Orientadores: Carlos Manuel Giles Antunez de Mayolo, Pascoal Jose Giglio Pagliuso / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-08T18:22:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Serrano_RaimundoLora_D.pdf: 2642603 bytes, checksum: 743f3ac1f8dffb9e6358f1a7958794e6 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho investigamos de forma sistemática as propriedades magnéticas macroscópicas (Susceptibilidade magnética, calor específico, resistividade elétrica) e as estruturas magnéticas de uma nova série de compostos tetragonais isoestruturais Rm Mn In3m+2n (R = Gd, Tb, Sm; M = Rh, Ir; m = 1, 2; n = 0, 1) e exploramos suas relações com as interessantes propriedades físicas encontradas em outros compostos desta família, especialmente quando R = Ce, onde tem sido observado um comportamento do tipo férmions pesados com supercondutividade não convencional (USC). Foram determinadas as estruturas magnéticas dos compostos Gd2IrIn8, GdRhIn5, GdIn3, TbRhIn5, Tb2RhIn8, Smn2IrIn8 em amostras monocristalinas de alta qualidade através da técnica de Difração Magnética de Raios-x (DMRX), e encontramos que todos se ordenam antiferromagneticamente com estruturas comensuráveis abaixo da temperatura de ordenamento (TN) com vetores de propagação (1/2,0,0), (0,1/2,1/2),(1/2,1/2,0), (1/2,0,1/2), (1/2,1/2,1/2) e (1/2,0,0), respectivamente. Os momentos magnéticos dos íons de terra rara se orientam no plano ab tetragonal no caso dos compostos com R = Gd e Sm2IrIn8 enquanto que no TbRhIn5 a orientação tem lugar ao longo do eixo c. Os compostos tetragonais inéditos a base de Tb foram todos sintetizados e caracterizados magnética e estruturalmente, pela primeira vez, dentro deste trabalho. Eles apresentam maior TN em relação ao composto cúbico TbIn3 (Tb1-0-3, TN ¿32 K), similar ao comportamento apresentado pelos compostos tetragonais de R = Nd. Com relação à direção dos momentos magnéticos no estado ordenado e à evolução de TN ao longo da série, os nossos resultados estão de acordo com um novo modelo teórico de campo médio, desenvolvido por colaboradores, que considera uma interação de primeiros vizinhos Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) isotrópica e efeitos de campo cristalino (CEF) tetragonal aplicado aos compostos com R = Ce, Nd e Tb. A idéia básica de interpretação dos nossos resultados, extraída dos resultados do modelo, é que as diferentes direções de ordenamento encontrados para diferentes R são determinadas por efeitos de CEF e que a variação dos parâmetros de CEF tetragonal determina a evolulção de TN . De acordo com isto, nos compostos com R = Gd, onde o momento angular orbital L = 0, os efeitos CEF não são importantes, TN é aproximadamente igual quando se comparam os compostos tetragonais com o cúbico GdIn3. Nos outros compostos tetragonais, cuja direção dos momentos tem lugar no plano ab (R = Ce e Sm), TN diminui, e aumenta quando a ordem ocorre ao longo do eixo c. O mecanismo de controle, por efeitos de campo cristalino, do comportamento da orientação dos momentos magnéticos e de TN pode, em particular, ser extrapolado aos compostos tetragonais de Ce já que a supressão de TN , combinada com efeitos de hibridização e efeito Kondo, muito importantes nestes casos, podem provocar fortes flutuações magnéticas no plano ab que, pela sua vez, podem ser relevantes no mecanismo de supercondutividade não convencional quase-2D / Abstract: In this work we present a systematic study of the physical properties (magnetic susceptibility, specific heat and electrical resistivity) and the determination of magnetic structures of a new series of isostructural tetragonal compounds RmMnIn3m+2n(R = Gd, Tb, Sm; M = Rh, Ir; m = 1,2; n = 0,1) exploring their relationships with the interesting physical properties found in other compounds of this family, specially when R = Ce compounds, for whose a heavy fermion behavior with unconventional superconductivity (USC) has been reported. The magnetic structures have been determined using high quality single crystalline samples of Gd2IrIn8, GdRhIn5, GdIn3, TbRhIn5, Tb2RhIn8 and Sm2IrIn8 through the resonant x-ray magnetic scattering (RXMS) technique. Our results show that all these systems order antiferromagnetically in commensurate structures below the ordering temperature (TN) with propagation vectors (1/2,0,0),(0,1/2,1/2),(1/2,1/2,0),(1/2,0,1/2),(1/2,1/2,1/2) and (1/2,0,0), respectively. The magnetic moments of rare earth ions are oriented in the tetragonal ab-plane for R = Gd and Sm2IrIn8 compounds, while for the TbRhIn5 they order along the c-axis direction. The tetragonal Tb-based compounds were synthesized and characterized for the first time during this work. In these cases TN is increased when compared to the TN of the cubic TbIn3 (Tb1-0-3, TN¿32 K), as has been found for tetragonal Nd-based compounds. Regarding the magnetic moment directions in the ordered phase and the TN evolution along the series our results agree with those obtained from a mean field theoretical model, developed by collaborators, which considers an isotropic first-neighbors Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) interaction and tetragonal crystal field effects (CEF) applied to Ce-, Nd- and Tb-based compounds. We can