass transitions used to quantify selectively monitored for each compound, were: m/z 261,0 > 140,0 for CP; m/z 830,3 > 304,0 for DOC; m/z 544,1 > 396,9 for DOXO and m/z 129,1 > 42,1 for 5-FU. The validated analytical method was linear, with r² . 0,9939, in the assessed range of 5 to 300 ng mL-¹, for CP and of 10 to 300 ng mL-¹, for DOC, DOXO and 5-FU; accurate, with relative standard deviations lower than 15%, for all concentrations and all studied analytes. The limits of detection and quantification were determined from 0,5-1,3 ng mL-1 and 1,7-4,3 ng mL-¹, respectively. After analysis of 54 surfaces, spiked with the analytes, in a quantity of 150, 250 and 500 ng, the obtained mean recoveries were between 59,9-104,8%, with relative standard errors of up to ±6%. The obtained results, in this study, suggest that the developed method is suitable to identify, simultaneously, four, of the five, studied antineoplastics, becoming a promising and important analytical tool for the occupational exposure monitoring to these drugs. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

A análise de compostos orgânicos em matrizes complexas requer a aplicação de metodologias com boa seletividade e detectabilidade, que levem a resultados confiáveis. Baseando-se nesta demanda, a química analítica tem proposto soluções viáveis e inovadoras para tornar esses ensaios mais dinâmicos. Dentre elas podemos destacar as técnicas cromatográficas, a espectrometria de massas e os sistemas multidimensionais. Acompanhando este desenvolvimento, sorventes seletivos como os polímeros de impressão molecular (MIP), os materiais de acesso restrito (RAM), os polímeros de impressão molecular de acesso restrito revestidos com monômeros hidrofílicos (RAMIP) e os polímeros de impressão molecular de acesso restrito revestidos com monômeros hidrofílicos e albumina sérica bovina (RAMIP-BSA) vêm sendo adotados com sucesso no preparo de amostras. Neste contexto, essa tese de doutorado teve como objetivo sintetizar, caracterizar e avaliar as potencialidades do emprego de diferentes tipos de polímeros molecularmente impressos na extração fármacos em amostras biológicas, bem como associar estes materiais a técnicas de preparo de amostras online à cromatografia e/ou espectrometria de massas. O primeiro artigo trata de um estudo comparativo de polímeros de impressão molecular seletivos a beta- bloqueadores. Os polímeros foram sintetizados pelo método de precipitação utilizando ácido metacrílico como monômero funcional, hidróxi-etilmetacrilato e glicidil dimetacrilato, como comonômeros hidrofílicos, etilenoglicol dimetacrilato como agente de ligação cruzada, 2,2-azoisobutironitrila como iniciador radicalar e acetonitrila como solvente. Parte dos materiais obtidos foi revestida com BSA (albumina sérica bovina). Os polímeros foram caracterizados e pode-se concluir que a maneira pela qual a síntese dos materiais é conduzida influencia na forma e tamanho de partículas e que a adição de co-monômeros hidrofílicos, bem como o revestimento com BSA não altera a estrutura química dos mesmos. Os estudos de adsorsão mostraram que os polímeros alcançam o equilíbrio de adsorção em 60 min, que o revestimento com BSA não altera o perfil de adsorção dos mesmos, que é evidente a diferença de adsorção entre polímeros impressos e não impressos e que o modelo que melhor se adequa, a fim de descrever o perfil de adsorção, é o modelo de Langmuir. O RAMIP foi o polímero que melhor adsorveu os beta-bloqueadores, comparado à MIP, MIP-BSA (polímero molecularmente impresso revestido com BSA) e RAMIP-BSA, sendo esta a razão pela qual ele foi escolhido para o desenvolvimento da metodologia que é trazida no segundo artigo, no qual beta-bloqueadores são analizados em urina para monitoramento de doping. No método desenvolvido, uma pré-coluna de HPLC vazia foi preenchida com RAMIP e utilizada para a montagem de um sistema Column Switching acoplado à espectrometria de massas. As fases móveis utilizadas foram tampão formiato de amônio 10 mmol L-¹, como fase de carregamento e recondicionamento e uma solução ácido fórmico 0,01% - metanol (v/v) na proporção 30:70 (v/v) como fase de eluição e lavagem; ambas a uma vazão de 0,4 mL min-¹. O sistema foi utilizado para a extração online e simultânea de oxprenolol (1,0-75,0 µg L-¹), atenolol, propranolol, nadolol, pindolol, labetalol e metoprolol (todos na faixa de 3,0-50,0 µg L-¹), em amostras de urina. O coeficiente de correlação foi superior a 0,99 para todos os analitos. O método foi otimizado, validado e apresentou todos os parâmetros em conformidade com o que exigido pela legislação. No terceiro artigo um RAMIP seletivo a antidepressivos tricíclicos foi sintetizado pelo método in bulk, usando amitriptilina como molécula modelo, ácido metacrílico como monómero funcional e glicidilmetacrilato como co-monômero hidrofílico. Posteriormente, foi realizada a abertura do anel epóxido e o polímero foi recoberto com BSA. Uma pré-coluna de HPLC foi preenchida com RAMIP-BSA e foi acoplada a um detector de ultravioleta/visível e a um espectrômetro de massas. Foram usadas água como fase de carregamento e recondicionamento e uma solução aquosa de ácido acético a 0,01% (v/v) - acetonitrila 30:70 (v/v) como fase de eluição. O sistema foi utilizado para a extracção online e identificação/quantificação de nortriptilina, desipramina, amitriptilina, imipramina, clomipramina (faixa de 15,0 a 500,0 µg L-¹), simultaneamente, a partir de amostras de plasma. O coeficiente de correlação foi superior a 0,99 para todos os analitos. Os valores de desvio padrão relativo variaram de 1,34% a 19,13% para precisão intra-dias e de 1,32% a 19,77% para precisão inter-dias. Os valores de erro relativo variaram de -19,15% a 19,51% para exatidão intra-dias e -9,04% a 16,22% para exatidão inter-dias. / Analysis of organic compounds in complex matrices requires the application of methods with good selectivity and detectability, to lead reliable results. Based on this demand, analytical chemistry has proposed viable and innovative solutions to