As lagoas de estabilização representam um dos métodos mais simples utilizados para tratamento de esgoto sanitário. Grande parte da matéria orgânica presente no esgoto sanitário é constituída por proteínas, a qual torna-se fator limitante aos processos biológicos de tratamento de águas residuárias em que se encontram presentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar métodos colorimétricos para determinação de proteínas, definindo qual é o mais apropriado para esse tipo de ambiente. Os métodos colorimétricos utilizados foram o de Lowry, de Bradford, do Biureto e do Ácido Bicinconínico. As proteínas padrões utilizadas foram soroalbumina, caseína e ovoalbumina. O método de Bradford apresentou várias desvantagens. Biureto I e III e proteína bruta medida a partir do Nitrogênio Total Kjeldah (NTK) apresentaram valores altos devido não medir somente proteínas. A quantidade de proteínas na amostra não foi suficiente para que ocorresse reação no método Biureto II. O método do Ácido Bicinconínico não reagiu com caseína e o custo do reagente é alto. Portanto, o método apropriado para esse tipo de amostra foi o Lowry que apresentou maior reprodutividade e sensitividade. Para comprovar esse resultado, uma análise de adição de padrão à amostra foi realizada para verificar se haviam substâncias interferentes, cujo resultado foi negativo / Stabilization ponds represent a simple method to treat sanitary sewage. A large part of the organic matter present in sanitary sewage consists of proteins, which become a limiting factor for the wastewater treatment in biological processes. The goal of this work was to evaluate and to compare colorimetric methods for protein determination, defining which is the more appropriate for this environment. The colorimetric methods used were the Folin-phenol, Bradford, Biuret and Bicinconinic Acid methods. The protein standards used were serum albumin bovin, casein and ovalbumin. The Bradford method introduced several disadvantages. Biuret I and III and brute protein introduced high values due don't measure only proteins. The proteins quantity in the sample wasn't enough so that it had occurred reaction in the Biuret II method. The method of Bicinconinic Acid didn't react with casein and the reagent cost is high. Therefore, the method appropriated for this sample was the Lowry that introduced larger reprodutivity and sensitivity. To prove this result, a standard addition analysis was performed to verify if there were interfering substances, whose result was negative

As lagoas de estabilização representam um dos métodos mais simples utilizados para tratamento de esgoto sanitário. Grande parte da matéria orgânica presente no esgoto sanitário é constituída por proteínas, a qual torna-se fator limitante aos processos biológicos de tratamento de águas residuárias em que se encontram presentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar métodos colorimétricos para determinação de proteínas, definindo qual é o mais apropriado para esse tipo de ambiente. Os métodos colorimétricos utilizados foram o de Lowry, de Bradford, do Biureto e do Ácido Bicinconínico. As proteínas padrões utilizadas foram soroalbumina, caseína e ovoalbumina. O método de Bradford apresentou várias desvantagens. Biureto I e III e proteína bruta medida a partir do Nitrogênio Total Kjeldah (NTK) apresentaram valores altos devido não medir somente proteínas. A quantidade de proteínas na amostra não foi suficiente para que ocorresse reação no método Biureto II. O método do Ácido Bicinconínico não reagiu com caseína e o custo do reagente é alto. Portanto, o método apropriado para esse tipo de amostra foi o Lowry que apresentou maior reprodutividade e sensitividade. Para comprovar esse resultado, uma análise de adição de padrão à amostra foi realizada para verificar se haviam substâncias interferentes, cujo resultado foi negativo / Stabilization ponds represent a simple method to treat sanitary sewage. A large part of the organic matter present in sanitary sewage consists of proteins, which become a limiting factor for the wastewater treatment in biological processes. The goal of this work was to evaluate and to compare colorimetric methods for protein determination, defining which is the more appropriate for this environment. The colorimetric methods used were the Folin-phenol, Bradford, Biuret and Bicinconinic Acid methods. The protein standards used were serum albumin bovin, casein and ovalbumin. The Bradford method introduced several disadvantages. Biuret I and III and brute protein introduced high values due don't measure only proteins. The proteins quantity in the sample wasn't enough so that it had occurred reaction in the Biuret II method. The method of Bicinconinic Acid didn't react with casein and the reagent cost is high. Therefore, the method appropriated for this sample was the Lowry that introduced larger reprodutivity and sensitivity. To prove this result, a standard addition analysis was performed to verify if there were interfering substances, whose result was negative

