A Cannabis sativa L. (canábis) contém centenas de substâncias químicas em diferentes classes, contudo, a classe dos canabinoides é encontrada unicamente nesta espécie. Popularmente conhecida como maconha, a canábis é a droga ilícita mais consumida no mundo, sendo o Δ9-tetrahidrocanabinol (Δ9-THC), o principal canabinoide de interesse toxicológico, por ser o responsável pela maioria dos efeitos psicotomiméticos ocasionados e estar associado ao uso abusivo da planta. De outro modo, há alguns anos, vem crescendo significativamente o interesse em pesquisas científicas com a canábis, devido aos importantes efeitos terapêuticos que alguns canabinoides têm apresentado. O canabidiol (CBD), por exemplo, é um canabinoide que além de modular os efeitos eufóricos do Δ9-THC, tem apresentado importantes atividades farmacológicas. Embora haja um crescente aumento nas toneladas de apreensões de canábis realizadas no Brasil, não existem dados que caracterizem o perfil químico e a potência da droga que é utilizada ilegalmente no país. Outro aspecto singular com relação às apreensões de canábis refere-se à nova forma de tráfico internacional de drogas, que vem crescendo significativamente no país. Trata-se da remessa de sementes de canábis em pequenas quantidades através de empresas de transporte. Desta forma, este estudo foi realizado a partir de sementes de canábis apreendidas pela Superintendência de Polícia Federal no Rio Grande do Sul. As sementes foram germinadas e as plântulas foram cultivadas, secas e analizadas, sendo todos os passos em condições controladas. As metodologias analíticas utilizadas foram: espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS), espectrometria de massas por ressonância ciclotrônica de íons com transformada de Fourier (FT-ICR MS) e cromatografia à gás com detector de massas (CG/EM). O elevado número de compostos presente nas plantas torna os dados obtidos muito complexos, onde pequenas diferenças entre amostras podem ser negligenciadas. Por isso, foram utilizadas as seguintes ferramentas quimiométricas: HCA, PCA, PLS-DA e SVM-DA. As diferentes metodologias de análise utilizadas neste trabalho, permitiram a análise de um total de 73 amostras de canábis que forneceram dados sob químicos, bem como aspectos distintos e relevantes em toxicologia. As informações obtidas por NIRS associadas às ferramentas quimiométricas HCA e PCA possibilitaram agrupar 29 amostras de canábis em diferentes períodos de crescimento; e as ferramentas quimiométricas PLS-DA e SVM-DA permitiram classificar 29 amostras de canábis em diferentes períodos de crescimento com 100% de acerto. O altíssimo poder de resolução da FT-ICR MS possibilitou a identificação 123 compostos canabinoides e metabólitos a partir das análises realizadas em 73 amostras de canábis, o que resultou na compilação de um abrangente perfil químico de canabinoides, até então não obtido. A eficiência de separação da CG acoplada à identificação dos compostos utilizando EM tornou possível a diferenciação de 73 amostras de canábis em tipo fibra ou tipo droga, além da caracterização do perfil químico de canabinoides e terpenoides presentes nas amostras, obtido pela análise em CG/EM. Desta forma, os dados gerados com o desenvolvimento desta tese possibilitaram a identificação e o conhecimento do perfil químico de amostras de canábis apreendidas no Brasil, apresentando informações até então desconhecidas pela polícia brasileira, bem como pelos profissionais da saúde, comunidade científica, órgãos governamentais e políticos do país e também para a população em geral. / Cannabis sativa L. (cannabis) contains hundreds of different classes of chemicals, however, the class of cannabinoids is found only in this plant. Popularly known marijuana, cannabis is the most used illicit drug worldwide, and the Δ9-tetrahydrocannabinol (Δ9-THC), the main cannabinoid regarding toxicological interest, being responsible by the majority of psychotomimetic effects and it is associated with the abuse of the plant. Otherwise, for a few years has grown significantly the interest and scientific research with cannabis due to significant therapeutic effects that certain cannabinoids have shown. The cannabidiol (CBD), for example, is a cannabinoid which in addition to modulate the euphoric effects of Δ9-THC, it has shown significant pharmacological activity. Although there is a growing increase in tons of cannabis seizures conducted in Brazil, there are no data which characterize the chemical profile and potency of the drug that is illegally used in the country. Another unique aspect regarding cannabis seizures refers to the new form of international drug trafficking that has grown significantly in the country. This is the shipment of cannabis seeds in small quantities by transportation companies. Thus, this study was based on samples from cannabis seeds seized by the Superintendence of the Federal Police in Rio Grande do Sul. The seeds were germinated and the seedlings were grown, dried and analyzed, all of the steps under controlled conditions. The analytical methods used were: near infrared spectroscopy (NIRS), Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR MS) and gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC/MS). The high number of compounds presente in plants renders them very complex data set, where small differences between samples may be wasted. Therefore, the following chemometric tools were used: HCA, PCA, PLS-DA and DA-SVM. The different methods of analysis used in this study allowed the analysis of a total of 73 samples of cannabis that provided data on chemical and distinct and relevant aspects in toxicology. Information obtained by NIRS chemometric tools associated with HCA and PCA group allowed 29 samples of cannabis in different periods of growth; and chemometric tools PLS-DA and SVM-DA can be classified 29 samples of cannabis in different periods of growth with 100% accuracy. The very high resolution power of FT-ICR MS possible to identify 123 compounds cannabinoids and metabolites from the analyzes carried out on 73 samples of cannabis, which resulted in the compilation of a comprehensive chemical profile of cannabinoids, has not been surpassed. The GC separation efficiency coupled with the identification of compounds using MS made it possible to differentiate 73 cannabis samples in type or fiber type drug, besides the characterization of the chemical profile of cannabinoids and terpenoids present in the samples obtained through the analysis on GC/MS. Thus, the data generated with the development of this thesis allowed the identification and knowledge of the chemical profile of cannabis samples seized in Brazil, presenting information previously unknown to Brazilian police as well as by health professionals, the scientific community, government agencies and politicians of the country and also to the general population.