make these tests more dynamic. Among them, we can highlight the chromatographic techniques, mass spectrometry and multidimensional systems. Following this development, selective sorbents such as molecularly imprinting polymers (MIPs), restricted access materials (RAM), restricted access molecularly imprinting polymers obtained by covering the surface with hidrofilic comonomers (RAMIP) and restricted access molecularly imprinting polymers obtained by covering the surface with hidrofilic comonomers and bovine serum albumin (RAMIP-BSA), have been successfully used in sample preparation. In this context, this PhD thesis aimed to synthesize, characterize and evaluate the different types of molecularly imprinted polymers potentialities for drugs extraction from biological samples and associate these materials with online sample preparation techniques, combined to chromatography and/or mass spectrometry. In paper one we proposed a comparative study of different molecularly imprinted polymers selective to beta-blockers. The polymers were synthesized by precipitation method using methacrylic acid as functional monomer, hydroxy-ethyl methacrylate and glycidyl dimethacrylate, as hydrophilic co-monomer, ethylene glycol dimethacrylate as crosslinking agent, 2,2-azoisobutironitrile as radical initiator and acetonitrile as solvent. One part of the obtained materials was coated with BSA (bovine serum albumin). The polymers were characterized and it was possible to conclude that the synthesis procedure influences the size and shape of particles and that hydrophilic co-monomer addition as well as coating with BSA do not alter the chemical recognition ability of the material. The difference between imprinted and non-imprinted polymers’ adsorption was evident (suggesting that imprinted polymers have a better capacity to bind the template than the non-imprinted ones). The Langmuir model presents the best fit to describe the materials’ adsorption profile. The polymer covered with hydrophilic monomers presented the best adsorption for the template in an aqueous medium, probably due to a hydrophilic layer on its surface. We also concluded that an association of the hydrophilic monomers with the BSA coating is important to obtain materials with higher capacity of macromolecule exclusion. In paper two, the RAMIP selective to oxprenolol was chosen as sorbent in a online method for beta blockers analyses from human urine for doping monitoring. A column filled with RAMIP was coupled to an LC-MS/MS instrument under the multidimensional configuration, with 10.0 mmol L−¹ ammonium formate buffer (pH 5.0) as the loading and reconditioning mobile phase and a 0.01% formic acid aqueous solution – methanol (30:70 v/v) as the elution mobile phase. The system was used for on-line extraction and quantization of oxprenolol (from 1.0 to 75.0 μg L−¹), atenolol, propranolol, nadolol, pindolol, labetalol and metoprolol (all from 3.0 to 50 μg L−¹) simultaneously, from urine samples. The correlation coefficient was higher than 0.99 for all the analytes. Suitable precision and accuracy were obtained. In paper three a RAMIP, selective to tricyclic antidepressant, was synthesized by the in bulk method. Amitriptyline was used as template molecule, methacrylic acid as the functional monomer and glycidyl methacrylate as hydrophilic co-monomer. Afterwards the epoxide ring opening was made and the polymer was covered with BSA. A column filled with RAMIP-BSA was coupled to an MS/MS instrument under the multidimensional configuration, with water as the loading and reconditioning mobile phase and a 0.01% acetic acid aqueous solution - acetonitrile at 30:70 as the elution mobile phase. The system was used for online extraction and quantization of nortriptyline, desipramine, amitriptyline, imipramine and clomipramine, simultaneously, from plasma samples. The correlation coefficient was higher than 0.99 for all the analytes. The RSD (relative standard deviation) values ranged from 1.34% to 19.13% for intra assay precision and 1.32% to 19.77% for inter assay precision. The E% (relative error) values ranged from -19.15% to 19.51% for intra assay accuracy and from -9.04% to 16.22% for inter assay accuracy. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG

As cianobactérias são procariotos fotossintetizantes capazes de sobreviver em ambientes com condições adversas, inclusive na presença de metais pesados tal como o cádmio (Cd). Alguns mecanismos celulares de tolerância a metais pesados são o efluxo de íons e destoxificação intracelular. A proteína metalotioneína, a qual foi purificada e seqüenciada na cianobactéria Synechococcus sp. PCC7942, possui a capacidade de quelar alguns metais. A análise do produto gênico (RNAm e/ou proteínas) têm trazido informações interessantes sobre o metabolismo de células submetidas a situações estresse. Esse estudo teve como objetivo analisar as respostas das células da cianobactéria Synechococcus leopoliensis PCC7942 ao Cd. Para isto, foi analisado o padrão de crescimento das culturas, o acúmulo de Cd e a expressão de proteínas da cianobactéria na presença do metal. A concentração máxima de Cd tolerável pela cianobactéria de 3 µM foi determinada através do monitoramento do crescimento de culturas submetidas a diferentes concentrações do metal através da análise de DO750nm. As culturas crescidas nessa concentração do Cd apresentaram um prolongamento na fase de adaptação e maior tempo de duplicação comparando-se as culturas controles (sem metal). O cádmio acumulado pelas células analisado usando GFAAS apresentou valores variando entre 1,0 e 95 µg Cd•g-1 massa fresca, dependendo da fase de crescimento. A análise da especiação do Cd no meio de cultura BG-11 mostrou que havia disponível para as células 0,69 µM de Cd+2 quanto se utilizava a quantidade máxima tolerável (3 µM). A análise de expressão diferencial de proteínas foi feita em culturas expostas a duas concentrações do metal, 3 µM (tolerável) e 100 µM (letal), durante 1 hora, as quais mostraram acúmulo de 15 e 30 µg Cd•g-1 massa