An environmentally friendly, rapid and cost effective analytical procedure based on dispersive liquid-liquid microextraction was developed for the determination of six tetracyclines (TCs) in meat destined for human consumption. Meat extracts were analyzed for TCs using a sensitive and selective analytical technique, liquid chromatography tandem mass spectrometry. Various influencing factors on the extraction, separation and determination of TCs such as pH of mobile phases, type and volume of disperser solvent, type and volume of extraction solvent and sample pH were optimized. Validation parameters such as calibration function, limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), detection capability (CCα), decision limit (CCβ), accuracy and precision were established according to EU commission decision 2002/657/EC. Linearity in the range of 25-200 μg kg-1 was obtained with regression coefficients ranging from 0.9991 to 0.9998. Recoveries of spiked blank muscle samples at three levels (i.e. 50, 100 and 150 μg kg-1) ranged from 80 to 101% and reproducibility was between 2 and 7%. The LODs and LOQs ranged from 2.22 to 3.59 μg kg-1 and from 7.38 to 11.49 μg kg-1 respectively. The CCα ranged from 105 to 111 μg kg-1 while CCβ ranged from 107 to 122 μg kg-1. The proposed method compared well with the dispersive solid phase extraction method and was successfully applied to the determination of TCs in meat samples. Some of the thirty bovine muscle samples obtained from local abattoirs and butcheries were found to contain two tetracycline antibiotics residues (chlortetracycline and oxytetracycline) with oxytetracycline being the most commonly detected. The concentration levels of the TC residues detected in the eleven bovine muscle samples were between 12.4 and 68.9 μg kg-1, levels that are lower than the European Union set maximum residue level (MRL) of 100 μg kg-1 hence the meat was fit for human consumption. / Chemistry / M. Sc. (Chemistry)

O objetivo do presente trabalho foi desenvolver e validar um método analítico empregando microextração em fase sólida (SPME) para detecção e quantificação de isoflurano (ISO) na forma volátil e incluso em nanoemulsões intravenosas e, ainda, avaliar o efeito biológico destas. A detecção do ISO foi realizada através de cromatografia em fase gasosa com detector de ionização de chama (CG/DIC). As condições ideais para realização da pré-concentração e extração de ISO através da técnica de SPME foram temperatura ambiente, agitação constante, 30 min de extração e 2 min de dessorção no injetor do CG. O método desenvolvido foi validado avaliando os parâmetros de especificidade, linearidade, limites de detecção e quantificação, precisão, exatidão e robustez. As nanoemulsões contendo ISO foram desenvolvidas através da homogeneização à alta pressão, e apresentaram diâmetro médio, índice de polidispersão, potencial zeta e pH de 150 ± 0,78 nm, 0,08 ± 0,01, - 18 ± 2,4 mV e 6,03 ± 0,04, respectivamente. O pH foi ajustado para 7,4 (valor fisiológico). O teor de ISO nas formulações foi de 98,4 %. Não houve modificação das características físico-químicas das nanoemulsões após 30 dias de armazenamento a 8 ºC. Análises de espalhamento de luz múltiplo não demonstraram tendência a fenômenos de instabilidade física para as formulações. Os estudos do efeito anestésico das nanoemulsões intravenosas contendo ISO em cães evidenciaram uma redução significativa (p < 0,05) na dose comparada com a administração de ISO volátil. Não houve alterações no débito cardíaco, saturação de oxigênio na hemoglobina e nos biomarcadores das funções renal, hepática e muscular. Uma queda na pressão arterial dos cães foi observada em todos os tratamentos devido ao efeito hipotensor do ISO. Após administração das nanoemulsões contendo ISO e branca, observou-se taquipnéia, edema, eritema, e baixas concentrações de dióxido de carbono expiradas. Assim, a nanoemulsificação do ISO foi realizada com sucesso e a aplicação na anestesia geral intravenosa foi demonstrada. / The aims of this work were to develop and validate an analytical method using solidphase microextraction (SPME) to detect and quantify isoflurane (ISO) inhalation liquid and loaded in intravenous nanoemulsions, and also evaluate the biological effect of the formulations. ISO detection was made by gas chromatography with flame ionization detector (GC/FID). The ideal conditions setting for the pre concentration and extraction of ISO through SPME were environmental temperature, constant stirring, 30 min for extraction and 2 min for analyte desorption in the GC inlet port. The developed method was validated by means of specificity, linearity, detection and quantification limits, precision, accuracy and robustness. The ISOloaded nanoemulsions were formulated by high-pressure homogenization, and presented average diameter, polydispersity index, zeta potential and pH of 150 ± 0.78 nm, 0.08 ± 0.01, -18 ± 2.4 mV and 6.03 ± 0.04, respectively. The pH was adjusted to 7.4 (physiological value). The drug content on the formulations was 98.4 %. After 30 days of storage at 8 ºC no changes on nanoemulsion’s physicalchemical characteristics were observed. Multiple light scattering analysis did not demonstrate any physical destabilization phenomena for the formulations. The anesthetic effect study for the intravenous ISO-loaded nanoemulsions in dogs highlighted a significant reduction (p < 0.05) in dosage regimen when compared to the volatile ISO administration. There were no alterations on cardiac rate, oxygen hemoglobin saturation and on biomarkers of the renal, hepatic and muscle functionalities. A decrease in dog’s arterial blood pressure in all treatments due the hypotensive effect caused by ISO was observed. After the administration of the nanomulsions, ISO-loaded and unloaded, occurred tachypnea, edema, erythema and low end tidal concentrations of carbon dioxide. Taking all above into account, the method was considered easy on execution and suitable for laboratory routines, the ISO nanoemulsification was made successfully and its application on general anesthesia was demonstrated.

