A presença de resíduos de medicamentos antibacterianos em alimentos é um importante problema de saúde pública. Estas substâncias podem estar presentes nos alimentos em níveis inaceitáveis como resultados de práticas produtivas inadequadas. Devido a estas preocupações, são estabelecidos limites máximos de resíduos para estas substâncias (LMRs). No caso das sulfonamidas, este valor de LMR refere-se à soma do princípio ativo e de todos seus metabólitos. Neste trabalho, identificam-se e caracterizam-se metabólitos de sulfaquinoxalina (SQX) em diversas espécies animais. Dentro do processo investigativo, foram realizados estudos comparativos de métodos de extração, processos de validação e determinação de efeito de matriz. Foi elaborado e proposto um modelo para a priorização de fármacos baseado em análise de risco e discutiu-se o panorama atual da presença de resíduos de sulfonamidas em amostras ambientais. A investigação da formação de metabólitos de SQX in vitro e in vivo levaram à identificação de três compostos, dois deles ainda não descritos na literatura: N4-acetil-SQX, SQX-OH e N4-acetil-SQX-OH. O perfil de formação destes compostos em diversas espécies animais foi analisado e discutido. / The presence of antibacterial drugs residues in food is an important public health issue. These substances can be present in food at unacceptable levels due to inappropriate veterinary practices. Because of that, maximum residue levels (MRL) are established for these compounds. In the sulfonamide drugs case, this value corresponds to the sum of parent drug and their metabolites. In the present work, sulfaquinoxaline (SQX) metabolites were identified and characterized in several animal species. Inside that investigation process, several studies were developed about extraction methods, validation processes and matrix effects determination. A model for drugs residues prioritization based on risk analysis was proposed. Also, the state-of-art of sulfonamides residues analysis in environmental samples was discussed. The in vivo and in vitro investigation of SQX metabolites formation lead us to the identification of 3 compounds, 2 of them previously unreported: N4-acetyl-SQX, SQX-OH and N4-acetyl-SQX-OH. The formation profile of these compounds in several animal species was analyzed and discussed.

Made available in DSpace on 2015-10-06T13:03:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-24. Added 1 bitstream(s) on 2015-10-06T13:18:39Z : No. of bitstreams: 1 000849764_20170624.pdf: 94675 bytes, checksum: 4603ae25fcd5b413e85ece30aff38ef4 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-06-30T13:45:01Z: 000849764_20170624.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-06-30T13:45:53Z : No. of bitstreams: 1 000849764.pdf: 1812058 bytes, checksum: 473600e14cb0984883893fdda25c7ac2 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-08-24T16:16:57Z: 000849764.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-08-24T16:17:46Z : No. of bitstreams: 1 000849764.pdf: 1812058 bytes, checksum: 473600e14cb0984883893fdda25c7ac2 (MD5) / Os problemas com nematoides aumentaram significativamente nas áreas de cultivo de soja e práticas de redução populacional são fundamentais para minimizar as perdas na produtividade. Três metodologias de aplicação, utilizando a nova sulfonamida nematicida, para controle do M. javanica e P. brachyurus em soja foram avaliadas: 1) aplicação no sulco de plantio sobre as sementes, 2) aplicação em área total 5 dias antes do plantio, 3) aplicação no sulco de plantio sobre as sementes, e mais uma aplicação complementar 20 dias após a emergência (DAE) em área total. Foram avaliados: i) número de plantas por metro linear (14 DAE); ii) altura das plantas e massa fresca da parte aérea (45 e 90 DAE); iii) população de diferentes estádios de desenvolvimento de nematoide (ovos, juvenis e adultos) nas raízes (45 e 90 DAE); iv) índice de galhas (45 e 90 DAE); v) produtividade. Dentre as metodologias testadas, a aplicação da sulfonamida nematicida aplicada no sulco de plantio sobre as sementes apresentou redução populacional de M. javanica aos 45 DAE na dose de 1.500 g i.a/ha e na dose de 2.000 g i.a/ha foi detectada redução populacional aos 90 DAE. Essa metodologia não mostrou efeito sobre P. brachyurus nas doses testadas. A segunda metodologia, com aplicação da sulfonamida, em área total 5 dias antes do plantio, reduziu a população de M. javanica aos 90 DAE nas doses de 500 e 1.500 g i.a/ha. Essa metodologia também reduziu a população de P. brachyurus aos 45 DAE na dose de 1.500 g i.a/ha. A terceira metodologia, com aplicação da sulfonamida nematicida no sulco de plantio (150 g i.a /ha) e mais uma aplicação complementar em área total 20 DAE (750 g i.a /ha) reduziu significativamente a população de M. javanica até 45 DAE e reduziu as galhas até 90 DAE. Essa metodologia não... / Problems with nematodes have been increasing on soybeans fields. Programs for nematode population reduction are essential to reduce yield losses. Three application methodologies, using the novel sulfonamide nematicide, were tested to control M. javanica e P. brachyurus in soybean: 1) furrow application at sowing planting 2) broadcast application in the total area 5 days before planting, 3) furrow application at sowing and an additional total area application 20 days after