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-05-03T15:33:40Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Mário Marques da Silva Junior.pdf: 1710671 bytes, checksum: 6a2fb9a7ae5e2a5158220e9ea762b4e1 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-05-12T13:48:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Mário Marques da Silva Junior.pdf: 1710671 bytes, checksum: 6a2fb9a7ae5e2a5158220e9ea762b4e1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-12T13:48:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Mário Marques da Silva Junior.pdf: 1710671 bytes, checksum: 6a2fb9a7ae5e2a5158220e9ea762b4e1 (MD5) / CAPES / O vinagre é um condimento de grande consumo na alimentação de humanos em todo o mundo. Sabe-se que a composição de vinagre inclui alguns ácidos orgânicos que são agentes complexantes para íons metálicos, entre os quais chumbo, cádmio, mercúrio e outros íons. Neste sentido, procedimentos analíticos visando determinação desses elementos em vinagre são sempre oportunos. O presente trabalho teve como objetivo, estabelecer estratégias analíticas visando a determinação direta de chumbo, cádmio e mercúrio em vinagre de álcool empregando a espectrometria de absorção atômica. Para a análise de chumbo foi utilizado ET AAS e a otimização das condições instrumentais foram estabelecida por metodologia univariada. Assim, os resultados obtidos para as temperaturas de pirólise e atomização foram 800 °C e 2000 °C, respectivamente, utilizando alumínio como modificador químico, limite de detecção de 0,16 µg L-1, limite de quantificação de 0,53 µg L-1, precisão expressa como desvio padrão relativo 2,04% e massa característica de 26,4 pg. A exatidão foi avaliada mediante testes de adição e recuperação, os valores de recuperação encontrados variaram numa faixa de 90 à 110%. O método foi aplicado na determinação de chumbo em treze amostras de vinagre de álcool e as concentrações encontradas variaram de 1,93 a 9,98 µg L-1. Para o cádmio por ET AAS, foi aplicada uma nova função de resposta múltipla visando avaliar de forma qualitativa e quantitativa os picos obtidos. Fatores como temperatura de pirólise e atomização, tempo de pirólise e massa de modificador foram avaliadas na etapa de otimização, onde foi estabelecida empregando-se planejamento fatorial completo de dois níveis para o estudo preliminar dos fatores e planejamento Box-Behnken concernentes à determinação das condições críticas. Após aplicação e determinação do planejamento, os valores otimizados apresentaram temperatura de pirólise e atomização de 645 °C e 2000 °C, tempo de pirólise 7s e massa de modificador 3µg. Nestas condições, os limites de detecção e quantificação obtidos foram de 4,2 ng L-1 e 14,0 ng L-1, respectivamente. A precisão em termos de desvio padrão relativo foi de 1,9% e a massa característica de 1,2 pg. A exatidão do método proposto foi avaliada através da comparação dos resultados de concentração de cádmio obtidos pelo método direto com aqueles obtidos pelo método da digestão ácida e não foram observadas diferenças significativas entre os dois métodos. O método foi aplicado na determinação de cádmio em treze amostras de vinagre de álcool e os teores encontrados as variam de 20,0 a 880,0 ng L-1. Para determinação de mercúrio, foi utilizando planejamento fatorial completo de dois níveis e planejamento Box-Behnken para otimizar as condições experimentais para geração de vapor frio de mercúrio e determinação empregando CV AAS, considerando os fatores volume de tetrahidroborato de sódio, volume álcool isoamílico, concentração de tiouréia e tempo de sonicação, onde apresentaram condições ótimas iguais a 42 mL min-¹, 400 µ L-¹, 0,4% e 20 min, respectivamente. Sob essas condições o método limites de detecção 1,4 ng L-1, limite de quantificação 47,0 ng L-1 e desvio padrão relativo 3,1%. As amostras de vinagre de álcool apresentaram uma concentração de mercúrio 58,0 a 798,0 ng L-1. / Vinegar is a condiment large consumption in human’s feeding throughout the world. It is known that the vinegar’s composition includes some organic acids which can act as complexing agents for metal ions, including lead, cadmium, mercury and other ions. Considering the above, analytical procedures aiming determination of these elements in vinegar are always opportune. The present study aimed to establish analytical strategies aiming at the direct determination of lead, cadmium, mercury in alcohol vinegar employing the atomic absorption spectrometry. For the analysis of lead was used ET AAS and optimization of instrumental conditions were established by univariate methods. Thus, the results obtained for the pyrolysis e atomization temperatures were 800 °C and 2000 °C, respectively, using aluminum as a chemical modifier, detection limit of 0.16 mg L-1 , quantification limit of 0.53 mg L -1, precision expressed as relative standard deviation 2.04% and characteristic mass of 26.4 pg. The precision was assessed by tests of addition and recovery, the recovery values found ranged from 90 to 110%. This method was applied to the determination of lead in thirteen samples alcohol vinegar and the concentrations found range from 1.93 to 9.98 g L-1. For cadmium by ET AAS, was applied a new function of multiple response aiming to evaluate qualitatively and quantitatively the peaks obtained. Factors such as pyrolysis e atomization time and pyrolysis mass modifier were evaluated in the optimization step, which was established using full factorial design of two levels for preliminary evaluation of factors and Box-Behnken design to determination of critical conditions. After application and evaluating of planning, optimized values presented pyrolysis e atomization temperature of 645 ° C