conclude from our results that the CEF effects are responsible in determining the magnetic moment directions for different R ions and varying the tetragonal CEF parameters we can also determine the TN evolution along the series. According to this idea, for Gd-based compounds, where the orbital angular momentum L = 0 and CEF effects are not important, TN is approximately the same for the tetragonal compounds when compared with cubic GdIn3. For those cases with ordered moments along any in-plane direction (R = Ce and Sm) TN decreases while it is increased when the moments orientation take place along the c-axis. The CEF effects-driven mechanism to determine the behavior of magnetic moment directions and TN, well explained by the mean field model, could be extrapolated to Ce-based compounds where combined with hybridization and Kondo effects, whose are very important, may create strong in-plane magnetic uctuations that can mediate the quasi-2D unconventional superconductivity in these systems / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:13:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rpbert Taylor Rocha Bezerra.pdf: 1480821 bytes, checksum: 5c9ea37c94c3053c5474aa724324d709 (MD5) Previous issue date: 2009-08-31 / This study was conducted to evaluate the application of near infrared spectroscopy (NIRS) in the prediction of levels of protein, moisture, fat besides cooking losses and shear force in non-ground frozen meat under slow method -20° C and rapid -40° C. The study was conducted in two stages, the first to identify the effect of freezing on the spectra and the second for the development of equations of calibration and validation of the quantitative method for the constituents and quality factors cited. For the two stages 16 muscles Longissimus dorsi purchased at a large cold-storage building in the state of Goiás under Federal Inspection were used. The method developed to identify the effect of freezing on the spectra obtained by NIRS was able to identify 100% of the samples for the processing -20° and -40° C, with coefficients of determination (R2) greater than 0.94. After identifying the differences between the spectra according to the treatments in the first stage, the calibration was developed to create equations for moisture, protein, fat, cooking losses and shear force for each treatment. In the stage of calibration the regression analysis was developed, , taking as independent variables the results of physical-chemical analysis, and as dependent variables, the results of reflectance in the near infrared region from 1100 to 2400nm. The method showed itself effective for determining differences between spectra of Longissimus dorsi muscles subjected to freezing in temperatures of -20° and -40° C. The influence of the method of freezing on moisture and cooking losses was significant (P<0.05) on the test. The determination coefficients (R2) obtained from the relation between the analysis values by reference methods and by NIRS, for the protein, moisture and fat contents at -20° and -40°C were superior to 0,90. For shear force and cooking losses the values of R2 were superior to 0,70. / O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a aplicação da espectroscopia de infravermelho próximo (NIRS) na predição de teores de proteínas, umidade, gorduras além de perdas por cocção e força de cisalhamento em carnes não trituradas e congeladas sob método lento -20°C e rápido -40°C. O trabalho foi desenvolvido em duas etapas sendo a primeira para a identificação do efeito do congelamento sobre os espectros e a segunda para o desenvolvimento de equações de calibração e adequação do método quantitativo para os constituintes e fatores de qualidade citados. Para as duas etapas foram utilizados 16 músculos Longissimus dorsi adquiridos em um grande frigorífico do estado de Goiás sob Inspeção Federal. O método desenvolvido para a identificação do efeito do congelamento sobre os espectros obtidos por NIRS foram capazes de identificar 100% das amostras quanto aos tratamentos -20 e a -40ºC, com coeficientes de determinação (R2) superiores a 0,94. Após a identificação das diferenças entre os espectros de acordo com os tratamentos na primeira etapa, foi desenvolvida a calibração para a criação das equações para umidade, proteínas, gorduras, perdas por cocção e força de cisalhamento para cada tratamento. Na etapa de calibração foi desenvolvida a análise de regressão (MPLS), tendo como variáveis independentes os resultados das análises físico-químicas e, como variáveis dependentes, os resultados da reflectância no infravermelho próximo na região de 1100 a 2400nm. O método mostrou-se eficaz para a determinação de diferenças entre espectros de músculos Longissimus dorsi bovino submetidos a congelamento sob temperaturas de -20 e a -40°C. A Influência do método de congelamento sobre umidade e perdas por cocção apresentou-se significativo (P<0,05) ao teste t. Os Coeficientes de determinação (R2) obtidos da relação entre os valores das análises por métodos de referência e pelo NIRS, para os conteúdos de proteínas, umidade, gordura a -20 e a -40 °C foram superiores a 0,90. Para força de cisalhamento e perdas por cocção os valores de R2 foram superiores a 0,70.

