Orientadores: Fabio Augusto, Adílson Sartoratto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T05:30:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fukuda_Karina_M.pdf: 2361347 bytes, checksum: f52546a3baadba4072247764c6c3f110 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O perfil cromatográfico de óleos essenciais de Mentha foi correlacionado com sua atividade biológica contra Candida dubliniensis utilizando-se ferramentas quimiométricas. A cromatografia gasosa bidimensional "abrangente" com detecção por ionização em chama, GCxGC-FID, foi combinada com a análise multivariada de dados e, a partir da correlação obtida com o emprego da ferramenta NPLS-DA (N-way partial least squares - discriminant analysis), foi possível prever o comportamento de novas amostras de óleo de Mentha frente à atividade biológica classificando-as como ativas ou inativas, sem a necessidade de se efetuar o ensaio de concentração inibitória mínima, MIC. Foi possível, ainda, estimar os principais constituintes responsáveis pela atividade contra Candida dubliniensis: linalol, piperitona, carvona, pulegona e óxido de piperitenona. Desta forma, a GCxGC-FID, quando combinada com técnicas quimiométricas, pode vir a ser uma ferramenta poderosa na predição de propriedades biológicas como uma alternativa ou complemento para outras técnicas mais laboriosas. Paralelamente, a GCxGC-qMS foi empregada para realizar a identificação tentativa de duas espécies de folhas de Mentha. Cada espécie foi submetida aos tratamentos de secagem e congelamento. Para a pré-concentração dos analitos foi empregada a etapa de preparo de amostras por microextração em fase sólida através do headspace (HS-SPME) empregando-se fibra de polidimetilssiloxano / divinilbenzeno (PDMS/DVB) seguida de separação por cromatografia gasosa bidimensional "abrangente" com detecção por espectrometria de massas (GCxGC-qMS) / Abstract: The chromatographic profile of essencial oils Mentha was correlated with their biological activities against Candida dubliniensis using chemometric tools. Comprehensive two-dimensional gas chromatography with flame ionization detection (GCxGC-FID) was combined with multivariate data analysis and correlation obtained from the use of tool NPLS-DA (N-way partial least squares - discriminant analysis), making it possible to predict the behavior of new samples of Mentha oil against biological activity by classifying them as active or inactive, without the need to perform the minimal inhibitory concentration test. It was also possible to estimate the major components responsible for the activity against Candida dubliniensis: linalool, piperitona, carvone, pulegone and piperitenone oxide. Thus, GC x GC-FID, when combined with chemometric techniques, may prove to be a powerfull tool for predicting biological properties as an alternative or complement to other techniques. In parallel, GC x GC-qMS was used to perform the identification of two species of leaves of Mentha. Each species was subjected to drying and freezing treatments. Solid phase microextraction through headspace (HS-SPME) was employed for sample preparation with a fiber employing polydimethylsiloxane/divinylbenzene (PDMS/DVB), followed by separation by comprehensive two-dimensional gas chromatography with mass spectrometer detection (GC x GC-qMS) / Mestrado / Quimica Analitica / Mestra em Química

Orientadores: Ronaldo Aloise Pilli, Fabio Augusto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-19T04:21:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GodoyJunior_LuizAntonioFonsecade_D.pdf: 3302301 bytes, checksum: 976ce37dfd1cb2387181e2c245e3b652 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Nesta tese, foram construídos modelos quimiométricos a partir de cromatogramas de diferentes amostras obtidos por cromatografia gasosa bidimensional abrangente com detecção por ionização em chama (GC×GC-FID). Numa primeira aplicação, modelos foram desenvolvidos para identificar adulteração em gasolina. Para isso, uma amostra de gasolina não adulterada fornecida pela Agência Natural do Petróleo (ANP) foi utilizada na preparação de um conjunto de calibração e de um conjunto de validação de amostras de gasolinas adulteradas. Em seguida, o modelo construído foi utilizado para avaliar outras amostras de gasolinas e os resultados obtidos foram comparados com os resultados obtidos pela ANP. Em um segundo estudo com gasolinas, 51 amostras foram fornecidas pela ANP juntamente com os resultados dos testes físico-químicos utilizados pela agência na avaliação da qualidade da gasolina. O objetivo deste estudo foi a elaboração de modelos quimiométricos utilizando dados de GC×GC-FID para a previsão de parâmetros físico-químicos de gasolina. Os métodos de seleção de variáveis siPLS e algoritmo genético foram utilizados na preparação de modelos para a previsão da temperatura de destilação a 10, 50 e 90 % v/v de destilado e no ponto final da destilação. Um modelo PLS foi construído para a previsão da densidade das amostras de gasolinas. Em um terceiro estudo, utilizando PARAFAC e GC×GC-FID, foi realizada a diferenciação entre amostras de gasolina do Brasil e da Venezuela, devido ao intenso contrabando de gasolina existente da Venezuela para o Brasil. Em uma quarta aplicação, foi desenvolvido um algoritmo para