and 2000 °C, pyrolysis’s time 7s and mass modifier 3μg. Under these conditions, the limits of detection and quantification obtained were 4,2 ng L-1 and 14,0 ng L-1, respectively, the precision in terms of relative standard deviation was 1.9% and 1.2 pg of characteristic mass. The precision of the proposed method was evaluated by comparing the results of cadmium concentration obtained by the direct method with those obtained by the method of acid digestion and no significant differences were observed between the two methods. The method was applied in the determination of cadmium in thirteen samples alcohol vinegar and the levels found to range from 20,0 a 880,0 ng L-1. For determination of mercury was use full factorial design of two levels and Box-Behnken design to optimize the experimental conditions to cold vapor mercury generation and determination employing CV AAS, considering the factors amount of sodium tetrahydroborate, amount isoamyl alcohol, thiourea’s concentration and sonication time, where optimal conditions presented equal to 0.09 MPa, 400 μ L - ¹0.4% and 20 min, respectively. Under these conditions the limits of detection’s method 1,4 ng L-1, quantification’s limit 47,0 ng L-1 and relative standard deviation 3.1%. The samples of alcohol vinegar exhibited a mercury’s concentration of from 58,0 a 798,0 ng L-1

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:22:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-17. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:28:57Z : No. of bitstreams: 1 000854084.pdf: 1071886 bytes, checksum: f98950d24efa53a15bf9d109fa4e2ed9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O pessegueiro é uma espécie frutífera nativa da China que é cultivada em regiões de clima temperado, pois necessita de baixas temperaturas para o seu desenvolvimento. No entanto, em condições subtropicais e tropicais brasileiras, a cultivar Aurora 1 se destaca, pois necessita de poucas horas de frio para a quebra da dormência de suas gemas, além de ter frutos atrativos em função da sua coloração externa, ser uma cultivar bastante precoce estando disponível primeiro no mercado. Os consumidores, de maneira geral, ao adquirirem uma fruta, esperam que esta esteja doce, suculenta e com a firmeza desejada. O teor de sólidos solúveis (SS) e a firmeza dos frutos são os atributos de qualidade mais importantes para a aquisição do pêssego e apesar das técnicas de determinação tanto dos teores de SS quanto da firmeza serem simples, estas são destrutivas e relativamente demoradas. Uma alternativa seria o uso da espectroscopia do infravermelho próximo (NIR), pois esta técnica permite reconhecer a estrutura de moléculas, obtendo informações qualitativas e quantitativas. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um método analítico utilizando a espectroscopia do infravermelho próximo associado a ferramentas quimiométricas para a determinação do teor de SS e firmeza em frutos íntegros do pessegueiro 'Aurora 1'. Verificar a influência do estádio de maturação e da época de colheita dos frutos nos modelos desenvolvidos. O modelo de calibração foi desenvolvido com pêssegos colhidos no ano de 2013 em três estádios de maturação e em três colheitas distintas. O modelo de predição foi desenvolvido com frutos colhidos em 2014. Os espectros NIR foram obtidos nas regiões da cor de fundo e da cor de recobrimento da epiderme de cada fruta, sendo os mesmos obtidos na forma de log 1/R e foram empregadas várias técnicas de... / The peach tree is a fruit species native from China, which has been cultivated in temperate regions because it requires low temperatures for its development. However, in Brazilian sub-tropical and tropical conditions the 'Aurora 1' cultivar stands out as it needs few hours of chilling to break the bud dormancy, in addition the fruit is attractive in terms of external colour, and is a precocious cultivar with fruit been available first in the market. In general, when purchasing a fruit consumers expect that they are sweet, juicy, and with a desired firmness. The soluble solids content (SSC) and fruit firmness are important quality attributes for peach fruit acquisition and although the determination techniques for SSC and firmness are simple, they are destructive and relatively time consuming. An alternative method would be the use of near infrared spectroscopy (NIR), as this technique allows the recognition of molecular structure, obtaining qualitative and quantitative information. Therefore, the aim of this study was to develop an analytical method using infrared spectroscopy combined with chemometric tools to the determination of SSC and firmness in intact 'Aurora 1' peach fruit, and also verify the influence of maturity stages and fruit harvest season in the developed models. The calibration models were developed with peach fruits harvested in 2013 in three maturity stages, and at three different crops. The prediction model was developed with fruits harvested in 2014. The NIR spectra were collected in the regions of background colour and blush colour of the skin of each fruit. The spectra were obtained as log 1/R and various pre-processing techniques were employed. The Principal Component Analysis (PCA) was used to verify the cluster formation and the calibration model were developed using partial least squares regression (PLS). The model performance was evaluated ...