emergence (DAE). Evaluations consisted in: i) number of plants per linear meter (14 DAE); ii) plants height and fresh weight of shoots (45 and 90 DAE); iii) nematode population of different developmental stages (eggs, juveniles and adults) in the roots (45 and 90 DAE); iv) gall index (45 and 90 DAE); v) yield. Among tested methodologies, sulfonamide nematicide furrow application at sowing presented M. javanica population reduction 45 DAE with 1.500 g a.i/ha and with 2.000 g a.i/ha was detected population reduction 90 DAE. This methodology did not reduce P. brachyurus population in any of the doses tested. The second methodology, with application in the total area 5 days before planting, reduced M. javanica population with 500 and 1.500 g a.i/ha 90 DAE. This methodology also reduced P. brachyurus with 1.500 g a.i/ha 45 DAE. The third methodology, sulfonamide nematicide furrow application at sowing (150 g a.i/ha) and an additional total area application 20 DAE (750 g a.i/ha) significantly reduced M. javanica population until 45 DAE and showed gall index reduction until 90 DAE. This methodology also did not have any effect on P. brachyurus population in any of the doses tested. In all methodologies tested the sulfonamide did not show negative crop response, did not increase the plant height, fresh weight and yield

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6269.pdf: 8614736 bytes, checksum: a96a25f33487faa72f57cbe4d7b8e01b (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Universidade Federal de Sao Carlos / The studies presented herein show the use of molecular modelling coupled to spectroscopic data to tackle four different problems in organic chemistry. In the first study, the sulfonylation of the primary hydroxyl group of the compound (2R,3S,6S)-2-(hydroxymethyl)-6-(1-phenyl-1H-1,2,3-triazol-4-yl)-3,6-dihydro-2Hpyran- 3-ol was addressed. The results show that the occurrence of the reaction depends on the stability of the S Cl secondary interactions and of the C-H Cl hydrogen bonds along the reaction pathway. The second investigation was the cycloaddition between benzyl azide and (organotelanil) alkynes. This reaction has a high driving force towards the products and generates fast and selectively a triazole with a n-butyltelluride substituent attached at position 5, which is stabilized by CH...Te interactions. So this cycloaddition fits the requirements of Click Chemistry. In third place, the conformations and relative configurations of 7 and 9 membered rings were elucidated by evaluating steric strain. The 7 membered ring shows a twisted chair conformation (TC) with C1, C7 and C10 having relative configurations S, R and S. The 9 membered ring has a twisted chair-chair conformation (TCC) and relative configurations R, S of C7 and C10. The fourth study was the optimization of rotational conformations of 1- (arylsulfonyl)indole derivatives. The different optimized conformations have the same stability and low rotational energy barrier, so that in the solid state the number of independent molecules in the asymmetric unit essentially depends on the packing intermolecular interactions. Regarding the stability of sulfonamide bonds the importance of hyperconjugative effects were showed, and the origin of the rotational barrier in the S-N bond is explained by the difference in steric hindrance and electrostatic interactions in the transition and the fundamental states. / As pesquisas aqui apresentadas mostram o uso da modelagem molecular acoplada a dados espectroscópicos em quatro problemas diferentes de química orgânica. No primeiro estudo abordou-se a sulfonilação da hidroxila primária do composto (2R,3S,6S)-2-(hidroximetil)-6-(1-fenil-1H-1,2,3-triazol-4- il)-3,6-dihidro-2H-piran-3-ol. Os resultados mostram que a ocorrência da reação depende da estabilidade de interações secundárias S...Cl e de ligações de hidrogênio C-H...Cl ao longo do caminho reacional. O segundo sistema investigado foi a cicloadição entre a benzil azida e (organotelanil)alcinos. Essa reação possui elevada driving force na direção dos produtos e gera seletiva e rapidamente o triazol com o substituinte n-butiltelureto ligado na posição 5, o qual é estabilizado por interações C-H...Te. De modo que essa cicloadição ajusta-se aos requisitos da proposta Click Chemistry. No terceiro trabalho, as conformações e configurações relativas de anéis de 7 e 9 membros foram elucidadas avaliando tensões estéricas. O anel de 7 membros apresenta a conformação cadeira torcida (TC) e configuração relativa S,R,S para C1, C7 e C10. Já o de 9 membros possui conformação cadeira-cadeira torcida (TCC) e configuração relativa R, S para C7 e C10. O quarto problema abordado foi a otimização de conformações rotacionais de derivados de 1-(arilsulfonil)indol. As diferentes conformações otimizadas possuem a mesma estabilidade e baixa barreira energética rotacional, de forma que no estado sólido o número de moléculas independentes na unidade assimétrica depende essencialmente das interações intermoleculares no empacotamento. Com relação à estabilidade das ligações sulfonamidas mostrou-se a importância dos efeitos hiperconjugativos, e a origem da barreira rotacional na ligação S-N é explicada pela diferença nos impedimentos estéricos e interações eletrostáticas entre os estados de transição e o fundamental.