seleção de intervalos em dados de ordem superior, o qual foi avaliado através da quantificação de alergênicos em perfumes. Por último, foi relatado o primeiro uso de MCR-ALS na construção de modelos quimiométricos utilizando-se dados obtidos por GC×GC-FID para quantificação de óleo essencial de alecrim em amostras complexas preparadas em laboratório / Abstract: In this thesis, some chemometric models were built using chromatograms of different kinds of samples obtained by comprehensive two-dimensional gas chromatography with flame ionization detection (GC×GC-FID). In the first application, models were developed to identify adulteration in commercial gasoline samples. A non-adulterated gasoline sample provided by the Agência Nacional do Petróleo (ANP) was used to build a calibration and a validation sample set of adulterated gasoline. Then, the built model was used to evaluate other gasoline samples and the obtained results were compared to the results obtained by ANP. In a second study with gasoline, 51 samples were supplied by ANP with the results of the physicochemical tests used by ANP to evaluate the quality of gasoline samples. The aim of this study was the elaboration of chemometric models using GC×GC-FID chromatograms to preview some of the physicochemical tests used by ANP. The variable selection siPLS and genetic algorithm methods were used to build multivariate models in order to preview the distillation temperatures of gasoline at 10, 50 and 90 % v/v of distillated and at the final point of the distillation. A PLS model was built to predict the density of the gasoline samples. In a third study, using PARAFAC and GC×GC-FID, it was performed the differentiation between Brazilian and Venezuelan gasoline, due to the intense smuggling of gasoline from Venezuela to Brazil. In a fourth application, an algorithm was developed for variable selection in multi-way data, which was evaluated by quantification of allergens in perfume. Finally, it was reported the first use of MCR-ALS algorithm to develop chemometric models using data obtained by GC×GC-FID to quantify rosemary essential oil in complex samples prepared in laboratory / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Fabio Augusto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T10:51:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hantao_LeandroWang_M.pdf: 3862279 bytes, checksum: 7d8b474b736814564a1145814b69d5e9 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidas metodologias para a análise de lipídios na forma de seus ésteres metílicos de ácido graxo (FAME) em diversas matrizes. Para isso foram empregadas e otimizadas de forma multivariada técnicas de derivatização dos lipídios por transesterificação por catálise básica, seu isolamento e concentração por Microextração em Fase Sólida (SPME) e análise por Cromatografia Gasosa Bidimensional Abrangente (GCxGC). A partir do perfil de extração foi escolhida a fibra comercial com revestimento de poli(dimetilsiloxano) (PDMS) com espessura de filme de 7 mm. O tempo de extração escolhido foi de 10 min pois atingiu a condição de sistema estacionário. Os parâmetros cromatográficos, tais como a programação de temperatura do forno, período de modulação e tipo de fase estacionária das colunas utilizadas no protótipo GCxGC, foram também otimizados. Além disso, durante o progresso deste trabalho, foi desenvolvido o primeiro protótipo brasileiro de GCxGC acoplado a um Espectrômetro de Massas com Analizador Quadrupolar rápido (GCxGCxqMS). Dentre os parâmetros operacionais do qMS, foram otimizados o intervalo de varredura do analizador quadrupolar e sua frequencia de aquisição. O sistema GCxGCxqMS foi empregado para a identificação dos FAME presentes nas amostras empregadas neste estudo, através do uso das informações obtidas pelos espectros de massas obtidos das amostras, com padrões analíticos e combinando o uso de índices de retenção (LTPRI) e da estrutura cromatográfica. Neste trabalho, devido ao incremento em detectabilidade e sensibilidade, foi possível observar diversos FAME comumente não detectados por Cromatografia Gasosa Convencional (GC), como FAME de comprimento ímpar de cadeia e a presença de agrupamento metila no carbono 2 (-br2). Além disso, em virtude da baixa abrangência do banco de dados disponíveis, foi possível, e necessário, criar um banco de dados com índices de retenção para análise de lipídios. Espera-se que estas metodologias desenvolvidas e os resultados apresentados possam ser empregados como ferramenta em estudos de lipidômica e aplicações correlatas / Abstract: The aim of this project was to develop alternative methodologies for lipidomic studies and related applications. A method for the analysis of lipids in different samples such as waxes, edible oils and cheek cells was developed. The isolation and concentration of the analytes was performed by Solid Phase Microextraction (SPME) combined with Comprehensive Two-dimensional Gas Chromatography (GCxGC). Firstly, the base-catalysed transesterification of the lipids into their respective fatty acid methyl esters (FAME) was optimized according to a multivariate model. Thus, the sample prepation was optimized considering the thickness of the coating and their respective extraction profiles. The choosen commercial coating was a