fresca, respectivamente. A maioria das proteínas da cianobactéria separadas por eletroforese bidimensional (pH 3-10 e 4,5-5,5) mostrou pontos isoelétricos ácidos, entre a faixa de pH 4 e 6, e a presença de várias isoformas. Trinta proteínas foram expressas diferencialmente, sendo que no tratamento com 3 µM de Cd, duas proteínas foram induzidas e 11 reprimidas, e no tratamento com 100 µM, duas proteínas foram induzidas e 20 reprimidas. Entre as proteínas reprimidas, duas foram comuns em ambos os tratamentos, enquanto que as duas proteínas induzidas em cada tratamento foram diferentes. Algumas dessas proteínas identificadas através de MALDI-TOF foram a rubisco, a qual foi reprimida em 3 µM de Cd; uma proteína da capa do carboxissoma, a qual foi induzida na presença de 100 µM de Cd; a proteína ligadora a DNA (Dpsa) e a isoleucil t-RNA sintetase, ambas induzidas em 3 µM de Cd e reprimidas em 100 µM de Cd. Dessa forma, esses dados mostraram que duas das proteínas afetadas pelo Cd são componentes do sistema fotossintetizante (rubisco e capa protéica do carboxissoma), uma é expressa em condições de estresse oxidativo (Dpsa) e a outra está relacionada com a síntese de proteínas contendo isoleucina (isoleucil-tRNA sintetase). / Cyanobacteria are photosynthetic prokaryotes capable of surviving in adverse environmental conditions, including the presence of heavy metals such as cadmium (Cd). Some cellular mechanisms of heavy metal tolerance are ion efflux and intracellular detoxification. The metallothionein protein, which was purified and sequenced in the cyanobacterium Synechococcus sp. PCC7942, possesses the ability to bind some metals. The analysis of gene products (mRNA and/or proteins) has provided interesting information about cell metabolism under stress conditions. The aim of this study was to analyze the Cd response of the cyanobacterium S. leooliensis PCC7942 cells. For this purpose, the pattern of culture growth, cadmium accumulation, and cyanobacterial protein expression in the presence of the metal was analyzed. The maximum tolerable Cd concentration of 3 µM by the cyanobacterium was determined by monitoring culture growth submitted to different concentrations of the metal using OD750nm analysis. The cultures grown in this Cd concentration had an extended lag phase and a higher doubling time compared to the control cultures (without metal). Cadmium accumulated by the cells analyzed using GFAAS showed values varying between 1.0 and 95 µg Cd•g-1 fresh matter, depending on the growth phase. Speciation analysis of Cd in the growth medium BG-11 showed that 0.69 µM of Cd2+ was available to the cells when the maximum tolerable amount was used (3 µM). Analysis of the proteins with differential expression was done using cultures exposed for 1 hour to two metal concentrations, 3 µM (non-lethal) and 100 µM (lethal), which showed accumulation of 15 and 30 µg Cd•g-1 fresh matter, respectively. The majority of the cyanobacterial proteins separated by two-dimensional electrophoresis (pH 3-10 and 4,5-5,5) showed pI between pH 4 and 6, and the presence of several isoforms. Thirty proteins were differentially expressed, where two proteins were up-regulated and 11 down-regulated in the treatment with 3 µM of Cd and two proteins were up-regulated and 20 down-regulated in the treatment with100 µM of Cd. Among the down-regulated proteins, two were common in both treatments while the two up-regulated proteins from each treatment were different. Some of the proteins identified by MALDI-TOF were rubisco, which was down-regulated in 3 µM of Cd; a carboxysome shell protein, which was up-regulated in100 µM of Cd; the DNA-binding protein, Dpsa, and a isoleucyl-tRNA sinthetase, both up-regulated in 3 µM of Cd and down-regulated in100 µM of Cd. Thus, these data showed that the two proteins affected by Cd are components of the photosynthetic system (rubisco and carboxysome shell protein), one is expressed under oxidative stress condition (Dpsa) and the other one is related to protein synthesis containing isoleucine (isoleucyl-tRNA sinthetase).

Este trabalho pretende discutir alguns elementos presentes nas figuras de Sócrates e Adolf Eichmann tal como descritos por Hannah Arendt. A aparentemente indecorosa aproximação ganha sentido por meio da noção arendtiana de pensamento, que encontra em Sócrates seu modelo e cuja falta caracteriza Eichmann. Para tanto, reconstruímos a crítica arendtiana à modernidade por meio da ideia de alienação do mundo, que acompanha a modernidade desde seu nascimento passando pelo período do imperialismo e culminando na sociedade de massas, da qual Eichmann pode ser tomado como exemplo concreto. Em contraposição, discutimos Sócrates como exemplo de pensador ainda não marcado pela hostilidade que, segundo Arendt, nossa tradição filosófica estabeleceu contra a política. Por fim, discute-se a inacabada teoria arendtiana do juízo, atividade intimamente relacionada ao pensamento e que certamente permitiria a Eichmann uma resposta mais consistente à pergunta: por que não entrar para a SS? / This work intends to discuss some of the elements concerning Socrates and Adolf Eichmann as described by Hannah Arendt. The apparently inappropriate rapprochement reveals its sense through Arendts idea of thinking, to which Socrates provides a model and the lack of which marks Eichmann. In order to let our point clear, we reconstruct Arendts criticism against modernity focusing on the idea of world alienation, present in modernity since its beginning, through the whole period of imperialism and reaching its peak in modern mass societies, of which Eichmann can be seen as a concrete model. On the other hand, we discuss Socrates as an example of thinker whose activity is still free from the hostility that, according to Arendt, our tradition of political philosophy established against politics. At last, we discuss the Arendts unfinished theory of judgment, activity closely related to thinking and that certainly would provide Eichmann a more consistent answer to the question: Why not join the SS?

