O processo de eletropolimerização do 3,4 diidroxibenzaldeído (3,4-DHB) sobre eletrodos de pasta de carbono foi estudado utilizando voltametria cíclica e deposição a potencial controlado. As características dos filmes eletropolimerizados foram altamente dependentes do pH, potencial anódico de inversão de varredura, velocidade de varredura, concentração de 3,4-DHB e número de ciclos usados durante o processo de formação. A estabilidade dos filmes foi determinada em tampão citrato/fosfato no mesmo pH usado durante o processo de eletropolimerização. Os melhores resultados foram obtidos utilizando-se voltametria cíclica nas seguintes condições de trabalho: pH 7,8; 0,25 mmol L-1 de 3,4-DHB; 10 mVs-1; 10 ciclos e 0,0 ≤ Eapl ≤ 0,25 V. O processo de eletropolimerização foi totalmente inibido na presença de soluções de 3,4-DHB contendo NADPH e parcialmente inibido na presença de NADH. Deste modo, a formação do radical livre fenoxil, para o qual o NADPH é, em sistemas biológicos, um agente supressor mais efetivo do que o NADH, sendo responsável pela etapa inicial do processo de formação do filme. Estes resultados permitiram concluir que não é possível, durante este processo, imobilizar enzimas ou co-fatores enzimáticos (NADH ou NADPH). A superfície modificada foi rapidamente destruída após exposição a soluções de NADPH. Desde modo, a oxidação catalítica dos co-fatores pode envolver os grupos fenólicos presentes no filme modificador, de acordo com o mecanismo de eletropolimerização proposto neste trabalho. Os eletrodos modificados foram utilizados, durante 3 dias, para determinação amperométrica de NADH a 0,23 V (vs Ag/AgCl, KCl sat), obtendo-se resposta linear no intervalo de 0,015 ≤ [NADH] ≤ 0,21 mmol L-1. NADH foi igualmente determinado usando-se sistema de análise por injeção em fluxo (FIA). As condições otimizadas foram: alça de amostragem com volume 100 µL e vazão de 0,7 mL min-1. As amostras de NADH foram preparadas em solução tampão PIPES 0,01 mol L-1 (pH 6,8), enquanto o fluído transportador utilizado foi solução 0,01 mol L-1 de tampão fosfato, pH 6,8. Resposta linear foi observada no intervalo de 0,005 ≤ [NADH] ≤ 0,15 mmol L-1, com limite de detecção estimado em 0,4 µmol L-1 (3S/R) e freqüência analítica de 55 determinações/hora. / Cyclic voltammetry and deposition at controlled potential were used to study the 3,4-dihydroxybenzaldehyde (3,4-DHB) electropolymerization process at carbon paste electrode surfaces. The electropolymerized film characteristics were highly dependent on pH; anodic switching potential; scan rate; 3,4-DHB concentrations and scan numbers. The film stability was determined in citrate/phosphate buffer solutions at the same pH used during electropolymerization process. The best films were obtained by using cyclic voltammetry at the conditions: pH 7.8; 0.0 ≤ Eapl ≤ 0.25 V; 10 mVs-1; 0.25mmolL-1 3,4-DHB and 10 scans. The electropolymerization process was totally inhibited in presence of NADPH and partially inhibited in presence of NADH containing solutions. Since NADPH is a known phenoxyl radical scavenger in biological systems, the fenoxyl free radical was the responsible specie for the initial step in the electropolymerization process. From these results were concluded that it is not possible to immobilize enzymes or co-factors (NADH and NADPH) during the electropolymerization process. The modified surface was quickly lost after use in NADPH solutions, but showed upper stability in NADH solutions. These results were indicative that NADPH and NADH catalytic oxidations could be involve the phenolic groups present in the electropolymerized film as described by the mechanism proposed in this work. The modified electrodes could be used during three days to the amperometric NADH determinations, at 0.23 V (vs Ag/AgCl, KCl sat), with linear response in 0.015 mmol L-1 ≤ [NADH] ≤ 0.21 mmol L-1 range. The analite was also determined in flow injection systems (FIA) by using loop size of 100 µL and flow rate of 0.7 mL min-1. NADH solutions were prepared in 0.01 mol L-1 PIPES byffer solution, pH 6.8 while the carrier stream was phosphate buffer solution 0.01 mol L-1, pH 6.8. Linear response was observed in 0.005 mmol L-1 ≤ [NADH] ≤ 0.15 mmol L-1 range, with detection limit of the 0.4 µmol L-1 (3S/R) and analytical frequency of 55 determinations/hour.