Submitted by SAIDY CRISTINA AYALA DURAN null (saidycristin@hotmail.com) on 2017-01-18T12:14:57Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO SAIDY-FINAL.pdf: 3337450 bytes, checksum: 9a160ea5aa6a578a609786d8f1c2f717 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-01-20T16:52:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 duran_sca_me_araiq.pdf: 3337450 bytes, checksum: 9a160ea5aa6a578a609786d8f1c2f717 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-20T16:52:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 duran_sca_me_araiq.pdf: 3337450 bytes, checksum: 9a160ea5aa6a578a609786d8f1c2f717 (MD5) Previous issue date: 2016-12-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho tem como objetivo avaliar a atividade catalítica de um rejeito de mineração de ferro para a degradação de micropoluentes presentes no meio aquático em processo foto-Fenton heterogêneo. Como poluentes alvos, foram estudados os fármacos: sulfatiazol (STZ) e sulfametazina (SMZ), fármacos de uso estendido no tratamento humano e veterinário. Esses fármacos têm sido detectados em concentrações de ng L-1 a μg L-1 em águas superficiais, subterrâneas, águas de abastecimento, além de Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) onde por processos convencionais não conseguem ser eliminados devido à baixa biodegradabilidade ambiental. Foi realizado um planejamento fatorial 24 para determinar os efeitos dos parâmetros reacionais ̶ pH, concentração de peróxido de hidrogênio, dose de rejeito e tamanho de partícula ̶ sendo a variável resposta a porcentagem de degradação do fármaco quantificado por Cromatografia Liquida de Alta Eficiência (HPLC-DAD) com Limites de Detecção (LD) e de Quantificação (LQ) de 6 μg L-1 e 20 μg L-1, respectivamente. O rejeito de minério foi caracterizado por Difração de Raios- X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura de Alta Resolução (MEV-FEG), Espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios- X (XPS) e Área Superficial Específica (BET). O rejeito foi caracterizado separando-se em duas faixas de tamanho de partícula <180 e ≥180 μm, além do rejeito bruto (sem separar). O resíduo apresentou entre seus principais minerais Fe2O3, SiO2, P2O5, CeO2, TiO2, ZnO, MgO além de outros traços, sendo que não apresenta diferenças significativas na composição nas duas faixas. A condição ótima para a degradação foi em pH 2,5 com 1 mmol L-1 de peróxido de hidrogênio, dose de rejeito de 0,3 g L-1 e usando-se o rejeito bruto como catalisador. Os experimentos de degradação tanto no escuro, quanto irradiado, mostraram boas porcentagens de degradação para os dois fármacos estudados, com porcentagens acima do 50% no escuro e acima de 80% sob irradiação, com cinéticas de pseudo primeira ordem seguindo o modelo cinético de Langmuir- Hinshelwood (L-H) com (r = 0,9861 a 0,9964) com constantes Kaparente de 0,0869 ± 0,0084 e 0,0718 ± 0,0035 para o STZ e SMZ respectivamente. Foi possível também a degradação simultânea de ambos os fármacos nas melhores condições experimentais. Considerando-se que não foi observada remoção por adsorção nem fotólise direita dos fármacos é possível afirmar que o rejeito de minério de ferro atua como catalisador eficiente em processos Fenton uma vez que altas porcentagens de degradação foram obtidas e pode ser um material promissor para esta aplicação, possibilitando agregar valor ao resíduo e diminuir o custo operacional do processo de tratamento. / This work aims to evaluate the catalytic activity of a residue from iron mining on the degradation of micropolluants present in the aquatic environment, by using the heterogeneous photo-Fenton process. The target pollutants studied was: sulfathiazole (STZ) and sulfamethazine (SMZ), drugs that are used in human and animal treatments, which has been detected in concentrations of ng.L-1 and ug.L-1 in superficial and underground water, human water supply and sewage treatment station where by conventional processes can’t be eliminated due to the low environmental biodegradability. A factorial design was performed 24 to