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseGBA.pdf: 7751002 bytes, checksum: 6ec58a5eabb6147b50170358eceefa09 (MD5) Previous issue date: 2007-02-02 / This present work describes the chemotaxonomic analysis of lichens through the utilization of NMR spectroscopic techniques, HR-MAS and NMR in solution, and IR allied with chemometrics methods. This analysis were carried out with eleven species set of lichens divided in two families and six genera. The HR-MAS NMR spectra together the chemometric, obtained from intact vegetal material, present the discrimination between the families, genera and species and the classification percentage was much satisfactory (70,8%). The analyzed substances include the carbohydrates class of low molecular-weight, the polyols. The NMR in solution analysis, corresponding to crude extracts, present the discrimination between genera and species and the classification was excellent (88,9%). In this analysis, where the secondary metabolites of lichens are evaluated, was realized the identification of some substances in mixture. The analysis by infrared spectroscopy (IR), also obtained from intact material, was detached by the excellent power of samples classification (100% of correct prediction), with discrimination between genera and species. The comparative application of this techniques confirm the results obtained separately, and point for a great potentiality of IR in chemotaxonomic analysis of lichens, due its quickness and low price, however the NMR techniques are more attractive when desire the circumstantial analysis of spectral profile. / O presente trabalho descreve a análise quimiotaxonômica de liquens, a partir da utilização das técnicas espectroscópicas de RMN, HR-MAS e em solução, e IV aliadas aos métodos quimiométricos. As análises foram efetuadas empregando-se um conjunto de onze espécies de liquens, distribuídas em duas famílias e seis gêneros. Os espectros de RMN HR-MAS, obtidos a partir do material vegetal intacto, apresentou, juntamente com a quimiometria, a discriminação entre as famílias, gêneros e espécies e ainda um percentual de classificação muito satisfatório (70,8%). As substâncias analisadas compreendem a classe dos carboidratos de baixa massa molecular, os polióis. As análises de RMN em solução, correspondentes aos extratos brutos, apresentaram a discriminação de gêneros e espécies e a classificação foi excelente (88,9%). Nessa análise, a qual os metabólitos secundários de liquens são avaliados, foi realizada a identificação em mistura de algumas substâncias. A análise por espectroscopia na região do infravermelho (IV), obtidas também a partir do material intacto foi destacada pelo seu excelente poder de classificação de amostras (100% de predições corretas), com discriminação entre os gêneros e espécies. A aplicação comparativa dessas técnicas espectroscópicas corrobora os resultados obtidos separadamente, e aponta para uma grande potencialidade do IV em análises quimiotaxonômicas de liquens, dado a sua rapidez e baixo custo, embora as técnicas de RMN sejam muito atrativas quando se deseja uma análise minuciosa do perfil espectral.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseAPF.pdf: 1919945 bytes, checksum: c7be1a284fe2f15f46c8b687e1eb6a57 (MD5) Previous issue date: 2006-11-14 / The application of pattern recognition techniques such as principal component analysis and cluster analysis was evaluated for classification of foods according to their production mode (industrial or homemade and organically or conventionally produced), refine mode or geographical source. The main variables were the mineral contents of samples of coffee (roasted and green), vegetables, legumes, sugar, milk, sugar-cane spirit, beans, and rice. The concentrations of metals were determined by ICP OES or by GF AAS after microwave-assisted digestion or dilution. Other variables, such as nitrate and crude protein contents, were determined in vegetables and legumes samples. Nuclear magnetic resonance of 1H was applied to green coffee and beans to attempt to correlate chemical classes with production mode. Separations were obtained for differentiation between organic and conventional green coffees, and between instant soluble and roasted coffees. Attempts to correlate metals contents with geographical sources for coffee and sugar samples, and metals contents and production mode for vegetables, legumes, milks, sugar cane spirits, and rices were not successful. However, differentiation was observed for lettuces and cachaças based on geographical source, and for sugar samples based on the refine mode. Additionally, differentiation was also observed for lettuce samples based on the production mode, and nitrate was the main variable for differentiation. It was observed a trend towards the classification of beans according to the production mode based on NMR data set, however it is necessary to identify the chemical compounds that led to differentiation. According to these results, pattern recognition analyses were able to differentiate some important features in different samples based on their metals contents. Additionally, taking into account metals contents there was no appreciable difference between organically and conventionally produced foods. / O presente trabalho avalia o emprego de métodos de reconhecimento de padrões não supervisionados, tais como análise de componentes principais e análise hierárquica de agrupamentos, para a classificação de alimentos de acordo com modo de produção, refino, processo de industrialização ou procedência. As principais variáveis empregadas foram os teores de constituintes minerais em amostras de café, verduras, legumes, açúcar, leite, cachaça, feijão e arroz. A concentração dos constituintes minerais nos diferentes grupos de amostra foi determinada por espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente ou por espectrometria de absorção atômica por forno de grafite após digestão assistida por radiação microondas ou diluição. Outras variáveis como concentração de nitrato e percentual de proteína bruta, foram determinadas para as amostras de verduras e legumes. Para as amostras de café verde e feijão foram utilizados espectros de RMN de 1H na tentativa de classificação por modo de produção. Constatou-se diferenciação entre os modos de produção para as amostras de café verde e torrado e entre cafés solúveis e torrados. Tentativas de correlacionar a concentração de metais com a origem geográfica dos cafés torrados e modo de produção (orgânica ou convencional) de açúcar, verduras e legumes, leite, cachaça e arroz não foram bem sucedidas. Obtiveram-se diferenciações por refino para as amostras de açúcar e por origem geográfica para as amostras de alface e cachaça. No caso das amostras de alface há uma tendência de diferenciação por modo de produção, sendo a variável teor de nitrato a maior responsável. Há uma tendência de diferenciação também para as amostras de feijão, considerando os dados obtidos por RMN, contudo é necessário identificar quais compostos são responsáveis pela diferenciação. De acordo com os resultados, a análise por reconhecimento de padrões foi capaz de diferenciar importantes características nas diferentes amostras com base nos teores de constituintes inorgânicos. Constatou-se que, em geral, alimentos produzidos organicamente não apresentaram diferenças apreciáveis quando comparados à produção convencional.