Neste trabalho foram desenvolvidos eletrodos modificados e procedimentos para a sua utilização na determinação de diversas espécies químicas de interesse analítico, dentre as quais sulfito, ácido ascórbico, nitrito, dopamina, NADH e peróxido de hidrogênio. Foram realizados estudos envolvendo eletrodos de carbono vítreo modificados com filmes contendo uma única metaloporfirina tetrarrutenada (catiônica) e aplicações analíticas destes sensores associando-os à análise por injeção em fluxo (FIA). Estes eletrodos apresentaram efeitos catalíticos sobre a oxidação de vários analitos, intensificando o sinal de corrente e deslocando seus picos de oxidação para a região de oxidação dos átomos de Ru(II) à Ru(III), sítios ativos das porfirinas. Contudo, para a obtenção de sensores estáveis, foi necessária a utilização de uma elevada concentração do contra-íon trifluorometanossulfonato em solução, prevenindo a gradual solubilização do filme modificador. Tal dificuldade foi contornada recobrindo-se os eletrodos com filmes laminares contendo simultaneamente pares de porfirinas catiônicas e aniônicas. Estes sensores apresentaram ação catalítica igual aos eletrodos recobertos por uma única porfirina, uma vez que os sítios ativos continuaram sendo os átomos de rutênio. Esta nova geração de eletrodos modificados exibiu excelente desempenho tanto em análises de amostras sintéticas, quanto de amostras reais (sulfitos em vinhos e ácido ascórbico em sucos e medicamentos). Os sensores modificados com metaloporfirinas apresentaram excelente sensibilidade (limites de detecção entre 10-8 e 10-6 mol L-1) e minimizaram os efeitos de envenenamento da superfície, além de serem de fácil preparo. No presente trabalho também foram realizados estudos preliminares envolvendo eletrodos de pasta de carbono dopados com o óxido misto de NdNiO3. Estes destacaram-se, principalmente, por antecipar a oxidação de peróxido de hidrogênio para 0,00 V em meio alcalino. Análises utilizando o sistema BIA (Batch Injection Analysis) possibilitaram a detecção de H2O2 em concentrações da ordem de 10-6 mol L-1. / In this work modified electrodes were developed and proceedings for their utilization in the detection of a variety of species with analytical importance, such as sulfite, ascorbic acid, nitrite, dopamine, NADH and hydrogen peroxide were investigated. During the studies, modified electrodes with films containing one porphyrin were developed and analytical applications with these sensors were done in association with flow injection analysis (FIA). These electrodes presented interesting catalytic properties for the oxidation of many species, increasing the current signal and changing the oxidation peaks of the analytes to the Ru(II)/(III) oxidation region. In these studies, it was necessary high concentrations of trifluormethanesulfonate in solution to avoid the gradual solubilization of the film from the electrode surface. This difficulty was surpassed by developing of modified electrodes with laminar films containing simultaneously two porphyrins, one cationic and other anionic. This new geration of modified electrodes exhibited excellent performance for analysis of the synthetic samples as much as real samples (sulfites in wines and ascorbic acid in juices and medicaments). The metalloporphyrins modified electrodes presented very high sensitivity (detection limit between 10-8 and 10-6 mol L-1), were able to minimize the poisoning effects of the sensor and are very easy to prepare. In this work were also performed some preliminary studies involving carbon paste electrodes doped with NdNiO3 oxide, which stand out specially due to anticipate the oxidation of hydrogen peroxide to 0.00 V in alkaline media. Analysis using batch injection analysis (BIA) makes possible the detection of H2O2 in the 10-6 mol L-1 level.

No presente trabalho são descritos métodos versáteis para determinações simultâneas multicomponentes. Estes são baseados num sistema de detecção multicanal acoplado a célula em fluxo contendo um conjunto de microeletrodos modificados. O primeiro método mostra a quantificação amperométrica em fluxo de ácido ascórbico (AA), dopamina (DA), epinefrina (EP) e dipirona (DI) em misturas (na faixa de &#181;g g-1). Neste trabalho foi utilizado um conjunto de microeletrodos de ouro limpos e modificados, independentemente, com diferentes metais nobres (Pt, Pd e uma mistura equimolar de Pd e Pt), associados com métodos de calibração multivariada. As análises de amostras sintéticas e formulações farmacêuticas contendo AA e DI apresentaram valores muito similares aos encontrados com a iodometria clássica. O método apresentou um erro médio absoluto (em &#181;g g-1) de 0,3, 0,1, 0,4 e 0,3 para AA, DA, EP e DI, respectivamente, para a regressão linear múltipla e 0,3, 0,4, 0,4 e 0,2 para AA, DA, EP e DI, respectivamente, para a regressão por mínimos quadrados parciais. O segundo trabalho apresenta um método para determinação amperométrica diferencial de peróxido de hidrogênio em águas de chuvas em associação com análise por injeção em fluxo e imobilização de catalase em reator tubular usando glutaraldeído e resina amberlite IRA - 743 como suporte. A curva de calibração para o peróxido de hidrogênio foi linear na faixa de concentração de 1 a 10 x 10-6 mol L-1 com um desvio relativo padrão (RSD) < 1%. O limite de detecção do método foi calculado em 2,9 x 10-7 mol L-1. As análises de águas de chuvas foram comparadas com amperometria usando microeletrodo de mercúrio e espectrofotometria, sendo que os resultados mostraram uma boa correlação. O terceiro método descreve a determinação amperométrica simultânea em