A presença de fármacos no ambiente é um problema preocupante em virtude dos efeitos ecotoxicológicos conhecidos, e ainda os que continuam desconhecidos. A água é um dos compartimentos ambientais mais afetado por esses contaminantes, já que é utilizado em diversas atividades humanas. A contaminação da água afeta não somente os humanos, mas também todos os demais seres vivos que vivem ou utilizam dessa água. Por esse motivo, o desenvolvimento de métodos para análise de medicamentos em matrizes ambientais é essencial para o monitoramento desses contaminantes. Além disso, os métodos já desenvolvidos podem ainda ser aplicados para auxiliar no desenvolvimento de novas tecnologias de tratamento de água, bem como no estudo de produtos de degradação de fármacos durante as etapas de tratamento. Para essas finalidades, são utilizadas técnicas cromatográficas com detecção por espectrometria de massas para obter a separação dos compostos, permitindo a quantificação e a identificação inequívoca. Para realização dessas análises é necessário adotar métodos de preparo de amostra que possibilitem a concentração dos analitos presentes, e também, a eliminação dos interferentes presentes na matriz. Dessa maneira, nesse trabalho foram desenvolvidos 2 métodos de análise, um usando a cromatografia gasosa convencional acoplada a espectrometria de massas (GC-MS), e outro usando a cromatografia bidimensional abrangente com detecção por espectrometria de massas usando analisador do tipo tempo de voo (GCxGC-ToF/MS) para análise de resíduo de fármacos em matrizes aquosas, ambos utilizando como técnica de preparo de amostra a microextração em fase sólida (SPME). Na análise usando SPME-GC-MS foi utilizado a derivatização in situ para evitar picos assimétricos e possibilitar uma melhor separação cromatográfica. Esse método foi aplicado em amostras de rio, águas residuárias de entrada e saída de estação de tratamento (ETE) e esgoto industrial. Em todas as amostras foi possível detectar a presença dos fármacos, porém somente na entrada da ETE foi possível quantificar a presença de cetoprofeno (KET) presente na concentração de 1050 ng L-1. Já para o método SPME-GCxGC-ToF/MS, devido o alto poder de separação do sistema bidimensional, foi possível separar 13 fármacos sem necessitar de derivatização. O método foi aplicado para amostra de rio, sendo que em nenhuma das amostras não foi detectado e quantificado os medicamentos em estudo. Em ambos os métodos foi aplicado planejamento experimental para otimizar o preparo de amostra e a reação de derivatização in situ quando utilizada. Após o desenvolvimento desses métodos, uma nova vertente foi estudada com o desenvolvimento de novas fases extratoras para extração por sorção em barras de agitação (SBSE) labmade foram desenvolvidas. Cerca de 7 novas fases extratoras foram desenvolvidas, sendo mistas tendo como base uma mistura de polidimetilsiloxano (PDMS) com outros polímeros e/ou outro material adsorvente. Essas fases foram testadas e comparadas com a barra de PDMS comercial na extração de 9 fármacos presentes em água. A barra que apresentou melhor desempenho tinha como fase extratora uma mistura de PDMS com 30% OV-17-vinil. Além disso, uma barra de SBSE contendo 5% carvão ativo foi aplicado com sucesso na análise de fenol em urina. Além dessas novas fases, foi explorado em conjunto o desenvolvimento de novas fases extratoras para extração por sorção nas paredes do frasco (VWSE) direcionados para extração de fármacos em água. As fases desenvolvidas eram compostas por uma mistura de carvão ativo com PDMS, e PDMS com divinilbenzeno (PDMS/DVB), em diferentes proporções. Por último, um aperfeiçoamento foi realizado na técnica de VWSE. Essas modificações foram testadas na extração de compostos com caracerísticas não-polares (progesterona) e polares (cafeína), e demonstrou eficiência na extração de ambos. / The occurrence of pharmaceutical drugs in the environment is a worldwide problem caused by the genotoxicity and ecotoxicity activities of those compounds. Water is one of most used natural resource in human activities which explain the presence of emerging contaminants. Those compounds affect not only humans but also aquatic animals that spend the whole life cycle in this environment. In order to monitor drugs in the environment, it is essential the development of analytical methods to analyze pharmaceutical drugs in environmental matrices. Moreover, those methods developed are useful for the development of new water treatment techniques, and analysis of drug metabolites formed during the water treatment process. To accomplish all these purposes, chromatographic methods of analysis coupled to mass spectrometry detection are essential to separate the analytes, and further to identify and quantify them unequivocally. Before the analysis, the sample preparation step is fundamental to concentrate the analytes, eliminate and clean-up all the matrices interferents. Thus, in this thesis is described the development of 2 methods, one using conventional gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS), the latter one using comprehensive two dimensional gas chromatography coupled to time of flight mass spectrometry (GCxGC-ToF/MS) to analyze pharmaceutical drugs in water matrices. In both methods, solid phase microextraction (SPME) was used in the sample preparation procedure. In the SPME-GC-MS method in situ derivatization was applied to improve the chromatographic separation, providing neat and sharp peaks. This method were applied to analyze river, sewage and wastewater samples. In all samples were detected the presence of pharmaceutical drugs. However, one wastewater sample from the entrance of wastewater treatment plants (WWTP) presented ketoprofen in the concentration level of 1050 ng L-1. GCxGC-ToF/MS method it was possible to accomplish a complete separation of 13 analytes absent of peak tailing, co-elution and degradation without a derivatization reaction. River water samples were analyzed using this method, although, in none of the compounds were present in the samples. In both methods, an experimental design was used to optimize the SPME extraction and derivatization reaction. A second phase in this study explored the development of new polymeric phases for stir bar sorptive extraction (SBSE). About 7 new phases were developed, all phases were mixed of polidimethylsiloxane (PDMS) with other polymeric phases or with adsorptive material. All these new phases were tested and compared against the comercial version in the extraction of 9 pharmaceuticals compounds in water. The mixed polymeric phase of PDMS and OV-17-vinyl demonstrated a suitable selectivity to extract all pharmaceutical drugs in water. Also, a SBSE bar containing activated carbon 5% was applied in the analysis of phenol in urine. Also, it was studied the development of new polymeric phases applied for the vial wall sorptive extraction (VWSE) used in the analysis of drugs in water. These new phases were based on a mixture of PDMS with activated carbon, and PDMS combined with divinylbenzene (PDMS/DVB) in different amounts of each compound. At least, a new configuration in the VWSE was purposed. This new configuration was tested for the extraction of non-polar (progesterone) and polar (caffeine) compounds in water, and presented adequate response for both compounds.