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese - Valéria M. Moura.pdf: 5547073 bytes, checksum: 6401a44660de65ea0a0bf12e74b2b049 (MD5) Previous issue date: 2016-08-25 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Bothrops atrox is responsible for the majority of snakebites in northern Brazil and its poisoning is characterized by intense local and hemostatic disorders injuries. In some regions of the country where the care of accident victims by snakes is precarious, medicinal plants have been presented as an alternative treatment or as a complement in the absence of resources soroterápicos. The main goal of this study was to evaluate the anti-snakebite potential of aqueous extract of the bark of Bellucia dichotoma Cogn. (Melastomataceae) prepared in accordance with the traditional method. Initially, we investigated the potential of the extract (AEBd) to inhibit the major local (hemorrhagic, phospholipase A2 and edemainducing) activities of Bothrops atrox venom (BaV) and compared the pre-incubation method with the traditional method used in folk medicine. The concentrations of the phenolic components (tannins and flavonoids) in the extract were determined by colorimetric assays. To assess the action of AEBd on BaV, SDS-PAGE electrophoresis, zymography and Western-blot were carried out. As geographic distribution, soil type and climate can directly influence the biological potential of a species, we compared the potential of B. dichotoma collected in two different locations (Manaus, AM, and Santarém, PA) to inhibit the edemainducing, phospholipase A2, defibrinating and coagulant activities of BaV. We also investigated the antioxidant potential and cytotoxicity of the extracts using human fibroblasts (MRC-5 cell line). In an attempt to correlate the anti-snakebite potential of B. dichotoma with its chemical components, a preliminary HPLC-DAD method was developed to isolate the major components of the extract. The efficacy of the isolated components in inhibiting the hemorrhagic and phospholipase A2 activities of the venom was evaluated initially using a preincubation protocol and a venom:component ratio of 1:1 (w/w). Our results show that AEBd has a higher concentration of (condensed and hydrolysable) tannins than of flavonoids. The complete inhibition observed in this study when pre-incubation was used may be due to the presence of tannins in the extract. However, when AEBd was administered orally according to the traditional method, it was effective in inhibiting edema induced by BaV and enhanced the ability of the antivenom to inhibit edema formation. While the content of total phenolics, total tannins and hydrolysable tannins was greater in B. dichotoma extract collected in Manaus, this difference was not reflected in the anti-snakebite potential of the extracts collected in the two locations. Our results indicate that the two extracts have a high antioxidant potential and are not toxic in MRC-5 cells. It is noteworthy that a component in the FBd1 fraction of the aqueous extract blocked 100% of the hemorrhagic activity of BaV when pre-incubated with the venom. Studies to elucidate the chemical structure of this component are currently being carried out by our group. / Bothrops atrox é responsável pela maioria dos acidentes ofídicos na região Norte do Brasil e seu envenenamento se caracteriza por lesões locais intensas e distúrbios hemostáticos. Em algumas regiões do país onde o atendimento dos acidentados por serpentes é precário, as plantas medicinais têm se apresentado como alternativa de tratamento ou como um complemento na falta de recursos soroterápicos. Este trabalho teve por objetivo principal avaliar o potencial antiofídico dos extratos aquosos das cascas de Bellucia dichotoma Cogn. (Melastomataceae) elaborados de acordo com uso tradicional. Inicialmente, foi investigada a ação bloqueadora do extrato aquoso