fluxo de glicose e ácido úrico, usando dois microeletrodos com diferentes composições (Pt e Pt+glicose oxidase+acetato de celulose) e detecção multicanal. A curva de calibração para a glicose foi linear na faixa de concentração de 1 a 10 x 10-4 mol L-1 com um desvio relativo padrão (RSD) < 1%. O limite de detecção do método foi calculado em 5 x 10-5 mol L-1. As análises de amostras sintéticas foram comparadas com o método espectrofotométrico, mostrando uma boa concordância entre os resultados obtidos. / In the present work, versatile methods for simultaneous amperometric multicomponent analysis are described. They are based on a multi-channel detection system, coupled to a flow cell containing an array of modified microelectrodes. The first method shows the flow injection amperometric quantification of ascorbic acid (AA), dopamine (DA), epinephrine (EP) and dipyrone (DI) in mixtures (in the &#181;g g-1 range). This work was successfully performed by using an array of microelectrodes bare and with units modified by the electrodeposition of different noble metals (platinum, palladium or a mixture of platinum+palladium), together with multivariate calibration analysis. The analysis of synthetic samples and pharmaceutical compounds containing AA and DI led to very similar values to those obtained by the classical iodometric analysis. The average absolute errors (in &#181;g g-1) calculated for each analyte were 0.3, 0.1, 0.4 and 0.3 for AA, DA, EP and DI, respectively, for multiple linear regression and 0.3, 0.4, 0.4 e 0.2 for AA, DA, EP and DI , respectively, for partial least square regression. The second study presents a method for differential amperometric determination of hydrogen peroxide in rainwater in association with flow injection analysis and immobilized catalase enzymes in a tubular reactor using glutaraldeyde and amberlite IRA - 743 which support. The calibration curves for hydrogen peroxide standards was linear in the concentration range from 1 to 10 x 10-6 mol L-1 with a relative standard deviation (RSD) < 1 %. The detection limit was calculated as 2.9 x 10-7 mol L-1. The rainwater samples analyses where compared with the amperometric using mercury microelectrode and spectrophotometric methods, showing very good correlation between all the methods. The third method describes the flow injection amperometric determination of glucose and uric acid simultaneously, using two microelectrodes with different composition (platinum and platinum+glucose oxidase+cellulose acetate) and a multi-channel detection system. The calibration curves for glucose standards was linear in the concentration range from 1 to 10 x 10-4 mol L-1 with a relative standard deviation (RSD) < 1 %. The detection limit was calculated as 5 x 10-5 mol L-1. The analyses of synthetic samples were compared with the spectrophotometric method, showing very good correlation between the methods.

O processo de análise química denominado de titulação por procura binária foi desenvolvido e aplicado em sistema de injeção em fluxo. Este procedimento de análise, baseado no método das variações contínuas, procura o menor intervalo em fração volumétrica do titulante, ou da solução da amostra, que contenha o ponto final de uma titulação. Ao ser introduzida alíquota da solução da amostra no percurso analítico, o sinal gerado pelo detector deve ser significativamente diferente daquele gerado com a inserção de uma alíquota da solução do titulante. Neste processo descontínuo, a procura do ponto final segue a lógica binária, reduzindo os incrementos de fração volumétrica, da solução de amostra ou do titulante, em 50%, a cada nova tentativa de procura. Os sinais gerados por um detector espectrofotométrico, acoplado ao sistema de fluxo, eram convertidos em sinais digitais e comparados com os sinais fornecidos pelo detector nas duas tentativas iniciais da procura. Um programa foi desenvolvido para gerenciar este procedimento de titulação, determinando o volume das alíquotas das soluções, para cada tentativa, bem como estabelecendo a rota de procura. O procedimento foi aplicado à uma série de titulações envolvendo reações de neutralização e complexação. Uma titulação, aplicando este procedimento, pode ser executada em 3 minutos, consumindo aproximadamente 2 cm3 das soluções reagentes. As limitações para a aplicação deste procedimento de análise são discutidas, bem como a inviabilidade de sua aplicação sem o emprego de recursos de automatização. / A flow injection analytical procedure named as binary search titrimetric process was studied. It was based on volumetric fraction variation methodology. Under its directive, the microcomputer can control the titrand and titrant solutions delevering into the analytical path, by varying both volumetric fractions, following an algorithm based on successive aproximation method. Analytical signals assessed from the analog output of the spectrophotometer for each tentatives were converted to digital making use of an interface card, attached in the microcomputer main board. After each solutions handling cycles, the data collected were processed in order to decide about the next tentative to be carried out, obeying the settled binary search algorithm. The feasibility was ascertained by titrating solutions employing neutralization and complexation reactions. The time interval to perform this titration process employing binary search concept was about 3 minutes, consuming ca 2 cm3 of reagents solutions. No significant difference at 5 % probability level was observed by comparing of the results obtained applying this procedure with those produced by manual procedures.