A introdução de um grupo substituinte na molécula de um fármaco promove alterações químico-estruturais que, por sua vez, modificam suas propriedades físicoquímicas. O arranjo espacial de átomos ou grupos de átomos, em especial grupos funcionais, na molécula de um fármaco, expressos por meio de suas propriedades físico-químicas, influenciam direta ou indiretamente na interação fármaco-receptor. Esta, por sua vez, determina aspectos farmacológicos e farmacocinéticos que influem na eficácia terapêutica do medicamento. Assim, uma série de compostos 2-[5-nitro-tiofen-2-il]-3-acetil-5-[4-fenil-substituído]-2,3-diidro-1,3,4-oxadiazolínicos foi planejada e os análogos foram sintetizados, identificados estruturalmente e avaliados in vitro quanto a atividade antimicrobiana frente a Staphylococcus aureus (cepa ATCC 25923), expressa pela determinação da concentração inibitória mínima. Cepas desta bactéria são comuns em infecções hospitalares e frequentemente apresentam caráter de multi-resistência, portanto, alternativas aos fármacos comumente empregados na terapia antibacteriana, especialmente em infecções multi-resitentes, são alvo de estudos e desenvolvimento. Relações entre mudanças estruturais de 2-[5-nitro-tiofen-2-il]-3-acetil-5-[4- fenil-substituído]-2,3-diidro-1,3,4-oxadiazolinas e suas respectivas concentrações inibitórias mínimas podem fornecer informações sobre a influência de propriedades físico-químicas na ação antibacteriana destes compostos, informações estas que podem contribuir para o entendimento das relações entre a estrutura química e a atividade biológica desta classe de compostos, visando a identificação qualitativa e quantitativa das propriedades físico-químicas que influenciam no perfil farmacológico desta classe de compostos. Os grupos substituintes introduzidos nos derivados de 2,3-diidro-1,3,4-oxadizolinas-2,3,5-substituídas contribuem para alterações em suas propriedades físico-químicas, sendo representadas por parâmetros físico-químicos que descrevem a natureza e intensidade da alteração observada. O presente trabalho objetivou identificar, partindo das propriedades físico-químicas, fatores da estrutura química que favoreçam a atividade antimicrobiana dos compostos estudados. A atividade antimicrobiana, expressa pela concentração inibitória mínima, foi determinada pelo procedimento de microdiluição sucessiva, no qual diferentes concentrações de composto a ser analisado foram incubadas em presença de inóculo de Staphylococcus aureus, em meio de cultura líquido. As microdiluições originam concentrações decrescentes a fim de se determinar a menor concentração do composto testado onde o crescimento microbiano foi inibido. Foram realizadas comparações entre as concentrações inibitórias mínimas dos compostos analisados e destas com parâmetros estruturais que representam as propriedades físico-químicas dos compostos. Baseado nas análises comparativas, identificou-se tendências que evidenciam a preponderância de propriedades físicoquímicas sobre a atividade antimicrobiana desempenhada. Constatou-se que a hidrofobicidade influi significativamente na atividade antimicrobiana. Observou-se também que o efeito eletrônico por indução e o volume do grupo substituinte em posição para-fenila também influenciam a ação antimicrobiana, mas estas ainda não foram conclusivas, carecendo de estudos mais aprofundados que levem à compreensão dos fatores estruturais que mais influenciam a ação antimicrobiana de 2-[5-nitro-tiofen-2-il]-3-acetil-5-[4-fenilsubstituído]- 2,3-diidro-1,3,4-oxadiazolinas, de forma a fundamentar o planejamento de futuros candidatos a fármacos antimicrobianos a partir desta classe de compostos. / The introduction of a substitute group within a drug molecule promotes chemical-structure shifts, which by consequence, alters its physical-chemical properties. The atomic special design, particularly the one related to functional groups, assumed in a drug molecule, expressed by the physical-chemical properties, interferers directly or indirectly on drug-receptor interaction. Theses effects collaborate to pharmacologic and pharmacokinetics aspects of drugs, interfering with its therapeutic efficient. Therefore, a set of 2-[5-nitro-thiophen-2-yl]-3-acetyl-5-[4- substitued-phenyl]-3,4-dihydro-1,3,4-oxadiazolines compounds was designed and its analogs synthesized, structurally identified, and in vitro assayed due to its antimicrobial activity against ATCC 25923 Staphylococcus aureus strains, through the determination of minimum inhibitory concentration. Strains of such bacterial species are commonly present within hospital infections, and frequently appear as multi-resistant variant. Consequently, alternatives to the agents usually applied in antimicrobial chemotherapy, particularly to multi-resistant infections, are target for drug research and development. Relations among structural shifts on 2-[5-nitro-thiophen-2-yl]-3-acetyl-5-[4-substitued-phenyl]-3,4-dihydro-1,3,4-oxadiazolines compounds and its respective minimum inhibitory concentration may lead to information about the influence of physical-chemical properties in antimicrobial activity. Continually, such information might contribute to the elucidation of chemical structure-biological activity relationship of these compounds. The substitutes groups inserted on 2,3,5-substituted-3,4-dihydro-1,3,4-oxadiazolines derivates contribute to differs the molecule physical-chemical properties, which is represented by its physical-chemical parameters, which describe the nature and intensity of the observed modification. Therefore, the following study aimed to identify, throughout physical-chemical properties, chemical structure factors that favor the antimicrobial activity of the synthesized compounds. The antibacterial activity, expressed as the minimum inhibitory concentration, was quantified by the microdilution method, where gradual concentrations of the tested conpound were incubated within ATCC 25923 Staphylococcus aureus cells suspended in broth medium. The microdilutions originated descending concentrations, in order to spot the minimum concentration whose microbial growth was inhibited. The minimum inhibitory concentration regarded to each compound was correlated to its physical-chemical parameters. Based on observed relations, it could be identified evidences assuming the physical-chemical properties relevance on antimicrobial assay. It was verified that hydrophobic effects interferes with antimicrobial activity, as well as inductive electronic effects and molecular volume of substitute group in para-phenyl position. These factors contribute to physical-chemical properties shifts and therefore play a role on the antimicrobial action. However, these latest two influences were enable to conclude, suggesting the need of more extensive studies. So that, a more profound comprehension about structure factors that interfere with 2,3,5-substitued-3,4-dihydro-1,3,4-oxadiazolines derivates might lead to the rational design of potential antimicrobial agents among this class of compounds.