O objetivo do presente trabalho foi desenvolver e validar um método analítico empregando microextração em fase sólida (SPME) para detecção e quantificação de isoflurano (ISO) na forma volátil e incluso em nanoemulsões intravenosas e, ainda, avaliar o efeito biológico destas. A detecção do ISO foi realizada através de cromatografia em fase gasosa com detector de ionização de chama (CG/DIC). As condições ideais para realização da pré-concentração e extração de ISO através da técnica de SPME foram temperatura ambiente, agitação constante, 30 min de extração e 2 min de dessorção no injetor do CG. O método desenvolvido foi validado avaliando os parâmetros de especificidade, linearidade, limites de detecção e quantificação, precisão, exatidão e robustez. As nanoemulsões contendo ISO foram desenvolvidas através da homogeneização à alta pressão, e apresentaram diâmetro médio, índice de polidispersão, potencial zeta e pH de 150 ± 0,78 nm, 0,08 ± 0,01, - 18 ± 2,4 mV e 6,03 ± 0,04, respectivamente. O pH foi ajustado para 7,4 (valor fisiológico). O teor de ISO nas formulações foi de 98,4 %. Não houve modificação das características físico-químicas das nanoemulsões após 30 dias de armazenamento a 8 ºC. Análises de espalhamento de luz múltiplo não demonstraram tendência a fenômenos de instabilidade física para as formulações. Os estudos do efeito anestésico das nanoemulsões intravenosas contendo ISO em cães evidenciaram uma redução significativa (p < 0,05) na dose comparada com a administração de ISO volátil. Não houve alterações no débito cardíaco, saturação de oxigênio na hemoglobina e nos biomarcadores das funções renal, hepática e muscular. Uma queda na pressão arterial dos cães foi observada em todos os tratamentos devido ao efeito hipotensor do ISO. Após administração das nanoemulsões contendo ISO e branca, observou-se taquipnéia, edema, eritema, e baixas concentrações de dióxido de carbono expiradas. Assim, a nanoemulsificação do ISO foi realizada com sucesso e a aplicação na anestesia geral intravenosa foi demonstrada. / The aims of this work were to develop and validate an analytical method using solidphase microextraction (SPME) to detect and quantify isoflurane (ISO) inhalation liquid and loaded in intravenous nanoemulsions, and also evaluate the biological effect of the formulations. ISO detection was made by gas chromatography with flame ionization detector (GC/FID). The ideal conditions setting for the pre concentration and extraction of ISO through SPME were environmental temperature, constant stirring, 30 min for extraction and 2 min for analyte desorption in the GC inlet port. The developed method was validated by means of specificity, linearity, detection and quantification limits, precision, accuracy and robustness. The ISOloaded nanoemulsions were formulated by high-pressure homogenization, and presented average diameter, polydispersity index, zeta potential and pH of 150 ± 0.78 nm, 0.08 ± 0.01, -18 ± 2.4 mV and 6.03 ± 0.04, respectively. The pH was adjusted to 7.4 (physiological value). The drug content on the formulations was 98.4 %. After 30 days of storage at 8 ºC no changes on nanoemulsion’s physicalchemical characteristics were observed. Multiple light scattering analysis did not demonstrate any physical destabilization phenomena for the formulations. The anesthetic effect study for the intravenous ISO-loaded nanoemulsions in dogs highlighted a significant reduction (p < 0.05) in dosage regimen when compared to the volatile ISO administration. There were no alterations on cardiac rate, oxygen hemoglobin saturation and on biomarkers of the renal, hepatic and muscle functionalities. A decrease in dog’s arterial blood pressure in all treatments due the hypotensive effect caused by ISO was observed. After the administration of the nanomulsions, ISO-loaded and unloaded, occurred tachypnea, edema, erythema and low end tidal concentrations of carbon dioxide. Taking all above into account, the method was considered easy on execution and suitable for laboratory routines, the ISO nanoemulsification was made successfully and its application on general anesthesia was demonstrated.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de diferentes métodos para a determinação de fluoxetina, norfluoxetina e bisfosfonatos, utilizando técnicas modernas de preparo de amostras. Dentre eles, um método simples e sensível, empregando microextração em fase sólida (SPME) e cromatografia líquida foi desenvolvido para a análise de fluoxetina e norfluoxetina em plasma. As condições de SPME foram otimizadas empregando planejamento fatorial. A extração foi realizada utilizando fibras com PDMS-DVB, e a etapa de dessorção foi realizada em uma nova interface homemade com sistema de aquecimento. Extração com sorção em barra de agitação (SBSE) com derivatização in-situ, combinada com dessorção com solventes ou dessorção térmica, acoplada à cromatografia gasosa e espectrometria de massas (GC-MS), foi também empregada para a determinação de fluoxetina em plasma. Avaliou-se a derivatização dos analitos in situ com cloroformato de etila, bem como os parâmetros tempo de extração, solvente e tempo de dessorção. A combinação de SBSE e LC-MS foi também avaliada. As amostras de plasma foram submetidas à precipitação de proteínas com ácido tricloroacético, extraídas