O processo de análise química denominado de titulação por procura binária foi desenvolvido e aplicado em sistema de injeção em fluxo. Este procedimento de análise, baseado no método das variações contínuas, procura o menor intervalo em fração volumétrica do titulante, ou da solução da amostra, que contenha o ponto final de uma titulação. Ao ser introduzida alíquota da solução da amostra no percurso analítico, o sinal gerado pelo detector deve ser significativamente diferente daquele gerado com a inserção de uma alíquota da solução do titulante. Neste processo descontínuo, a procura do ponto final segue a lógica binária, reduzindo os incrementos de fração volumétrica, da solução de amostra ou do titulante, em 50%, a cada nova tentativa de procura. Os sinais gerados por um detector espectrofotométrico, acoplado ao sistema de fluxo, eram convertidos em sinais digitais e comparados com os sinais fornecidos pelo detector nas duas tentativas iniciais da procura. Um programa foi desenvolvido para gerenciar este procedimento de titulação, determinando o volume das alíquotas das soluções, para cada tentativa, bem como estabelecendo a rota de procura. O procedimento foi aplicado à uma série de titulações envolvendo reações de neutralização e complexação. Uma titulação, aplicando este procedimento, pode ser executada em 3 minutos, consumindo aproximadamente 2 cm3 das soluções reagentes. As limitações para a aplicação deste procedimento de análise são discutidas, bem como a inviabilidade de sua aplicação sem o emprego de recursos de automatização. / A flow injection analytical procedure named as binary search titrimetric process was studied. It was based on volumetric fraction variation methodology. Under its directive, the microcomputer can control the titrand and titrant solutions delevering into the analytical path, by varying both volumetric fractions, following an algorithm based on successive aproximation method. Analytical signals assessed from the analog output of the spectrophotometer for each tentatives were converted to digital making use of an interface card, attached in the microcomputer main board. After each solutions handling cycles, the data collected were processed in order to decide about the next tentative to be carried out, obeying the settled binary search algorithm. The feasibility was ascertained by titrating solutions employing neutralization and complexation reactions. The time interval to perform this titration process employing binary search concept was about 3 minutes, consuming ca 2 cm3 of reagents solutions. No significant difference at 5 % probability level was observed by comparing of the results obtained applying this procedure with those produced by manual procedures.

Neste trabalho foram desenvolvidos eletrodos modificados e procedimentos para a sua utilização na determinação de diversas espécies químicas de interesse analítico, dentre as quais sulfito, ácido ascórbico, nitrito, dopamina, NADH e peróxido de hidrogênio. Foram realizados estudos envolvendo eletrodos de carbono vítreo modificados com filmes contendo uma única metaloporfirina tetrarrutenada (catiônica) e aplicações analíticas destes sensores associando-os à análise por injeção em fluxo (FIA). Estes eletrodos apresentaram efeitos catalíticos sobre a oxidação de vários analitos, intensificando o sinal de corrente e deslocando seus picos de oxidação para a região de oxidação dos átomos de Ru(II) à Ru(III), sítios ativos das porfirinas. Contudo, para a obtenção de sensores estáveis, foi necessária a utilização de uma elevada concentração do contra-íon trifluorometanossulfonato em solução, prevenindo a gradual solubilização do filme modificador. Tal dificuldade foi contornada recobrindo-se os eletrodos com filmes laminares contendo simultaneamente pares de porfirinas catiônicas e aniônicas. Estes sensores apresentaram ação catalítica igual aos eletrodos recobertos por uma única porfirina, uma vez que os sítios ativos continuaram sendo os átomos de rutênio. Esta nova geração de eletrodos modificados exibiu excelente desempenho tanto em análises de amostras sintéticas, quanto de amostras reais (sulfitos em vinhos e ácido ascórbico em sucos e medicamentos). Os sensores modificados com metaloporfirinas apresentaram excelente sensibilidade (limites de detecção entre 10-8 e 10-6 mol L-1) e minimizaram os efeitos de envenenamento da superfície, além de serem de fácil preparo. No presente trabalho também foram realizados estudos preliminares envolvendo eletrodos de pasta de carbono dopados com o óxido misto de NdNiO3. Estes destacaram-se, principalmente, por antecipar a oxidação de peróxido de hidrogênio para 0,00 V em meio alcalino. Análises utilizando o sistema BIA (Batch Injection Analysis) possibilitaram a detecção de H2O2 em concentrações da ordem de 10-6 mol L-1. / In this work modified electrodes were developed and proceedings for their utilization in the detection of a variety of species with analytical importance, such as sulfite, ascorbic acid, nitrite, dopamine, NADH and hydrogen peroxide were investigated. During the studies, modified electrodes with films containing one porphyrin were developed and analytical applications with these sensors were done in association with flow injection analysis (FIA). These electrodes presented interesting catalytic properties for the oxidation of many species, increasing the current signal and changing the oxidation peaks of the analytes to the Ru(II)/(III) oxidation region. In these studies, it was necessary high concentrations of trifluormethanesulfonate in solution to avoid the gradual solubilization of the film from the electrode surface. This difficulty was surpassed by developing of modified electrodes with laminar films containing simultaneously two porphyrins, one cationic and other anionic. This new geration of modified electrodes exhibited excellent performance for analysis of the synthetic samples as much as real samples (sulfites in wines and ascorbic acid in juices and medicaments). The metalloporphyrins modified electrodes presented very high sensitivity (detection limit between 10-8 and 10-6 mol L-1), were able to minimize the poisoning effects of the sensor and are very easy to prepare. In this work were also performed some preliminary studies involving carbon paste electrodes doped with NdNiO3 oxide, which stand out specially due to anticipate the oxidation of hydrogen peroxide to 0.00 V in alkaline media. Analysis using batch injection analysis (BIA) makes possible the detection of H2O2 in the 10-6 mol L-1 level.