determine the effects of the reaction parameters (pH, hydrogen peroxide concentration, residue dose and particle size). The response variable was the percentage of degradation of the drug, quantified by High Performance Liquid Chromatography (HPLC- DAD) with Detection Limits (DL) and Quantification (QL) of 6 μg L-1 and 20 μg L-1, respectively. Iron mining was characterized by X-ray diffraction (XRD), high resolution scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron Spectroscopy (XPS) and surface-specific spectroscopy (BET) spectroscopy. The reject was characterized by separating into two particles size < 180 and ≥ 180 μm in addition to the crude (unseparated) reject. The residue presented among its main minerals Fe2O3, SiO2, P2O5, CeO2, TiO2, ZnO, MgO in addition to other traces, and it does not present significant differences in the composition in the two different particle fractions. The optimum degradation condition was at pH 2.5 with 1 mmol L-1 of hydrogen peroxide, waste dose of 0.3 g L-1 and using the crude waste as catalyst. Both the dark and irradiated degradation experiments showed good percentages of degradation for the two drugs studied, with percentages above 50% in the dark and above 80% under irradiation, with pseudo first order kinetics following the Langmuir-Hinshelwood (L-H) kinetic model with (r = 0.9861 to 0.9964) with Kapp constants of 0.0869 ± 0.0084 and 0.0718 ± 0.0035 for STZ and SMZ respectively. It was also possible the simultaneous degradation of both drugs under the best experimental conditions. Considering that adsorption removal and direct photolysis of the drugs were not observed, it is possible to state that the iron ore acts as an efficient catalyst in Fenton processes since high percentages of degradation have been obtained, it can be a promising material for this application. Making it possible to add value to the waste and reduce the operational cost of the treatment process.

Orientador: Francisco Carlos Lavarda / Banca: Ignez Caracelli / Banca: Alexandre Camilo Júnior / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Neste trabalho estudamos dois grupos de moléculas: as anilinoquinolinas e as sulfonamidas, inibidores do Plasmodium causador da malária, com o objetivo de correlacionar a estrutura eletrônica com a atividade antimalarial. Em nossas buscas utilizamos métodos empíricos e semi-empíricos para o estudo conformacional e obtenção dos descritores eletrônicos. Também aplicamos vários métodos estatísticos como: Regressão Linear Simples e Múltipla, Análise de Componentes Principais (PCA) e Análise Discriminante Linear (LDA), para verificar uma possível correlação estrutura-atividade dessas moléculas. Os resultados apontaram os descritores eletrônicos mais relevantes na classificação das moléculas antimalariais. / Abstract: In this work we study two groups of antimalarial compounds: the anilinoquinolines and sulfonamides, aiming the correlation of the electronic structure with the antimalarial activity. In our studies we employ empirical and semi empirical quantum chemistry methods for the geometry optimization and calculation of the electronic descriptors. Also we employed the statistical methods Simple and Multiple Linear Regression, Principal Component Analysis (PCA) and Linear Discriminating Analysis (LDA), to verify the existence of a possible structure-activity correlation for these compounds. The results of this work have pointed out the best electronic descriptors in the classification of the active compounds. / Mestre