O trabalho aqui desenvolvido teve como objeto o estudo estrutural e funcional de várias proteínas do fitopatógeno Xanthomonas axonopodis pv citri (Xac), dentre as quais se destacam as proteínas hipotéticas conservadas YaeQ e SufE, as proteínas RpfC, RpfF e RpfG envolvidas em quorum sensing e proteínas PilZ, FimX e PilB envolvidas na biogênese do pilus tipo IV. Para o desenvolvimento deste trabalho foram utilizadas diferentes técnicas incluindo: clonagem, expressão, purificação, desnaturação térmica, cristalografia, difração de raios-X, RMN, ensaios de 2-híbrido, produção de nocautes, mutação sítio dirigida, Western- e Far- Western, entre outras. Dentre os resultados mais importantes obtidos temos a determinação estrutural das proteínas YaeQ e PilZ pela técnica MAD. Em ambos os casos, as estruturas representaram topologias inéditas. Com base nos dados estruturais, mostramos que YaeQ pertence à família PD-(D/E)XK presente em endonucleases dependentes de magnésio, e a partir de ensaios funcionais obtivemos evidências que sugerem que YaeQ está envolvida em alguma via de reparo de DNA em Xac. A estrutura tridimensional de PilZ revelou uma inesperada variedade estrutural dentro da família PilZ e mostrou de forma clara porque ortólogos não interagem com o segundo mensageiro bacteriano, c-diGMP. A cadeia principal de PilZ foi assinalada por RMN e a estrutura secundária de PilZ em solução é consistente com aquela determinada por cristalografia. Duas proteínas que interagem com PilZ foram identificadas: PilB e FimX. Como PilZ, ambos exercem papéis na biogênese do pilus tipo IV (T4P). Mostramos que PilZ interage especificamente com o domínio EAL de FimX e que resíduos conservados na região do C-terminal de PilZ estão envolvidos na interação com PilB, mas não com FimX. Ensaios de mutação sítio dirigida mostraram que a Y22 de PilZ pode estar envolvida na regulação da interação de PilZ com FimX e com PilB. Apesar de PilZ não interagir com c-diGMP seu parceiro, FimX, interage. PilZ consegue interagir com PilB ao mesmo tempo em que interage com FimX, formando um complexo ternário que é independente da interação de FimX com c-diGMP. Com base em todos estes resultados propusemos possíveis mecanismos de ação de PilZ e FimX no controle da biogênese do T4P. Além dos resultados acima descritos, determinamos a estrutura de SufE e mostramos que esta aumenta a atividade cisteína dessulfarase de seu parceiro, SufS, em torno de 10 vezes, como ocorre com SufE-SufS de E.coli. Clonamos, expressamos, purificamos e fizemos ensaios de cristalização de algumas proteínas envolvidas no controle de quorum sensing em Xac. Tivemos êxito na cristalização do domínio HPT (histidina fosfotransferase) da proteína chave deste sistema, RpfC / The aim of the project was to perform structural and functional studies of different Xanthomonas axonopodis pv citri (Xac) proteins including the hypothetical proteins YaeQ and SufE; RpfC, RpfF and RpfG involved in the quorum sensing and PilZ, FimX and PilB that play roles in type IV pilus (T4P) biogenesis. Several experimental techniques were employed including cloning, expression and purification of recombinant proteins, thermal denaturation, protein crystallography, X-ray diffraction, NMR, two-hybrid assays, Western- and Far-Western Blotting assays, site direct mutagenesis, and the production of Xac knockouts strains. The most important results include the determination of the three-dimensional crystal structures of PilZ and YaeQ using the MAD technique. In both cases, the structures reveled new protein topologies. The comparison of the YaeQ structure with others deposited in public databases revealed that YaeQ proteins represent a new variation within the PD-(D/E)XK magnesium dependent endonucleases superfamily. Functional assays suggest that YaeQ may be envolved in DNA repair in Xac. The PilZ three-dimensional structure revealed an unexpected structural variation within the PilZ domain superfamily and showed why PilZ orthologs are not able to bind the important bacterial second messenger, c-diGMP. We assigned the PilZ main chain by NMR and used this information to demonstrate that the PilZ secondary structure in solution is consistent with the PilZ crystal structure. We identified two proteins that interact with PilZ: PilB and FimX. As with PilZ, both PilB and FimX are involved in T4P biogenesis. PilZ binds specifically to the EAL domain of FimX and the conserved residues located in the PilZ unstructured C-terminal region contribute to binding with PilB but not with FimX. Site direct mutagenesis studies showed that PilZ residue Y22 is necessary for its capability to interact with both PilB and FimX. Although PilZ does not bind c-diGMP, her partner, FimX, does. We present evidence that PilZ can bind simultaneously to FimX and PilB, forming a ternary complex that is independent of c-diGMP. These results allow us to propose possible mechanisms by which PilZ and FimX control T4P biogenesis. Other results obtained during this period include the resolution of the crystal structure of the SufE protein from Xac using the molecular replacement technique. We show that SufE induces a 10-fold increase in the cysteine desulfurase activity of SufS, similar to that observed for the SufE-SufS complex from E. coli. Several proteins involved in quorum sensing and c-di-GMP signaling were cloned, expressed and submitted to crystallization trials. Crystals of the HPT (histidine phophotransferase) domain) of the RpfC sensor histidine kinase were obtained