O presente estudo teve por objetivo desenvolver metodologias para imobilização de sondas moleculares fluorescentes em matrizes de sílica de tamanho controlado, bem como estudar a interação das sondas livres e imobilizadas com oxigênio e ferro. A classe de fluoróforos escolhida foi a das porfirinas, que apresentam baixa solubilidade em água e têm seu uso limitado, apesar de apresentarem pelo menos duas propriedades interessantes: (i) interagem com oxigênio formando oxigênio singlete, sendo candidatas a drogas para terapia fotodinâmica, e (ii) têm sua fluorescência suprimida ao complexarem metais, podendo atuar como sondas fluorescentes. A imobilização de porfirinas em esferas de sílica de tamanho inferior a 100 nm foi realizada através de um processo sol-gel ou pelo uso de microemulsões. O método sol-gel exigiu a modificação prévia da molécula da porfirina com reagente organosilano e resultou em esferas na faixa de 70 nm. O método da microemulsão dispensou a modificação da porfirina e resultou em esferas na faixa de 30 nm, muito estáveis em água. Os fluoróforos imobilizados preservaram suas propriedades óticas e a sua capacidade de gerar oxigênio singlete. Os estudos envolvendo a detecção de oxigênio singlete foram realizados pelo método físico direto, a partir do registro da fosforescência característica no infravermelho-próximo, e pelo método químico indireto usando a sonda 1,3difenilisobenzofurano. O tempo de vida do oxigênio singlete obtido quando uma suspensão, em acetonitrila, de esferas de sílica carregadas com porfirinas foi excitada em 532 nm foi de 52 &#181;s e está de acordo com o valor determinado para uma solução padrão contendo azul de metileno sob as mesmas condições. As porfirinas imobilizadas em sílica apresentaram eficiência de geração de oxigênio singlete similar ou até superior ao rendimento quântico das porfirinas livres. Após estudos concluiu-se que a elevada geração de oxigênio singlete pode ser atribuída a mudanças no equilíbrio monômero-dímero após a imobilização das porfirinas na matriz de sílica. O emprego das porfirinas imobilizadas em esferas de sílica como sondas fluorescentes para detecção de ferro também foi investigado. Estudos da interação da hematoporfirina IX livre e imobilizada com ferro apresentaram sítios de forte e fraca interação de acordo com a faixa de concentração de ferro utilizada. A supressão da fluorescência da Hp IX livre e imobilizada em sílica obedece a um comportamento linear na faixa de concentração de ferro de 0 a 60 &#181;M. Portanto, a imobilização de porfirinas em nanoesferas de sílica permitiu a dispersão de porfirinas insolúveis em água e manteve as moléculas acessíveis ao oxigênio molecular e aos íons ferro, preservando suas propriedades e ampliando a possibilidade de aplicações. / The present study is focused on developing methodologies for the immobilization of fluorescent molecular probes in size controlled silica matrixes, and studying the interactions of free and entrapped molecules with molecular oxygen and iron. This study was based on porphyrins, a class of compounds with low solubility in water and limited use, but with at least two very interesting properties: (i) interaction with molecular oxygen to yield singlet oxygen, potential drug for use in photodynamic therapy; and (ii) fluorescence quenching by metal ions, potential fluorescent probe. The immobilization of porphyrins in silica spheres of size < 100 nm was achieved by the sol-gel or microemulsion approach. The sol-gel method required the modification of porphyrin molecules with an organosilane reagent and resulted in spheres of about 70 nm. The microemulsion method did not require the modification of porphyrin molecules and resulted in spheres of about 30 nm, very stable in aqueous solution. The immobilized porphyrins preserved their optical properties and the capacity to generate singlet oxygen. Singlet oxygen was detected by a direct method from its characteristic phosphorescence decay curve at near-infrared and by a chemical method using 1,3-diphenylisobenzofuran to trap singlet oxygen. The lifetime of singlet oxygen, when a suspension of porphyrin-loaded silica spheres in acetonitrile was excited at 532 nm, was determined as 52 &#181;s, which is in good agreement with the value determined for a standard methylene blue solution under the same conditions. The porphyrin-loaded silica spheres have an efficiency of singlet oxygen generation similar or even higher than the quantum yield of free porphyrins. This high efficiency of singlet oxygen generation was attributed to changes on the monomer-dimer equilibrium after photosentisizer immobilization in the silica matrix. The use of the immobilized porphyrins as fluorescent probes for iron sensing was also investigated. The interaction of free and silica immobilized hematoporphyrin IX with iron resulted in sites of strong and weak interaction according to the concentration range. The fluorescence quenching of Hp IX, free and immobilized in silica spheres follows a linear correlation with the iron concentration from 0 to 60&#181;M. In conclusion, the immobilization of porphyrins in silica nanoespheres allowed the dispersion of insoluble porphyrins in water, while preserving the accessibility to molecular oxygen and metal ions and broadening the scope of applications.

