The interaction between the amino acid glutathione (GSH) and zinc (II) and cadmium (II) ions was investigated using data obtained by potentiometric and voltammetric measurements. Solutions with ionic strength 0.1 M KCl with different metal-ligand ratios were titrated with standard solution of KOH and the pH profiles obtained were used to propose models of chemical equilibrium between the species. The potentiometric data treatment was performed using the Hyperquad software, which enabled that the formation constants of the differents pecies could be refined. The program HySS,belonging to the Hyperquad computer package, was used to obtain the species distribution curves. The best fit models of equilibrium was reached suggesting the existence of species in which the metal ions were coordinated by one and two molecules of the ligand, and the highest values were found for log β complex type MH2L, MHL2 and ML2. For the voltammetric data, multivariate curve resolution with alternating least squares (MCR-ALS) was applied. Several voltammograms recorded at different metal-ligand ratios generated a series of overlapping peaks, from which it was possible to recover the pure voltammograms and their concentration profiles applying non-negativity, unimodality and "closure" as constraints. For both systems studied (GSH-Zn and GSH-Cd), voltammograms were resolved to three components, the free metal and two complexes. The potentiometric and voltammetric data treated with MCR-ALS were capable to complement one another, constituting a important tool in the investigation of chemical equilibria between metal ions and ligands. / A interação entre o aminoácido glutationa (GSH) e os íons zinco (II) e cádmio (II) foi investigada a partir de dados obtidos por medidas potenciométricas e voltamétricas. Soluções com força iônica 0,1 M de KCl de diferentes proporções metal-ligante foram tituladas com solução padrão de KOH e os perfis de pH assim obtidos foram usados para propor os modelos de equilíbrio químico entre as espécies. Para tratar os dados potenciométricos foi utilizado o programa Hyperquad, possibilitando que as constantes de formação das diferentes espécies pudessem ser refinadas. O programa HySS, pertencente ao pacote computacional do Hyperquad, foi utilizado para obtenção as curvas de distribuição das espécies. O melhor ajuste dos modelos de equilíbrio foi alcançado propondo a existência de espécies em que os íons metálicos foram coordenados por uma e duas moléculas do ligante, sendo que os maiores valores de log β foram encontrados para os complexos do tipo MH2L, MHL2 e ML2. Para os dados voltamétricos, foi aplicado o método de resolução multivariada de curvas com mínimos quadrados alternantes (MCR-ALS). Vários voltamogramas registrados a diferentes proporções metal-ligante geraram uma série de picos sobrepostos, a partir dos quais foi possível recuperar os voltamogramas puros e respectivos perfis de concentração aplicando não negatividade, unimodalidade e closure como restrições. Para ambos os sistemas estudados (GSH-Zn e GSH-Cd) os voltamogramas foram resolvidos para três componentes, o metal livre e dois complexos. A potenciometria e a voltametria submetida a MCR-ALS mostraram-se capazes de se complementarem, constituindo-se em grandes ferramentas na investigação de equilíbrios químicos entre íons metálicos e ligantes.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:00:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 978957 bytes, checksum: c5b394b00dba0b937a92743bd2cfcc39 (MD5) Previous issue date: 2006-07-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The purpose of this investigation was to propose the determination of ascorbic acid in pharmaceutical drug samples, by means of a laboratorymade potentiometric system that allowed the study of oscillating reactions. The method is based in the effect of ascorbic acid in oscillation pattern of Belousov-Zhabotinskii reaction. The experimental conditions such as temperature and concentrations of reactants were optimized. A system was assembled consisting of a microcomputer interfaced to an potentiometer and a double walled cell, for thermostatization, using platine electrodes as indicators and Ag/AgCl reference electrode. The reactants were added to cell by means of polyethylene tubes, propelled by a peristaltic pump, and the ascorbic acid injected with a 100 μL micropipette. A 24 factorial research design was established for the investigation of the experimental conditions to be optimized. In this design, the studied variables were the concentrations of reactants potassium bromide, cerium (IV) sulfate, malonic acid and sulfuric acid. Afterwards a study of variation of concentrations for each reactant separately was carried out, establishing in this way the best working concentrations. An investigation was also carried out to find the adequate temperature to obtain the best oscillating pattern characterized by the largest amplitude. An investigation about interfering substances in the oscillating system was carried out after the establishment of the best working conditions. The methodology for the determination of ascorbic acid resulted in a simple procedure, where the experimental system setup can be used for other investigations, and at low cost, since the amount of reactants used is minimal. The method was successfully carried out for the determination of ascorbic acid in pharmaceutical drugs / Neste trabalho, é proposta a determinação de ácido ascórbico em amostras de medicamentos, utilizando-se um sistema potenciométrico, desenvolvido no laboratório que permitiu o estudo de reações oscilantes. Esse método baseia-se na determinação de ácido ascórbico utilizando como princípio o efeito desta substância no padrão de oscilação da reação de Belousov-Zhabotinskii. As condições experimentais como temperatura e concentrações dos reagentes, foram otimizadas. O sistema era constituído de um microcomputador interfaceado a um potenciômetro, e uma cela de parede dupla, para a termostatização, utilizando-se eletrodos de platina como indicador e referência de Ag/AgCl. Os reagentes foram adicionados à cela através de tubos de polietileno, propulsionados por uma bomba peristáltica, e o ácido ascórbico foi injetado com uma micro-pipeta de 100 μL. Um planejamento fatorial 24, onde as concentrações dos reagentes bromato de potássio, sulfato de cério(IV), ácido malônico e ácido sulfúrico foram as variáveis estudadas no planejamento montado para o estudo das condições experimentais a serem otimizadas. Em seguida foi feito um estudo de variação de concentração para cada reagente separadamente, estabelecendo-se as melhores concentrações de trabalho. Foi feito também um estudo da temperatura adequada para se obter o melhor padrão de oscilação caracterizado pela maior amplitude. Após estabelecido as melhores condições de trabalho, foi realizado o estudo de substâncias interferentes no sistema oscilante. A etodologia para a determinação de ácido ascórbico resultou em um procedimento simples, onde a montagem do sistema pode ser reutilizada em outros estudos, e de baixo custo, pois a quantidade de reagentes utilizada é mínima. O método foi aplicado com sucesso para a determinação de ácido ascórbico em medicamentos.