Entre os compostos orgânicos tóxicos possíveis de serem encontrados em águas de consumo humano, estão as nitrosaminas, substâncias nitrogenadas originárias da reação de aminas com compostos nitrosantes e de dificil detecção pelos métodos convencIOnaIs. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma metodologia de rotina alternativa para a determinação de nitrosaminas em águas e a aplicação deste procedimento em algumas amostras de interesse à Saúde Pública. Um minucioso estudo e otimização dos parâmetros envolvidos na detecção e separação cromatográfica empregando o detector de quimiluminescência induzida por ozônio ou Thermo Energy Analyser (TEA), permitiram melhorar em 10 vezes a sensibilidade deste equipamento, permitindo assim a análise de traços de nitrosaminas, com o auxílio de uma pré-concentração da amostra e sem a necessidade do dessorvedor térmico. Comparativamente a outros detectores, o uso do GCffEA elimina as várias etapas necessárias para a descontaminação de material, requisitadas no uso do NPD e apresenta sensibilidade compatível com as técnicas de espectrometria de massas empregadas (High Resolution Mass Spectroscopy (HRMS) e Positive Chemical Ionization Mass Spectroscopy (PCI MS)), com a vantagem de uma operação mais simples e de menor custo. Para o alcance do objetivo, a utilização do planejamento de experimentos foi uma ferramenta fundamental. Por intermédio dela, os parâmetros críticos, como o fluxo de gases, temperatura de pirólise, etc. das principais etapas envolvidas no processo analítico, puderam ser estudados e otimizados. A metodologia proposta para a análise de traços de nitrosaminas em águas empregando GC/TEA mostrou boa especificidade, linearidade e precisão adequada com coeficientes de variação, na análise cromatográfica, na faixa entre 6 a 12% para as nitrosaminas voláteis analisadas. Considerando o propósito das análises, os limites de detecção alcançados foram adequados, como por exemplo, 0,2 ngL-l para a N-nitrosopiperidina e 2,0 ngL-I para a N-nitrosopropilamina levando em conta a recuperação obtida na etapa de pré-concentração. O método foi aplicado em amostras de água tratada, água bruta de reservatório e de rio, água de poço artesiano e extratos orgânicos provenientes de amostras de águas bruta e tratada. Algumas nitrosaminas voláteis de interesse toxicológico foram detectadas, como por exemplo, a N-nitrosodimetilamina (NUMA), que foi encontrada, dependendo da amostra, em concentrações menores que 0,3 ngL-1, limite de detecção, até 5,0 ngL-1. / Among the poisonous organic compounds liable to be found in waters of human consumption, are the nitrosamines, nitrogenous substances originated from amine reaction with nitrousing compounds, and of difficult detection by the conventional methods. The scope of this study was to develop an altemative routine methodology for the nitrosamine determination in waters and the application of this procedure in some samples of interest to the Public Health. A meticulous study and optimization of the parameters involved in the detection and chromatographic separation using a chemiluminescense detector induced by ozone or Thermo Energy Analyser (TEA), allowed a 10 times improvement in the sensibility of this equipment, allowing trace analysis of nitrosamines, with the aid of a pre-concentration of the sample and without the need of the thermal desorber. Comparing to other detectors, the use of GC/TEA eliminates several necessary stages for material decontamination, required in the use of NPD and it comparable presents sensibility with such Mass Spectrometric techniques as High Resolution Mass Spectroscopy (HRMS) and Positive Chemical Ionization Mass Spectroscopy (PCI MS), with the advantage of simpler operation at lower cost. To achieve the objective, the use of statistical of experimental design was a fundamental tool. By means of it, the criticall parameters, such as the gas flow rate, pyrolysis temperature, among others involved in the analytical process, could be studied and optimized. The methodology proposed for the analysis of nitrosamine traces in waters using GC/TEA showed good specificity, linearity and appropriate precision with a coefficient variation, in the chromatographic analysis, in the range between 6 and 12% for the analyzed volatile nitrosamines. Considering the purpose of the analyses, the detection limits reached were appropriate, as for instance, 0,2 ngL-1 for N-nitrosopyperidine and 2,0 ngL-1 for N-nitrosopropylamine taking into account the recovery obtained in the pre-concentration stage. The method was applied to samples of treated water, raw water of reservoirs and rivers, water of artesian wells and organic extracts coming from samples of treated and raw waters. Some volatile nitrosamines of toxicological interest were detected, as for instance, N-nitrosodimethylamine (NDMA), that was found, depending on the sample, in concentrations below the 0,3 ngL-1 (detection limit) till up to 5,0 ngL-1.