com SBSE, e analizadas por LC-MS. Os métodos SPME-LC, SBSE-GC e SBSE-LC desenvolvidos foram completamente validados, demonstrando serem adequados para analisar fluoxetina em amostras de plasma. Métodos rápidos para a determinação de etidronato, clodronato, pamidronato e alendronato, baseados em cromatografia de troca iônica com detecção indireta no ultravioleta, foram também desenvolvidos. Os métodos são simples e demonstraram precisão, exatidão e especificidade. Além disso, os métodos validados empregam colunas de sílica, mais baratas e de mais disponibilidade do que as colunas poliméricas, frequentemente utilizadas em métodos descritos na literatura para o mesmo propósito. / This study describes different methods to analyze fluoxetine, norfluoxetine and bisphosphonates, employing modern sample preparation techniques. A simple and sensitive procedure using solid-phase microextraction (SPME) coupled with liquid chromatography was developed for the analysis of fluoxetine and norfluoxetine in plasma samples. SPME conditions were optimized employing a factorial design. The sampling step was performed using a PDMS-DVB fiber and desorption was carried out in a novel homemade heated interface. Stir bar sorptive extraction (SBSE) with in situ derivatization, in combination with either thermal or liquid desorption on-line coupled to gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), was employed for the analysis of fluoxetine. In situ derivatization using ethylchloroformate was evaluated as well as parameters such as solvent polarity, time for analytes desorption, and extraction time. SBSE combined with liquid chromatography and mass spectrometry was also used to analyze fluoxetine in plasma. Plasma samples were first submitted to protein precipitation with trichloroacetic acid, subjected to SBSE, and thereafter analyzed by LC-MS. SPME-LC, SBSE-GC, and SBSE-LC methods were completely validated showing to be adequate to assess fluoxetine in plasma samples. Rapid methods for etidronate, clodronate, pamidronate and alendronate assay were also developed. The methods were based on ion chromatography with indirect ultraviolet detection, which avoids the need for chemical derivatization procedures. The methods were simple, rapid, and demonstrated precision, accuracy, and specificity. Furthermore, they employed silica-based columns, cheaper and more readily available than polymeric columns, frequently used in previous reported methods.

A análise estereosseletiva tem um lugar de destaque em várias áreas e, dentre elas, a farmacêutica, pois diversos fármacos quirais são comercializados como misturas racêmicas. A análise estereosseletiva empregando a cromatografia líquida de alta eficiência e a eletroforese capilar é prática e bastante eficaz para aplicações que envolvem a determinação de enantiômeros ao nível de traços em matrizes complexas, como por exemplo, em estudos de disposição cinética. Entretanto, devido à complexidade das matrizes biológicas, há necessidade da preparação da amostra antes de sua análise. Entre as diversas técnicas existentes, as mais utilizadas são a extração líquido-líquido e a extração em fase sólida. Contudo, essas técnicas apresentam algumas desvantagens,sendo a principal delas o uso de grandes quantidades de solventes. Portanto, técnicas que requerem pouco ou nenhum consumo de solventes orgânicos são bastante desejáveis. Entre essas técnicas destacam-se a microextração em fase sólida (SPME) e a microextração em fase líquida (LPME). Essas técnicas relativamente recentes têm como vantagens a utilização de quantidades mínimas de solventes orgânicos, o alto poder de concentração, a remoção dos interferentes da matriz biológica e a simplicidade de automação. Nesse trabalho propusemos a utilização da SPME e LPME como técnicas de preparação de amostras de urina, visando o desenvolvimento de métodos estereosseletivos com detectabilidade e seletividade adequadas para aplicação em estudos posteriores de disposição cinética. A SPME foi empregada para análise estereosseletiva do ibuprofeno e de seus principais metabólitos, carboxiibuprofeno e 2-hidroxiibuprofeno e da hidroxicloroquina e seus principais metabólitos, enquanto que a LPME foi usada para a análise estereosseletiva da hidroxicloroquina e seus metabólitos. Inicialmente, foi realizada a otimização da separação dos fármacos e metabólitos em diversas colunas quirais,a otimização da separação da hidroxicloroquina e seus metabólitos por eletroforese capilar e,em seguida, a otimização dos procedimentos de extração e a validação dos métodos desenvolvidos. Utilizando a coluna Chiralpak AD-RH® e fase móvel composta por solução de ácido fosfórico 1 mol L-1 pH 3 : metanol (75 : 25, v/v), foi validado um método para análise enantiosseletiva do ibuprofeno em urina. A SPME foi empregada para extração do ibuprofeno das amostras de urina utilizando a fibra PDMS-DVB 60 6;m. O método mostrou ser linear na faixa de concentração de 0,25 a 25 &#956;g mL–1 para cada enantiômero. Para a análise do 2-hidroxiibuprofeno e carboxiibuprofeno, foi utilizada a coluna Chiralpak AS® e fase móvel composta por hexano: isopropanol (94 : 6, v/v) + 0,05% de ácido trifluoracético. A extração desses metabólitos foi feita empregando a fibra de CW-TPR 50 µm. O método mostrou ser linear na