Tem sido demonstrado que fatores genéticos influenciam a resposta do osso e esmalte ao fluoreto (F), mas os mecanismos moleculares envolvidos não estão bem definidos. No presente estudo, foi empregada uma abordagem proteômica livre de marcadores para identificar e avaliar alterações na expressão de proteínas ósseas em duas linhagens de camundongos com diferentes susceptibilidades à fluorose (A/J susceptível e 129P3/J resistente). Camundongos machos das linhagens 129P3/J e A/J foram distribuídos em três grupos para cada linhagem, que receberam ração com baixa concentração de F e água de beber contendo 0, 10 e 50 ppm F por 8 semanas. A concentração de F foi analisada no plasma e fêmur. A atividade da fosfatase alcalina foi dosada no plasma. Fêmur, tíbia e vértebra lombar foram submetidos à análise por micro-CT. A taxa de aposição mineral (MAR) também foi avaliada no osso cortical dos camundongos. Em adição, eletroforese unidimensional e cromatografia líquida - espectrometria de massas sequencial (LC-ESI-MS/MS) foram utilizadas para identificar e caracterizar as proteínas de fêmur da linhagem 129P3/J. Para análise proteômica quantitativa, proteínas ósseas foram extraídas para cada grupo empregando quatro diferentes etapas: (a) tampão PBS (pH 7,4) por 24h, (b) tampão de Guanidina HCl 4 M / Tris HCl 50 mM (pH 7,4) por 96 h, (c) tampão EDTA 0,5 M / Tris HCl 50 mM (pH 7,4) por 96 h, e por último (d) tampão de Guanidina HCl 4 M / Tris HCl 50 mM (pH 7,4) por 96 h. As proteínas ósseas extraídas para cada grupo foram separadamente submetidas ao LC-ESI-MS/MS, seguido da análise semi-quantitativa de diferença de expressão proteica livre de marcadores. Foram identificadas várias proteínas ósseas com alteração na abundância entre os 3 tratamentos com F para cada linhagem e entre as duas linhagens para cada tratamento com F (razão 1,5 or 0,5, respectivamente). O F promoveu alterações na expressão de proteínas envolvidas na osteogênese e osteoclastogênese de maneira distinta para cada linhagem. Embora não tenha sido observada diferença significativa nos valores de BMD e parâmetros histomorfométricos entre os grupos tratados com F para ambas as linhagens, a taxa de aposição mineral (MAR) foi maior no grupo 129P3/J tratado com 50 ppm F comparado com os grupos controle e 10 ppm F, demonstrando que o F aumentou a formação óssea nesse grupo. Em conclusão, o tratamento com F em baixa e alta dose apresentou um efeito específico para cada linhagem, confirmando uma influência genética na resposta do osso à exposição ao F. / Genetic factors have been shown to influence bone and enamel responses to fluoride (F), but the molecular mechanisms involved remain unclear. In this study, a label-free proteomics approach was employed to identify and evaluate changes in bone protein expression of two mouse strains with different susceptibilities to fluorosis (A/J a susceptible strain, 129P3/J a resistant strain). Male 129P3/J and A/J mice were assigned to three groups given low-F food and water containing 0, 10 or 50 ppmF for 8 weeks. Plasma and femur were analyzed for F levels. Plasma was also evaluated for alkaline phosphatase activity. Femurs, tibiae and lumbar vertebrae were subjected to micro-CT analysis. Mineral apposition rate (MAR) was also measured in mice cortical bone. In addition, unidimensional electrophoresis and liquid chromatography/Tandem mass spectrometry (LC-ESI-MS/MS) was used to identify and characterize the femur protein profile from 129P3/J mouse strain. For quantitative proteomic analysis, bone proteins were extracted using four different steps: (a) PBS buffer (pH 7.4) for 24h, (b) 4 M Guanidine HCl/50 mM Tris HCl buffer (pH 7.4) for 96 h, (c) 0.5 M EDTA/50 mM Tris HCl buffer (pH 7.4) for 96 h, followed by (d) 4 M Guanidine HCl/50 mM Tris HCl buffer (pH 7.4) for 96 h. Bone proteins extracted from each group were separately subjected to LC-ESI-MS/MS, followed by label-free semi-quantitative differential expression analysis. Changes in many bone proteins abundance were found among the F treatment groups for each mouse strain and between the strains for each F treatment group (ratio 1.5 or 0.5, respectively). F led to alterations in expression of proteins involved in osteogenesis and osteoclatogenesis in a different way for each strain. Although F treatment had no significant effects on BMD and histomorphometric measurements for both strains, mineral apposition rate (MAR) was higher in 129P3/J mice treated with 50 ppm F compared to control and 10 ppm F groups, showing that F increased bone formation for this group. In conclusion, F treatment at low and high levels had strain specific effects in mice, confirming a genetic influence in bone response to F exposure.