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseCD.pdf: 6879107 bytes, checksum: c167cda73860ef0c5e5b15af0e2e7280 (MD5) Previous issue date: 2006-08-01 / The use of herbal medicines in the Brazilian market has increased in the last few decades. Therefore, the quality control for herbal products, as well as traditional medicines, is extremely important and for both: the manufactured products and the raw material. However, to guarantee the product s quality implies in an increase of the process costs in an industry. Currently, the quality of herbal extracts is predicted by analysis of selected marker compounds, which are often characteristic chemicals of a specific herb, but that many times do not present any relation with bioactivity. As a consequence, the marker-based approach is an incomplete and unsatisfactory method for quality control of herbal medicines In order to cope with this problem, current developments in improving sensitivity and analytical capacity of known techniques, had made possible the plant s complex extract evaluation. The present work describes an analytical methodology for the phytomedicines catuaba, espinheira-santa and guaco, based on the metabolic profile approach, where the Nuclear Magnetic Resonance techniques, as well as the High Performance Liquid Chromatography, are employed to obtain a fingerprinting of these herbal medicines. Nevertheless, due to the complex spectral data profile (1H spectra and chromatograms) evaluation it was necessary to employ chemometrics. These multivariate methods made possible to extract some relevant information and to prove the authenticity of the analyzed commercial samples. The commercial catuaba samples analysis by HR-MAS NMR/ chemometrics showed be more efficient, when compared with liquid NMR, indicating that the species sold as the phytomedicine catuaba is Trichillia catigua. Whereas, the results obtained for espinheira-santa showed an opposite situation pointing out that the efficiency of the HR-MAS is correlated with the physiological constitution of the plant material analyzed. Beside NMR results, HPLC analysis showed that the majority of the espinheira-santa commercial samples do not employ Maytenus ilicifolia species. The guaco results obtained by both, NMR and HPLC techniques were inconclusive needing the use of a complementary technique. Therefore, the present work also describes the use of the High Performance Liquid Chromatography coupling with Abstract Tandem Mass Spectrometry, by means of SRM experiments, to evaluate some commercial guaco samples. This technique provides the detection of the coumarin 1,2-benzopyrone in all the analyzed samples, due to the SRM high sensitivity, thus certifying its authenticity. The results obtained by Nuclear Magnetic Resonance, High Performance Liquid Chromatography and chemometrics, proved to be valuable tools for the evaluation of complex phytomedicines matrix. In specific cases, where high sensitivity in the analytical method is required, Mass Spectrometry can be used as an additional technique. / A utilização dos fitoterápicos no mercado nacional tem se tornado crescente nas últimas décadas. Desse modo, o controle de qualidade para os produtos de origem vegetal, assim como para os medicamentos tradicionais, é de extrema importância; e não só para o produto tecnologicamente acabado, como também para sua matéria-prima. Contudo, garantir a qualidade de um produto implica em um aumento de custos para as indústrias. Atualmente, uma das maiores práticas para a padronização das ervas baseia-se na identificação de marcadores químicos, característicos para as espécies, mas que muitas vezes não apresentam qualquer relação com sua atividade biológica. Assim sendo, essa abordagem se mostra incompleta, ou muitas vezes, insatisfatória para o controle de qualidade desse tipo de medicamento. Para contornar esse problema recentes desenvolvimentos, principalmente no aumento da sensibilidade e na capacidade analítica das técnicas existentes, tornaram possível a avaliação de extratos de plantas complexos em sua totalidade. O presente trabalho descreve uma metodologia de análise para os fitofármacos catuaba, espinheira-santa e guaco, fundamentada na abordagem analítica conhecida como metabolic profile, onde a Ressonância Magnética Nuclear, assim como a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência, são empregadas para a obtenção do fingerprinting desses fitomedicamentos. Entretanto, os dados gerados (espectros de 1H e cromatogramas) apresentaram um perfil muito complexo sendo então necessária a utilização da quimiometria para sua avaliação. O emprego de métodos multivariados possibilitou à extração de informações relevantes, assim como, a constatação da autenticidade das amostras comerciais analisadas. O emprego da RMN de HR-MAS, juntamente com a quimiometria, na análise de amostras comerciais de catuaba, se mostrou mais eficiente quando comparado a RMN de líquidos, indicando que a espécie mais comercializada como o fitofármaco é a Trichillia catigua. Entretanto, os resultados obtidos para a espinheira-santa foram contrários, evidenciando a limitação da HR-MAS no que diz respeito à constituição fisiológica do material analisado. Adicionalmente a RMN, a utilização da CLAE Resumo possibilitou verificar que a maioria das amostras comerciais de espinheira-santa não utiliza a espécie Maytenus ilicifolia em sua formulação. Já para o fitofármaco guaco os resultados obtidos, tanto com a RMN como com a CLAE, se mostraram contraditórios, sendo necessária a utilização de uma outra técnica analítica complementar. Assim sendo, o trabalho também descreve a utilização do acoplamento da CLAE com a Espectrometria de Massas Tandem, através dos experimentos de SRM, na avaliação de extratos de amostras comerciais de guaco. O emprego dessa técnica permitiu a detecção da cumarina 1,2-benzopirona em todas as amostras analisadas, devido à sua elevada sensibilidade, atestando assim suas autenticidades. Portanto, através dos resultados obtidos no desenvolvimento deste trabalho, pôde-se concluir que a Ressonância Magnética Nuclear, assim como a CLAE, aliada a Quimiometria, apresentam um grande potencial em estudos que visam a avaliação de matrizes complexas, como os medicamentos fitoterápicos. Em casos específicos, onde uma maior sensibilidade no método analítico se faz necessária, a Espectrometria de Massas pode ser empregada de forma complementar.