O presente trabalho procura dar continuidade a uma das linhas de pesquisa desenvolvida pelo Grupo de Química Analítica do Instituto de Química da Universidade de são Paulo: o estudo da formação de complexos. O sistema Hg(II) / S2O2-3 foi analisado potenciometricamente, com a finalidade de identificar o número de complexos formados, assim como estimar as constantes de estabilidade envolvidas no fenônemo de complexação. Tal equilíbrio foi levado a termo a 25,0 ± 0,1°C, e força iônica 2,00M, sendo detectados quatro espécies complexas. O modelo matemático que melhor se ajustou aos dados experimentais fornecidos pelo sistema, conta com os seguintes valores para as constantes globais de formação: β1 1 = x 1024 M-1 (valor atribuído) β2 = (8,0 ± 2,8) x 1027 M-2 β3 = (1,71 ± 0,03) x 1030 M-3 β4 = (3,07 ± 0,77) x 1030 M-4. Na região de baixa concentração analítica de ligante, 5mM, o acesso experimental foi limitado pela precipitação de sulfeto mercúrico sendo impossível obter informaçôes sobre a primeira espécie. O comportamento do mercúrio no sistema Hg(II) / S2O2-3 foi estudado de uma forma mais abrangente, sendo estendido ao meio não complexante, onde o equilíbrio de dismutação do cátion mercuroso governa. Nas mesmas condições de temperatura e força iônica anteriores, foram obtidos alguns parâmetros desse equilibrio, a saber: - potenciais formais de eletrodo: Eo\'Hg(I) / Hg(O) = ( 0,456 ± 0,014 ) V Eo\'Hg(II) / Hg(O) = ( 0,559 ± 0,0016) V Eo\'Hg(III) / Hg(I) = ( 0, 6625 ± 0,0023 ) V - constante do equilibrio heterogêneo: Qp (potenciométrica) = (3 ± 1) x 103 Adicionalmente, foram realizados estudos eletrogravimétricos sobre o mecanismo de oxidação coulométrica do mercúrio metálico, em diversos eletrólitos suporte, merecendo destaque a estabilização do Hg(I) por cloreto, e do Hg (II) por tiossulfato, mostrando que a transferência eletrônica é um processo por etapas. Complementando o estudo do sistema, a potencialidade análitica do tiossulfato na determinação dos cátions do mercúrio foi confirmada em titulações potenciométricas. / The present work belongs to one of the topics developed by the Analytical Chemistry Group in the Chemistry Institute of the são Paulo University: the study of complex formation equilibrium. The Hg(II)/S2O2-3 system was potentiometrically analysed with the purpose of identifying the number of formed complexes as well as computing their stability constants. Such equilibria study was performed at a 25.0 ± 0.1ºC temperature and 2.00 M ionic strengh, mantained with NaClO4. Four stepwise complexes have been detected by a calculus procedure based on non-linear regression. The best formation constants set is: β1 1 = x 1024 M-1 (arbitrary value) β 2 = (8,0 ± 2,8) x 1027 M-2 β3 = (1,71 ± 0,03) x 1030 M-3 β4 = (3,07 ± 0,77) x 1030 M-3. At lower ligand concentration, nearly 5mM, the experimental access was limited by the mercuric sulphide precipitation, being impossible to achieve data on the first specie. The mercury performance in the Hg(II)/S2O2-3 system was more widely studied with concern to the non-complexing media, where the disrnutation of mercurous cation leads. With the same previous temperature and ionic stengh conditions, some equilibria parameters have been determined: - electrode potentials: Eo\'Hg(I) / Hg(O) = ( 0,456 ± 0,014 ) V Eo\'Hg(II) / Hg(O) = ( 0,559 ± 0,0016) V Eo\'Hg(III) / Hg(I) = ( 0, 6625 ± 0,0023) V - heterogeneous equilibria constant: Qp = (3 ± 1) x 103. Electrogravimetric studies about the coulometric oxidation mecanism of metallic mercury have also been executed. The oxidation was carried out at several suporting electrolites, regarding the Hg(II) stabilization by the tiossulphate anion, and the Hg(I) by chloride, showing that the electrochemical transfer occurs in a step by step process. In addition to system study, the analytical potentiality of the tiossulphate on the determination of mercury cationic species was confirmed by potentiometric titulations.