faixa de concentração de 5 a 50 µg mL -1. Já para a análise da hidroxicloroquina e seus principais metabólitos, DHCQ e DCQ, foi utilizada a coluna Chiralcel OD-H® e fase móvel composta por hexano : etanol : metanol (96 : 2 : 2, v/v/v) + 0,2% de dietilamina. A extração desses metabólitos foi feita empregando a fibra de PDMSDVB 60 &#956;m. O método mostrou ser linear na faixa de concentração de 50 a 1000 ng mL -1para HCQ e 42 - 416 ng mL-1 para os metabólitos. A microextração em fase líquida foi avaliada na análise da hidroxicloroquina e seus metabólitos, BDCQ, DHCQ e DCQ e separação por eletroforese capilar. Para tanto foi utilizado um capilar de sílica fundida nãorecoberto com um comprimento efetivo de 42 cm, e 30 mmol L-1 de HP-b-CD + 1% de CD-b- sulfatada dissolvida em tampão tris(hidroxiaminometano) 100 mmol L-1 pH 9 como tampão de análise. O método mostrou ser linear na faixa de concentração de 10 - 1000 ng mL-1 para HCQ e 21-333 ng mL-1 para os metabólitos. Obteve-se precisão com coeficientes de variação inferiores a 15% e exatidão com erros relativos menores que 15% para todos os métodos desenvolvidos. Após validação, os métodos foram empregados na determinação da quantidade excretada acumulada do do ibuprofeno, da hidroxicloroquina e de seus metabólitos após administração de de rac-ibuprofeno e rac-hidroxicloroquina a voluntários sadios. Em suma, as duas técnicas foram eficientes na extração dos fármacos e metabólitos estudados. A SPME mostrou ser uma técnica de mais fácil manuseio, porém com baixos valores de recuperação. Por outro lado, a LPME apresentou valores de recuperação maiores, porém o manuseio do sistema de extração foi mais difícil, necessitando de um tempo maior para o domínio da técnica. / The stereoselective analysis has been standing out in several areas, and it is mainly present in the pharmaceutical industry, since many drugs are marketed as racemic mixtures. The stereoselective analysis employing high-performance liquid chromatography (HPLC) and capillary electrophoresis (CE) is very useful for the determination of enantiomers at very low concentrations, as the ones found in biological matrices, for instance, in pharmacokinetic studies. The first step in the analysis of drugs in biological fluids is the extraction procedure. The most common extraction procedures employed are liquid-liquid extraction and solidphase extraction. These techniques show several drawbacks, such as the high amount of organic solvent consumed. So, based on this fact, techniques that consume small amounts of organic solvents are desirable. Among these techniques, solid-phase microextraction (SPME) and liquid-phase microextraction (LPME) have been stood out. The main advantages of these techniques are the small amount of organic solvent consumed and its high capacity in drug concentration. In this work, our purpose was to employ the SPME and the LPME as sample preparation techniques to develop stereoselective methods to be further applied in pharmacokinetic studies. SPME was employed for the stereoselective analysis of ibuprofen, hydroxychloroquine and their major metabolites.On the other hand,LPME was employed only for the enantioselective analysis of hydroxychloroquine and its metabolites. The first step was the separation optimization of the drugs and their metabolites by HPLC using several chiral columns, and the separation optimization of hydroxychloroquine and its metabolites by CE. Next, the extraction optimizations and method validations were performed. The enantioselective analysis of ibuprofen in human urine was carried out in the Chiralpak AD-RH® column, using methanol-pH 3.0 phosphoric acid solution (75 : 25 v/v) as mobile phase. The method was linear over the 0.5 - 25 µg mL-1 concentration range for both enantiomers. The fiber used in this method was PDMS-DVB 60 µm.The analysis of 2-hydroxyibuprofen and carboxyibuprofen was performed on a Chiralpak AS® column using hexane:isopropanol (95 : 5 v/v) plus 0.05% trifluoroacetic acid as the mobile phase. The method was linear over the 5 - 50 µg mL-1 concentration range. To perform the extractions, a CW-TPR 50 µm coated fiber was employed. The analysis of hydroxychloroquine and its major metabolites (DCQ and DHCQ) was done on a Chiralcel OD-H® column using hexane-methanol-ethanol (96 : 2 : 2, v/v/v) plus 0.2% diethylamine as mobile phase. The extraction was performed using a PDMS-DVB 60 µm coated fiber. The method was linear over the range of 50 - 1000 ng mL-1 for HCQ enantiomers and over the range of 42 - 416 ng mL-1 for DCQ and DHCQ enantiomers. LPME and CE were applied for the chiral determination of hydroxychloroquine and its metabolites (DCQ, DHCQ, BDCQ) in human urine. The electrophoretic separations were carried out in 100 mmol L-1tris(hydroxymethyl)aminomethane buffer (pH adjusted to 9.0 with phosphoric acid) containing 1% (w/v) S-b-CD and 30 mg mL-1 HP-?