Made available in DSpace on 2014-12-05T18:34:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 141.pdf: 1339527 bytes, checksum: 09ede089825b89e6c407c8b7f3eeb7dc (MD5) Previous issue date: 2006 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde / O estudo proposto visa à quantificação de policlorodibenzo-p-dioxinas e policlorodibenzofuranos em amostras de solo coletadas em áreas ao redor de fontes potencialmente emissoras desses poluentes localizadas no Estado do Rio de Janeiro. Ao contrário de diversos países do mundo, principalmente os desenvolvidos, no Brasil, um pequeno número de avaliações similares a esta foram realizadas, resultando na carência de conhecimento do nível de contaminação dos i compartimentos ambientais do país. Medir tais níveis, bem como identificar suas fontes emissoras, contemplam obrigações prescritas na Convenção de Estocolmo, cuja entrada em vigor ocorreu internacionalmente em 2004. Este instrumento legal I requer dos países participantes, como o Brasil, providências para a proteção dos seres vivos e do meio ambiente aos Poluentes Orgânicos Persistentes. As substâncias quantificadas neste estudo pertencem a este grupo de poluentes por apresentarem alta toxicidade e persistência nas matrizes ambientais e biológicas. O solo é utilizado para avaliação do impacto ao redor de potenciais fontes emissoras desses poluentes, devido sua alta tendência de retenção desses compostos, em material particulado. O estudo foi desenvolvido coletando-se 31 amostras de solo compostas ao redor de 10 fontes potenciais classificadas de acordo com manual para identificação e quantificação de emissões desses poluentes. A maioria dos pontos de coleta foram selecionados por estarem localizados nas áreas de maior deposição de particulado na periferia das unidades estudadas, de acordo com modelos de dispersão. A análise das amostras baseou-se no método 1613 da Agência de Proteção Ambiental Norte-americana e no decreto alemão para análise de lodo ativado. Os resultados encontrados foram baixos, sendo alguns valores na faixa de teor de fundo, como os determinados em áreas de recreação no país. Os perfis de distribuição dos homólogos apontam para uma influência de fontes difusas de origem térmica, não demonstrando somente impactos diretos das fontes estudadas no solo coletado. Contudo, o pequeno número de amostras e de unidades avaliadas, não permite conclusões definitivas da origem das contaminações, bem como do nível médio de contaminação do solo nessas áreas. Torna-se necessário à ampliação do estudo utilizando-se modelos de dispersão mais específicos para a seleção dos pontos de coleta, bem como, quantificar tais níveis diretamente nas emissões das fontes potenciais. / The objective of the present study is the quantification of polychlorinated dibenzo-p-dioxin and polychlorinated dibenzofurans in soil samples collected around potential emission sources, located in the State of Rio de Janeiro. In Brazil, considerably fewer similar assessments have been made than in other countries, especially the developed ones, leading to lack of knowledge about the levels of environmental contamination in the country. Determination of these levels and identification of emission sources are obligations defined in the Stockholm Convention, which entered into force in early 2004. This global legally binding instrument requires from the participating countries, such as Brazil, several actions to protect every kind of life and the environment against the group of Persistent Organic Pollutants. Belonging to that group, the compounds studied in this work show high toxicity and persistence in the environment and biota. Due to the high trend of adsorption for these compounds, soil is often collected from the surroundings of potential emission sources and its PCDD/F amount used for evaluation of emission. This study was conducted by collecting 31 pooled soil samples in the vicinity of 10 potential emission sources, classified according to the standardized toolkit for identification and quantification of dioxin and furan releases. The majority of the selected sampling points were located in areas with higher particulate deposition around the potential sources, calculated using dispersion model of particulate matter. The samples were analyzed following the method 1613 of the United States Environmental Protection Agency and the German Decree for analysis of sewage sludge. Most of the results were low, with some in the range of background levels found normally at recreation areas in the country. The distribution patterns found in the collected soil samples indicate an influence by diffuse thermal sources and not only by the studied sources. However, the small number of samples and evaluated areas do not allow definitive conclusions about the origin of contamination and the mean levels at the studied areas. It is necessary to extend this study using dispersion models more specific for selection of sampling points, and, as well, to quantify emissions directly in the stack gases of potential sources.