Este trabalho inicia com um estudo monográfico do comportamento químico do íon tiocianato, do ácido isotiociânico e uma rápida revisão da literatura sobre a reação uranilo/tiocianato. Foi feita uma rápida apreciação sobre os métodos de cálculos de constante de estabilidade e uso de métodos indiretos. A estabilidade dos complexos de tiocianato de mercúrio (II) foi estimada através de medidas potenciométricas com a finalidade de verificar a ordem de variação de seu ñ, dentro de larga faixa de concentração de tiocianato, com opropósito de utilizar este sistema como indicador de ligante livre em estudos de equilíbrios. A formação do ácido isotiociânico foi estudada por um método indireto, utilizando Hg(SCN)x2-x/Hg como sistema indicador para [SCN-]. Este estudo foi feito a 25°C e em força iônica 2,0 M e 4,0 M, obtendo-se: βHNCS = 0,135 ± 0,0070 (em força iônica 2,0 M). βHNCS = 0,168 ± 0,0069 (em força iônica 4,0 M). sendo: (ver fórmula no PDF). Estes valores de constante foram obtidos através de aproximações sucessivas, envolvendo cálculos iterativos das concentrações livres das espécies reagentes seguindo do tratamento da bem conhecida função Fo (X). Nas medidas potenciométricas também foi estimado ΔEj causado pela presença de [H+], com base na variação de ESO\' de um eletrodo de Cl-, AgCl/Ag, trabalhando-se em condições semelhantes. O sistema uranilo/tiocianato foi também estudado potenciometricamente e da mesma maneira, em meio fortemente ácido, onde a concentração de HNCS formado deve ser considerada. Foi determinada a formação de cinco espécies sucessivas: β1 = 11,4 ± 0,06 K1 = 11,4 β2 = 49,0 ± 0,82 K2 = 4,30 β3 = 88,4 ± 3,25 K3 = 1,80 β4 = 127,4 ± 4,42 K4 = 1,44 β5 = 91,4 ± 1,82 K5 = 0,72. Evidências da existência da sexta espécie foram encontradas, mas seu valor apresentou elevada incerteza. Foram feitas medidas espectrofotométricas em comprimentos de onda entre 280 e 300 nm para o urânio em meio de concentrações crescentes de tiocianato. O sistema apresenta forte absorção, com absortividades molares médias maiores que 7700 1.mol.cm-1, o que é de interesse analítico. A combinação das constantes de formação com os dados espectrofotométricos levou às absortividades molares individuais dos complexos. / This thesis start with a monographic study on the chemical behaviour as thiocyanate ion, the iso-thiocyanic acid and a revision on the uranyl-thiocyanate reaction. A short and critical comment on methods on computation of stability constants and use of indirect methods was included. The stability of mercury(II)/thiocyanate complexes was estimated by potentiometric measurements in order to check the range of its ñ variations, at a wide thiocyanate ion concentration, in order to use this sistem as indicator of the free ligand concentrations in equilíbria studies. The formation of iso-thiocyanic acid wasstudied by an indirect potentiometric method by using Hg(SCN)x2-x/Hg as an indicator system for [SCN-]. This was performed at 25°C and ionic strength 2,0 M and 4,0 M. βHNCS = 0,135 ± 0,0070 (at ionic strength 2,0 M). βHNCS = 0,168 ± 0,0069 (at ionic strength 4,0 M). being: (see in the archive PDF). This constant values were obtained from a systematic approach involving iterative calculation of the free concentrations of the reacting species and final treatment of the well known Fo (X) function. The potentiometric measurements include an estimation of ΔEj by the presence of [H+], on basis of ESO\' changes of a Cl-, AgCl/Ag electrode, working at comparable conditions. The system uranyl/thiocyanate was also potentiometrically studied on the same basis at a fairly acid medium, where HNCS formation needs to be corrected. Five ligand stepwise complexes were found: β1 = 11,4 ± 0,06 K1 = 11,4 β2 = 49,0 ± 0,82 K2 = 4,30 β3 = 88,4 ± 3,25 K3 = 1,80 β4 = 127,4 ± 4,42 K4 = 1,44 β5 = 91,4 ± 1,82 K5 = 0,72. Evidences of sixth specie was found, but its formation constants was still of uncertain magnitude. Spectrophotometric measurements were take at 280-300 nm for uranyl in increasing thiocyanate concentration. The system present strong absorption, with an average molar absorbtivity higher than 7.700 1.mol.cm-1, which is interesting for analytical purposes. The combination of the formation constants with the spectrophotometric data lead to individual molar absortivities of the complexes.

Desenvolveu-se sistemática de trabalho para coletar valores da função ñ vs. concentração de ligante e processos de cálculo de constantes de equilíbrio. Os sistemas Co(II)/N-3 e Ni(II)/N-3 foram analisados com o objetivo de identificar os complexos formados e determinar as respectivas constantes de estabilidade. O estudo desses sistemas foi realizado a (25,0 ± 0,l) °C e em força iônica 2,0 M ajustada com NaClO4. Com base na formação de soluções tampão N-3/ HN3 e na variação de pH provocada pela adição do íon metálico Co(II) ou Ni(II), realizou-se um estudo potenciométrico para cada um dos sistemas acima indicados. Estes estudos foram realizados numa ampla faixa de concentração analítica de azoteto (0 a 2,000 M) e para diversas concentrações do íon metálico, para possibilitar uma análise mais detalhada sobre a formação dos complexos. Em relação ao sistema Co(II)/N-3 foi possível determinar a formação de cinco espécies mononucleares. As respectivas constantes de estabilidade foram calculadas por três métodos diferentes. A comparação dos desvios calculados para os valores de ñ obtidos a partir de cada um dos três conjuntos de constantes permitiu decidir pelo seguinte conjunto de constantes: β1 = 5,67 ± 0,20 M-1 β2 = 19,5 ± 2,1 M-2 β3 = 6,52 ± 4,66 M-3 β4 = 15,8 ± 2,0 M-4 β5 = 4,83 ± 0,31 M-5 Num comportamento diverso ao dos íons Co (II) o niquel levou à formação de complexos polinucleares. Realizou-se então um estudo monográfico envolvendo aspectos estruturais, qualitativos e quantitativos sobre a formação