-CD, with a constant voltage of +18 kV. The method was linear over the concentration range of 10-1000 ng mL -1 for each HCQ stereoisomer and 21-333 ng mL -1 for each metabolite stereoisomer. Within-day and between-day assay precision and accuracy for all described methods were lower than 15%. The developed methods were applied for the determination of the cumulative urinary excretion of ibuprofen metabolites and hydroxychloroquine and its metabolites after oral administration of racibuprofen and rac-hydroxychloroquine to health volunteers. Comparing the techniques, both SPME and LPME were efficient to extract the drugs and their metabolites from human urine. iv SPME showed to be an easier technique to handle, however, the drug amount recovered by this technique was too small. On the contrary, LPME was a more difficulty technique to be handled, but better recovery values were obtained with this technique.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DARLAN FERREIRA DA SILVA.pdf: 808482 bytes, checksum: cec93c6177a364a96efd7df7673d26a0 (MD5) Previous issue date: 2010-10-11 / Organophosphate insecticides, especially those based on the active ingredient methyl parathion, have been extensively used in crop protection of rice in the State of Maranhão. In this work, an optimized chromatographic method for determination of the methyl parathion insecticide by using solid phase microextraction in a confined environment (headspace) followed by analysis employing gas chromatography with mass spectrometric detection (HS-SPME-GC/MS). Electroanalytical methods using amperometric biosensors were also developed and used to analyze the composite samples of fresh rice. The optimized method using SPME resulted in satisfactory results for sensitivity (limit of detection: 0.026 mg/L-1), precision (coefficients of variation between 6.1 and 22.4%, 8.8% and 32.5 and 19.7 and 24.6%, for milled rice samples, rice with shells and full rice, respectively) and accuracy (recoveries ranging from 73.2 to 90% for milled rice samples, from 88.7 to 89.5%, for paddy rice samples and from 59.5 to 60.6% for full rice samples). In the case of biosensors, these have been built based on acetylcholinesterase enzyme (AChE), commercially obtained or genetically modified, having the sensors prepared with carbon paste modified with TCNQ (tetracyanoquinodimethane) mediator. Better sensitivities were observed with sensors based on AChE enzymes extracted from Drosophila melanogaster. Detection limits of 10.0, 0.05 and 0.001 μg.L-1 were found for the sensors based on AChE (ee), AChE (eb) and mutant enzymes (AChE (Dros) B08 e B12), respectively. The efficiency of the detection method of the methyl parathion insecticide in rice samples without any previous treatment was evidenced by an average recovery of 103.9%, 101%, 102.3% and 105.6%, for the sensors prepared with AChE (ee), AChE (eb), AChE (Dros) B08 and B12 enzymes, respectively. In general, the chromatographic technique used was practical and efficient for direct detection of insecticide residues in rice samples in a wider range of concentration (0.1 a 1 mg.Kg-1). Since the biosensor was more sensitive and effective in smaller amounts (0.0005 a 0.01 mg.Kg-1) of such insecticide in rice, considering the additional advantage of speed and decreasing cost of the analytical technology. / Os inseticidas organofosforados, em especial aqueles à base do princípio ativo paration metílico, têm sido extensivamente usados na proteção de cultivos de arroz no Estado do Maranhão. Neste trabalho, foi otimizado um método cromatográfico para determinação do inseticida paration metílico usando microextração em fase sólida em ambiente confinado (headspace), seguido de análise empregando cromatografia a gás com detecção por espectrometira de massas (HS-SPME-GC/MS). Métodos eletroanalíticos empregando biossensores amperométricos também foram desenvolvidos, tendo sido empregados para análise do composto em amostras de arroz in natura. O método otimizado empregando SPME resultou em resultados satisfatórios quanto à sensibilidade (limite de detecção: 0,026 mg/L-1), precisão (coeficientes de variação entre 6,1 e 22,4%; 8,8 e 32,5% e 19,7 a 24,6%, para as amostras de arroz polido, arroz com casca e arroz integral respectivamente) e exatidão (recuperações na faixa de 73,2 a 90%, para as amostras de arroz polido; de 88,7 a 89,5 %, para as amostras de arroz com casca e de 59,5 a 60,6%, para as amostras de arroz integral). No caso dos biossensores, estes foram construídos à base de enzimas acetilcolinesterase (AChE), comerciais e geneticamente modificadas, tendo sido os sensores preparados com pasta de carbono modificada com o mediador TCNQ (tetracianoquinodimetano). Melhores sensibilidades foram verificadas com sensores preparados à base de enzimas AChE extraídas da Drosophila Melanogaster. Limites de detecção de 10; 0,05 e 0,001μg.L-1 foram encontrados para os sensores preparados com as enzimas AChE (ee), AChE (eb) e mutantes (AChE (Dros) B08 e B12), respectivamente. A eficiência do método de detecção do inseticida paration metílico em amostras de arroz sem nenhum prévio tratamento foi comprovada pelas recuperações médias de 103,9%; 101 %; 102,3% e 105,6 % para os sensores preparados com as enzimas AChE (ee), AChE (eb), AChE (Dros) B08 e B12 respectivamente. De modo geral, a técnica cromatográfica empregada foi prática e eficiente para detecção direta de resíduos do inseticida em amostras de arroz, em uma faixa maior de concentração (0,1 a 1 mg.Kg-1). Já os biossensores foram mais sensíveis e eficientes em teores menores (0,0005 a 0,01 mg.Kg-1) do inseticida no arroz, considerando ainda a vantagem adicional da rapidez e menor custo da técnica analítica.