poly(dimethylsiloxane) (PDMS) with 7 mm film thickness, the extraction time was 10 min where stationary state conditions were achieved. Secondly, chromatographic parameters were also optimized, such as the temperature programming, modulation period, the identity of the first and second dimensional columns used in GCxGC prototype. During the current study, the first brazillian prototype of a GCxGC coupled to a mass spectrometer with a rapid quadrupolar analyzer was developed (GCxGCxqMS). Also, the scan interval and acquisition frequency of the qMS were optimized. For the identification of the analytes similarity searches for mass spectra, analytical standards and the combination retention indexes with chromatographic structuration were used. Additionally it was possible to detected and identify FAME which couldn't be detected by conventional GC such as odd numbered chain length and branched FAME. Moreover, elution pattern of a branched FAME was reported, specifically the FAME with a methyl group in the carbon 2 (-br2). Because of the restricted content of the retention indexes and mass spectra database, the construction of a database with retention indexes for lipid analysis was built. Hence the ultimate goal of the current study is to present the potencial and applicability of SPME for lipidomic studies and related applications / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Orientador: Fabio Augusto / Dissertação ( mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T16:42:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braga_SoraiaCristinaGonzagaNeves_M.pdf: 1977454 bytes, checksum: fb33fc10b38aaf44e885e8b0b197c7ba (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A carne de porco é a proteina mais consumida no mundo. Para ser consumida a carne necessita de um padrão de qualidade e um dos problemas que afeta esta qualidade é o surgimento de odores desagradáveis. Estes odores, conhecidos como boar taint, são causados principalmente pela presença de androstenona e escatol em níveis maiores que 1,00 mg g e 0,25 mg g, respectivamente, em gordura suína. Os métodos existentes para determinação destes compostos são dispendiosos e não geram resultados em tempos satisfatórios para análise de rotina. Neste trabalho foi proposto um novo método para determinação de androstenona e escatol em gordura suína que se baseia na utilização de microextração em fase sólida (SPME) e cromatografia gasosa bidimensional abrangente (GC xGC). Para isso foi realizada uma otimização univariada do tipo de fibra e agente saponificante e posteriormente uma otimização multivariada, envolvendo concentração de saponificante, tempo de saponificação, temperatura e tempo de extração. O método otimizado foi validado sob os parâmetros de limites de detecção e quantificação, linearidade, precisão e exatidão. Para o escatol é possível a quantificação de amostras com quantidades menores que as detectadas sensorialmente (0,25 mg g), com precisão e exatidão, mas para a androstenona, é possível apenas detectar a presença ou não deste analito. Após todo o desenvolvimento e validação do método, este foi aplicado em sete amostras de toucinho cedidas pelo ITAL / Abstract: Pork is the must consumed protein the world. For consumpted, the meat needs a quality standard and one of the problems concerning the quality of pork meat are off-flavours. These off-flavores, called boar taint are caused by the presence of two compounds, skatole and androstenone, in levels superior to 1.00 and 0.25 mg g, respectively in pig fat. In order to determine these flavors is necessary to know the concentrations of androstenone and skatole in pig fat. There are specific methods to analyse these compounds, but they spend a lot of time and require a great number of clean-up steps process. In this work, a faster and cleaner method was proposed to determine the presence of androstenone and skatole in pig fat, based in the solid phase microextraction (SPME) and comprehensive bidimensional gas chromatography (GC xGC). A univariate optimization considering the kind of fibre coating and hydrolysis agent was performed. Later a multivariate optimization was developed to determine the concentration of hydrolysis agent, time of saponification and temperature and time of extraction. The best conditions found for the method were used for its validation. The quantification and detection limits, linearity, accuracy and precision were determined. For skatole it is possible to quantify samples at smaller quantities than those found sensorially (0.25 mg g), with precision and accuracy, but for androstenone the method only detects its presence or absence in the analyte. After all the development and validation of the method, it was implemented with seven samples of pig fat, courtesy of ITAL (Instituto de Tecnologia de Alimentos) / Mestrado / Quimica Analitica / Mestra em Química