de complexos polinucleares. O sistema Ni(II)/-3 foi então analisado através do método potenciométrico citado mas em condições que permitiram a obtenção de um número maior de dados experimentais em relação ao sistema Co(II)/N-3, para tornar possível a determinação da composição assim como o cálculo das constantes de estabilidade das espécies existentes em equilíbrio. Dois métodos de cálculo foram utilizados, adotando-se o seguinte conjunto de constantes de equilibrio: mononucleares Ni(N3)+ β11 = 5,80 Ni(N3)2 β12 = 9,69 Ni(N3)-3 β13 = 7,54 Ni(N3)=4 β14 = 534 binucleares Ni2(N3)3+ β21 = 4,06 Ni2(N3)2+2 β22 = 31,8 Ni2(N3)+3 β23 = 175 Ni2(N3)4 β24 = 2,06x104 Ni2(N3)-5 β25 = 2,30x105 Ni2(N3)=6 β26 = 7,15x105 trinucleares Ni3(N3)2+4 β34 = 2,28x104 Ni3(N3)+5 β35 = 3,51x106 Ni3(N3)6 β36 = 1,17x108 Três estudos complementares foram realizados para o sistema Ni(II)/N-3. A utilização de métodos espectrofotométrico e potenciométrico em condições de excesso de metal em relação ao ligante permitiu determinar as contantes de estabilidade das espécies mono e binucleares mais simples: NiN+3 e Ni2N3+3. O método espectrofotométrico forneceu um valor de β11 = 6,90 M-1, enquanto que o segundo método forneceu β11 = 7,53 ± 0,10 M-1 e β21 = 4,29 ± 0,15 M-2. Medidas espectrofotométricas realizadas nas condições do segundo método permitiram calcular as absortividades molares das duas espécies, em cinco comprimentos de onda na faixa do ultravioleta. No comprimento de onda de absorção máxima dos complexos (293 nm) os valores de ε encontrados foram os seguintes: ε11 = 362 e ε21 = 475 cm-1mol-11. Finalmente, um estudo condutométrico feito em alta concentração de Ni(II) (0,4 M) e para concentrações variáveis de azoteto permitiu identificar a formação da espécie Ni2(N3)-5. Fez-se uma série de diagramas de distribuiçao, os quais mostraram as contribuições de cada espécie em função do ligante e, eventualmente, da concentração total do íon metálico (sistemas polinucleares). / A systematic approach in order to obtain ñ data vs. free ligand concentration was developed as well as calculation procedures for treatment of the data to obtain stability constants. The Co(II)/N-3 and Ni(II)/N-3 systems were analysed with the purpose to identify the formed complexes and to compute its stability constants. The equilibria studies were performed at 25.0 ± 0.1° C and 2.0 M ionic strength maintained with NaClO4. The pH change in azide/hydrazoic acid buffers caused by the metal cation addition was the basis of the potentiometric method to study the complex formation. A wide range of azide concentration was used at several metal cation (cobalt or nickel) concentration in order to provide reliable results. With regard to the Co(II)/N-3 system the formation of five stepwise complexes was detected. The stability constants were computed from three different calculation procedures. The best set of formation constants is: β1 = 5,67 ± 0,20 M-1 β2 = 19,5 ± 2,1 M-2 β3 = 6,52 ± 4,66 M-3 β4 = 15,8 ± 2,0 M-4 β5 = 4,83 ± 0,31 M-5 The nickel(II)/azide system presented a quite different behaviour as compared with the cobalt(ll) one, as extensive polynuclear complex formation is attained. A monographic study about this kind of complex formation seemed interesting to be included in this thesis. An extensive study of the nickel(II)/azide system was performed at conditions wich provide enough experimental data to be treated on basis of polynuclear complex formation. Two different calculation procedures lead to the following set of equilibrium constant: mononuclear Ni(N3)+ β11 = 5,80 Ni(N3)2 β12 = 9,69 Ni(N3)-3 β13 = 7,54 Ni(N3)=4 β14 = 534 binuclears Ni2(N3)3+ β21 = 4,06 Ni2(N3)2+2 β22 = 31,8 Ni2(N3)+3 β23 = 175 Ni2(N3)4 β24 = 2,06x104 Ni2(N3)-5 β25 = 2,30x105 Ni2(N3)=6 β26 = 7,15x105 trinuclears Ni3(N3)2+4 β34 = 2,28x104 Ni3(N3)+5 β35 = 3,51x106 Ni3(N3)6 β36 = 1,17x108 Two complementary studies, potentiometric and spectrophotometric, were performed at high metal cation/1igand ratio in order to create conditions for the existence of on1y a few species as Ni(N3)+ and Ni2(N3)3+. β11 from spectrophotometric method is 6.90 M-1; from potentiometric method β11 is 7.53 ± 0.10 M-1 and β21 is 4.29 ± 0.15 M-2. The molar absorptivities at λmax, 293 nm, was calcu1ated as ε11 = 362 cm-1. mol-1.1 and ε21 = 475 cm-1. mol-1.1. Finally a conductometric titration of 0.4 M niekel(II) with 3.9 M sodium azide showed a high contribution of Ni2(N3) -5 in agreement with the potentiometric study. A series of distribution diagrarns were plotted in order to have the percent contribution of each species vs. the ligand concentration and, eventually, vs. the metal concentration when polynuclear complexes are formed.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao parcial.pdf: 389132 bytes, checksum: 1072407aabab8f91b6ea13999acc01d4 (MD5) Previous issue date: 2009-02-06 / Pectinases, a group of enzymes that degrade pectic substances and break glycosidic linkages, are produced by fungi, yeasts and bacteria, but are also in plants in general and fruit in particular.In the juice industry the pectinolytic enzymes are added to increase the efficiency of the process, decrease the viscosity and reduce the time of filtration. The pectin methylesterase, PME, hydrolyzes the methyl ester groups, forming carboxyl groups in pectin chain, releasing methanol end H3O+. Therefore, its knowledge is vital in order to control the effectiveness of the treatment. The purpose of this study was to determine the optimum conditions of the activity of the pectin methylesterase in industry preparations, proposing a potentiometric procedure for determining the PME activity and compare the data with those obtained by traditional potentiometry and Uv-Vis, evaluate the efficacy of this method in determining the residual activity exogenous of PME in mango juice. The activity of PME in