das cascas de B. dichotoma (EABd) frente às principais atividades locais (Hemorrágica, fosfolipásica, edematogênica) induzidas pelo veneno de Bothrops atrox (VBa), comparando os métodos de pré-incubação e de uso tradicional. As concentrações dos compostos fenólicos (taninos e flavonoides), no extrato, foram determinadas por ensaios colorimétricos. Para verificar a ação de EABd sobre o VBa foram realizadas eletroforese em SDS-PAGE, Zimografia e Western-blot. Como a distribuição geográfica, tipo de solo e condições climáticas, podem influenciar diretamente no potencial biológico de uma espécie, avaliamos a eficácia do bloqueio de B. dichotoma coletada em dois locais distintos (Manaus-AM e Santarém- PA), frente as atividades edematogênica, fosfolipásica, desfibrinante e coagulante do veneno de B. atrox. Além de verificar o potencial antioxidante e a citotoxicidade dos extratos frente a fibroblastos humanos da linhagem MRC- 5. Na tentativa de correlacionar o potencial antiofídico de B. dichotoma com seus constituintes químicos, foi realizado um desenvolvimento preliminar de um método por HPLC-DAD para isolamento dos constituintes majoritários do extrato aquoso das cascas de B. dichotoma. A eficácia dos compostos isolados no bloqueio da atividade hemorrágica e fosfolipásica A2 foi avaliada, inicialmente pelo protocolo de pré-incubação na proporção de 1:1 (veneno: compostos, m:m). Apartir dos resultados obtidos, foi possível concluir que o conteúdo fenólico de EABd apresentou maiores concentrações de taninos (condensados e hidrolisáveis) em relação aos flavonoides. Os bloqueios totais observados neste trabalho, após a pré-incubação, podem ser devido à presença desses taninos no extrato. No entanto, o EABd, quando administrado tradicionalmente (via oral), foi eficaz em bloquear a atividade edematogênica induzida pelo VBa e teve um efeito adicional a ação do Soro antibotrópico na inibição dessa atividade. Os contéudos de compostos fenólicos (fenóis totais, taninos totais e taninos hidrolisáveis), foram superiores no extrato de B. dichotoma coletado em Manaus, porém, essa diferença não influenciou o potencial antiofídico apresentado pelos extratos aquosos coletados em Manaus-AM e Santarém-PA. Os extratos apresentaram um alto potencial antioxidante e não foram considerados tóxicos frente às células MRC-5. Um composto da fração FBd1 oriunda do extrato aquoso de B. dichotoma bloqueou 100% a atividade hemorrágica do veneno de B. atrox (pré-incubação), no entanto, o composto isolado encontra-se em fase de elucidação estrutural.

Esta tese apresenta os estudos e esforços visando ao desenvolvimento de sensores químicos para aplicações diversas na área forense. Foram desenvolvidos métodos eletroanalíticos para detecção e quantificação de alguns compostos comumente encontrados na adulteração de amostras de drogas de abuso (procaína, fenacetina, aminopirina, paracetamol, levamisol), além da cocaína e estudos fundamentais sobre o comportamento eletroquímico desses compostos. Empregaram-se também métodos eletroquímicos para quantificação de compostos tóxicos e perigosos como explosivos (ácido pícrico) e melamina por exemplo. Os trabalhos utilizando sensores eletroquímicos contemplam modificações eletroquímicas das superfícies eletródicas, utilização de sensores com polímeros molecularmentes impressos (MIP) e eletrodos descartáveis em papel utilizando diferentes técnicas voltamétricas e amperométricas, eletrodo disco rotatório (EDR) e microbalança de cristal de quartzo. Além da fabricação de dispositivos analíticos descartáveis em papel empregando detecção eletroquímica utilizou-se também a detecção colorimétrica para quantificação de alguns dos principais adulterantes de amostras de apreensão de cocaína, como procaína e fenacetina, bem como análises e discriminações de compostos explosivos (peroxi e nitro compostos) nessas plataformas portáteis e de baixo custo. Os métodos foram sempre desenvolvidos visando característicos como: facilidade, praticidade, baixo custo e portabilidade para análises diretamente no local de medida com mínima infraestrutura laboratorial. Por fim, são apresentados alguns estudos realizados durante estágio de pesquisa no exterior (Universidade da Califórnia - San Diego (UCSD)) na área de Wearable Sensors, em que foram desenvolvidos métodos para análises de micronutrientes no suor (zinco) e um metabólito (ácido úrico) na saliva usando sensores aplicados diretamente no corpo humano. / This thesis shows