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2106.pdf: 3096328 bytes, checksum: 1f871e02acc495485a1fbc5eb9dafc54 (MD5) Previous issue date: 2007-03-02 / Financiadora de Estudos e Projetos / Coffee is an important product of Brazilian agribusiness. Nevertheless, the commercial evaluation of its quality is based upon subjective methods and this requires the methodologies development that provides information on differences of coffee chemical composition of different traits. The current work describes the application of multivariate analysis methods, mainly in NMR data, in order to verify chemical differences related to certain attributes that determine the coffee quality. In this work, the specie used in the brew preparation, defective coffee beans, adulteration with barley, the effect of temperature and time on the roasted coffee composition, cup quality and production mode were studied. In the first study, it was determined the main differences between the composition of arabica and robusta coffee discriminating both species and was determined the content of each one in blends. In similar study, were discriminated blends of coffee and barley and was determined the percentage of this adulterant added to the coffee. In this case, comparing to NMR, the infrared spectroscopy also shows great efficiency for the same purpose. In the study of defective coffee beans were verified greater changes in the chemical composition of black beans compared to the non-defective coffee besides the discrimination of all kinds of defective beans analyzed; green, sour, and black. Considering the production mode, were discriminated coffees produced conventionally and organically. The higher acetic acid content in the organic samples was determinant to this discrimination. Considering the cup quality, efficient chemometric models were obtained to classify the samples with different qualities - soft, hard, and rio. The lipid compounds were important to this classification and were identified by using HR-MAS technique. In the study of roast degree it was verified greater influence of the temperature in the chemical composition changes from roasted coffees and it was possible to discriminate samples that were submitted to several conditions of time and temperature during roast process. / O café é um importante produto do agronegócio brasileiro. Entretanto, a avaliação comercial da sua qualidade é feita por métodos subjetivos, tornando-se necessário o desenvolvimento de metodologias que sejam capazes de atuar no controle de qualidade e ao mesmo tempo fornecer informações a respeito das diferenças na composição química dos cafés com diferentes características. O presente trabalho descreve a aplicação de métodos de análise multivariada, principalmente, em dados de RMN de 1H com o objetivo de verificar as diferenças químicas relacionadas a certos atributos determinantes da qualidade do café. Nesse trabalho, foram estudados a espécie utilizada na preparação da bebida, grãos de café defeituosos, a adulteração com cevada, o efeito da temperatura e do tempo na composição dos cafés torrados, a classificação sensorial da bebida e o modo de produção. No primeiro estudo, determinou-se as principais diferenças na composição química das duas espécies de maior importância comercial, arábica e robusta, discriminando-as e determinando o teor delas em diferentes misturas. Em estudo semelhante, discriminou-se misturas de café contendo diferentes teores de cevada, além de determinar o teor adicionado ao café. Nesse caso, em comparação com a RMN, a espectroscopia de infravermelho mostrou eficiência similar para o mesmo propósito. No estudo dos cafés com defeitos, verificou-se uma maior alteração na composição química dos grãos com defeitos do tipo preto em relação ao café de boa qualidade, além da discriminação entre todos os tipos analisados; verdes, ardidos e pretos. Quanto ao modo de produção, cafés produzidos convencionalmente e organicamente foram discriminados entre si, sendo o maior teor de ácido acético nos cafés orgânicos a principal diferença apontada nas amostras estudadas. Quanto à classificação sensorial, foi possível construir modelos quimiométricos capazes de atribuir corretamente a qualidade de amostras com diferentes classificações na prova de xícara. Dentre os compostos responsáveis por essa classificação estão os lipídeos, os quais foram identificados com a utilização da técnica HR-MAS. Com relação ao grau de torra, além de verificar uma maior influência da temperatura na alteração da composição do café torrado, foi possível discriminar amostras torradas em diversas condições de tempo e temperatura.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2111.pdf: 4098526 bytes, checksum: 934a5ed1df0d898498c78f0ae9e109af (MD5) Previous issue date: 2005-06-29 / Financiadora de Estudos e Projetos / The Biotechnology has made possible the development of genetically modified (GM) organisms, including soybean, main Brazilian agricultural product. These GM specimens has been produced by changing some original characteristics of plant in order to increase productivity and to reduce production costs. However, these novel organisms should be evaluated, in order to verify its safety for environment and human and animal consume. In this context, it is necessary to develop new analytical methodologies for substantial equivalence determination of these novel plants. NMR is an important analytical tool allowing acquisition of a great number of chemical information in a single experiment. Within NMR techniques, HR-MAS makes possible direct acquisition on intact samples (In situ), without any sample treatment. In addition, chemometric analysis is a powerful tool, which allows interpretation of high complex data, such as NMR spectra. In this work, HR-MAS NMR has been employed for acquisition of NMR spectra directly of soybeans and leaves. Application of chemometric analysis on NMR data, has made possible to