the three commercial samples, Pectinex 100L Plus, Panzym Univers and Panzym Clears, was determined by potentiometry, Uv-Vis spectroscopy, with the bromophenol blue indicator, and the action of alcohol oxidase with acetyl acetone. The reaction consisted of 5.00 mg.mL-1 apple pectin, 0.100 mol.L-1 sodium chloride and 50 μL commercial pectinolytic enzyme for a volume of 30 mL. In all experiments the enzyme deesterification showed first-order kinetics, with increased activity at pH 4.0 to 4.5 and 45 ºC, whereas the complete inactivation occurred at 75 ºC for 10 minutes, in the three industrial preparations. The thermal inactivation of the PME of Pectinex 100L Plus and Panzym Clears preparations occurred under the same conditions, when the activity was measured by the procedures of ΔVNaOH / Δttime or of ΔpH/ Δttime. The activity of PME in industrial preparations at 25 °C and pH 4.5, determined by UV-Vis spectroscopy with bromophenol blue indicator, showed good correlation with the activity determined by the procedures by potentiometry. The stability of the indicator in the pectin solution allows its use to determine the PME activity in samples in which the optimum pH is located in acid band. The release of methanol as measured by alcohol oxidase, followed by the reaction with acetyl acetone to determine the formaldehyde, showed good agreement with the results of the enzyme activity measuring procedures used in this research. The inactivation of residual PME in mango juice occurred at 75 ºC for 20 minutes of exposure in the procedure ΔVNaOH / Δttime and 10 minutes of exposure during the procedure ΔpH/ Δttime. The residual activity of PME in 70 °C for 10, 20 and 30 minutes of exposure in the presence of juice was higher than in the control, indicating its protective effect. The procedure of ΔpH/ Δttime shows good correlation with other methods, with the advantage of precise and direct measures of [H+], excusing a series of reagents and high costs materials. / As pectinases, um grupo de enzimas que degradam substâncias pécticas e rompem ligações glicosídicas, são produzidas por fungos filamentosos, leveduras e bactérias, mas encontram-se também em plantas em geral e em frutas, em particular. Na indústria de sucos as enzimas pectinolíticas são adicionadas para aumentar o rendimento do processo, diminuir a viscosidade e reduzir o tempo de filtração. A pectina metilesterase, PME, hidrolisa os grupos metil éster, formando grupos carboxilícos na cadeia da pectina, produzindo metanol e H3O+.Portanto, é fundamental o seu conhecimento, a fim de controlar a eficiência do tratamento. O objetivo deste trabalho foi determinar as condições ótimas da atividade da PME presente em preparações industriais, propor um procedimento potenciométrico para determinação da atividade da enzima e comparar os dados com os obtidos por potenciometria tradicional e Uv- Vis, avaliar a eficiência do método proposto na determinação da atividade residual da PME exógena no suco de manga. A atividade da PME nas três amostras comerciais, Pectinex 100L Plus, Panzym Univers e Panzym Clears, foi determinada por potenciometria, espectroscopia Uv-Vis, com o indicador azul de bromofenol, e pela ação do álcool oxidase com acetil acetona. A reação consistiu de 5,00 mg.mL-1 de pectina de maçã, 0,100 mol.L-1 de cloreto de sódio e 50 μL de enzima pectinolítica comercial para um volume de 30 mL. Em todos os experimentos a desmetoxilação enzimática mostrou uma cinética de primeira ordem, com maior atividade em pH 4,0 a 4,5 e 45 ºC, sendo que a inativação completa ocorreu a 75 ºC por 10 min, nas três preparações industriais. A inativação térmica da PME das preparações Pectinex 100L Plus e da Panzym Clears ocorreu sob mesmas condições, quando a atividade foi medida pelos procedimenos de ΔVNaOH / Δttempo ou de ΔpH/ Δttempo. A atividade da PME nas preparações industriais a 25 ºC e pH 4,5, determinada por espectroscopia Uv-Vis com o indicador azul de bromofenol, apresentou boa correlação com a atividade determinada pelos procedimentos por potenciometria. A estabilidade do indicador em solução com a pectina permite a sua utilização para determinar a atividade da PME em amostras nas quais o pH ótimo localiza-se na faixa ácida. A liberação do metanol medida pela álcool oxidase, seguida da reação com a acetil acetona para determinar o formaldeído, mostrou boa concordância com os resultados dos procedimentos de medida de atividade enzimática utilizados neste trabalho. A inativação da PME residual em suco de manga ocorreu na temperatura de 75 ºC por 20 min de exposição no procedimento ΔVNaOH / Δttempo e durante 10 min de exposição pelo procedimento ΔpH/ Δttempo. A atividade residual da PME a 70 ºC por 10, 20 e 30 min de exposição em presença do suco foi maior do que no controle, indicando o seu efeito protetor. O procedimento da ΔpH/ Δttempo apresenta boa correlação com os demais métodos, com a vantagem de medidas precisas e diretas da [H+], dispensando uma série de reagentes e materiais de custos elevados.