Introdução: Dioxinas, furanos e bifenilas policloradas são poluentes tóxicos para a saúde humana incluindo riscos de incidência de cânceres, efeitos de neurodesenvolvimento, lesões dérmicas, cloroacne. Estes compostos são poluentes orgânicos persistentes (POPs) que podem ser transportados de longas distâncias da fonte de emissão e se bioacumular em ecossistemas. A atmosfera poluída foi recentemente classificada como carcinogênica para os seres humanos pela Organização Mundial da Saúde, mostrando a importância de sua caracterização, principalmente para compostos tóxicos. Entretanto, técnica de coleta ativa tem custo elevado para POPs, e existem poucos estudos de calibração que validem a substituição. Objetivos: Avaliar a toxicidade equivalente da atmosfera por dioxinas, furanos e bifenilas cloradas, utilizando técnicas de coleta ativa e passiva, e verificar gradiente de concentração nos ambientes urbano, urbano/industrial e de background. Método: Amostras de ar foram coletadas, utilizando coletores ativos e passivos, durante dois períodos consecutivos de quatro meses: de setembro a dezembro de 2014 (período 1) e de maio a agosto de 2015 (período 2) em três cidades de São Paulo, SP, em ambientes urbano, urbano/industrial e de background. Todas as amostras foram extraídas com solução de tolueno:acetona (9:1) em Soxhlet por 24 h e padrões marcados (13C12-PCDD/Fs e 13C12-PCBs) foram adicionados em cada amostra antes do processo de extração. Os extratos foram purificados em coluna de sílica mista (40 por cento H2SO4 e 10 por cento AgNO3) seguida por coluna de alumina. O procedimento analítico foi realizado utilizando HRGC/HRMS (High Resolution Gas Chromatograph/High Resolution Mass Spectrometer) operando em ionização de impacto de elétrons com energia de 35 eV no modo SIM (Select Ion Monitoring) e resolução de 10.000. Resultados mostraram que: (1) existe variação sazonal para concentrações de PCDD/Fs no ar entre os períodos 1 e 2 (p=0,03), enquanto as concentrações de dl-PCBs não foram estatisticamente diferentes nestes períodos (p=0,52); (2) existe gradiente de concentração de PCDD/Fs e dl- PCBs que aumenta na seguinte ordem: background<urbano<urbano/industrial, porém não foi encontrada diferença significante entre as concentrações dos locais urbano e urbano/industrial para as amostras da coleta ativa; (3) as concentrações de PCDD/Fs e dl-PCBs das amostras do coletor ativo variaram de 9,34 a 221 fg TEQ/m³ no período 1, e entre 7,76 a 453 fg TEQ/m³ no período 2; nas amostras dos coletores passivos estas concentrações variaram de 6,11 a 32,2 fg TEQ/m³ no período 1, e entre 48,6 e 298 fg TEQ/m³ no período 2; (4) a estimativa da taxa de coleta utilizando duas abordagens diferentes mostrou discrepâncias. Conclusões: Os resultados dos coletores ativos e passivos estão em boa concordância em termos de tendências espacial e temporal, assim como os perfis de congêneres e grupos homólogos, a coleta passiva com disco de PUF mostrou-se como uma técnica adequada para determinação de PCDD/Fs e dl-PCBs / Introduction: Dioxins, furans and polychlorinated biphenyls are toxic pollutants for human health including risks of cancer incidence, neurodevelopmental effects, dermal lesions, chloracne. These compounds are persistent organic pollutants (POPs) that can be transported to long distances from the emission source and they are bioaccumulated in ecosystems. Recently, the outdoor air pollution were classified as carcinogenic to humans by the World Health Organization, showing the importance of its characterization for toxic compounds. However, active air monitoring has a high cost for POPs, and there is a few calibration studies which support that substitution. Objective: To assess the equivalent toxicity of the atmosphere regarding the measurement of dioxins, furans and polychlorinated biphenyls, using active and passive air samplers, and to evatuate the contrasting concentrations at urban, urban/industrial and background sites. Method: Air samples were collected, using active and passive samplers, over two consecutive periods of four months: from September