discriminate samples according to cultivar, geographic origin and mainly genetic origin, as well as to predict the identity of unknown samples by means of classification models. For this, all methodology, including HR-MAS NMR spectra measurements and chemometric analysis, was developed and optimized. Chemometric analysis performed on HR-MAS NMR spectra has also allowed to determine differences on chemical composition among samples, mainly those between traditional and GM specimens, giving important information about substantial equivalence of GM soybean crops. In conclusion, it has been demonstrated that HR-MAS NMR technique together with chemometric analysis is an important tool to be used in metabolomic studies and in quality control of agricultural products. / A biotecnologia tem possibilitado o desenvolvimento de organismos geneticamente modificadas (OGMs), entre eles a soja, principal produto agrícola brasileiro. Permitindo assim, alterar as características da planta, visando aumentar a produtividade e reduzir custos. No entanto, é necessário avaliar os OGMs quanto a segurança alimentar e ambiental. Desta forma, são necessárias metodologias analíticas capazes de atuar na determinação da equivalência substancial destes novos organismos. Dentre as técnicas, a RMN possui um importante atrativo devido ao fato de fornecer um grande número de informações químicas sobre o sistema em estudo, em um único experimento. Além disso, a técnica de RMN HR-MAS possibilita a aquisição de medidas diretamente de materiais intactos (In situ), sem a necessidade de quaisquer etapas de preparo de amostra. Aliada a esta, a quimiometria é uma poderosa ferramenta que permite analisar e interpretar dados de alta complexidade, tais como, espectros de RMN. Neste trabalho, a RMN HR-MAS tem sido empregada para a aquisição de experimentos diretamente de sementes de soja e de folhas da planta. A aplicação de análises quimiométricas sobre os espectros de RMN HR-MAS possibilitou discriminar as amostras de acordo com a cultivar, origem geográfica e, principalmente, origem genética, bem como predizer a origem de amostras desconhecidas através da construção de modelos de classificação. Para isso, toda a metodologia desde a aquisição dos espectros de RMN HR-MAS às análises quimiométricas foi desenvolvida e otimizada. A análise quimiométrica dos espectros de RMN HR-MAS tem permitido também determinar as diferenças na composição química entre as amostras, principalmente aquelas entre espécimens GM e convencionais, fornecendo importantes informações sobre a equivalência substancial da soja GM. Desta forma, a RMN HR-MAS aliada a quimiometria tem se mostrado uma importante ferramenta para atuar em estudos metabolômicos e no controle de qualidade de produtos agrícolas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2348.pdf: 4152955 bytes, checksum: 77f6735f8f00f468c0ca8229cddd22f1 (MD5) Previous issue date: 2009-02-17 / Financiadora de Estudos e Projetos / Apiculture has been increasing a lot in the last years in Brazil, which already is one of the greatest exporters of honey. Productive chain of aguardentes has also risen, and both products are considerably important in Brazilian agribusiness. Therefore, the quality control of these products is essential. The present work describes the use of SNIF-NMR technique and chemometric methods applied to 1H NMR data aiming to evaluate chemical differences that are related to samples authenticity. Using SNIFNMR technique, it was observed that the isotopic ratio of the methyl group from ethanol (2H/1H)I is related to the biosynthetic origin of carbohydrates produced by plants (C3, C4 and CAM mechanisms used to CO2 fixation). In honeys analysis, was observed a good discrimination between those produced by C3 plants (eucalyptus, citrus, assa-peixe, Jataí and wildflowers) and those from C4 plants (sugarcane). C3 plants showed (2H/1H)I values near 100 ppm (parts per million) and from C4 plants showed higher values, in approximately 12 ppm. Some commercial samples presented (2H/1H)I values near those determined for sugarcane honeys. In aguardentes analysis, a discrimination of approximately 12 ppm between those from C3 (grape, banana and cassava) and C4 (sugarcane and maize) plants was also observed. Aguardentes from CAM plants (pineapple) showed intermediate values. (2H/1H)I data of honey aguardentes were similar to those of C3 plants. For banana, peach, coconut and pineapple commercial samples (from C3 plants), (2H/1H)I values were similar to those of sugarcane aguardentes. Chemometrics applied to 1H NMR spectra data allowed the discrimination among honeys from eucalyptus, citrus and wildflowers, which were produced in São Paulo state. Moreover, honeys, which showed anomalous behaviour, were discriminated due to citric acid and HMF presence. KNN, SIMCA and PLS-DA methods were suitable for classification of commercial honeys from this state. Honeys from different Brazilian regions could not be discriminated since they showed very similar characteristics. However, adulterated and different types of honeys were discriminated. PCA and HCA analyses applied to 1H NMR spectra of aguardentes allowed to discriminate the different types of such samples. Sugarcane with lemon aguardentes and cassava aguardentes were distinguished. Adulterated aguardentes from banana, peach, coconut and pineapple showed 1H NMR spectra quite similar, what suggested that they were made from the same raw material. / A apicultura no Brasil tem-se expandido muito nos últimos anos, tornando este país um dos maiores exportadores mundiais de mel. A cadeia produtiva de aguardente também encontra-se em expansão, firmando esta bebida como um importante produto do agronegócio brasileiro. Por isto, o controle de qualidade destes produtos é indispensável. O presente trabalho descreve o uso da técnica SNIF-NMR e de métodos quimiométricos aplicados aos dados de RMN de 1H objetivando-se verificar as diferenças químicas relacionadas à autenticidade das amostras. Utilizando-se a técnica SNIF-NMR, observou-se que a relação isotópica da metila do etanol (2H/1H)I refletiu a origem biossintética dos carboidratos produzidos pelas plantas (mecanismos C3, C4 ou CAM usados na fixação do CO2). Na análise dos méis, houve uma boa diferenciação entre aqueles