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcosPSG_DISSERT.pdf: 1772497 bytes, checksum: df93ce17acaae55571d307fc84ed5f3e (MD5) Previous issue date: 2011-12-20 / Universidade Federal do Rio Grande do Norte / A partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) is a copolymer composed of acrylamide and sodium acrylate. Due to its wide range of applications there are different methods for its quantification and characterization in solution systems. Evaluation of C* is important to describe the transition from dilute to semi-dilute, behavior, when the solution will have its characteristic viscosity at concentrations above C*. This dissertation describes the determination of the critical concentration of overlap C* by potentiometry of partially hydrolyzed polyacrylamide - HPAM under acidic conditions. Based on the law of mass action and the proper treatment of the constant of aggregate formation, polymer molecular weight, degree of polymerization and hydrolysis were calculated. The inflection point was determined by the intersection of the resulting equation and mathematical development, statistically satisfy the experimental points relating the number of moles of monomers (n), equilibrium constant of formation of the entanglements (K*), pH, C* and acidity constant of the polymer (Ka). The viscometric parameters of C* showed a percentage difference compared to potentiometers. The results for the determination of C*, and degree of copolymerization molar mass proved to be a simple alternative for the characterization of polymers with protonated monomers and water soluble / A poliacrilamida parcialmente hidrolisada (HPAM) ? um copol?mero formado por acrilamida e acrilato de s?dio. Em fun??o de sua ampla faixa de aplica??o existem diferentes m?todos para a sua quantifica??o e caracteriza??o em solu??o. A avalia??o de C* ? importante para descrever a transi??o do regime dilu?do para o semi dilu?do, isto ?, quando a solu??o ter? sua viscosidade caracter?stica, em concentra??es acima de C*. Este trabalho descreve a determina??o da concentra??o cr?tica de overlap C* por potenciometria da poliacrilamida parcialmente hidrolisada HPAM em meio ?cido. Baseando-se na lei de a??o das massas e no tratamento adequado da constante de forma??o do agregado polim?rico foram calculados a massa molar, grau de hidr?lise e de polimeriza??o da HPAM empregada. O ponto de inflex?o foi determinado pelo m?todo da interse??o e a equa??o resultante do desenvolvimento matem?tico, satisfez estatisticamente os pontos experimentais, relacionando o n?mero de mols de mon?meros (n), constante de equil?brio de forma??o do novelo (K*), pH do meio, C* e constante de acidez do pol?mero (Ka). Os par?metros viscosim?tricos de C* apresentaram uma diferen?a percentual em rela??o aos potenciom?tricos. Os resultados para determina??o da C*, grau de copolimeriza??o e massa molar se mostraram uma alternativa simples para caracteriza??o de pol?meros com mon?meros proton?veis e sol?veis em ?gua

O presente trabalho começa por uma apresentação monográfica do fenômeno de adsorção, que dá acesso à bibliografia existente sobre o assunto. Numa extensa parte experimental desenvolveu-se um eletrodo de amálgama gotejante e um eletrodo de gota pendente mercúrio capaz de gerar gotas com área reprodutível dentro de ± 0,1%. Fez-se, também, a implantação da técnica da cronocoulometria, com os recursos disponíveis neste Instituto de Química. Realizou-se um estudo polarográfico preliminar onde se observaram diversos efeitos inibitivos sobre a reação de eletrodo do Cd(II), ligados á presença dos fenantrolino complexos de Cd(II) e de Fe(II), com participação de ânions. O sistema cádmio(II)/piridina/cloreto foi estudado potenciometricamente, tendo sido avaliadas as seguintes constantes globais de estabilidade βij = ‌CdpyiClj‌/‌Cd‌ ‌py‌ i‌Cl‌j (i, número de ligantes piridina, e j, de cloreto): β01 = 25,36, β02 = 96,0, β03 = 48,3, β04 = 65,8, β10 = 23,5, β11 = 550, β12 = 2600, β13 = 550, β14 = 1100, β20 = 690, β21 = 9740, β22 = 9400, β30 = 270, β31 = 3500, β32 = 37400, β40 = 8450, β41 = 54400. Para chegar às constantes de equilíbrio usou-se um processo iterativo de cálculo. As medidas foram realizadas com um eletrodo de amálgama gotejante, após comprovar-se que o eletrodo íon-seletivo de cádmio de estado sólido é inadequado para esta finalidade. Empregou-se um novo tipo de diagramas para representar a contribuição percentual das espécies formadas, em função dos dois ligantes. Estudou-se, através da cronocoulometria, a adsorção do sistema Cd(II)/py/Cl-, em diversas condições, fixando a concentração do metal e do cloreto e variando-se a concentração de py. Ficou estabelecido que a adsorção dos complexos é um processo competitivo com a dos ligantes. Há sempre um máximo de adsorção na faixa de 0,1 a 0,5 M de py. Encontraram-se evidências de que as espécies mistas neutras são preferencialmente adsorvidas. / The present thesis starts with the monographic discussion of the adsorption phenomena, with several references. There is an extensive experimental part referred to the development of a simple dropping amalgam electrode, a hanging mercury drop electrode whose area is reproductible within 0,1%, and the introduction of the double step chronocoulometric method w1th the resources of this Chemistry Institute, was done. In a preliminary polarographic study, several inhibiting effects on the Cd(II) electrode reaction, due to the presence of cadmium(II) and iron(II) complexes of phen participation of some anions has been observed. A potentiometric study of the cadmium(II)/pyridine//chloride system lead to the evaluation of the overall stability, βij = ‌CdpyiClj‌/‌Cd‌ ‌py‌ i‌Cl‌j (i, number of py ligands and j of chloride ones): β01 = 25,36, β02 = 96,0, β03 = 48,3, β04 = 65,8, β10 = 23,5, β11 = 550, β12 = 2600, β13 = 550, β14 = 1100, β20 = 690, β21 = 9740, β22 = 9400, β30 = 270, β31 = 3500, β32 = 37400, β40 = 8450, β41 = 54400. To obtain the equilibrium constants from the experimental data, an iterative calculation process was used. The measurements has been made with an amalgam electrode, after unsucessfull tests with a solid state cadmium ion selective electrode. A new type of diagram was used to present the percent distribution of the species with the change in the concentration of the ligands, in substitution to the predominance area diagram. In add1tion, the chronocoulometric study of the Cd(II)/ /py/Cl- system was done at several experimental conditions, by fixing the concentration of the metal and the chloride, and changing in wide extension the pyridine concentration. The adsorption of the complexes is a competitive process with the free ligands, and allways exhibits a maxima between .1 and .5M pyridine. There are strong evidences indicating that the neutral mixed species are preferabbly adsorbed.