Neste trabalho são apresentados os resultados da determinação, por ICP OES, de elementos tóxicos e/ou potencialmente tóxicos (AI, Cr, Ni, Cu, Cd, As, Co e Pb) em tintas de acabamento imobiliário à base de água ou de solvente orgânico. Foram desenvolvidas e comparadas método de digestão de amostras utilizando diferentes misturas ácidas em bombas de decomposição, em fomo de microondas (sistema com radiação focalizada e com cavidade) e método de cinzas. O Método de digestão utilizando fomo de microondas com cavidade permitiu solubilização rápida e eficiente de todos os tipos de tintas testados, em tempo inferior a 35 minutos. As método apresentaram valores aceitáveis para a maioria dos elementos nos testes de adição e recuperação dos analitos. Os resíduos resultantes da digestão foram avaliados por MEV-EDS e não apresentaram os elementos estudados, comprovando a eficiência da metodologia. Mercúrio foi determinado usando um Analisador Direto de Mercúrio (DMA) e apresentou valores entre 43,0 ± 4,5 e 188 ± 9 &#181;g Kg-1, valor considerado baixo quando comparado ao limite de 100 mg Kg-1, estabelecido na norma NRR 10004 para disposição de resíduos sólidos sem instalações especiais. O estudo da migração dos elementos para o ambiente após a exposição da tinta a agentes \"agressores\" , como raios ultravioletas e umidade, foi realizado usando câmara do tipo \"Weather-Ometer\" (envelhecimento acelerado). A avaliação dos resultados foi feita por MEV EDS e ICP OES. As micrografias de MEV mostraram que houve mudança na morfologia do polímero que foi submetido ao intemperismo acelerado. Os resultados obtidos não foram conclusivos quanto à migração dos analitos em função da baixa razão entre as massas degradada e não degradada das amostras. Uma proposta de metodologia para a avaliação por ICP OES das tintas e da disponibilidade de elementos tóxicos e potencialmente tóxicos, baseada na lixiviação de amostras secas em ambiente controlado é apresentada. São mostrados resultados de lixiviação de AI, Cr, Ni, Cu, Cd, As, Co e Pb com vários extratores e tempos diferentes de extração. Os resultados mostram que ocorre a migração de alguns elementos para as soluções estudadas e que, dos extratores avaliados, a chuva ácida apresentou maior potencial de lixiviação. / This work presents the results of the determination, using ICP OES, of the toxic and/or potentially toxic elements (AI, Cr, Ni, Cu, Cd, As, Co and Pb) in paints based in water or organic solvent. Sample digestion method were developed and compared using different acid mixtures in decomposition pumps, in microwave oven (focused and with cavity) and ash method. The digestion method using microwave oven with cavity allowed fast and efficient solubilization of ali tested types of paints, in inferior time to 35 mino The methodologies showed acceptable values for the majority of the elements using addition and recovery tests. The residues resulting of the digestion were analyzed by SEM-EDS and did not present the studied elements, checking the efficiency of the method. Mercury was determined using a Direct Mercury Analyzer (DMA) presenting values between 43.0 ± 4.5 and 188 ± 9 &#181;g.kg-1, value considered low when compared to the Iimit of 100 mg.kg-1, established in the norm NBR 10004 for disposition of solid residues without special installations. The migration of the elements for the environment was studied afier the exposition of the paints to aggressor agents, Iike ultraviolet radiation and humidity, using a Weather-Ometer type chamber (accelerated aging). The evaluation of the results was performed by SEM-EDS and ICP-OES. The SEM micrographs showed changes on the polymer morphologies submitted to accelerated aging. The obtained results were not conclusive on the migration of elements because of the low mass ratio between the degraded and non-degraded samples. The proposed method for the evaluation by ICP-OES of paints and the disponibility of toxic and potentially toxic elements, based on the lixiviation of dry samples in controlled environment is described. Lixiviation results of AI, Cr, Ni, Cu, Cd, As, Co and Pb using several different removal agents and extraction times are presented. The results show that happens the migration of some elements for the studied solutions and that, among ali removal agents, the acid rain showed the highest lixiviation potential. that, among ali removal agents, the acid rain showed the highest lixiviation potential.

Neste trabalho foram desenvolvidos métodos eletroanalíticos (redissolução potenciométrica e voltamétrica) para a determinação de metais (mercúrio, cobre, chumbo e zinco) em petróleo, óleo diesel, óleo lubrificante e álcool combustível. Para analisar álcool, foi também desenvolvido um método por eletroforese capilar, que possibilita a determinação de cátions (sódio, potássio e cálcio) e ânions (cloreto, sulfato e nitrato). Procedimentos envolvendo a utilização de fornos de microondas (focalizadas - que opera a pressão atmosférica - e com cavidade, que promove a digestão em frascos pressurizados) para a decomposição de petróleo, óleo diesel e óleo lubrificante são descritos. As determinações de cobre e mercúrio por redissolução potenciométrica apresentaram melhores limites de detecção do que a voltametria de redissolução de onda quadrada nas amostras digeridas, utilizando eletrodos de ouro confeccionados a partir de CDs graváveis (Cdtrodos), como eletrodo de trabalho. Para a determinação de chumbo e zinco nas mesmas amostras digeridas, os melhores resultados foram obtidos com eletrodos de filme de mercúrio e utilizando a voltametria de redissolução potenciométrica. Perdas de mercúrio por volatilização foram verificadas quando as amostras foram digeridas em fornos de microondas focalizadas. Para os demais metais, a utilização deste forno foi vantajosa por proporcionar melhores limites de detecção devido à utilização de maiores massas de amostra no processo de digestão. A utilização de um banho ultrassônico de bancada para promover a extração de cobre e chumbo de óleos lubrificantes na presença da mistura 1:1 (v/v) de HClconc. e H2O2 (30% m/v) mostrou-se eficiente. Trinta minutos de exposição à energia ultrassônica foram necessários para a extração quantitativa de ambos os metais. Nas soluções extratoras, o teor dos metais foi determinado por voltametria de redissolução anódica, usando CDtrodos. Os limites de detecção do método para a determinação de cobre e chumbo foram, respectivamente, de 23 e 67 ng g-1 de óleo, aplicando 