produzidos a partir de plantas C3 (eucalipto, laranjeira, assa-peixe, jataí e silvestres), com valores de (2H/1H)I próximos a 100 ppm (partes por milhão) e os obtidos de plantas C4 (canade- açúcar), com valores aproximadamente 12 ppm maiores. Algumas amostras comerciais apresentaram valores próximos aos dos méis de cana-de-açúcar. Na análise das aguardentes observou-se também uma discriminação em torno de 12 ppm entre aquelas originadas das plantas C3 (uva, banana e mandioca) e C4 (canade- açúcar e milho). As aguardentes obtidas de plantas CAM (abacaxi) apresentaram valores intermediários. As de mel mostraram-se similares às de plantas C3, enquanto que as comerciais de coco, banana, pêssego e abacaxi (plantas C3) apresentaram valores próximos àqueles obtidos para as de cana-de-açúcar. A aplicação da quimiometria aos espectros de RMN de 1H distinguiu os méis de eucalipto, de laranjeira e silvestres produzidos no estado de São Paulo. Aqueles com comportamento anômalo também discriminaram-se, mostrando sinais de ácido cítrico e HMF. Os métodos de classificação KNN, SIMCA e PLS-DA forneceram bons resultados na atribuição da classe dos méis comerciais. Os méis das diferentes regiões brasileiras não puderam ser discriminados, pois mostraram-se semelhantes. Já aqueles adulterados e de diferentes tipos foram discriminados. Na análise dos espectros de RMN de 1H das aguardentes os diferentes tipos foram separados. As aguardentes de cana-de-açúcar com limão e de mandioca discriminaram-se. Os espectros de 1H das aguardentes adulteradas de banana, coco, pêssego e abacaxi são semelhantes, sugerindo que foram produzidas usando a mesma matéria-prima.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3167.pdf: 4143164 bytes, checksum: acc315a14d78562a46308cffa4f82de7 (MD5) Previous issue date: 2010-05-14 / Universidade Federal de Sao Carlos / In the last few years the phytotherapy has emerged as a drug form well accepted and accessible, causing the increase in demand for drugs based on plants throughout the world, becoming an attraction for the pharmaceutical industry. Therefore the investment in quality control have become of extreme importance to ensure safety and efficacy of products. Among many herbal drugs available on the market, this study evaluated commercial samples of embaúba, Brazilian ginseng and mallow, using NMR spectroscopic techniques, 1H NMR in solution, HRMAS 1H and IR allied to chemometric methods. For commercial samples of embaúba, observed by chemometric analysis of data obtained by 1H NMR in solution and IR, most commercial samples were grouped with the species Cecropia glaziovii. By 1H NMR in solution and 2D experiments and comparisons with literature data, it was possible the identification of α-glucose e β-glucose, β-frutofuranose and β-frutopyranose, valine, alanine, threonina, 4-aminobutanoic acid, glutamine and caffeoylquinic acid. For commercial samples of Brazilian ginseng, analyzed by the three techniques, it was observed that most commercial samples were grouped with the species Pfaffia glomerata and by 1H NMR in solution it was possible to identify valine, alanine, threonine and 4-aminobutanoic acid and the sugars: sucrose, α-glucose e α-glucose. For commercial samples of mallow two adulterated samples were detected and grouping of most commercial samples with specie Sida cordifolia. By NMR in solution it was possible to identify valine, threonine, alanine, sucrose, α-glucose and β-glucose, 4-aminobutanoic acid and the ephedrine compound in the aqueous extract of specie Sida cordifofia and in aqueous extract the of specie Malva silvestris valine, threonine, alanine and the malvone A compound were identified. It was found that NMR techniques combined with chemometrics where more efficient than infrared, demonstrating a great potential for quality control, enabling the evaluation of the chemical profile of a extract vegetable as a whole and highlighting the compounds with a greater contribution to the discrimination of species and the indication of a chemical marker. / Nos últimos anos a fitoterapia tem ressurgido como uma forma medicamentosa bem aceita e acessível, causando o aumento na demanda por medicamentos a base de plantas, por todo o mundo. Tornando-se um atrativo para a indústria farmacêutica, conseqüentemente os investimentos em controle de qualidade passaram a ser de fundamental importância, a fim de garantir segurança e eficácia dos produtos. Entre as várias drogas vegetais disponíveis no mercado, o presente trabalho, avaliou amostras comerciais de embaúba, ginseng brasileiro e malva, empregando as técnicas espectroscópicas de RMN de 1H em solução, RMN HRMAS de 1H e IV aliadas a métodos quimiométricos. Para as amostras de embaúba, observou-se através das análises quimiométricas dos dados obtidos por RMN de 1H em solução e IV, que a maioria das amostras comerciais se agrupou com a espécie Cecropia glaziovii. Por RMN 1H em solução, experimentos 2D e comparação com dados da literatura foi possível a identificação da sacarose, α-glucose e β-glucose, β-frutofuranose e β-frutopiranose, valina, alanina, treonina, ácido 4-aminobutanóico, glutamina e do ácido cafeoilquínico. Para as amostras comerciais de ginseng brasileiro observou-se que pelas três técnicas empregadas, a maioria das amostras comerciais se agruparam com a espécie Pfaffia glomerata e por RMN em solução foi possível a identificação valina, alanina treonina, o ácido 4- aminobutanóico e os açúcares: sacarose, α-glucose e α-glucose. Para as amostras comercias de malva, observou-se a existência de duas amostras adulteradas e o agrupamento da maioria das amostras comerciais com a espécie Sida cordifolia. Por RMN em solução foi possível identificar a valina, treonina, alanina, sacarose, α-glucose e β-glucose, o 4-aninobutanóico e a efedrina na espécie Sida cordifofia e na espécie Malva silvestris identificou-se a valina, treonina, alanina e a malvona A. Contudo cabe ressaltar que as técnicas de RMN aliada a quimiometria mostraram-se mais eficientes do que a técnica de IV, apresentando um grande potencial para o controle de qualidade, possibilitando avaliar perfil químico de um extrato vegetal como um todo, evidenciando os compostos com maior contribuição para a discriminação de espécies bem como a indicação de um marcador químico.