O presente trabalho teve como objetivo identificar, por meio da Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (CG-MS), os produtos formados pelo contato do hipoclorito de sódio (NaOCl) com polpa e dentina bovina. Foram selecionados dentes incisivos superiores bovinos recém-extraídos. Os dentes bovinos tiveram suas coroas separadas das raízes, em seguida o tecido pulpar foi removido com o auxílio de limas Hedströem e armazenado, a porção radicular seccionada teve sua superfície externa preparada com pontas diamantadas para remoção da camada cementária, seccionada em pequenos fragmentos e em seguida foi triturada em um moinho de bola a fim de obter micropartículas de dentina. Foram preparadas três diferentes concentrações de NaOCl (0,5%, 2,5% e 5,25%). Para análise dos produtos formados na fase volátil, 11mg de polpa foi colocada em contato com as diferentes concentrações da solução halógena e mantida em contato sob agitação até que fosse observada a total dissolução da amostra, em seguida a fibra de microextração em fase sólida (SPME) era exposta dentro do recipiente através da membrana da tampa por 15 minutos para efetuar a adsorção dos produtos formados e imediatamente injetada no CG-MS para análise. Para dentina, 30mg da amostra foi mantida em contato com as três concentrações do NaOCl sob agitação por 15 minutos, em seguida a fibra de SPME era exposta dentro do recipiente para adsorção dos produtos formados e imediatamente injetada no CG-MS para análise. Foi utilizado o mesmo protocolo para análise da fase aquosa, deste modo, após a remoção das fibras para a análise dos compostos voláteis, foi feita a extração da solução final obtida por meio de éter etílico puro, padronizando-se a mistura de 2 ml da solução + 2 ml de éter e mantendo sob agitação durante 5 minutos. Seguida a agitação, a fase suspensa da mistura era aspirada separando o éter da fase aquosa da solução obtida. O éter contendo os produtos resultantes da interação química dos compostos orgânicos da dentina ou polpa com o NaOCl nas suas diferentes concentrações era filtrado e em seguida injetado no CG-MS para análise da fase aquosa das amostras. As análises da fase volátil e aquosa tanto da dentina quanto da polpa mostraram que houve formação de clorofórmio, hexacloroetano, diclorometilbenzeno e benzaldeído, tendo os três primeiros compostos estrutura química que os caracterizam como organoclorados. Conclui-se que houve formação de compostos organoclorados quando o NaOCl foi colocado em contato com substrato orgânico (polpa ou dentina bovina) em todas as concentrações estudadas e que esta formação foi diretamente proporcional à concentração do NaOCl utilizado. / The aim of this study was to identify, by means of gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), the products formed from the contact of sodium hypochlorite (NaOCl) with bovine pulp and dentin. Freshly extracted maxillary bovine incisors were selected for this purpose. The crowns were separated from the roots and the pulp tissue was removed with Hedströem files and stored. The root portion had its external surface prepared with diamond burs to remove the cementum layer and was sectioned into small fragments, which were ground in a ball windmill to obtain dentin microparticles. Three NaOCl concentrations were prepared (0.5%, 2.5% and 5.25%). For analysis of the products formed in the volatile phase, 11 mg of pulp tissue was placed in contact with the different halogen solution concentrations and kept in contact under constant agitation until complete tissue dissolution occurred. Next, the solid phase microextraction (SPME) fiber was exposed inside the container through the cover membrane for 15 minutes for adsorption of the formed products and immediately injected into the GC-MS equipment for analysis. For the dentin, 30 mg of sample was kept in contact with the three NaOCl concentrations under constant agitation for 15 minutes, and then the SPME fiber was exposed inside the container through the cover membrane for 15 minutes for adsorption of the products and immediately injected into the GC-MS equipment for analysis. The same protocol was used for analysis of the aqueous phase. In this way, after removal of the fibers for analysis of the volatile compounds, the final solution was extracted using pure ethyl ether, standardizing the mixture of 2 mL of solution plus 2 mL of ether, under constant agitation during 5 minutes. Next, the suspended phase of the mixture was aspirated, separating the ether from the aqueous phase of the obtained solution. The ether containing the products resulting from the chemical interaction between dentin/pulp organic compounds with the different NaCl concentrations was filtered and then injected into the GC-MS equipment for analysis of the aqueous phase of the samples. Analysis of the aqueous and volatile phases of both dentin and pulp showed formation of chloroform, hexachloroethane, dichloro-methyl-benzene and benzaldehyde, the first three compounds exhibiting chemical structure that characterize them as organochlorides. It may be concluded that there is formation of organochlorine compounds when NaOCl was placed in contact with an organic substrate (bovine pulp or dentin) at all tested concentrations and that it was directly proportional to the NaOCl concentration.