120 s de tempo de deposição. A voltametria de redissolução anódica em eletrodo de ouro possibilitou a determinação de cobre e chumbo em álcool combustível, sem qualquer tratamento prévio das amostras. Limites de detecção de 120 e 235 ng L-1 para cobre e chumbo, respectivamente, foram obtidos aplicando 15 min de tempo de deposição. Alternativamente, a evaporação do etanol seguido da redissolução em água desionizada permitiu a determinação dos metais por análise de redissolução. Todos os resultados obtidos utilizando diferentes metodologias de decomposição de amostras foram comparados com os resultados obtidos por análises por espectrometria de absorção atômica com forno de grafite. O método envolvendo a evaporação prévia, seguida da redissolução dos íons em meio aquoso também se mostrou muito favorável para realizar a determinação de cátions e ânions por eletroforese capilar em amostras de etanol hidratado combustível. Os íons Na+, K+ e Ca2+, Cl-, NO3- e SO42- foram encontrados nas amostras analisadas. Os limites de detecção destes íons se encontram na faixa de 0,06 e 0,18 mg L-1. / In this work eletroanalytical methodologies (potentiometric stripping analysis and anodic stripping voltammetry) for the determination of metals (mercury, copper, lead, and zinc) in crude oil, lubricating oil, diesel fuel, and ethanol fuel are proposed. A capillary electrophoresis method for ethanol fuel was developed to determine cations (sodium, potassium, and calcium) and anions (chloride, sulphate, and nitrate). Microwave digestion methods using different ovens (a focused microwave oven – operating at atmospheric pressure, and a cavity microwave oven, which employs pressurized vessels) for crude oil, lubricating oil, and diesel fuel are described. The determination of copper and mercury by potentiometric stripping analysis presents better detection limits than stripping voltammetric determinations for the digested sample analysis. Loss of mercury by volatilization was verified when samples were digested in the focused microwave oven. Otherwise, this oven presented some advantages for the other metals, as the improved detection limits due to the employment of higher sample mass for the digestion process. The use of a ultrasonic bath to promote the extraction of copper and lead from lubricating oils in the presence of 1:1 (v/v) HClconc and H2O2 (30% m/v) was efficient. Thirty minutes of ultrasonic exposure were necessary for quantitative exctraction of copper and lead. Anodic stripping voltammetry using gold CDtrodes was applied for metal determination in the extracted solutions. The detection limits of the proposed method for copper and lead were 23 and 67 ng g-1, respectively, under application of 120 seconds as deposition time. Anodic stripping voltammetry at a gold electrode was used for the determination of copper and lead in ethanol fuel, without any prior sample treatment. Detection limits of 120 and 235 ng L-1 for copper and lead, respectively, were attained applying 900 s as deposition time. Alternatively, the ethanol evaporation followed by re-suspension in deionised water allowed the metals determination by stripping analysis. All results obtained for sample decomposition methods were compared with the ones obtained by electrothermal atomic absorption spectrometric determinations. The method, which employs prior ethanol evaporation followed by re-suspension in deionised water, was applied for the determination of cations and anions by capillary electrophoresis in the hydrated ethanol fuel (automotive fuel). Na+, K+, Ca2+, Cl-, NO3-, and SO42- ions were found in the analyzed samples. The detection limits for these ions were situated between 0.06 and 0.18 mg L-1.

Devido à importância da agricultura para a economia do Brasil e para a dieta da população brasileira, um esforço contínuo tem sido feito para preservar a qualidade dos alimentos. Um dos mais importantes critérios de qualidade é a concentração correta dos pesticidas ou a não detecção destes nos alimentos. O objetivo deste trabalho é estudar o efeito matriz na analise de resíduos de pesticidas por cromatografia à gás em manga, a contaminação de mangas compradas na cidade de São Paulo por pesticidas e a otimização de um método multiresíduo neste tipo de matriz. O método empregado foi o utilizado pelo Governo Holandês adaptado de Lucke (1975), e constou da extração com acetona e partição em uma mistura diclorometano:hexano 1:1. O extrato foi concentrado e injetado em cromatógrafo à gás com detector de captura de elétrons e detector fotométrico de chama. Foram analisados 23 princípios ativos diferentes entre herbicidas, inseticidas, fungicidas e acaricidas; a metodologia empregada permitiu um limite de quantificação que variou de 0,01 mg/Kg a 0,30 mg/Kg. A recuperação de amostras fortificadas variou de 70 a 120%. Os resultados mostraram que a matriz apresenta uma grande influência na determinação dos princípios ativos Procloraz, Difenoconazol, Fosmete, Azoxistrobina e sulfato Endosulfam; o único princípio ativo encontrado nas amostras compradas no varejo foi o fungicida Procloraz com valores permitidos pela Legislação Brasileira. / Due to the importance of Agriculture for the economy of Brazil and for the diet of Brazilian population, a continuous effort is being made to preserve its high quality characteristics. One of the most important quality criteria is the right concentration or better not detectable pesticide residues. This work had the objective to study the matrix enhancement effect in gas chromatographic analysis of pesticide residue in mango fruit; the contamination of mango fruit by pesticide bought in Sao Paulo city and the optimization of the multiresidue method in this matrix. The employed method in the analysis was adapted from Lucke (1975), used by Netherlands Government; extraction with acetone and partition in a dichlorometane:hexane (1:1), and Gas Chromatographic determination with ECD and FPD. We studied about 23 active substances among herbicides, fungicides, insecticides and acaricides, the developed method allowed a quantification limit ranging from 0,01 mg/Kg to 0,30 mg/Kg. The recoveries of fortified samples ranged from 70 to 120%. The results showed that the matrix had a effect in the determination of the pesticides: prochoraz,difenoconazol, Fosmete, Azoxistrobina and Endosulfam Sulfate. It was found that the mango fruit were contaminated only by Procloraz; according to the Brazilian legislation, this pesticide can be present in mango.