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1426.pdf: 2212976 bytes, checksum: 075a2ca195e9ee733003690b11772140 (MD5) Previous issue date: 2005-02-17 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this dissertation four analytical procedures for the determination of Nacetylcysteine in pharmaceutical formulations are described. The first procedure developed was a flow injection analysis system for turbidimetric determination of Nacetylcysteine employing Ag+ ions in an acid medium as the precipitant reagent. In this system, 250 µL of 0.01 mol L-1 AgNO3 solution and 500 µL of sample solution were inserted simultaneously into a merging zones flow system. After the precipitate formation in a 100 cm coil reactor, the precipitate generated was monitored turbidimetrically at 400 nm. Desionised water flowing intermittently at 6.3 mL min-1 was used to wash out the precipitate during the sampling stage. The analytical curve was linear in the N-acetylcysteine concentration range from 1.0 x 10-4 to 1.0 x 10-3 mol L-1; with a detection limit of 8.0 x 10-5 mol L-1 (3σB/slope) and sampling frequency of 60 h-1 was obtained. The relative standard deviation was smaller than 1% for Nacetylcysteine solutions in the concentrations of 1.0 x 10-4 and 5.0 x 10-4 mol L-1 (n=20). The recoveries obtained for two samples ranged from 104 to 122%. A flow injection system with spectrophotometric detection is proposed for determining Nacetylcysteine in pharmaceutical formulations. In this system, N-acetylcysteine was oxidized by Fe(III) and the Fe(II) produced is spectrophotometrically monitored as Fe(II)-1,10-phenantroline complex at 515 nm. Under the optimum analytical conditions, the linearity of the calibration graph for N-acetylcysteine ranged from 1.8 x 10-5 to 1.5 x 10-4 mol L-1. The detection limit of 6.3 x 10-6 mol L-1 (3σB/slope) and recoveries between 102 to 113 % were obtained. The preparation and electrochemical characterization of a carbon paste electrode modified with copper (II) hexacyanoferrate(III) (CuCHF) as well as its behaviour as electrocatalyst toward the oxidation of N-acetylcysteine were investigated. The electrochemical behaviour of the modified electrode and the electrooxidation of N-acetylcysteine were explored using sweep linear voltammetry. The best voltammetric response was observed for a paste composition of 20%(w/w) copper (II) hexacyanoferrate(III) complex, acetate buffer solution at pH of 6.0 as the electrolyte and scan rate of 10 mV s-1. A linear voltammetric response for N-acetylcysteine was obtained in the concentration range xiv from 1.2 x 10-4 to 8.3 x 10-4 mol L-1, with a detection limit of 6.3 x 10-5 mol L-1 (3σB/slope). The proposed electrode is useful for the quality control and routine analysis of N-acetylcysteine in pharmaceutical formulations. Finally, a simple, precise, rapid and low-cast potentiometric method for N-acetylcysteine determination in pure form and in pharmaceutical preparations is proposed. N-acetylcysteine present in tablets containing known quantity of drug was potentiometrically titrated in aqueous solution with AgNO3. No interferences were observed in the presence of common components of the tablets as saccharin, sucrose and EDTA. The analytical results obtained by applying the proposed method compared very favorably with those obtained by the comparative method. Recovery of N-acetylcysteine from various tablets dosage formulations range from 98.7 to 103.0%. Compared to others procedures reported in the literature the procedures developed in this dissertation shows to be better and cheaper to determination of N-acetylcysteine in pharmaceutical formulations. / Nessa dissertação descreve-se quatro procedimentos analíticos para a determinação de N-acetilcisteína em formulações farmacêuticas. O primeiro procedimento desenvolvido foi um sistema de análise por injeção em fluxo para a determinação turbidimétrica de N-acetilcisteína empregando como reagente precipitante íons Ag+ em meio ácido. Nesse sistema, solução do reagente AgNO3 0,01 mol L-1 e da amostra foram inseridos simultaneamente em zonas coalescentes em volume de 250 e 500 µL, respectivamente. Após a formação do precipitado em uma bobina reacional de 100 cm, o produto gerado foi monitorado turbidimetricamente em 400 nm. Adaptou-se um fluxo intermitente de água desionizada a uma vazão de 6,3 mL min-1 para a limpeza do sistema durante a amostragem. A curva analítica foi linear no intervalo de concentração de Nacetilcisteína de 1,0 x 10-4 a 1,0 x 10-3 mol L-1, com limite de detecção de 8,0 x 10-5 mol L-1 (3σB/inclinação) e freqüência de amostragem de 60 h-1. Os desvios padrões relativos foram menores que 1% para soluções de N-acetilcisteína de 1,0 x 10-4 e 5,0 x 10-4 mol L-1 (n=20). Os valores do teste de recuperação em duas amostras comerciais variaram na faixa de 104 a 122%. Como um segundo procedimento, um sistema de análise por injeção em fluxo com detecção espectrofotométrica foi proposto. Nesse sistema, N-acetilcisteína foi oxidada por Fe(III), sendo o Fe(II) produzido monitorado espectrofotometricamente como Fe(II)-1,10-ortofenantrolina em 515 nm. Sobre as condições analíticas otimizadas, a curva analítica foi linear em um intervalo de concentração de N-acetilcisteína entre 1,8 x 10-5 a 1,5 x 10-4 mol L-1. O limite de detecção obtido foi de 6,3 x 10-6 mol L-1 (3σB/inclinação) e as recuperações variaram na faixa de 102 a 113%. A caracterização e a preparação de um eletrodo de pasta de carbono modificado com hexacianoferrato de cobre(II) (CuHCF) foi investigado. O comportamento eletroquímico do eletrodo modificado para eletrooxidação da N-acetilcisteína foi explorado usando voltametria linear. As melhores respostas