to December 2014 (period 1) and from May to August 2015 (period 2) at three cities in São Paulo, SP, covering urban, urban/industrial and background sites. All samples were extracted with toluene:acetone (9:1) in a Soxhlet apparatus for 24 hours and surrogate standards (13C12-PCDD/F and 13C12-PCBs) were spiked on each sample media prior to extraction procedure. The extracts were purified on an silica column (40 per cent H2SO4 and 10 per cent AgNO3) followed by an alumina column. The analytical procedure was carried out using HRGC/HRMS (High Resolution Gas Chromatograph/High Resolution Mass Spectrometer) operating in electron impact ionization with an energy of 35 eV in SIM (selected ion monitoring) mode and 10.000 resolution power. Results show that (1) there are seasonal variations for PCDD/F concentrations in air between period 1 and 2 (p=0.03), whereas dl-PCB levels were not statistically different (p=0.52) in those periods. (2) PCDD/F and dl-PCB air levels are in the following order: background <urban <urban/industrial for both active and passive samplers; (3) PCDD/F and dl-PCB concentrations in active air samples ranged from 9.34 to 221 fg TEQ/m³ in period 1, and between 7.76 and 453 fg TEQ/m³ in period 2; in the passive air samples, these concentrations ranged from 6.11 to 32.2 fg TEQ/m³ in period 1, and between 48.6 and 298 fg TEQ/m³ in period 2; (4) the estimation of sampling rate using two approachs for PCDD/Fs showed differences. Conclusions: Passive and active air sampling results are in good agreement in spatial terms and temporal trends, as are the congener and homologue profiles, showing that passive air sampling of PUF disk is a powerful sampler for PCDD/F and dl-PCB measurements

A busca de alternativas terapêuticas para o tratamento da doença de Chagas é de grande importância, visto que atualmente existem apenas dois fármacos disponíveis, o benznidazol e o nifurtimox. Ambos apresentam efeitos adversos consideráveis, sendo utilizado, no Brasil, apenas o benznidazol. Compostos nitro-heterocíclicos com atividade frente ao Trypanosoma cruzi, agente causal da doença de Chagas, tem apresentado resultados promissores. Assim, este trabalho abrange o planejamento, síntese, identificação, avaliação da atividade anti-T. cruzi de 5-nitro furfurilidênicos (IC50 T. cruzi) e a citotoxicidade destes compostos frente a macrófagos de linhagem J774 (IC50 J774). A nifuroxazida, composto-protótipo, inspirou as modificações moleculares originando duas séries de compostos furfurilidênicos, uma com estrutura azometínica, série I, e outra com estrutura oxadiazolínica, série II. A escolha de substituintes foi baseada no diagrama de Craig, sendo selecionados dez substituintes para cada série. Foi avaliada a atividade dos vinte compostos planejados frente ao T. cruzi, dos quais os mais ativos foram: 4-butil-[N\'- (5-nitrofuran-2-il)metileno]benzidrazida (4g - IC50 T. cruzi = 1,05 &#181;M, DP = 0,07) e 3-Acetil-5-(4-butilfenil)-2-(5-nitrofuran-2-il)-2,3-di-idro-1,3,4-oxadiazol (5g - IC50 T. cruzi = 8,27 &#181;M, DP = 0,42). Comparados com os fármacos de referência, benznidazol (IC50 T. cruzi = 22,69 &#181;M, DP = 1,96) e nifurtimox (IC50 T. cruzi = 3,78 &#181;M, DP = 0,10), o composto 4g demonstrou atividade anti-T. cruzi superior a ambos. Todos os compostos apresentaram atividade maior do que a nifuroxazida (IC50 T. cruzi = 120,46 &#181;M, DP = 4,06). Para os ensaios de citotoxicidade, obteve-se para o composto mais ativo frente ao T. cruzi, 4g, IC50 J774 = 28,05 &#181;M, DP = 1,05, e para o composto 5g, obteve-se IC50 J774 = > 400 &#181;M, o que representa que a concentração máxima avaliada deste composto não afetou as células. Ambos apresentaram boa seletividade ao efetuar a relação entre o IC50 J774 e o IC50 T. cruzi. Adicionalmente, foram realizados cálculos de propriedades físico-químicas das estruturas tridimensionais dos compostos, seguido pela análise exploratória de dados por análise de agrupamentos hierárquicos (hierarchical clusters analysis - HCA) e análise de componentes principais (principal component analysis, PCA), possibilitando