Orientadores: Helena Teixeira Godoy, Fabio Augusto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-12T13:02:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kowalski_ClaudiaHoffmann_D.pdf: 1521730 bytes, checksum: 5077a83f5292bcd2dd1b651ce2fc229c (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Um estudo sobre a contaminação do leite materno com bifenilas policloradas (PCB) foi desenvolvido objetivando um conhecimento mais amplo dessa problemática no nosso país. Para isso, amostras de leite foram coletadas em nove estados brasileiros e questionários contendo perguntas sobre hábitos alimentares, condições sócio-econômicas, locais de habitação entre outras foram aplicados às mães doadoras. A determinação dos PCB foi feita por Microextração em Fase Sólida no modo headspace (HS-SPME) combinada com Cromatografia Gasosa e Detector de Captura de Elétrons (GC-ECD). As etapas da SPME foram otimizadas univariadamente e através de planejamento experimental Doehlert. A análise de variância mostrou que a temperatura de extração e a força iônica do meio (estudada através da adição de NaCl) foram as variáveis que mais influenciaram nas quantidades de PCB extraídas. Em seguida, refinaram-se as condições experimentais através de uma abordagem neuro-genética (rede neural Bayesiana aliada a algoritmos genéticos) que identificou como o ponto experimental ótimo a seguinte condição: concentração de NaCl de 0,36 g mL-1, temperatura de extração de 95,0 °C, tempo de extração de 60 minutos e adição de 210 µL de metanol. Após a otimização, o método foi validado através do estudo das figuras de mérito e apresentou-se linear na faixa estudada (1 a 16 µg L-1) com r > 0,9884, além de boa precisão (RSD < 12 %, n = 5), recuperação aceitável (71 a 127 %) e limites de quantificação entre 0,45 µg L-1 e 2,42 µg L-1. A fim de estabelecer correlações entre os resultados das amostras (expressos na forma de áreas cromatográficas) e os resultados obtidos nos questionários, fez-se uso da rede neural de Kohonen. Assim, foi possível verificar que nas cidades metropolitanas o acúmulo de PCB no leite é mais expressivo que em outras regiões. Por exemplo, em São Paulo 58 % das amostras estavam contaminadas com algum PCB, principalmente os congêneres 180 e 153. Outro resultado gerado pela rede foi que, em geral, as amostras de leite maduro (maior porcentagem de gordura) estavam mais contaminadas com PCB. O número de gestações também foi um fator importante a ser considerado, pois o estudo mostrou que o primeiro filho normalmente recebe uma dose maior de PCB do que os demais. Ainda, maior contaminação foi encontrada no leite de mães que moram nas proximidades de indústrias e/ou rios poluídos, corroborando com o fato de que esses compostos chegam facilmente ao meio ambiente e em seguida aos seres humanos / Abstract: A study about the contamination of the breast milk with polychlorinated biphenyls (PCB) was developed aiming a wider knowledge of this problematic in our country. For that, breast milk samples were collected in nine Brazilian states and questionnaires with questions regarding to food habits, social and economic conditions, places of dwelling between others were applied to the donors. The determination of the PCB was done by headspace Solid-Phase Microextraction (HS-SPME) combined with Gas Chromatography and Electron Capture Detector (GC-ECD). The SPME steps were optimized through univariated procedures and Doehlert experimental design. The analysis of variance showed that the temperature of extraction and the ionic strength of the media (studied by the addition of NaCl) were the most significant variables in the quantities of extracted PCB. After that, the experimental conditions were refined considering a neurogenetic approach (Bayesian neural network and genetic algorithms) and it was identified as the optimum experimental point the following condition: concentration of NaCl of 0.36 g mL-1, temperature of extraction of 95.0 °C, time of extraction of 60 minutes and addition of 210 µL of methanol. After the optimization, the method was validated through the study of the figures of merit. It showed linear in the studied range (1 to 16 µg L-1) with r > 0.9884, besides good precision (RSD < 12 %, n = 5), acceptable recuperation (71 to 127 %) and limits of quantization between 0.45 µg L-1 and 2.42 µg L-1. In order to establish correlations between the results of the samples (expressed as chromatographic areas) and the results obtained in the questionnaires, Kohonen neural network had been used. Thus, it was possible to check that in the metropolitan cities the accumulation of PCB in the milk is more expressive than in other regions. For example, in Sao Paulo state, 58 % of the samples were contaminated by some PCB, mainly the congener 180 and 153. Another result produced by the net was that the samples of hindmilk (higher fat percentage) were the most contaminated. The number of gestations also was an important factor to be considered, since the study showed that the first son normally receives a higher dosage of PCB compared to the others. Also higher levels of contamination was found in the milk of mothers who lived in the proximities of industries and/or polluted rivers, corroborating with the fact that these compounds are easily spread in the environment and consequently in the human beings / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientadores: Marco Aurelio Zezzi Arruda, Fabio Augusto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T14:05:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_AlineSoriano_D.pdf: 1700718 bytes, checksum: f6955b16e49880b14a0e1ec26e824561 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho de Tese visa acoplar a fibra, empregada em microextração em fase sólida (SPME, do inglês solid phase microextraction), ao espectrômetro de absorção atômica com forno de grafite (GF AAS, do inglês graphite furnace atomic absorption spectrometer), visando reter espécies organometálicas volatilizadas nas etapas de secagem e pirólise do GF AAS. O elemento escolhido para avaliar o acoplamento SPME-GF