Orientador: Fabio Augusto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-17T04:15:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_ErnestoCorrea_D.pdf: 36489922 bytes, checksum: 9b605fb584ecc9282bdf80a2c328096d (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A Cromatografia Gasosa Bidimensional Abrangente (GCxGC) é uma técnica analítica capaz de separar e detectar centenas de picos, sendo aplicada a diferentes amostras petroquímicas, ambientais e biológicas. Esta técnica se diferencia da Cromatografia Gasosa (GC) pela utilização de duas colunas cromatográficas de composições e dimensões diferentes conectadas em série e de uma interface para a coleta das frações da primeira coluna e para a reinjeção na segunda em períodos regulares, denominada modulador. Além disso, por apresentar picos mais estreitos (wb 500ms), a frequência de aquisição utilizada é maior ( 100Hz), gerando arquivos que ultrapassam a capacidade de aplicativos comerciais. Assim, no desenvolvimento de sistemas próprios GcxGC, tem-se a necessidade de criar programas ou softwares para controle e tratamento de dados. Neste trabalho, foram desenvolvidos dois sistemas de controle distintos para sistemas GCxGC montados neste laboratório. O primeiro, denominado CROMATOGRAFIA, foi criado baseando-se no conceito de desenvolvimento de software da Fundação do Software Livre, ou seja, utilizou-se recursos de programação e de rede do sistema operacional Linux para realizar o controle e tratamento dos dados cromatográficos em um microcomputador e conversor A/D. Por outro lado, o segundo sistema, denominado LABVIEW, foi criado baseando-se no conceito de otimização de hardware, ou seja, utilizou-se um microcomputador e conversor A/D de médio desempenho em conjunto com uma linguagem de programação de alto nível específica para a automação de instrumentos. Ambos os sistemas de controle foram aplicados e validados em relação ao sinal monitorado, exatidão temporal e controle do modulador, verificando-se que o sistema LABVIEW apresentou resultados mais exatos para as análises qualitativa e quantitativa. Apesar de suas limitações iniciais, o sistema CROMATOGRAFIA com kernel soft real-time também foi aplicado com precisão e exatidão para controle dos sistemas GCxGC, salientando-se que seus módulos de tratamento e representação gráficas apresentaram melhor desempenho que aplicativos comerciais utilizados / Abstract: Comprehensive Two-dimensional Gas Chromatography (GCxGC) is an analytical technique used to separate hundreads of peaks and applied on different samples, like petrochemical products, enviromental and biological materials. This technique differs from convencional Gas Chromatography (GC) by use of two serial connected cappilary columns with different stationary phases and dimensions and a modulator, an interface that collects first column eluate fractions and reinjects them on second at regular time. Futhermore, data acquisition frequency must be higher ( 100Hz), because peak width acquired on GCxGC systems (wb 500ms), is narrow than conventional GC, resulting large data files to process with commercial softwares. On GCxGC system developments is necessary to create softwares for controlling and evaluating chromatographic data parameters. At this research two different control system were developed and applied to automate two home-made GCxGC systems. First control system, called CROMATOGRAFIA, was developed based on Free Software Foudation concept, i.e., it was developped on low level programming language and TCP/IP protocols within Linux O.S to control microcomputer and A/D conversor. On the other hand, second system, called LABVIEW, was developed on hardware optimize, i.e., it was developped with medium performance microcomputer and A/D conversor, using a commercial high-level visual programming language which is specific for automating instrument (NI Labview). Both control systems were checked performance by signal and real-time studies and applied for qualitative and quantitative analysis. LABVIEW system had better accuracy and precise results and, although its initial limits, CROMATOGRAFIA system with soft real-time kernel could be applied to accuracy and precise control GCxGC system with better 3D graphic representation and chromatographic data treatment than used commercial graphic softwares / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Fabio Augusto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-15T02:24:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedroso_MarcioPozzobon_D.pdf: 8593602 bytes, checksum: ef9b8a25b7ff1f1f8fdec875ceb02e0f (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo do trabalho foi projetar e avaliar um modulador criogênico para cromatografia gasosa bidimensional abrangente (GC×GC). O modulador projetado foi baseado no modulador de quatro jatos (dois jatos quentes e dois jatos frios); N2 (g) resfriado em N2 (l) foi utilizado como fluido criogênico e N2 (g) aquecido foi utilizado como gás quente. O modulador foi instalado em um cromatógrafo a gás com detector por ionização em chama (GC-FID). O controle das válvulas solenóides e a digitalização do sinal analógico do FID foram realizados por software escrito em ambiente LabVIEW. Os resultados obtidos com o protótipo GC×GC-FID foram comparados com dados obtidos em um GC×GC-FID comercial. O desempenho de ambos os sistemas pode ser considerado equivalente, levando em consideração eficiência cromatográfica e repetibilidade. O protótipo GC×GC-FID foi empregado na análise de diversas amostras, em especial a fração volátil de polpa de abacaxi fresco e desidratado. Os voláteis foram extraídos por microextração em fase sólida através da extração dinâmica do headspace (DHS-SPME). A identificação