a identificação das propriedades que mais influenciam na atividade anti-T. cruzi nas séries dos compostos estudados. Os resultados indicaram uma forte influência das propriedades ClogP e momento dipolo, evidenciando a necessidade de um equilíbrio lipofílico/hidrofílico no planejamento de novas moléculas com ação anti-T. cruzi. / The search for alternative therapies for the treatment of Chagas disease presents great importance, since there are only two currently available drugs, nifurtimox and benznidazole. Both have considerable adverse effects and, in Brazil, is used only benznidazole. Nitro-heterocyclic compounds with activity against Trypanosoma cruzi, the causative agent of Chagas disease, has shown promising results. Thus, this work includes the design, synthesis, identification, evaluation of anti-T. cruzi activity of 5-nitro-2- furfuriliden (IC50 T. cruzi) and cytotoxicity of these compounds against J774 macrophages cell line (IC50 J774). The nifuroxazide, as a lead compound, inspired the molecular modification leading to two series of furfuriliden compounds, a azometinic structure, series I, and other with oxadiazolinic structure, series II. The choice of substituents was based on the Craig\'s diagram, and ten substituents were selected for each series. We evaluated the activity of twenty compounds designed against T. cruzi, and the most active compounds were: 4-butyl-[N\'-(5-nitrofuran-2-yl) methylene] benzidrazide (4g - IC50 T. cruzi = 1.05 &#181;M, SD = 0.07) and 3-acetyl-5-(4-butylphenyl)-2 -(5-nitrofuran-2-yl)- 2,3-dihydro, 1,3,4-oxadiazole (5g - IC50 T. cruzi = 8.27 &#181;M, SD = 0.42). Compared to the reference drugs, benznidazole (IC50 T. cruzi = 22.69 &#181;M, SD = 1.96) and nifurtimox (IC50 T. cruzi = 3.78 &#181;M, SD = 0.10), the compound 4g demonstrated anti-T. cruzi activity superior to both drugs. All compounds showed better activity than nifuroxazide (IC50 T. cruzi = 120.46 &#181;M, SD = 4.06). For cytotoxicity assays, was found for the most active compound against T. cruzi, 4g, IC50 J774 = 28.05 &#181;M, SD = 1.05, and for compound 5g was obtained IC50 J774 = >400 &#181;M, that represents the maximum concentration of the compound evaluated which did not affect the cells. Both showed good selectivity in the calculation of the ratio between the IC50 T. cruzi and IC50 J774. Additionally, we performed calculations of the physicochemical properties of three-dimensional structures of the compounds, followed by exploratory data analysis including hierarchical cluster analysis (HCA) and principal component analysis (PCA), which contributed to the identification of properties that influence the activity anti-T. cruzi in the series of compounds studied. The findings indicated a significant influence of ClogP and dipole moment properties, pointing out the need of a lipophilic/hydrophilic balance in the designing of novel anti-T. cruzi molecules.

A busca de alternativas terapêuticas para o tratamento da doença de Chagas é de grande importância, visto que atualmente existem apenas dois fármacos disponíveis, o benznidazol e o nifurtimox. Ambos apresentam efeitos adversos consideráveis, sendo utilizado, no Brasil, apenas o benznidazol. Compostos nitro-heterocíclicos com atividade frente ao Trypanosoma cruzi, agente causal da doença de Chagas, tem apresentado resultados promissores. Assim, este trabalho abrange o planejamento, síntese, identificação, avaliação da atividade anti-T. cruzi de 5-nitro furfurilidênicos (IC50 T. cruzi) e a citotoxicidade destes compostos frente a macrófagos de linhagem J774 (IC50 J774). A nifuroxazida, composto-protótipo, inspirou as modificações moleculares originando duas séries de compostos furfurilidênicos, uma com estrutura azometínica, série I, e outra com estrutura oxadiazolínica, série II. A escolha de substituintes foi baseada no diagrama de Craig, sendo selecionados dez substituintes para cada série. Foi avaliada a atividade dos vinte compostos planejados frente ao T. cruzi, dos quais os mais ativos foram: 4-butil-[N\'- (5-nitrofuran-2-il)metileno]benzidrazida (4g - IC50 T. cruzi = 1,05 &#181;M, DP = 0,07) e 3-Acetil-5-(4-butilfenil)-2-(5-nitrofuran-2-il)-2,3-di-idro-1,3,4-oxadiazol (5g - IC50 T. cruzi = 8,27 &#181;M, DP = 0,42). Comparados com os fármacos de referência, benznidazol (IC50 T. cruzi = 22,69 &#181;M, DP = 1,96) e nifurtimox (IC50 T. cruzi = 3,78 &#181;M, DP = 0,10), o composto 4g demonstrou atividade anti-T. cruzi superior a ambos. Todos os compostos apresentaram atividade maior do que a nifuroxazida (IC50 T. cruzi = 120,46 &#181;M, DP = 4,06). Para os ensaios de citotoxicidade, obteve-se para o composto mais ativo frente ao T. cruzi, 4g, IC50 J774 = 28,05 &#181;M, DP = 1,05, e para o composto 5g, obteve-se IC50 J774 = > 400 &#181;M, o que representa que a concentração máxima avaliada deste composto não afetou as células. Ambos apresentaram boa seletividade ao efetuar a relação entre o IC50 J774 e o IC50 T. cruzi. Adicionalmente, foram realizados cálculos de propriedades físico-químicas das estruturas tridimensionais dos compostos, seguido pela análise exploratória de dados por análise de agrupamentos hierárquicos (hierarchical clusters analysis - HCA) e análise de componentes principais (principal component analysis, PCA), possibilitando a identificação das propriedades que mais influenciam na atividade anti-T. cruzi nas séries dos compostos estudados. Os resultados indicaram uma forte influência das propriedades ClogP e momento dipolo, evidenciando a necessidade de um equilíbrio lipofílico/hidrofílico no planejamento de novas moléculas com ação anti-T. cruzi. / The search for alternative therapies for the treatment of Chagas disease presents great importance, since there are only two currently available drugs, nifurtimox and benznidazole. Both have considerable adverse effects and, in Brazil, is used only benznidazole. Nitro-heterocyclic compounds with activity against Trypanosoma cruzi, the causative agent of Chagas disease, has shown promising results. Thus, this work includes the design, synthesis, identification, evaluation of anti-T. cruzi activity of 5-nitro-2- furfuriliden (IC50 T. cruzi) and cytotoxicity of these compounds against J774 macrophages cell line (IC50 J774). The nifuroxazide, as a lead compound, inspired the molecular modification leading to two series of furfuriliden compounds, a azometinic structure, series I, and other with oxadiazolinic structure, series II. The choice of substituents was based on the Craig\'s diagram, and ten substituents were selected for each series. We evaluated the activity of twenty compounds designed against T. cruzi, and the most active compounds were: 4-butyl-[N\'-(5-nitrofuran-2-yl) methylene] benzidrazide (4g - IC50 T. cruzi = 1.05 &#181;M, SD = 0.07) and 3-acetyl-5-(4-butylphenyl)-2 -(5-nitrofuran-2-yl)- 2,3-dihydro, 1,3,4-oxadiazole (5g - IC50 T. cruzi = 8.27 &#181;M, SD = 0.42). Compared to the reference drugs, benznidazole (IC50 T. cruzi = 22.69 &#181;M, SD = 1.96) and nifurtimox (IC50 T. cruzi = 3.78 &#181;M, SD = 0.10), the compound 4g demonstrated anti-T. cruzi activity superior to both drugs. All compounds showed better activity than nifuroxazide (IC50 T. cruzi = 120.46 &#181;M, SD = 4.06). For cytotoxicity assays, was found for the most active compound against T. cruzi, 4g, IC50 J774 = 28.05 &#181;M, SD = 1.05, and for compound 5g was obtained IC50 J774 = >400 &#181;M, that represents the maximum concentration of the compound evaluated which did not affect the cells. Both showed good selectivity in the calculation of the ratio between the IC50 T. cruzi and IC50 J774. Additionally, we performed calculations of the physicochemical properties of three-dimensional structures of the compounds, followed by exploratory data analysis including hierarchical cluster analysis (HCA) and principal component analysis (PCA), which contributed to the identification of properties that influence the activity anti-T. cruzi in the series of compounds studied. The findings indicated a significant influence of ClogP and dipole moment properties, pointing out the need of a lipophilic/hydrophilic balance in the designing of novel anti-T. cruzi molecules.