A atmosfera, ao lado dos principais gases que a compõe, apresenta em menores concentrações milhares de compostos químicos (orgânicos e inorgânicos) distribuídos nas fases líquidas e gasosa ou no material particulado. Quando esses compostos encontrados no ar apresentam níveis de concentração que os tornam impróprios ou nocivos à saúde humana, aos animais ou vegetais e danosos aos materiais, são considerados poluentes atmosféricos. Neste trabalho, enfatizou-se o estabelecimento de métodos alternativos, eficientes e práticos, para a amostragem de várias espécies que participam dos processos de acidificação da atmosfera, assim corno o desenvolvimento de métodos analíticos baseados em técnicas eletroanalíticas em fluxo como a amperometria e a eletroforese capilar com detecção condutométrica sem contato. Devido a algumas limitações das técnicas de amostragem, explorou-se a alternativa de recorrer a tubos capilares com paredes microporosas, preenchidos com solução adequada à absorção das espécies em pauta, após sua difusão através dos poros da membrana hidrófoba. Assim, construiu-se um coletor por difusão utilizando-se tubo de Teflon&#174;, dentro do qual foi introduzido um feixe de tubos capilares porosos de polipropileno. A união desta técnica de amostragem com a determinação seletiva e quantitativa dos analitos por eletroforese capilar com detecção condutométrica (CE-CCD) possibilitou o desenvolvimento de métodos completos para as seguintes espécies: CH2O coletado em água deionizada, à freqüência de 1 amostra por hora, seguido de derivatização com HSO3- para determinação de fonnaldeído na forma de hidroximetanossulfonato (HMS); HCOOH e H3C2OOH- com o mesmo procedimento de coleta e separação por CE-CCD aplicado na detenninação de CH2O na forma de HMS; e NH3 - coletado em solução de HCl e determinado na forma de NH4+ por CE-CCD. Outra espécie de interesse ambiental é o H2O2, por participar de várias reações de oxidação tanto na fase gasosa corno na fase líquida da atmosfera, contribuindo assim para a acidez da atmosfera. A detenninação analítica do H2O2 foi feita por método FIA amperométrico com eletrodo de gota pendente de mercúrio, adaptando-se célula eletroquímica estacionária ao trabalho em fluxo. Duas formas de coleta de H2O2 na fase gasosa foram desenvolvidas e comparadas: . coleta por difusão - com fluxo de água deionizada pelos feixe de filamentos capilares; nesta aplicação, o feixe foi conectado diretamente à alça de amostragem do injetor, proporcionando determinações on-line\". . amostragem criogênica em dispositivo \"passivo\" - aproveitando o fato conhecido de que a razão H2O:H2O2 da fase gasosa se mantém praticamente inalterada na fase sólida (gelo coletado). Além das determinações de H2O2 na fase gasosa, o método FIA-Amperométrico foi utilizado, em trabalhos realizados em parceria com pesquisadores do IPEN, para determinação dessa espécie em efluentes e água de cultivo do microcrustáceo Daphnia similis após serem irradiados com feixes de elétrons. Paralelamente às pesquisas relacionadas a espécies gasosas, desenvolveu-se metodologia para a determinação de cátions e ânions majoritários em água de chuva, recorrendo à CE-CCD, de modo a oferecer uma alternativa à consagrada técnica da cromatografia de íons, demorada e onerosa. Os estudos iniciais da composição iônica da chuva foram feitos com coletas de água de chuva efetuadas no período de Abril/97 a Março/98. Nesse conjunto de amostras determinou-se as concentrações dos cátions (NH4+, Ca2+, K+ e Na+) e dos ânions (NO3-, SO42- e Cl-), além das usuais medições de pH e condutividade. A Eletroforese Capilar mostrou-se particularmente tàvorável para a determinação dos íons majoritários em água de chuva. Embora fugindo da área ambiental, desenvolveu-se metodologia para determinação de espécies de S(IV) em amostras de vinho, a partir de algumas adaptações de método amperométrico em fluxo desenvolvido no mestrado para análise de sulfito e HMS em água de chuva. Assim, desenvolveu-se três sistemas FIA-Amperométrico com eletrodo de gota pendente de mercúrio distintos, os quais foram utilizados para determinação de HSO3- livre e adutado (na forma de hidroxialcanossulfonatos) e SO2, com auxílio de uma unidade de difusão gasosa. / Alongside with its main components, the atmosphere contains trace amounts of thousands of chemical compounds (organic and inorganic) distributed in the liquid and gaseous phases, as well as in the particulate matter. These species can be considered pollutants when they are encountered at levels capable of generating adverse effects to humans, animals, plants or materials. The aim of this work was to establish alternative, efficient and practical methods for the sampling of several species encountered in the gaseous phase, as well as to develop analytical methods based on electroanalytical flow techniques, such as amperometry and capillary electrophoresis with contactless conductometric detection (CE-CCD). Due to some limitations in the existing sampling techniques, an altemative method based on the diffusion of the analytes through the microporous hydrophobic walls of capillary tube filled with an appropriate absorbent solution, was investigated. The collecting device was assembled using a Teflon&#174; tube wherein a bundle of porous capillary polypropylene tubes was introduced. The coupling of this sampling technique with the selective and quantitative determination of the species by capillary electrophoresis with contactless conductometric detection (CE-CCD) enabled the development of complete analytical protocols for the following species: i) CH2O - collected in deionized water at a frequency of 1 sample/h and derivatized with HSO3- for its determination as hydroxymethanesulfonate (HMS); ii) HCOOH and H3COOH - collected using the same sampling procedure and quantified upon separation by CE-CCD; and iii) NH3 - collected in a HCl solution and deterrnined as NH4+ form. Another species of environmental interest is H2O2, which contributes to the acidity of the atmosphere on account of its involvement in some oxidation process both in the gaseous and liquid phases. The deterrnination of the H2O2 Was