AAS foi o Sn. Primeiramente, a concentração total de Sn foi determinada, utilizando a amostragem em suspensão como estratégia, uma vez que na avaliação da distribuição dos compostos organoestânicos por SPME-GF AAS, a concentração total de Sn seria efetuada a partir de uma suspensão. Para a otimização do método foram avaliados os seguintes parâmetros: solução de preparo da suspensão, e efeito da temperatura de pirólise e atomização. A mistura contendo HF 10 % (v/v) e HNO3 1 % (v/v) foi escolhida para preparar a suspensão, a composição Mg(NO3)2 + NH4H2PO4 apresentou resultados apropriados para ser utilizada como modificador químico convencional, e 1000 e 2200 °C foram as temperaturas ótimas para a pirólise e a atomização, respectivamente. Devido ao efeito de matriz, foi utilizada a técnica de adição de analito para a quantificação de Sn em suspensões de sedimento marinho e de rio, em que os limites de detecção e quantificação calculados foram de 1,5-2,6 e 4,5- 7,6 µg g, respectivamente. Para avaliar o acoplamento SPME-GF AAS, visando à retenção das espécies organoestânicas (butiltricloroestanho, dibutildicloroestanho e tributilcloroestanho) foi utilizada, primeiramente, uma suspensão de sedimento. A suspensão foi sonicada e, em seguida, uma alíquota foi injetada no forno de grafite do GF AAS juntamente com o reagente de derivação (tetraetilborato de sódio - NaBEt4). A programação do forno de grafite foi aplicada e a fibra de SPME foi introduzida no atomizador. Após a retenção das espécies de interesse na fibra, a mesma foi conduzida ao cromatógrafo a gás (CG) para a separação e detecção dos analitos. Os parâmetros instrumentais do CG foram previamente estudados, visando a melhor separação das espécies de interesse. Esses estudos foram realizados utilizando o modo de extração por headspace e SPME (HS-SPME, do inglês headspace-solid phase microextraction). Em relação aos estudos envolvendo suspensões de sedimento no acoplamento proposto SPME-GF AAS, alguns parâmetros foram avaliados frente à retenção das espécies de interesse; entre eles pode-se citar o tipo de fibra, a concentração do reagente de derivação e o pH da reação. Melhores resultados foram observados para a fibra PDMS/DVB, utilizando uma concentração de 0,2 % (m/v) de NaBEt4 para a etilação das espécies de interesse, sendo a reação realizada em pH 5,0. Entretanto, baixa eficiência de retenção (< 20 %) das espécies de interesse em suspensão de sedimento, foi obtida utilizando-se o acoplamento SPME-GF AAS, quando comparada à extração por HS-SPME. Dessa forma, foi realizada uma extração das espécies de interesse das amostras de sedimento, utilizando a energia ultrassônica, anteriormente à sua aplicação no acoplamento proposto SPME-GF AAS. Nesta etapa do trabalho, a temperatura do forno de grafite e o tempo de exposição da fibra de SPME no forno de grafite foram otimizados, visando à máxima eficiência de retenção das espécies de interesse no acoplamento SPME-GF AAS. Os melhores resultados foram observados para temperaturas do forno de grafite de 90 °C, com 986 s de tempo de exposição da fibra no atomizador. Por fim, foram realizados experimentos visando determinar a concentração total de Sn, e reter suas espécies organometálicas simultaneamente, na fibra de SPME, utilizando o acoplamento SPME-GF AAS. / Abstract: The goal of this Thesis was coupling the solid phase microextraction (SPME) to graphite furnace atomic absorption spectrometer (GF AAS) for extracting the organometallic species volatilized in the drying and pyrolysis steps of the GF AAS. For evaluating the SPME-GF AAS coupling, Sn was then chosen. Firstly, the total Sn concentration using the slurry sampling strategy was determined, once in the evaluation of the organotin compounds by SPME-GF AAS, the total Sn concentration would be obtained from a slurry solution. Some parameters were evaluated, such as the nature of the solution to prepare the slurry, and pyrolysis and atomization temperatures effects. The mixture of 10 % (v/v) HF plus 1 % (v/v) HNO3 was chosen to prepare the sediment slurries, the Mg(NO3)2 plus NH4H2PO4 was appropriated as conventional chemical modifier, and the values of 1000 and 2000 °C was used as pyrolysis and atomization temperatures, respectively. The analyte addition was used in the Sn determination in sediment (marine and river) samples by slurry sampling due to matrix effects. The detection and quantification limits were calculated as 1.5-2.6 and 4.5-7.6 µg g, respectively. For evaluating the SPME-GF AAS coupling in the extraction of organotin species (butyltrichloride, dibutyldichloride, and tributylchloride), a sediment slurry was firstly used. For this task, the slurry was sonicated and an aliquot of this solution plus the derivatization reagent (sodium tetraethylborate ¿ NaBEt4) were introducted consecutively into the graphite furnace of the GF AAS. Then, the graphite furnace program was applied, and the SPME fiber was exposed into the furnace. After the extraction of organotin species by SPME-GF AAS, the analytes were separated and detected by gas chromatography (GC). Before this procedure, instrumental parameters of the GC were studied. For this task, it was used the conventional extraction by HSSPME (headspace-solid phase microextraction). Related to studies of SPME-GF AAS coupling, employing slurry sampling, some parameters, such as fiber coating, derivatization reagent concentration, pH of the reaction, among others, were evaluated. Satisfactory results were obtained using the PDMS/DVB fiber in the presence of 0.2 % (m/v) NaBEt4 and pH 5.0. However, low extraction efficiency (< 20 %) was obtained, using the SPME-GF AAS coupling for organotin species extraction from sediment slurries, when comparing to HS-SPME extractions. Then, the extraction of organotin species from sediment samples, using the ultrasonic energy was carried out, before the sample introduction into the SPME-GF AAS coupling. In this step, the graphite furnace temperature and the fiber exposure time in the atomizer were optimized. The better results were noted when 90 °C as the graphite