O gênero Bothrops apresenta ampla distribuição pelo território brasileiro, sendo a espécie B. jararaca seu representante de maior importância médica na região sudeste. Análises genéticas e filogeográficas descrevem a existência de um grupo monofilético, denominado grupo Jararaca, que inclui, além da espécie B. jararaca, as espécies insulares B. alcatraz e B. insularis. A proximidade evolutiva entre estas espécies, cujo desenvolvimento se iniciou no Pleistoceno, e suas diferenças quanto à dieta, levantam subsídios para o entendimento de seus venenos e suas atividades biológicas. O objetivo deste estudo foi a caracterização dos componentes do veneno de B. alcatraz por diferentes metodologias analíticas com a finalidade de aprofundar o conhecimento sobre os venenos do gênero Bothrops e sobre a evolução dos venenos das espécies do grupo Jararaca. As abordagens analíticas utilizadas foram a avaliação do proteoma dos venenos do grupo Jararaca por eletroforese e identificação de proteínas por digestão com tripsina e análise por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS), análise do N-terminoma e do peptidoma do veneno de B. alcatraz por LC-MS/MS e análise da glicosilação dos venenos do grupo Jararaca pelo tratamento com glicosidases, cromatografia de afinidade à lectinas (concanavalin A, ConA; wheat germ agglutinin, WGA; peanut agglutininin, PNA) e caracterização do N-glicoma por MSn. Os perfis eletroforéticos unidimensionais, obtidos com e sem redução das proteínas, mostraram que o veneno de B. alcatraz difere dos venenos de B. jararaca (adultos e filhotes) e do veneno de B. insularis (adultos). O perfil eletroforético bidimensional do veneno de B. alcatraz corroborou estas diferenças e revelou que a coleta do veneno na presença ou ausência de inibidores de proteinases tem influência no número de spots visualizados. Os resultados da análise dos proteomas dos venenos do grupo Jararaca mostraram que não há diferenças qualitativas significantes entre eles, e que os três apresentam um padrão similar de distribuição das classes de toxinas. A análise quantitativa label free dos proteomas revelou algumas diferenças, indicando que o veneno de B. alcatraz apresenta maior conteúdo de metaloproteinses e fosfolipases A2, que os venenos de B. jararaca e B. insularis. A identificação do peptidoma do veneno de B. alcatraz mostrou diversas formas de peptídeos potenciadores de bradicinina, além de produtos de degradação de diferentes classes de toxinas. A avaliação da glicosilação das proteínas dos três venenos revelou que após a remoção das cadeias de N-glicanos e O-glicanos os perfis eletroforéticos se mostram mais parecidos. A identificação das proteínas do veneno de B. alcatraz que mostraram afinidade pelas lectinas revelou que a ConA interagiu com um número maior de componentes, seguida por WGA e PNA. As análises qualitativa e quantitativa do N-glicoma dos venenos do grupo Jararaca mostrou que os três venenos compartilham as mesmas estruturas de N-glicanos e em abundância relativa similar. Em conjunto, os resultados deste estudo indicaram que no grupo Jararaca, os proteomas dos venenos das espécies B. jararaca e B. insularis apresentam similaridade entre si, e se diferem do veneno de B. alcatraz, principalmente com relação ao grau de glicosilação de suas proteínas. / The Brothrops genus is largely distributed on the Brazilian territory, and B. jararaca is the species of most medical importance in the Southeastern region. Genetic and phylogeographic analyses describe the existence of a monophyletic group, named Jararaca group, which is composed of B. jararaca and of the insular species B. alcatraz and B. insularis. The close evolutionary relationship between these species, which started in the Pleistocene era, and their diet-related differences, are important aspects for the understanding of their venoms and biological activities. The aim of this study was to characterize the venom of B. alcatraz by different analytical methodologies, in order to advance the knowledge on the venoms of Bothrops genus and on the evolution of the venoms of species of the Jararaca group. The analytical approaches used in this study included the charactrization of the proteomes of the venoms of the Jararaca group by electrophoresis and protein identification by trypsin digestion and analysis by liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS/MS), N-terminomic and peptidomic analyses of the venom of B. alcatraz by LC-MS/MS and glycosylation analyses of the venoms of the Jararaca group by treatment with glycosidases, affinity chromatography to lectins (concanavalin A, Con A; wheat germ agglutinin, WGA; peanut agglutininin, PNA) and characterization of the N-glicomes by MSn. The one-dimensional electrophoretic profiles were evaluated under reducing and non-reducing conditions and showed that the venom of B. alcatraz differs from B. jararaca (newborn and adult) and B. insularis (adult) venoms. The two-dimensional electrophoretic profile of B. alcatraz venom corroborated these differences and revealed that the milking of the venom in the presence or in the absence of proteinase inhibitors influences the number of spots visualized on the gel. The results of the analysis of venom proteomes of the Jararaca group showed no significant qualitative differences between them; moreover, the three venoms showed a similar pattern of distribution of toxins classes. However, the label free quantitative analysis of these proteomes revealed some differences, and indicated that the venom of B. alcatraz has a higher content metaloproteinses and phospholipase A2 than B. jararaca and B. insularis venoms. The identification of B. alcatraz venom peptidome showed various forms of bradykinin-potentiating peptides, as well as products of the degradation of different toxins classes. The assessment of the glycosylation level of proteins of the three venoms showed that after removal of N-glycan and O-glycan chains their electrophoretic profiles become more similar. The identification of B. alcatraz venom proteins that showed affinity for lectins indicated that ConA interacted with a larger number of components, followed by WGA and PNA. The qualitative and quantitative analysis of the N-glicome of the venoms of the Jararaca group showed that they share the same N-glycan structures, which were also found in similar relative abundance. Taken together, the results of this study indicate that in the Jararaca group, the venom proteomes of B. jararaca and B. insularis show similarity to each other and differ from the venom of B. alcatraz, especially with respect to the degree of protein glycosylation.