carried out using a FIA amperometric method at the hanging mercury drop electrode, in a batch electrochemical cell adapted to function under tlowing conditions. Two sampling procedures for H2O2 in the gaseous phase were developed and compared: . collection by diffusion - from the air into a flow of deionized water within the bundle of capillary filaments, which were, in tum, connected to the sample loop in order to allow on-line deterrninations. · cryogenic, with a \"passive\" sampler - based on the well-known fact that the H2O:H2O2 ratio in the gaseous phase is practically maintained in the solid phase. In addition to these determinations in the gaseous phase and in a partnership with researchers of the IPEN, the FIA-Amperometric method was used for the quantification of H2O2 in effluent and in cultivation water of the microcrustacean Daphnia Similis after irradiation by MeV electron beams. In parallel to the related research, a methodology for the CE-CCD determination of majority cations and anions in rain water was developed. This was proposed as an altemarive method to well-established ion chromatography techniques. Initial studies on the ionic composition of rain were conducted on samples collected between April/97 and March/98, using an automatic collector previously developed. In this set of samples, the concentrations of cations (NH4+, Ca2+, K+ e Na+) and anions (NO3-, SO42- e Cl-) were determined, together with the usual measurements of pH and conductivity. Capillary electrophoresis tumed out to be particularly suitable for the determination of ions in rain water. Although strictly not environrnental in kind, a methodology for determination of S(IV) species in wine samples was implemented by adjusting a previously-developed flow-amperometric method for the analysis of sulfite and HMS in rain water. For this purpose, three distinct FIA-Amperometric systems using a gas diffusion device and the hanging mercury drop electrode were designed, assembled and used for the determination of HSO3- in the free and bound forms (as hydroxyaIkanesulfonates) and SO2.

O presente trabalho inclui duas etapas da pesquisa. Na primeira fase do projeto, a oxidação eletroquímica do nitrito em eletrodo de carbono vítreo modificado com um filme obtido eletrostaticamente de Co-TRP/Zn-TPPS, foi investigada em pH 4,7. Um aumento de corrente foi detectado em 0,75V, cujo máximo foi proporcional à concentração do íons nitrito, exibindo uma dependência inversa com a espessura do filme. A velocidade de transferência de carga foi avaliada por cronoamperometria, sendo que a velocidade de difusão da carga eletroquímica através do filme é mais alta do que a velodicade de difusão do íon em solução. O processo catalítico envolvendo a oxidação do íon nitrito no filme de pares de depósitos alternados foi também investigado com as técnicas da voltametria cíclica e de disco rotativo. Em concentrações relativamente baixas de substrato, o processo mediado foi tratado como um sub-caso, SR, na notação de Saveant, permitindo o cálculo da constante de velocidade para a reação de troca na interface filme-solução, sendo que tal valor foi estimado em 3,4x103 dm3 mol-1 s-1. Na segunda parte da investigação, a potencialidade analítica do eletrodo modificado foi confirmada por experimentos de injeção em fluxo usando solução carregadora tampão pH 4,7. Devido à atividade catalítica da camada imobilizada, a determinação de nitrito foi realizada em potencial menos positivo do que aqueles obtidos em eletrodos polidos (0,75 V vs. Ag/AgCl) e os dados obtidos demostraram o melhor desempenho do eletrodo modificado, indicando excelente repetibilidade e maior sensibilidade. Na condição experimental otimizada, o nitrito foi determinado na configuração FIA com limite de detecção de 0,1 &#181mol L-1 e a faixa analítica de aplicabilidade do método foi de 1 a 1000 &#181;mol L-1. Nitrato também foi quantificado após sua redução estequiométrica a nitrito pela passagem da solução através da coluna de cádmio/cobre. Ambos analitos foram quantificados em água mineral e amostras de saliva e os resultados foram concordantes com aqueles obtidos usando método oficial. / This present work includes two research steps. ln the first step the electrochemical oxidation on nitrite on a glassy carbon disc electrode, modified with an electrostatically assembled film of tetraruthenated cobalt porphyrin/(meso-tetra(4-sulphonatephenyl)porphyrinate zinc(II), was investigated at pH = 4.7. A current enhancement was observed by using the modified electrode, the signal being proportional to the concentration of nitrite ions and exhibiting an inverse dependence with the film thickness. The charge transfer rate was evaluated by chronoamperometry, showing that the rate of diffusion of electrochemical charge through the film is higher than the rate of diffusion of substrates in solution. The catalytic process involving the oxidation of the nitrite ions at the bilayered film was also investigated based on cyclic and rotating disc voltammetry. At relatively low substrate concentrations the mediated process has been dealt with in terms of the SR sub-case in Saveant\'s notation, allowing the calculation of the rate constant for the cross-exchange reaction at the film-solution interface as 3.4x103 dm3 mol-1 s-1. In the second part the analytical potentiality of the modified electrode was studied by flow injection experiments carried out by using a pH 4.7 buffer as carrier solution. Owing to the catalytic activity of the immobilized layer, the determination of nitrite was performed at less positive potentials (0.75 V versus Ag/AgCl) and the data obtained showed a better performance indicated by both an excellent repeatability and increased sensitivity. At the optimized experimental condition, nitrite was determined in the FIA configuration with a limit of detection of 0.1 &#181;mol L-1. Nitrate was also quantified after its stoichiometric reduction to nitrite by passing the solution through a cadmium/copper column. Both analytes were quantified in mineral water and saliva samples and the results were in agreement with the ones obtained by using an official method.