voltamétricas foram: composição da pasta de carbono de 20% (m/m) do complexo de hexacianoferrato de cobre(II), solução tampão acetato como xii solução eletrolítica e velocidade de varredura de potenciais de 10 mV s-1. A curva analítica foi linear na região de concentração de N-acetilcisteína entre 1,2 x 10-4 a 8,3 x 10-4 mol L-1, com um limite de detecção de 6,3 x 10-5 mol L-1 (3σB/inclinação). O eletrodo proposto foi usado para o controle e análise de rotinas de formulações farmacêuticas. Finalmente, um método potenciométrico simples, preciso, rápido e de baixo custo foi proposto para a determinação de N-acetilcisteína na forma pura e em formulações farmacêuticas. A N-acetilcisteína presente em formulações farmacêuticas foi determinada potenciometricamente empregando-se como titulante uma solução aquosa de AgNO3. Interferências não foram observadas na presença de componentes comumente encontrados nas formulações farmacêuticas, a saber: sacarina, sacarose e EDTA. Os resultados analíticos obtidos a partir da aplicação do método proposto estão em uma boa concordância com aqueles obtidos pelo método comparativo. A recuperação obtida para a N-acetilcisteína em várias formulações farmacêuticas variou de 98,7 a 103,0%. Em comparação com a maioria dos procedimentos descritos na literatura, os procedimentos desenvolvidos nessa dissertação mostraram-se ser mais baratos e simples para a determinação de Nacetilcisteína em formulações farmacêuticas.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-05-30T13:01:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE DILMO MARQUES_2016.pdf: 3410115 bytes, checksum: ef2c4a31a389b0d7af33d59ec444fa24 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T13:01:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE DILMO MARQUES_2016.pdf: 3410115 bytes, checksum: ef2c4a31a389b0d7af33d59ec444fa24 (MD5) Previous issue date: 2016-03-21 / CNPQ / Neste trabalho foram desenvolvidos métodos analíticos, baseados no conceito de multicomutação, para análise de espécies químicas em alimentos. Para isto, foram sintetizados dois materiais: um composto de coordenação usado como fase sólida na determinação de açúcares redutores e uma rede de sílica utilizada como resina de pré-concentração de percloratos. O composto de coordenação cobre (II) - 4,4 '- bipiridina foi usado no desenvolvimento do método para a determinação de açúcares redutores em água de coco e sucos empregando sistema em fluxo multicomutado com detecção espectrofotométrica. A metodologia de análise baseou-se na reação de oxi-redução em meio alcalino entre o reagente sólido e os açúcares redutores. A reação entre a fase sólida (de coloração azul) com (glicose + frutose) resulta em produto de cor amarelada, monitorada em 420 nm. A fase sólida foi fixada em 50 mg e temperatura de 90ºC. Com volume de zona de amostragem de 160 L, que corresponde a 20 ciclos, obtendo resposta linear entre 1,0 e 20,0 g L-1 de AR com RSD de 4,47% (n = 7 ), limite de detecção de 0,2250 g L-1, limite de quantificação de 0,7496 g L-1, freqüência analítica de 75 determinções por hora e geração de efluentes de 320 μL por determinação. Os teores de açúcar redutor encontrados em sucos e água de coco variaram de 38,35 a 98,50 g L-1 e 61,80 a 68,70 g L-1 respectivamente. A rede de sílica, 2,5,8,11,14-pentaoxa-1-silaciclotetradecano, foi empregada num sistema multicomutado como coluna de pré-concentração de perclorato. O sistema foi acoplado a um detector potenciométrico para determinar percloratos em vegetais. Usou-se um eletrodo tubular com membrana constituída por 1% (m/m) de BNIP 4,4 Dapm LC1 solubilizado em 68% (m/m) de 2-nitrodifeniléter, como solvente mediador e 31% (m/m) de poli (cloreto de vinila). Obteve-se limite de detecção de 2,8x10-7 mol L-1, resposta linear no intervalo de 1,0x10-9 a 1,0x10-1 mol L-1, coeficiente de correlação linear de 0,9998 e a coluna apresentou uma capacidade de retenção de 2,86x10-3 mol de perclorato. O sistema foi aplicado às amostras de diferentes vegetais e foram encontradas concentrações de percloratos de 1,30 a 5,08 µg L-1 o teste recuperação variou de 96,5 a 110,8 %. / Two new multicommutation-based analytical methods were developed aiming to the quantification of chemical species in food. The first method is intended to the determination of reducing sugars in coconut water and fruit juices, while the second one is a potentiometric determination of perchlorates in horticultural products. The method eveloped for the determination of reducing sugars uses a multicommuted flow system with spectrophotometric detection employing a (copper (II) - 4,4’ – bipyridyl) coordination compound as the solid-phase reagent. The reaction of the solid blue phase with glucose/fructose resulted in a yellowish solution, which was monitored at 420 nm; 50 mg of the solid phase was used and the temperature was set at 90ºC. The volume of the sample zone was, 160 L, corresponding to 20 cycles, with a linear response of 1.0 e 20.0 g L-1 to the RA and RSD of 4.47% (n = 7), detection limit of 0.2250 g L-1, the limit of quantification was 0.7496 g L-1, analytical frequency of 75 determination per hour and effluent generation of 320 L per determination. The potentiometric method used to determine perchlorates used a tubular electrode formed by a polymeric membrane which showed the best features consisted of 1% (w/w) BNIP Dapm LC1 solubilized in 68% (w/w) of 2-nitrodiphenyl ether as a mediator solvent and 31% (w/w) poly(vinyl chloride) as the polymeric matrix. A limit of detection of 2.8x10-7 mol L-1 was obtained with a linear response in the range of 1.0x10-9 at 1.0x10-1 mol L-1, linear correlation coefficient of 0.9998 and the column retention capacity 2.86x10-3 mol perchlorate. Was applied to samples of different vegetables found perchlorates 1.30 to 5.08 µg L-1 and recovery between 96.5 and 110.8%.