A presença de resíduos de medicamentos antibacterianos em alimentos é um importante problema de saúde pública. Estas substâncias podem estar presentes nos alimentos em níveis inaceitáveis como resultados de práticas produtivas inadequadas. Devido a estas preocupações, são estabelecidos limites máximos de resíduos para estas substâncias (LMRs). No caso das sulfonamidas, este valor de LMR refere-se à soma do princípio ativo e de todos seus metabólitos. Neste trabalho, identificam-se e caracterizam-se metabólitos de sulfaquinoxalina (SQX) em diversas espécies animais. Dentro do processo investigativo, foram realizados estudos comparativos de métodos de extração, processos de validação e determinação de efeito de matriz. Foi elaborado e proposto um modelo para a priorização de fármacos baseado em análise de risco e discutiu-se o panorama atual da presença de resíduos de sulfonamidas em amostras ambientais. A investigação da formação de metabólitos de SQX in vitro e in vivo levaram à identificação de três compostos, dois deles ainda não descritos na literatura: N4-acetil-SQX, SQX-OH e N4-acetil-SQX-OH. O perfil de formação destes compostos em diversas espécies animais foi analisado e discutido. / The presence of antibacterial drugs residues in food is an important public health issue. These substances can be present in food at unacceptable levels due to inappropriate veterinary practices. Because of that, maximum residue levels (MRL) are established for these compounds. In the sulfonamide drugs case, this value corresponds to the sum of parent drug and their metabolites. In the present work, sulfaquinoxaline (SQX) metabolites were identified and characterized in several animal species. Inside that investigation process, several studies were developed about extraction methods, validation processes and matrix effects determination. A model for drugs residues prioritization based on risk analysis was proposed. Also, the state-of-art of sulfonamides residues analysis in environmental samples was discussed. The in vivo and in vitro investigation of SQX metabolites formation lead us to the identification of 3 compounds, 2 of them previously unreported: N4-acetyl-SQX, SQX-OH and N4-acetyl-SQX-OH. The formation profile of these compounds in several animal species was analyzed and discussed.

A presença de resíduos de medicamentos antibacterianos em alimentos é um importante problema de saúde pública. Estas substâncias podem estar presentes nos alimentos em níveis inaceitáveis como resultados de práticas produtivas inadequadas. Devido a estas preocupações, são estabelecidos limites máximos de resíduos para estas substâncias (LMRs). No caso das sulfonamidas, este valor de LMR refere-se à soma do princípio ativo e de todos seus metabólitos. Neste trabalho, identificam-se e caracterizam-se metabólitos de sulfaquinoxalina (SQX) em diversas espécies animais. Dentro do processo investigativo, foram realizados estudos comparativos de métodos de extração, processos de validação e determinação de efeito de matriz. Foi elaborado e proposto um modelo para a priorização de fármacos baseado em análise de risco e discutiu-se o panorama atual da presença de resíduos de sulfonamidas em amostras ambientais. A investigação da formação de metabólitos de SQX in vitro e in vivo levaram à identificação de três compostos, dois deles ainda não descritos na literatura: N4-acetil-SQX, SQX-OH e N4-acetil-SQX-OH. O perfil de formação destes compostos em diversas espécies animais foi analisado e discutido. / The presence of antibacterial drugs residues in food is an important public health issue. These substances can be present in food at unacceptable levels due to inappropriate veterinary practices. Because of that, maximum residue levels (MRL) are established for these compounds. In the sulfonamide drugs case, this value corresponds to the sum of parent drug and their metabolites. In the present work, sulfaquinoxaline (SQX) metabolites were identified and characterized in several animal species. Inside that investigation process, several studies were developed about extraction methods, validation processes and matrix effects determination. A model for drugs residues prioritization based on risk analysis was proposed. Also, the state-of-art of sulfonamides residues analysis in environmental samples was discussed. The in vivo and in vitro investigation of SQX metabolites formation lead us to the identification of 3 compounds, 2 of them previously unreported: N4-acetyl-SQX, SQX-OH and N4-acetyl-SQX-OH. The formation profile of these compounds in several animal species was analyzed and discussed.