O uso das plantas medicinais confunde-se com a história do ser vivente. Desde a idade da pedra até meados do século XX elas constituíram a principal fonte medicamentosa para a nossa sociedade. Hoje o mercado de fitoterápicos e fitocosméticos vem movimentando bilhões de dólares a cada ano. Apesar de possuir representantes de cerca de 70% de toda a flora mundial, historicamente o Brasil não apresenta tradição cientifica no uso de medicamentos vegetais, sendo a fitoterapia praticada principalmente por caboclos, curandeiros e xamãs. Apenas recentemente, com a \"biopirataria\" e com o crescimento constante do interesse de grandes multinacionais na Amazônia e Mata Atlântica é que está se observando uma movimentação nacional no sentido da legalização e controle de fitoterápicos e da flora Nacional. Neste contexto o Governo Brasileiro formulou uma Resolução em Fevereiro de 2000, regulamentando a produção de fitoterápicos no País, a qual preconiza o controle de qualidade, tanto da matéria-prima quanto do produto acabado. O presente trabalho propõe metodologias para análise de compostos fenólicos (cumarinas, fenilpropanóides e f1avonóides) em extratos metanólico, glicólico e hidroalcoólico de camomila (Matricaria recutita L.) através das técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), cromatografia líquida capilar (&#181;HPLC), eletroforese capilar de zona livre (FSCE), cromatografia eletrocinética micelar (MEKC) e eletrocromatografia capilar (CEC). O desempenho de cada técnica foi avaliado comparativamente em termos de disponibilidade e tipo de coluna, número de pratos, fator de retenção, seletividade, resolução, tempo e custo de análise. Um estudo de pré-purificação dos extratos foi feito utilizando extração em fase sólida (ODS e HLB) e RMN 1H para acompanhamento das substâncias invisíveis no UV. Propõe-se ainda um protocolo para empacotamento de colunas capilares para &#181;HPLC e CEC. Os extratos foram doseados quanto ao teor de apigenina livre e total, utilizando metodologia validada segundo a USP 24. / The use of medicinal plants for the cure of ailments is as old as mankind. From the Stone Ages throughout the first part of last century, they were the main sources of medicines for our society. Today, the commercial markets are investing billions of dollars every year into the research and development of medicinal plants. Despite having about 70% of the whole world flora, historically Brazil does not have a scientific tradition in the use of herbal medicines. Until very recently, mainly mestizos, healers and xamãs have practiced phytotherapy. But now, with the growth of the interest of pharmaceutical companies in the Amazonian and Atlantic rain forests, there has been a national movement in the way of legalization and control of the National flora. In this context, the Brazilian Government formulated a resolution in February 2000, regulating the production of phytomedicines in this country, which requires the quality control of such products. The present work proposes methodologies for the analysis of the phenolic substances (coumarins, phenylpropanoids and flavonoids) present in methanolic, glycolic and ethanolic extracts of chamomile (Matricaria recutita L.) by the use of High Performance Liquid Chromatography (HPLC), micro Liquid Chromatography (&#181HPLC). Free Solution Capillary Electrophoresis (FSCE), Micellar Electroknetic Chromatography (MEKC) and Capillary Electrochromatography (CEC). These techniques were evaluated comparatively in terms of column performance, plate number, retention factor, selectivity, resolution, time and analysis cost. Pre-purification studies using Solid Phase Extraction (SPE) cartridges (ODS and HLB Oassis) were also carried out and the collected fractions were analyzed by FSCE and RMN 1H. This fatter technique was applied in order to monitor the presence of fat acids on the eluates. A packing procedure for micro columns to use in &#181;HPLC and in CEC is also proposed. Methanolic, glycolic and ethanolic extracts of Matricaria recutita L. were standardized relatively to the total apigenin contents and the CE methodology was thoroughly validated following the United States Pharmacopoea 24 protocol.