furnace temperature was used, and 986 s was attributed as the fiber exposure time into the atomizer. Additionally, the determination of total Sn concentration, and the extraction of organotin species in the SPME fiber, using the SPME-GF AAS coupling, was simultaneously carried out. / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Current commercially available mimics contain varying amounts of either the actual explosive/drug or the chemical compound of suspected interest by biological detectors. As a result, there is significant interest in determining the dominant chemical odor signatures of the mimics, often referred to as pseudos, particularly when compared to the genuine contraband material. This dissertation discusses results obtained from the analysis of drug and explosive headspace related to the odor profiles as recognized by trained detection canines. Analysis was performed through the use of headspace solid phase microextraction in conjunction with gas chromatography mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS). Upon determination of specific odors, field trials were held using a combination of the target odors with COMPS. Piperonal was shown to be a dominant odor compound in the headspace of some ecstasy samples and a recognizable odor mimic by trained detection canines. It was also shown that detection canines could be imprinted on piperonal COMPS and correctly identify ecstasy samples at a threshold level of approximately 100ng/s. Isosafrole and/or MDP-2-POH show potential as training aid mimics for non-piperonal based MDMA. Acetic acid was shown to be dominant in the headspace of heroin samples and verified as a dominant odor in commercial vinegar samples; however, no common, secondary compound was detected in the headspace of either. Because of the similarities detected within respective explosive classes, several compounds were chosen for explosive mimics. A single based smokeless powder with a detectable level of 2,4-dinitrotoluene, a double based smokeless powder with a detectable level of nitroglycerine, 2-ethyl-1-hexanol, DMNB, ethyl centralite and diphenylamine were shown to be accurate mimics for TNT-based explosives, NG-based explosives, plastic explosives, tagged explosives, and smokeless powders, respectively. The combination of these six odors represents a comprehensive explosive odor kit with positive results for imprint on detection canines. As a proof of concept, the chemical compound PFTBA showed promise as a possible universal, non-target odor compound for comparison and calibration of detection canines and instrumentation. In a comparison study of shape versus vibration odor theory, the detection of d-methyl benzoate and methyl benzoate was explored using canine detectors. While results did not overwhelmingly substantiate either theory, shape odor theory provides a better explanation of the canine and human subject responses.

Orientador: Fabio Augusto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T10:01:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sampaio_BrunaReginadeToledo_M.pdf: 17858649 bytes, checksum: c23714f1f5bd4e3d6e831f6705306053 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Nesta dissertação é descrita duas novas abordagens para microextração em fase sólida. A primeira delas tem como objetivo aumentar a massa extraída já que a mesma é limitada pelo reduzido volume da fase extratora. Para isso, foi proposto o desenvolvimento de um dispositivo, no qual ocorre a compartimentalização do processo de dessorção dos analitos da matriz e a sorção dos mesmos pela fibra de SPME. Dessa forma é possível operar simultaneamente nas temperaturas ótimas de cada processo. O processo de extração ocorre no modo headspace dinâmico, no qual um gás de purga é percolado pela matriz, tornando-se saturado pelos analitos. Este gás transporta os analitos para o interior do dispositivo onde os mesmos serão extraídos pela fibra de SPME resfriada. Esse resfriamento é necessário pois a sorção do analitos pela fibra é um processo exotérmico. Já a segunda abordagem propõe a confecção de novas fibras sortivas baseadas em polímeros iônicos líquidos com o intuito de expandir a aplicabilidade da SPME pois comercialmente, a quantidade de fibras disponíveis é bastante limitada, principalmente no que se refere à extração de analitos polares. Nesta abordagem foi possível a criação de uma nova rota para confecção de fibras baseadas em polímeros iônicos líquidos empregando-se nitinol como suporte, o que promoveu maior resistência e durabilidade para a fibra. Estas novas fibras apresentaram precisões com valores de desvio padrão relativo em torno de 15% e robustez em condições severas de extração; tais fibras foram aplicadas, para prova de conceito, em um estudo de detecção e quantificação de adulteração em café / Abstract: This thesis describes two new approaches to solid-phase microextraction (SPME). The first aims to increase the extracted mass since, which is limited by the small volume of the extraction phase. In this context, it is proposed the development of a device that compartmentalizes the desorption of the analytes from the matrix to the headspace and their sorption by the SPME fiber. This setup allows the simultaneous operation of each process at their optimum temperatures. The extraction process takes place in the dynamic headspace where a inert purge gas is percolated through sample matrix, becoming saturated with the analytes. This gas, then, transports the analytes to the device where they will be sorbet by cold SPME fiber. This cooling is necessary since the sorption of analytes by the fiber is an exothermic process. The second approach proposes the development of new sorbent coatings based on polymeric ionic liquids. It was possible to create a new route for manufacturing nitinol-based SPME fibers coated with PIL providing greater strength and durability of the fiber. These new fibers showed precision with relative standard deviations below 15% and robustness in harsh conditions of extraction / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química