The interaction between ovalbumin (OVA) and four sulphonamides named sulfathiazole (S1), sulfaquinoxaline (S2), sulfadimethoxine (S3) and sulfamethazine (S4) was investigated employing spectroscopic techniques (molecular fluorescence, UV-Vis and 1H NMR) emulating in natura egg conditions. For the interaction study, the intrinsic fluorescence of the protein (λex = 280 nm / λem= 336 nm) was explored in the ligand’s presence and absence (SFs). The OVA spectrometric titrations (2 μM) with different ligands (0-200 μM) were performed in pH 7.4 (Tris-HCl buffer solution 50 mM, NaCl 100 mM). For the evaluation of the interaction process, it was noticed a decrease in the OVA fluorescent emission as SFs excess was added, due to an energy transfer process (quenching). By using these data, the Stern Volmer constant (Ksv), binding constant (Kb) and stoichiometric ratio (n) were calculated. The Kb values ranged from 3.98 to 27.4 x 105 L mol-1 (30 ºC) and by applying these information, it was observed that the interaction magnitude followed the order: S3 < S4 < S2 < S1. The number of binding sites in every condition applied was close to one. For all SFs evaluated the increase in temperature lead to a decrease in both Ksv and Kb values, indicating that the static quenching mechanism is preferable, with the formation of a non-fluorescent molecular complexes. This result was further confirmed by UV-Vis studies with formation of a fundamental state complex. According to thermodynamic parameters, ΔG < 0 was obtained for all SFs evaluated, indicating that the interaction is thermodynamically spontaneous. For S2 and S3, the main forces acting in the interaction are hydrogen bonds and Van der Waals forces, whereas S1 and S4 have electrostatic forces, predominantly. Through 3D fluorescence studies, it was observed a decrease in the fluorescence intensity of peak 2 and 3, which is related to the tyrosine and tryptophan residue emissions associated with the protein secondary structure in the presence of SFs, respectively. This result indicates that there were conformational changes in the protein native structure. By using synchronized fluorescence, it was possible to deduce that the interaction with OVA exposes the tyrosine and tryptophan residues, increasing the polarity of the micro–environment of those amino acids. Through studies based on FRET (Fluorescence resonance energy transfer), it was possible to calculate the intermolecular distance between the SFs (energy acceptors) and OVA (energy donor), which were smaller than 10 nm. The competition assay with ANS probe, which control the protein hydrophobic regions, indicates that only S2 was capable to shift this marker. Metallic ions were also evaluated and it was observed that Ca(II), Mg(II) and Fe(III) can facilitate the interaction between sulphonamides (S1 and S2) and OVA. The 1H NMR studies showed a signal shift for aromatic hydrogens present in S2 and S3. In nature ovalbumin (from egg white) interacts more effectively with SFs than commercial ovalbumin. Biological studies have shown that E. coli and B. megaterium are sensitive to the sulfonamides tested and the MIC values of these antibiotics in the absence and presence of OVA do not present significant difference. This way, the results indicate that there was interaction between SFs and macromolecule and, thus, conformational changes in the protein structure were identified. So, the presence of SFs in aliments shows a risk to food security, since the OVA has its polypeptide chain modified and can act/treat as a foreigner and cause allergic reactions. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A interação da ovalbumina (OVA) com quatro sulfonamidas, nomeadamente sulfatiazol (S1), sulfaquinoxalina (S2), sulfadimetoxina (S3) e sulfametazina (S4) foi investigada empregando técnicas espectroscópicas (fluorescência molecular, UV-vis e RMN 1H) simulando as condições in natura do ovo. Para o estudo de interação, explorou-se a fluorescência intrínseca da proteína (λex = 280 nm / λem = 336 nm) na ausência e presença dos ligantes (SFs). As titulações espectrofluorimétricas da OVA (2 μM) com os diferentes ligantes (0-200 μM) foram realizadas em pH 7,4 (tampão Tris 50 mM, NaCl 100 mM). Na avaliação do processo de interação notou-se diminuição na intensidade da emissão da fluorescência da OVA à medida que os excessos das SFs foram adicionados, devido ao processo de transferência de energia (quenching). Por meio destes resultados foi possível calcular a constante de Stern Volmer (Ksv), constante de ligação (Kb) e proporção estequiométrica (n). Os valores de Kb variaram de 3,98 a 27,4x105 L mol-1 (30 ºC) e a partir destes dados observou-se que a magnitude da interação seguiu a seguinte ordem: S1 > S2 > S4 > S3. O número de sítios de ligação em todas as condições foi próximo à unidade. Para todas as SFs avaliadas o aumento da temperatura levou a diminuição dos valores de Ksv e Kb, indicando que o mecanismo de quenching preferencial é estático, com formação de