dos compostos foi feita por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (GC-MS) e avaliação dos índices de retenção. A identificação dos picos no cromatograma GC×GC foi feita através da comparação dos índices de retenção e dos perfis cromatográficos previamente obtidos por GC-MS. Como esperado, a análise por GC×GC-FID apresentou maior detectabilidade e poder de separação quando comparada com GC-FID. Por fim, alguns compostos não identificados por GC-MS foram identificados através de informação obtida pela estruturação cromatográfica da GC×GC. / Abstract: The aim of this project was to develop and evaluate a cryogenic modulator for comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC×GC). The design of the modulator was based on a cryogenic quad jet modulator; N2 (g) cooled with N2 (l) was used as the cryogenic fluid and heated N2 (g) was used as the hot gas. The modulator was fitted into a gas chromatograph equipped with a flame ionization detector (GC-FID). The control of the solenoid valves and digitalization of the analogic FID signal were performed by software written in the LabVIEW platform. Results obtained with the GC×GC-FID prototype were compared with data from a commercial GC×GC-FID system. The performance of both systems was similar regarding chromatographic efficiency and repeatibility. The GC×GC-FID was employed for analysis of several samples, specially volatile organic compounds of fresh and dried pineapple pulp. The analytes were isolated by dynamic headspace solid phase microextraction (D-HSSPME); identification of the compounds was performed by conventional gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) and evaluation of retention indexes. The identification of the peaks on the GC×GC chromatograms was carried out by comparison of retention indexes and chromatographic profiles previously obtained by GC-MS. As expected, the detectivity and separation power of the GC×GC-FID analysis was significantly better than that of GC-FID. Moreover, the identity of some compounds not identified by GC-MS was assigned after information obtained from GC×GC chromatographic structure. / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Fabio Augusto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T03:33:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hantao_LeandroWang_D.pdf: 43243215 bytes, checksum: 64816c43abccdd0dc00de5b11a91371c (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O presente trabalho é dedicado à aplicação de técnicas cromatográficas multidimensionais à problemas complexos de separação. No primeiro conjunto de estudos foram desenvolvidos métodos analíticos para investigação do metaboloma de plantas de interesse comercial. Para isso, foram utilizadas a cromatografia gasosa bidimensional abrangente (GC×GC-MS) e a cromatografia líquida de ultra eficiência (UHPLC-MS) acopladas à espectrometria de massas para aquisição do perfil metabólico de folhas de eucalipto. Logo, foram desenvolvidos modelos quimiométricos para interpretação dos dados e determinação de marcadores biológicos associados ao estresse biótico e ao fenômeno de resistência. Estes estudos permitiram aprimorar o entendimento do mecanismo de defesa de eucaliptos contra fitopatógenos. Em segundo plano, foram desenvolvidas fases estacionárias derivadas de líquidos iônicos (IL) para separação de compostos apolares por GC×GC. Para isso, foram sintetizados diversos IL derivados de fosfônio e imidazólio. A partir destes materiais foram preparadas colunas capilares pelo método estático de revestimento. Estas colunas de GC foram utilizadas na separação de analitos modelo (i.e., hidrocarbonetos alifáticos) por GC×GC. Estes ensaios visaram aprimorar o entendimento da relação entre as características estruturais dos IL e os mecanismos que governam a retenção de compostos apolares pelas fases derivadas de IL / Abstract: In the present dissertation, we discuss the application of multidimensional chromatographic techniques to solve complex problems. In the first chapter it is presented the development of chemometric strategies for data processing of metabolic data ¿ the current bottleneck of a metabolomics workflow. The case studies examined investigate the metabolome of eucalyptus leaves to address several growing concern in plant pathology, namely, prospection of orthogonal methods for early diagnosis diseases and selection of hybrids with specific phenotypes in genetic enhancement programs. To accomplish these goals, comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC×GC-MS) and ultra-high performance liquid chromatography-mass spectrometry (UHPLC-MS) were examined to generate unbiased and reliable metabolic profiles. From these experiments, it was possible to improve our understanding of the defense mechanism of plants. The second chapter addresses the limited availability of stationary phases for multidimensional gas chromatography. In this work, we evaluated ionic liquids as stationary phases for gas-liquid chromatography. The model analytes were nonpolar aliphatic hydrocarbons due to the aggravated lack of highly selective and thermally stable GC columns for their separation. From these experiments, we ascertained the structure-selectivity relationship of ILs and were able to improve our understanding on the retention of nonpolar analytes by IL-based GC columns / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