studies and efforts to the development of chemical sensors for different applications in the forensic field. Electroanalytical methods were developed for detection and quantification of some compounds (procaine, phenacetin, aminopyrine, acetaminophen, levamisole) commonly found in the drug of abuse adulteration process and cocaine, as well as, fundamental studies about the electrochemical behavior of these compounds. It was also employed electrochemical methods for quantification of hazardous compounds such as explosives (picric acid) and melamine. Analytical methods with electrochemical sensors included electrochemical modification of electrodic surfaces, molecularly imprinted polymers (MIP), and paper disposable electrochemical devices using different voltammetric and amperometric techniques, rotating disc electrode (RDE) and quartz crystal microbalance. In addition to the fabrication of paper disposable analytical devices with electrochemical detection, it was also used the colorimetric detection to quantify some of the major adulterants in cocaine seizure samples, such as procaine and phenacetin, as well as analysis and discrimination of explosive compounds (peroxy and nitro explosives) in these low cost portable platforms. All proposed methods were always developed aming at theses characteristics: ease, convenience, low cost and portability for analysis directly at the measurement site with minimal laboratory infrastructure. Finally, we presented some studies conducted during research internship abroad (University of California - San Diego (UCSD)) in the area of Wearable Sensors, which have been developed methods for micronutrient analysis in sweat (Zn) and a metabolite (Uric Acid) in saliva using sensors applied directly to the human body

A falta de acesso à água potável ainda é um problema de saúde pública no Brasil. O desenvolvimento de novos métodos analíticos de baixo custo para o reconhecimento de amostras contaminadas é uma necessidade, pois análises laboratoriais estão fora da realidade socioeconômica da população mais vulnerável. Visando contribuir para a resolução deste problema, esta tese apresenta esforços para o desenvolvimento de métodos de baixo custo para a análise de qualidade de águas ambientais. Foi estudada a associação de ferramentas quimiométricas com sensores voltamétricos para tentar discriminar amostras de águas contaminadas com espécies eletroativas. O modelo desenvolvido foi capaz de discriminar de forma satisfatória amostras contaminadas contendo chumbo(II), cobre(II), zinco(II) e nitrito. Os esforços para a redução do custo das análises também focaram no desenvolvimento de sensores com materiais de baixo custo. Um dos dispositivos voltamétricos propostos foi capaz de quantificar metais tóxicos e pesticidas, utilizando papel, grafite e cera. Foi desenvolvido também um sistema de agitação por som que resultou em um aumento significativo da sensibilidade dos dispositivos voltamétricos portáteis permitindo a quantificação de chumbo(II) até 48 nmol L-1, cádmio(II) até 370 nmol L-1 e zinco(II) até 340 nmol L-1. Outro sensor voltamétrico foi confeccionado utilizando apenas papelão como matéria prima, para o qual um laser de CO2 foi utilizado pela primeira vez com o intuito de pirolisar a superfície do papelão gerando estruturas de carbono condutoras. Sensores colorimétricos em papel foram testados com sucesso para a quantificação de fluoreto até 500 µmol L-1 em amostras de água mineral utilizando fotografias retiradas por um telefone celular para a construção de modelos12 de calibração. Com outro sistema colorimétrico em papel foi possível medir o pH de amostras utilizando um método de calibração multivariada. Como mostrado neste trabalho, o desenvolvimento e a integração dos dispositivos analíticos em papel é uma alternativa abrangente, confiável e de baixo custo para a análise da qualidade de águas ambientais. / The lack of access to safe water remains as a public health problem in Brazil. The development of new analytical methods for low cost contaminated samples recognition is necessary since the complete laboratorial procedures are away from the reality of the most socioeconomic vulnerable population. In order to contribute to solve this problem, this thesis shows our efforts to develop new low-cost analytical methods to evaluate environmental waters quality. The combination of chemometric tools with voltammetric sensors was studied to discriminate contaminated water samples