complexos supramoleculares não-fluorescentes. Este resultado foi confirmado pelos estudos de UV-vis com formação do complexo no estado fundamental. Quanto aos parâmetros termodinâmicos, obteve-se ΔG < 0 para todas as SFs avaliadas, indicando que a interação é termodinamicamente espontânea. Para S2 e S3, as forças predominantes na interação são ligações de hidrogênio e forças de Van der Waals, enquanto que para S1 e S4 as forças preferenciais foram eletrostáticas. Através dos estudos por fluorescência 3D observou-se a redução na intensidade de fluorescência dos picos 2 e 3, relativos à emissão dos resíduos de tirosina e triptofano e emissão associada a estrutura secundária da proteína na presença das SFs, respectivamente. Este resultado indica que houve mudanças na estrutura nativa da proteína. Por meio de fluorescência sincronizada foi possível inferir que a interação com a OVA expõe os resíduos de triptofano e tirosina aumentando a polaridade do microambiente destes aminoácidos. Através de estudos baseados em FRET (Fluorescence resonance energy transfer), foi possível calcular a distância intermolecular entre as SFs (receptoras de energia) e a OVA (doadora de energia), as quais foram inferiores a 10 nm. Os estudos de competição com a sonda ANS que monitora regiões hidrofóbicas da proteína indicaram que S2 foi a única sulfa capaz de deslocar este marcador. Já com os íons metálicos, observa-se que Ca(II), Mg(II) e Fe (III) favorecem a interação das sulfonamidas (S1 e S2) com a OVA. A partir dos estudos por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN 1H) verificou-se deslocamento dos sinais para os hidrogênios aromáticos presentes em S2 e S3. Além disto, foi verificado que a ovalbumina in natura (obtida da clara do ovo) interage com as SFs em maior magnitude quando comparado com a OVA comercial. Por meio de estudos biológicos constatou-se que a E. Coli e B. megaterium são sensíveis as sulfonamidas testadas e que os valores de MIC destes antibióticos na ausência e presença da OVA não diferem. Dessa forma, os resultados obtidos indicam que houve interação entre as SFs e a macromolécula e, consequentemente, mudanças conformacionais na estrutura da proteína foram identificadas. Logo, a presença das SFs em alimentos pode apresentar um risco a segurança alimentar, pois uma vez que há mudança conformacional na cadeia polipeptídica da OVA, esta pode comportar-se como um corpo estranho no organismo e causar/potencializar reações alérgicas.

Orientadores: Felix Guillermo Reyes Reyes, Susanne Rath / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-26T09:04:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_CyntiaCabral_D.pdf: 2553496 bytes, checksum: c2200295b5cb6899de7fa33b75518899 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Sulfonamidas e fluoroquinolonas são fármacos veterinários amplamente utilizados na produção aviária para prevenção e tratamento de doenças e, quando não respeitadas as boas práticas veterinárias, resíduos desses fármacos podem ser encontrados acima dos limites máximos de resíduos podendo representar risco à saúde dos consumidores. Sendo o ovo uma matriz biológica complexa, quantidades significativas de interferentes podem prejudicar a determinação dos analitos de interesse por cromatografia líquida, especialmente resíduos de fármacos veterinários, que se encontram em níveis na ordem de ng g-1. Entre as diversas técnicas de preparo de amostras capazes de eliminar interferentes e concentrar o analito de interesse, a extração em fase sólida (SPE) se destaca pela sua eficiência, robustez, seletividade e baixo consumo de solventes. Ainda assim, devido à complexidade da matriz e a baixa concentração dos analitos, o estabelecimento de métodos de preparo de amostras com seletividade na remoção de interferentes e eficiência de extração adequados ainda é um desafio na análise de resíduos. Desta forma, afim de se contornar as limitações da SPE convencional, esta tese teve como objetivo avaliar a aplicação de potencial elétrico em SPE (E-SPE) para a determinação de resíduos de sulfonamidas e fluoroquinolonas em ovos por cromatografia líquida de alta (HPLC) e ultra eficiência (UHPLC) associada à detectores por arranjo de fotodiodos (DAD), fluorescência (FLD) ou espectrômetro de massas sequencial (MS/MS). Os parâmetros de E-SPE foram avaliados de forma a obter a melhor condição no preparo de amostras e o método para a determinação de resíduos de sulfonamidas e fluoroquinolonas em ovos por E-SPE UHPLC-MS/MS foi avaliado em relação a linearidade, precisão, exatidão, além dos efeitos de supressão ou incremento de sinal analítico (efeito matriz) / Abstract: Sulfonamides and fluoroquinolones are veterinary drugs widely used in the poultry production for the prevention and treatment of diseases and, when good veterinary practices are not observed, residues of these drugs can be found above the maximum residue limit and may represent a risk to the consumers health. Since egg is a complex biological matrix, significant amounts of