As determinações, em níveis de traços, de fármacos em fluidos biológicos e de multirresíduos (contaminantes) em amostras alimentícias são de extrema importância, pois geram valiosos dados para fins, respectivamente, de monitorização terapêutica (individualização do regime de dosagem) e controle de qualidade (segurança alimentar). A demanda por métodos analíticos de alta resolução e com baixos limites de quantificação, para análises de amostras complexas, tem impulsionado a química analítica para o desenvolvimento de soluções inovadoras, destacando-se aquelas voltadas ao desenvolvimento ou avaliação de novos sistemas analíticos. Neste contexto, na primeira etapa desta tese, o sistema automatizado de microextração em fase sólida no capilar de polipirrol (in-tube PPY SPME) acoplado à cromatografia líquida com detecção fluorimétrica foi desenvolvido (lab-made) para a determinação enantiosseletiva de fluoxetina e de seu metabólito norfluoxetina em amostras de plasma, para fins de monitorização terapêutica. Na segunda etapa, o método cromatografia gasosa bidimensional abrangente acoplada à espectrometria de massas com analisador quadrupolo (GC x GC / qMS) foi padronizado e validado para análise de multirresíduos de agrotóxicos em tomates frescos, para fins de controle de qualidade. Dentre os resultados obtidos podemos destacar: na primeira etapa o ganho de seletividade da fase extratora de polipirrol, em sistema miniaturizado e automatizado de preparo de amostra, hifenado à separação cromatográfica (LC) com detecção fluorimétrica; e na segunda etapa, o incremento da resolução cromatográfica e detectabilidade do sistema de cromatografia gasosa bidimensional com detecção espectrométrica com analisador quadrupolo. As análises de amostras de plasma de pacientes em terapia com fluoxetina e de amostras de tomates comerciais comprovaram a aplicabilidade dos métodos propostos, padronizados e validados, em níveis de concentrações que incluem o intervalo terapêutico preconizado para a fluoxetina em plasma e os limites máximos de resíduos de agrotóxicos estabelecidos para a cultura de tomate. / Determination of trace levels of drugs in biological fluids and multiresidue (contaminants) in food samples is extremely important because this generates valuable data for therapeutic drug monitoring (individualization of dosage regimen) and quality control (food safety), respectively. Because of the demand for analytical methods with high resolution and low limits of quantification for analysis of complex samples, analytical chemistry has stimulated the development of innovative approaches, especially those aimed at developing or evaluating new analytical systems. In this context, in the first stage of this thesis the automated solid-phase microextraction capillary polypyrrole (in-tube \"PPY SPME) coupled to liquid chromatography with fluorimetric detection was developed (lab-made) for enantioselective determination of fluoxetine and its metabolite norfluoxetine in plasma samples for therapeutic drug monitoring. In the second stage of this work, the GC x GC / qMS method was developed for multiresidues analysis of pesticides in fresh tomatoes for the purpose of quality control. In the first stage of the research the gain in terms of the selectivity of the polypyrrole extraction phase in hyphenated and automated system for sample preparation and chromatographic separation (LC) with fluorimetric detection is worthy of note. As for the second step, the highlight is the improvement in chromatographic resolution as well as in the detectability system of the system consisting of two-dimensional gas chromatography and spectrometric detection with quadrupole analyzer. Analyses of plasma samples from patients undergoing therapy with fluoxetine and of samples of commercially available tomatoes proved the applicability of the proposed methods, which were optimized and validated at concentrations levels that include the therapeutic range for the analyzed drugs in plasma and the maximum residue limits of pesticides for growing tomatoes.

Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos nitrados (nitro-HPAs) são potencialmente genotóxicos, por isso existe um grande interesse na determinação analítica desses compostos no material particulado no ar. Os nitro-PAHs são emitidos diretamente para a atmosfera pela combustão incompleta ou podem ser formados in situ a partir dos HPAs precursores. Neste trabalho, são apresentados os resultados obtidos no desenvolvimento de um método de análise de nitro-HPAs (1-nitronaftaleno, 2-nitronaftaleno, 1-nitropireno, 2-nitropireno, 2-nitrofluoranteno, 3-nitrofluoranteno, 1,3-dinitropireno, 1,6- dinitropireno, 2-nitrofluoreno, 6-nitrocriseno, 7-nitrobenzo(a)antraceno, 9- nitroantraceno e 9-nitrofenantreno) por GCxGC. A separação destes compostos por GCxGC pode simplificar a etapa de pré-tratamento do extrato orgânico oriundo do material particulado no ar. A GCxGC promove a separação em duas colunas com mecanismos de separação diferentes, conectadas em série, o que resulta em uma capacidade de separação maior. O sistema GCxGC empregado neste trabalho possui um injetor com programação de temperatura (PTV), um