Bifenilos policlorados (PCBs) e pesticidas organoclorados são poluentes resistentes à degradação e têm sido identificados em vários compartimentos do ambiente marinho. O objetivo deste trabalho foi otimizar e validar a metodologia, e avaliar a contaminação por pesticidas organoclorados e PCBs em algas e sedimentos costeiros no Estuário e Baía de Santos-São Vicente e no Complexo Estuarino-Lagunar de Iguape e Cananéia (SP). Foram coletadas nessas regiões um total de 37 amostras de sedimento superficial, 3 testemunhos com 27 sub-amostras e 10 amostras de alga, no período de 1998-2001. O método, que incluiu a extração e purificação com solventes orgânicos e análise por GC-ECD, mostrou-se satisfatório dentro dos padrões internacionais. Na região de Cananéia-Iguape predominaram os DDTs (sedimentos: 0,78 a 14,52 ng.g-1 peso seco) e as maiores concentrações ocorreram nas proximidades da Cidade de Cananéia e Baía de Trapandé. Na região de Santos predominaram os PCBs (sedimentos: 4,08 a 133,42 ng.g-1 peso seco, testemunhos de sedimentos: 3, 70 a 44,65 ng.g-1 peso seco e algas: 15,83 a 43,21 ng.g-1 peso seco) e os maiores valores foram encontrados no emissário submarino, no Estuário de Santos, em locais próximos as indústrias, e no Estuário de São Vicente. De maneira geral, as concentrações tanto de PCBs quanto de pesticidas organoclorados em Santos e Cananéia-Iguape foram baixas. Santos apresentou maior incidência de PCBs, provavelmente devido à industrialização, enquanto que em Cananéia-Iguape predominaram os pesticidas organoclorados, que podem ser atribuídos às antigas campanhas de saúde pública ou aplicações nas lavouras. / Polychlorinated biphenyls and chlorinated pesticides are degradation resistant pollutants. They have been detected in several compartments of marine environment. The objective of this study was the optimization of the methodology and the evaluation of the contamination of chlorinated pesticides and PCBs em algae and coastal sediments in the Estuary and Bay of Santos-São Vicente and in the Lagunar Complex of Iguape and Cananéia (SP). An amount of 37 samples of superficial sediment, 3 cores with 27 subsamples and 10 samples of algae was collected in the period of 1998-2001. The methodology was considered satisfactory within international standards, that includes extraction and clean up with organic solvents and analysis with GC-ECD. In the Cananéia-Iguape region, DDTs were predominant and the highest levels were found around the city of Cananéia and in Trapandé Bay. In the Santos area, the PCBs were predominant and the highest values were found around the Santos Bay outfall and in the Estuary of Santos-São Vicente. In general, either the concentrations of PCBs or chlorinated pesticides in Santos and Cananéia-Iguape were low. Santos presented higher incidence of PCBs, probably due to industrialization, while in Cananéia-Iguape the chlorinated pesticides predominated, and that can be attributed to past public health campaigns or to agricultural uses.

Sensores de filme de carbono, construídos a partir de resistores com 2 &#937; de resistência nominal, foram utilizados para aplicações em áreas de interesse ambiental e farmacêutico sem a modificação prévia de suas superfícies. Através de um tratamento eletroquímico em meio ácido, é possível obter uma faixa de potencial (para ambos os limites anódico e catódico) maior comparado aos eletrodos de carbono convencionalmente utilizados. Devido ao fato dos sensores serem confeccionados em escala industrial na Alemanha, seu custo é muito baixo, tornando possível sua utilização na forma de eletrodos descartáveis. Além disso, são caracterizados por uma grande versatilidade, reprodutibilidade e estabilidade. Para comprovar a viabilidade dos eletrodos de filme de carbono como transdutores voltamétricos, amostras de paraquat foram analisadas em águas de rio e potável. A associação com a voltametria de onda quadrada possibilitou obter um limite de detecção inferior ao limite máximo estabelecido para o herbicida em água potável. Estudos por voltametria cíclica mostraram dois picos para a redução do paraquat, similares aos descritos na literatura. Os sensores de filme de carbono também foram adaptados ao sistema de análise por injeção em fluxo para a determinação amperométrica de paracetamol e de ambroxol em formulações farmacêuticas. Em ambos os estudos, foi possível obter ampla faixa linear de concentração, baixos limites de detecção e sensibilidade elevada. Estudos de repetibilidade com os dois analitos apresentaram desvios padrões relativos de até 3%, comprovando a ausência de efeito de memória. Os resultados obtidos durante as análises em fluxo com os novos sensores amperométricos concordaram com as metodologias descritas nas farmacopéias. Ao longo dos quatro anos de doutoramento também foram desenvolvidos outros estudos, os quais estão descritos nos apêndices desta tese. / Carbon film sensors, built from resistors of 2 &#937; nominal resistance, were employed for application in the environment and pharmaceutical fields without previous modification of the electrode surface. When these sensors are electrochemically treated they obtain a wider potential window (both anodic and cathodic regions) than many other forms of carbon. Due to the fact that sensors are produced on industrial scale in Germany, the cost of each unit is very low, a feature that enables the use of these electrodes in disposable form. Moreover, they have great versatibility, reproducibility and stability. To prove the suitability of the carbon film electrodes as voltammetric sensors paraquat samples were analysed in river and drinking water. The association with the square wave voltammetry led to a detection limit below the allowed upper limit for herbicide analysis in drinking water. Previous results with cyclic voltammetry showed two peaks for paraquat reduction, in agreement with the literature data. The carbon film sensors were also adapted to the flow injection analysis system for amperometric determination of acetaminophen and ambroxol in pharmaceutical formulations. It was possible to obtain a wide linear working range, low detection limit and high sensitivity for both analytes. During the repeatabilty studies, acetaminophen and ambroxol showed relative standard desviations lower than 3% without any memory effect. The results obtained with a new amperometric sensor associated to FIA were in good agreement with those recommended by pharmacopoeias. In the appendices of this thesis are described other studies which have been developed for four years of PhD.