with electroactive species. The proposed model was able to discriminate potable and contaminated samples containing lead(II), copper(II), zinc(II) and nitrite species. Efforts to reduce the analysis cost have also focused on the development of sensors using low-cost materials. A proposed voltammetric device fabricated with paper, graphite and wax was able to quantify heavy metals and pesticides. The use of a sound agitation system for the portable voltammetric devices resulted in a significant increase in the sensitivity allowing the quantification of lead(II) above 48 nmol L-1, cadmium(II) above 370 nmol L-1 e and zinc(II) above 340 nmol L-1 . Another voltammetric sensor was made for the first time using only cardboard as material and a CO2 laser to pyrolyze the cardboard surface generating conductive carbon structures. Paper colorimetric sensors were successfully tested for fluoride quantification in spring water samples based on photographs taken by a smartphone with a LOQ of 500 µmol L-1. Another paper colorimetric system was capable to measure the pH of samples using a multivariate calibration method. As shown in this thesis, the development and integration of analytical paper-based devices is a reliable and low-cost alternative for water quality analysis

A falta de acesso à água potável ainda é um problema de saúde pública no Brasil. O desenvolvimento de novos métodos analíticos de baixo custo para o reconhecimento de amostras contaminadas é uma necessidade, pois análises laboratoriais estão fora da realidade socioeconômica da população mais vulnerável. Visando contribuir para a resolução deste problema, esta tese apresenta esforços para o desenvolvimento de métodos de baixo custo para a análise de qualidade de águas ambientais. Foi estudada a associação de ferramentas quimiométricas com sensores voltamétricos para tentar discriminar amostras de águas contaminadas com espécies eletroativas. O modelo desenvolvido foi capaz de discriminar de forma satisfatória amostras contaminadas contendo chumbo(II), cobre(II), zinco(II) e nitrito. Os esforços para a redução do custo das análises também focaram no desenvolvimento de sensores com materiais de baixo custo. Um dos dispositivos voltamétricos propostos foi capaz de quantificar metais tóxicos e pesticidas, utilizando papel, grafite e cera. Foi desenvolvido também um sistema de agitação por som que resultou em um aumento significativo da sensibilidade dos dispositivos voltamétricos portáteis permitindo a quantificação de chumbo(II) até 48 nmol L-1, cádmio(II) até 370 nmol L-1 e zinco(II) até 340 nmol L-1. Outro sensor voltamétrico foi confeccionado utilizando apenas papelão como matéria prima, para o qual um laser de CO2 foi utilizado pela primeira vez com o intuito de pirolisar a superfície do papelão gerando estruturas de carbono condutoras. Sensores colorimétricos em papel foram testados com sucesso para a quantificação de fluoreto até 500 µmol L-1 em amostras de água mineral utilizando fotografias retiradas por um telefone celular para a construção de modelos12 de calibração. Com outro sistema colorimétrico em papel foi possível medir o pH de amostras utilizando um método de calibração multivariada. Como mostrado neste trabalho, o desenvolvimento e a integração dos dispositivos analíticos em papel é uma alternativa abrangente, confiável e de baixo custo para a análise da qualidade de águas ambientais. / The lack of access to safe water remains as a public health problem in Brazil. The development of new analytical methods for low cost contaminated samples recognition is necessary since the complete laboratorial procedures are away from the reality of the most socioeconomic vulnerable population. In order to contribute to solve this problem, this thesis shows our efforts to develop new low-cost analytical methods to evaluate environmental waters quality. The combination of chemometric tools with voltammetric sensors was studied to discriminate contaminated water samples with electroactive species. The proposed model was able to discriminate potable and contaminated samples containing lead(II), copper(II), zinc(II) and nitrite species. Efforts to reduce the analysis cost have also focused on the development of sensors using low-cost materials. A proposed voltammetric device fabricated with paper, graphite and wax was able to quantify heavy metals and pesticides. The use of a sound agitation system for the portable voltammetric devices resulted in a significant