modulador criogênico de dois jatos de CO2 líquido (Dual Jet) e um detector por ionização em chama (FID). A separação foi feita empregando a fase estacionária apolar 5% fenil polisilfenilene siloxano na primeira coluna (30 m / 0,25 mm / 0,25 µm) e a semipolar 14% cianopropilfenil polisiloxano na segunda coluna (1 m / 0,10 mm / 0,10 µm). Diferentes condições cromatográficas foram testadas, como: programação de temperatura no PTV, de 40-90ºC até 350ºC, com taxa de aquecimento de 2,2 e 14,5ºC/s; programação de temperatura no forno, de 40-90ºC até 300ºC, com taxa de aquecimento de 2, 2,5 e 3ºC/min; períodos de modulação de 3, 4 e 5s. O volume injetado foi 2µL, no modo splitless; a vazão do gás de arraste (He) foi constante e igual a 1 mL/min e o detector FID foi operado em 120 Hz. As larguras de pico medidas em 10% da altura variaram de 167 a 350ms para 1- nitronaftaleno e 6-nitrocriseno, respectivamente, e a capacidade de pico para o conjunto de colunas de separação usado foi estimada em cerca de 9800. Parâmetros de validação, tais como os limites de detecção (200 a 500 ng/mL) e de quantificação (650 a 1600 ng/mL) para alguns nitro-HPAs foram determinados. Para a quantificação, foram testados os métodos por padronização interna e externa, sendo que, através dos resultados deste trabalho, pode-se mostrar que a determinação de nitro-HPAs por GCxGC com o modulador empregado é possível se for feita através do método de padronização interna. O sistema GCxGC empregado causou dificuldades operacionais, principalmente na conexão das colunas e na modulação. Perdas de massa de analito foram detectadas nas análises por GCxGC, muito provavelmente causadas por uma conexão parcial das colunas. Isso poderia ser evitado se a conexão fosse feita pela fusão das colunas a um conector de vidro adequado a essa finalidade. Picos modulados divididos foram observados com frequência, o que comprometeu a precisão e exatidão dos resultados. A divisão dos picos ocorreu de modo aleatório dificultando a identificação da causa mais provável para a sua ocorrência. Cromatogramas GCxGC de extratos orgânicos não fracionados de particulados no ar, oriundos de queima direta de palha de cana-de-açúcar, de região afetada pela queima de cana-de-açúcar e de área urbana da cidade de São Paulo, mostraram a potencialidade do método / Nitro-polycyclic aromatic hydrocarbons (nitro-PAHs) are potentially genotoxic, so there is a great interest in the analytical determination of these compounds in airborne particulate matter. The nitro-PAHs are emitted directly into the atmosphere by incomplete combustion or may be formed in situ from PAHs. In this work, results obtained from the development of an analytical method for nitro-PAHs by GCxGC are presented. The nitro-PAHs studied were: 1- nitronaphthalene, 2-nitronaphthalene, 1-nitropyrene, 2-nitropyrene, 2- nitrofluoranthene, 3-nitrofluoranthene, 1,3-dinitropyrene, 1,6-dinitropyrene, 2- nitrofluorene, 6-nitrochrysene, 7-nitrobenzo(a)anthracene, 9-nitroanthracene and 9- nitrophenanthrene. The separation of these compounds by GCxGC should simplify the pretreatment step of the airborne particulate organic extract. In GCxGC two capillary columns of different mechanisms of separation are coupled by an interface called modulator, which increase significantly the chromatographic resolution. The GCxGC system used in this work is equipped with a PTV injector, a dual-stage double jets CO2 cryogenic modulator and a flame ionization detector (FID). The separation was carried out using a nonpolar stationary phase 5% methyl phenyl polysiloxane in the first column (30 m / 0.25 mm / 0.25 µm) and a semipolar 14% cyanopropyl phenyl dimethyl polysiloxane in the second column. Different chromatographic conditions were tested: the PTV was programmed from 40-90ºC to 350ºC at 2.2 and 14.5ºC/s; the oven was programmed from 40-90ºC to 350ºC at 2.0, 2.5 and 3.0ºC/min; the modulation periods tested were 3, 4 and 5s. The injected volume was 2µL in splitless mode, the carrier gas (He) flow rate of 1 mL/min was constant and the FID detector was operated at 120 Hz. Validation parameters, such as the limit of detection (200 - 500 ng/mL) and quantitation (650 - 1600 ng/mL) were determined. For quantification, the internal and external standardization methods were tested, and through the results of this study, it can be shown that the determination of nitro-PAHs by GCxGC with the modulator used is possible if made by internal standardization method. The GCxGC system presented operational difficulties, particularly in the column connection and in the modulation zone. A partial connection of the columns resulted in mass loss of the analytes. The connection of the columns could be more effective if it was made by fusing the columns to a glass connector suitable for this purpose. Divided modulated peaks were frequently observed, which compromised the precision and accuracy of the results. The division of the peaks occurred randomly hindering the identification of the most likely cause for its occurrence. GCxGC chromatograms corresponding to unfractionated organic extracts of airborne particulate material from the sugarcane straw burning, from an area impacted by sugar cane burning emissions and from an urban area of São Paulo City showed the capability of the method.

Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos nitrados (nitro-HPAs) são potencialmente genotóxicos, por isso existe um grande interesse na determinação analítica desses compostos no material particulado no ar. Os nitro-PAHs são emitidos diretamente para a atmosfera pela combustão incompleta ou podem ser formados in situ a partir dos HPAs precursores. Neste trabalho, são apresentados os resultados obtidos no desenvolvimento de um método de análise de nitro-HPAs (1-nitronaftaleno, 2-nitronaftaleno, 1-nitropireno, 2-nitropireno, 2-nitrofluoranteno, 3-nitrofluoranteno, 1,3-dinitropireno, 1,6- dinitropireno, 2-nitrofluoreno, 6-nitrocriseno, 7-nitrobenzo(a)antraceno, 9- nitroantraceno e 9-nitrofenantreno) por GCxGC. A separação destes compostos por GCxGC pode simplificar a etapa de pré-tratamento do extrato orgânico oriundo do material particulado no ar. A GCxGC promove a separação em duas colunas com mecanismos de separação diferentes, conectadas em série, o que resulta em uma capacidade de separação maior. O sistema GCxGC empregado neste trabalho possui um injetor com programação de temperatura (PTV), um modulador criogênico de dois jatos de CO2 líquido (Dual Jet) e um detector por ionização em chama (FID). A separação foi feita empregando a fase estacionária apolar 5% fenil polisilfenilene siloxano na primeira coluna (30 m / 0,25 mm / 0,25 µm) e a semipolar 14% cianopropilfenil polisiloxano na segunda coluna (1 m / 0,10 mm / 0,10 µm). Diferentes condições cromatográficas foram testadas, como: programação de temperatura no PTV, de 40-90ºC até 350ºC, com taxa de aquecimento de 2,2 e 14,5ºC/s; programação de temperatura no forno, de 40-90ºC até 300ºC, com taxa de aquecimento de 2, 2,5 e 3ºC/min; períodos de modulação de 3, 4 e 5s. O volume injetado foi 2µL, no modo splitless; a vazão do gás de arraste (He) foi constante e igual a 1 mL/min e o detector FID foi operado em 120 Hz. As larguras de pico medidas em 10% da altura variaram de 167 a 350ms para 1- nitronaftaleno e 6-nitrocriseno, respectivamente, e a capacidade de pico para o conjunto de colunas de separação usado foi estimada em cerca de 9800. Parâmetros de validação, tais como os limites de detecção (200 a 500 ng/mL) e de quantificação (650 a 1600 ng/mL) para alguns nitro-HPAs foram determinados. Para a quantificação, foram testados os métodos por padronização interna e externa, sendo que, através dos resultados deste trabalho, pode-se mostrar que a determinação de nitro-HPAs por GCxGC com o modulador empregado é possível se for feita através do método de padronização interna. O sistema GCxGC empregado causou dificuldades operacionais, principalmente na conexão das colunas e na modulação. Perdas de massa de analito foram detectadas nas análises por GCxGC, muito provavelmente causadas por uma conexão parcial das colunas. Isso poderia ser evitado se a conexão fosse feita pela fusão das colunas a um conector de vidro adequado a essa finalidade. Picos modulados divididos foram observados com frequência, o que comprometeu a precisão e exatidão dos resultados. A divisão dos picos ocorreu de modo aleatório dificultando a identificação da causa mais provável para a sua ocorrência. Cromatogramas GCxGC de extratos orgânicos não fracionados de particulados no ar, oriundos de queima direta de palha de cana-de-açúcar, de região afetada pela queima de cana-de-açúcar e de área urbana da cidade de São Paulo, mostraram a potencialidade do método / Nitro-polycyclic aromatic hydrocarbons (nitro-PAHs) are potentially genotoxic, so there is a great interest in the analytical determination of these compounds in airborne particulate matter. The nitro-PAHs are emitted directly into the atmosphere by incomplete combustion or may be formed in situ from PAHs. In this work, results obtained from the development of an analytical method for nitro-PAHs by GCxGC are presented. The nitro-PAHs studied were: 1- nitronaphthalene, 2-nitronaphthalene, 1-nitropyrene, 2-nitropyrene, 2- nitrofluoranthene, 3-nitrofluoranthene, 1,3-dinitropyrene, 1,6-dinitropyrene, 2- nitrofluorene, 6-nitrochrysene, 7-nitrobenzo(a)anthracene, 9-nitroanthracene and 9- nitrophenanthrene. The separation of these compounds by GCxGC should simplify the pretreatment step of the airborne particulate organic extract. In GCxGC two capillary columns of different mechanisms of separation are coupled by an interface called modulator, which increase significantly the chromatographic resolution. The GCxGC system used in this work is equipped with a PTV injector, a dual-stage double jets CO2 cryogenic modulator and a flame ionization detector (FID). The separation was carried out using a nonpolar stationary phase 5% methyl phenyl polysiloxane in the first column (30 m / 0.25 mm / 0.25 µm) and a semipolar 14% cyanopropyl phenyl dimethyl polysiloxane in the second column. Different chromatographic conditions were tested: the PTV was programmed from 40-90ºC to 350ºC at 2.2 and 14.5ºC/s; the oven was programmed from 40-90ºC to 350ºC at 2.0, 2.5 and 3.0ºC/min; the modulation periods tested were 3, 4 and 5s. The injected volume was 2µL in splitless mode, the carrier gas (He) flow rate of 1 mL/min was constant and the FID detector was operated at 120 Hz. Validation parameters, such as the limit of detection (200 - 500 ng/mL) and quantitation (650 - 1600 ng/mL) were determined. For quantification, the internal and external standardization methods were tested, and through the results of this study, it can be shown that the determination of nitro-PAHs by GCxGC with the modulator used is possible if made by internal standardization method. The GCxGC system presented operational difficulties, particularly in the column connection and in the modulation zone. A partial connection of the columns resulted in mass loss of the analytes. The connection of the columns could be more effective if it was made by fusing the columns to a glass connector suitable for this purpose. Divided modulated peaks were frequently observed, which compromised the precision and accuracy of the results. The division of the peaks occurred randomly hindering the identification of the most likely cause for its occurrence. GCxGC chromatograms corresponding to unfractionated organic extracts of airborne particulate material from the sugarcane straw burning, from an area impacted by sugar cane burning emissions and from an urban area of São Paulo City showed the capability of the method.