O estudo objetivou desenvolver e validar um método para identificar e quantificar poluentes orgânicos persistentes, conhecidos como POPs, em solo de regiões industriais dos municípios de Caieiras e Franco da Rocha SP, via cromatografia a gás acoplada a Espectrometria de Massas (GC-MS) e Detector por Captura de Elétrons (ECD). Em observância ao Tratado de Estocolmo, patrocinado pela Organização das Nações Unidas ONU, que prevê o banimento de pelo menos doze dos POPs, e no qual o Brasil é um dos 113 países signatários, o trabalho visou colaborar positivamente com essa questão ambiental tão importante. Estes compostos são tóxicos e altamente estáveis no ambiente e em organismos vivos, dentre os quais, são abordados nesse trabalho o clordano cis/trans (C10H6Cl8), o heptacloro (C10H5Cl7), o heptacloro epóxido cis/trans (C10H5Cl7) e os isômeros α-, β-, γ- e δ-BHC (C6Cl6). Para garantir a confiabilidade das análises realizadas, foram realizados ensaios de Validação da metodologia, com base nas diretrizes do INMETRO. A técnica de extração utilizada foi o QuEChERS, obtendo resultados de recuperação na faixa de 70 a 120% para a maioria dos compostos estudados, considerados aceitáveis para matrizes complexas. Os limites de detecção e quantificação do método compreenderam a faixa de 0,0002 e 0,01 μg.g1, respectivamente. As amostras analisadas apresentaram contaminação pelos compostos hexaclorobenzeno α-, β-, γ- e δ-, muitas das quais estão acima dos limites máximos permissíveis, de acordo com as legislações nacionais e internacionais vigentes. / The study aimed to develop and validate a method to identify and quantify persistent organic pollutants, known as POPs in soil of industrial regions Caieiras and Franco da Rocha municipalities in São Paulo, via gas chromatography coupled with Mass Spectrometry (GC-MS) and Electron Capture Detector (ECD). In compliance with the Treaty of Stockholm, sponsored by the United Nations - UN, which provides for a ban of at least twelve POPs, in which Brazil is one of the 113 signatory countries, the work aims to contribute positively to the environmental issue as important . These compounds are highly toxic and stable in the environment and living organisms, among which are address in this work chlordane cis / trans (C10H6Cl8), heptachlor (C10H5Cl7), heptachlor epoxide the cis / trans (C10H5Cl7) and the isomers α-, β-, γ- and δ-BHC (C6Cl6). To ensure reliability of the analysis carried out, tests were carried out validation method, based on the guidelines of INMETRO. The extraction technique was used QuEChERS, achieving recovery in the range 70 to 120% for the most of compounds, acceptable for complex matrices. The limits of detection and quantification of the method comprises the range of 0.0002 and 0.01 μg.g-1, respectively. The samples analyzed were contaminated by compounds hexachlorobenzene α-, β-, γ- and δ-, many of which are above the maximum allowable in accordance with national legislation and international law.

A proteômica expandiu-se dentro da área biológica a partir da década de 90 com o desenvolvimento de técnicas de ionização branda que permitem analisar macromoléculas por espectrometria de massas (MS) e é uma nova estratégia na busca de genes de interesse e de informações sobre o controle da expressão gênica para a manipulação genética de plantas. Na busca por genes diferencialmente expressos durante o desenvolvimento da madeira, foi estabelecida uma plataforma 2D-LC-MS/MS (eletroforese bidimensional seguida de cromatografia líquida e espectrometria de massas em tandem) e identificadas 72 proteínas da região cambial de Eucalyptus grandis de árvores de 2 anos e 8 meses. A identificação foi feita por homologia com o banco de proteínas SwissProt, com um banco de ESTs específico de Eucalyptus spp. (GENOLYPTUS) e com o NCBI. Os dados de proteínas também foram confrontados com a expressão dos transcritos correspondentes obtidos a partir do mesmo tecido por SAGE (Serial Analysis of Gene Expression). Dentre as proteínas identificadas, a maior parcela (24,1 %) tem função relacionada com resposta a estresse, 20,5 % pertence a metabolismo de energia, 17,8 % são componentes estruturais, 14,3 % participam em metabolismo de macromoléculas e 15,2 % em metabolismos básicos como de nitrogênio, aminoácidos, nucleotídeos, lipídeos e metabolismo secundário. / Proteomics impacted the biological sciences since the 90´s after the development of soft ionization techniques that allow to analyse macromolecules by mass spectrometry (MS). It became a new strategy to identify genes and obtain information about the molecular control of gene expression, of importance to genetic manipulation of plants. In order to search for genes involved in wood quality and to understand gene expression during wood development, a 2D-LC-MS/MS system (bidimensional electrophoresis followed by liquid cromatography coupled to mass spectrometry in tandem) was stablished. 72 proteins from the cambial region of Eucalyptus grandis trees at the age of 2 years and 8 months were identified. The MS/MS spectra were processed using the SwissProt databank, an EST (Expressed Sequence Tags) bank of Eucalyptus spp. (GENOLYPTUS) and the NCBI. A comparation of gene and protein expression was carried out using a databank constructed in our laboratory using SAGE (Serial Analysis of Gene Expression) obtained from the same cambial tissue. Most identified proteins are related to stress response (24.1 %), 20.5 % participate in energy metabolism, 17.8 % are important to the cell as structural components, 14,3 % are related to macromolecular metabolism and 15,2 % to basic metabolism of nitrogen, amino acids, nucleotides, lipids and secondary metabolism.