interferents can hinder the determination of analytes by liquid chromatography, particularly residues of veterinary drugs, which are at levels in the order of ng g-1. Among the various sample preparation techniques capable to eliminate interferences and concentrate the analyte of interest, the solid phase extraction (SPE) stands out for its efficiency, robustness, selectivity and low solvent consumption. Nevertheless, due to the complexity of the matrix and the low concentration of the analytes, the establishment of sample preparation methods with selectivity in removing interferents and appropriate extraction efficiency is still a challenge in residue analysis. Thus, in order to overcome the limitations of conventional SPE, this thesis aimed to evaluate the application of electrical potential in SPE (E-SPE) for the determination of sulfonamides and fluoroquinolones residues in eggs by high efficient (HPLC) and ultra efficient (UHPLC) performance liquid chromatography associated with a photodiode array (DAD), fluorescence (FLD) or sequential mass spectrometer (MS/MS) detectors. The E-SPE parameters were evaluated to obtain the best condition for sample preparation and the method for the determination of sulfonamides and fluoroquinolones residues in eggs by E-SPE UHPLC-MS/MS was evaluated for linearity, precision, accuracy, in addition to the effects of suppression or increase of the analytical signal (matrix effect) / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutora em Ciência de Alimentos

Águas residuárias são continuamente contaminadas por fármacos. Dentre estes fármacos, os antimicrobianos causam grande preocupação pelos impactos sobre o desenvolvimento de resistência bacteriana. As principais fontes de contaminação destes fármacos são efluentes urbanos, hospitalares, de fazendas e de algumas indústrias. A complexidade das matrizes ambientais tais como águas residuárias é uma das principais dificuldades para extrair e detectar fármacos, fazendo-se necessário o uso de técnicas de preparo de amostra para a extração destes compostos de interesse. Técnicas clássicas como a extração líquido-líquido (LLE) e a extração em fase sólida (SPE) são largamente usadas para extração de fármacos nesse tipo de matriz, porém estas técnicas não atendem amplamente aos princípios da química verde. Dessa forma, novas técnicas, mais alinhadas à responsabilidade ambiental, têm sido desenvolvidas. Neste âmbito apresenta-se o desenvolvimento e a validação de um método de microextração líquido-líquido para extração e detecção de sulfonamidas e o desenvolvimento e otimização de um método utilizando planejamento experimental para a extração de fluoroquinolonas em águas residuárias. Foi possível obter-se o limite de detecção de 0,2 ng mL-1 para as sulfonamidas analisadas, este LD é relativamente baixo considerando que o detector que foi utilizado não possuía a possibilidade de fazer análises no modo MS/MS, o que certamente reduziria ainda mais o LD. Com os desenvolvimentos desse trabalho tornou-se possível a utilização de apenas 1 mL de solvente orgânico para a pré-concentração off-line, Esta etapa, adicionada a uma outra pré-concentração online (column switching) permitiu a extração dos analitos com a obtenção de um LD relativamente baixo, a partir de apenas 7 mL de amostra. / Drugs are continuously contaminating wastewater. Among these drugs antimicrobials cause great concern for the impacts on the development of bacterial resistance. The main sources of contamination by these drugs are urban effluents, hospitals, farms and some industries. The complexity of the environmental matrices such as wastewater is one of the main difficulties in extracting and detecting drugs, bringing up the need to use sample preparation techniques for the extraction of the interest compounds. Classical techniques such as liquid-liquid extraction (LLE) and solid phase extraction (SPE) are widely used for drug extraction in this type of matrix, but these techniques do not largely meet the principles of green chemistry. In this way, new techniques, more aligned with environmental responsibility, have been developed. In this context, this thesis presents the development and validation of a liquid-liquid microextraction method for sulfonamide extraction and detection and the development and optimization of a method using experimental design for the extraction of fluoroquinolones presented in wastewater. It was possible to obtain a limit of detection (LD) of 0.2 ng mL-1 for the sulfonamides analyzed, this LD is relatively low considering that the detector that was used did not have the possibility to perform analyzes in the MS/MS mode, which certainly would further reduce the LD. With the development of this thesis, it became possible to use only 1 mL of organic solvent for the off-line preconcentration of the analytes. This step, added to another online preconcentration (column switching) allowed the extraction of the analytes obtaining relatively low LDs, from just 7 mL of the sample.