increase in the sensitivity allowing the quantification of lead(II) above 48 nmol L-1, cadmium(II) above 370 nmol L-1 e and zinc(II) above 340 nmol L-1 . Another voltammetric sensor was made for the first time using only cardboard as material and a CO2 laser to pyrolyze the cardboard surface generating conductive carbon structures. Paper colorimetric sensors were successfully tested for fluoride quantification in spring water samples based on photographs taken by a smartphone with a LOQ of 500 µmol L-1. Another paper colorimetric system was capable to measure the pH of samples using a multivariate calibration method. As shown in this thesis, the development and integration of analytical paper-based devices is a reliable and low-cost alternative for water quality analysis

Esta tese apresenta os estudos e esforços visando ao desenvolvimento de sensores químicos para aplicações diversas na área forense. Foram desenvolvidos métodos eletroanalíticos para detecção e quantificação de alguns compostos comumente encontrados na adulteração de amostras de drogas de abuso (procaína, fenacetina, aminopirina, paracetamol, levamisol), além da cocaína e estudos fundamentais sobre o comportamento eletroquímico desses compostos. Empregaram-se também métodos eletroquímicos para quantificação de compostos tóxicos e perigosos como explosivos (ácido pícrico) e melamina por exemplo. Os trabalhos utilizando sensores eletroquímicos contemplam modificações eletroquímicas das superfícies eletródicas, utilização de sensores com polímeros molecularmentes impressos (MIP) e eletrodos descartáveis em papel utilizando diferentes técnicas voltamétricas e amperométricas, eletrodo disco rotatório (EDR) e microbalança de cristal de quartzo. Além da fabricação de dispositivos analíticos descartáveis em papel empregando detecção eletroquímica utilizou-se também a detecção colorimétrica para quantificação de alguns dos principais adulterantes de amostras de apreensão de cocaína, como procaína e fenacetina, bem como análises e discriminações de compostos explosivos (peroxi e nitro compostos) nessas plataformas portáteis e de baixo custo. Os métodos foram sempre desenvolvidos visando característicos como: facilidade, praticidade, baixo custo e portabilidade para análises diretamente no local de medida com mínima infraestrutura laboratorial. Por fim, são apresentados alguns estudos realizados durante estágio de pesquisa no exterior (Universidade da Califórnia - San Diego (UCSD)) na área de Wearable Sensors, em que foram desenvolvidos métodos para análises de micronutrientes no suor (zinco) e um metabólito (ácido úrico) na saliva usando sensores aplicados diretamente no corpo humano. / This thesis shows studies and efforts to the development of chemical sensors for different applications in the forensic field. Electroanalytical methods were developed for detection and quantification of some compounds (procaine, phenacetin, aminopyrine, acetaminophen, levamisole) commonly found in the drug of abuse adulteration process and cocaine, as well as, fundamental studies about the electrochemical behavior of these compounds. It was also employed electrochemical methods for quantification of hazardous compounds such as explosives (picric acid) and melamine. Analytical methods with electrochemical sensors included electrochemical modification of electrodic surfaces, molecularly imprinted polymers (MIP), and paper disposable electrochemical devices using different voltammetric and amperometric techniques, rotating disc electrode (RDE) and quartz crystal microbalance. In addition to the fabrication of paper disposable analytical devices with electrochemical detection, it was also used the colorimetric detection to quantify some of the major adulterants in cocaine seizure samples, such as procaine and phenacetin, as well as analysis and discrimination of explosive compounds (peroxy and nitro explosives) in these low cost portable platforms. All proposed methods were always developed aming at theses characteristics: ease, convenience, low cost and portability for analysis directly at the measurement site with minimal laboratory infrastructure. Finally, we presented some studies conducted during research internship abroad (University of California - San Diego (UCSD)) in the area of Wearable Sensors, which have been developed methods for micronutrient analysis in sweat (Zn) and a metabolite (Uric Acid) in saliva using sensors applied directly to the human body