Introdução: Dioxinas, furanos e bifenilas policloradas são poluentes tóxicos para a saúde humana incluindo riscos de incidência de cânceres, efeitos de neurodesenvolvimento, lesões dérmicas, cloroacne. Estes compostos são poluentes orgânicos persistentes (POPs) que podem ser transportados de longas distâncias da fonte de emissão e se bioacumular em ecossistemas. A atmosfera poluída foi recentemente classificada como carcinogênica para os seres humanos pela Organização Mundial da Saúde, mostrando a importância de sua caracterização, principalmente para compostos tóxicos. Entretanto, técnica de coleta ativa tem custo elevado para POPs, e existem poucos estudos de calibração que validem a substituição. Objetivos: Avaliar a toxicidade equivalente da atmosfera por dioxinas, furanos e bifenilas cloradas, utilizando técnicas de coleta ativa e passiva, e verificar gradiente de concentração nos ambientes urbano, urbano/industrial e de background. Método: Amostras de ar foram coletadas, utilizando coletores ativos e passivos, durante dois períodos consecutivos de quatro meses: de setembro a dezembro de 2014 (período 1) e de maio a agosto de 2015 (período 2) em três cidades de São Paulo, SP, em ambientes urbano, urbano/industrial e de background. Todas as amostras foram extraídas com solução de tolueno:acetona (9:1) em Soxhlet por 24 h e padrões marcados (13C12-PCDD/Fs e 13C12-PCBs) foram adicionados em cada amostra antes do processo de extração. Os extratos foram purificados em coluna de sílica mista (40 por cento H2SO4 e 10 por cento AgNO3) seguida por coluna de alumina. O procedimento analítico foi realizado utilizando HRGC/HRMS (High Resolution Gas Chromatograph/High Resolution Mass Spectrometer) operando em ionização de impacto de elétrons com energia de 35 eV no modo SIM (Select Ion Monitoring) e resolução de 10.000. Resultados mostraram que: (1) existe variação sazonal para concentrações de PCDD/Fs no ar entre os períodos 1 e 2 (p=0,03), enquanto as concentrações de dl-PCBs não foram estatisticamente diferentes nestes períodos (p=0,52); (2) existe gradiente de concentração de PCDD/Fs e dl- PCBs que aumenta na seguinte ordem: background<urbano<urbano/industrial, porém não foi encontrada diferença significante entre as concentrações dos locais urbano e urbano/industrial para as amostras da coleta ativa; (3) as concentrações de PCDD/Fs e dl-PCBs das amostras do coletor ativo variaram de 9,34 a 221 fg TEQ/m³ no período 1, e entre 7,76 a 453 fg TEQ/m³ no período 2; nas amostras dos coletores passivos estas concentrações variaram de 6,11 a 32,2 fg TEQ/m³ no período 1, e entre 48,6 e 298 fg TEQ/m³ no período 2; (4) a estimativa da taxa de coleta utilizando duas abordagens diferentes mostrou discrepâncias. Conclusões: Os resultados dos coletores ativos e passivos estão em boa concordância em termos de tendências espacial e temporal, assim como os perfis de congêneres e grupos homólogos, a coleta passiva com disco de PUF mostrou-se como uma técnica adequada para determinação de PCDD/Fs e dl-PCBs / Introduction: Dioxins, furans and polychlorinated biphenyls are toxic pollutants for human health including risks of cancer incidence, neurodevelopmental effects, dermal lesions, chloracne. These compounds are persistent organic pollutants (POPs) that can be transported to long distances from the emission source and they are bioaccumulated in ecosystems. Recently, the outdoor air pollution were classified as carcinogenic to humans by the World Health Organization, showing the importance of its characterization for toxic compounds. However, active air monitoring has a high cost for POPs, and there is a few calibration studies which support that substitution. Objective: To assess the equivalent toxicity of the atmosphere regarding the measurement of dioxins, furans and polychlorinated biphenyls, using active and passive air samplers, and to evatuate the contrasting concentrations at urban, urban/industrial and background sites. Method: Air samples were collected, using active and passive samplers, over two consecutive periods of four months: from September to December 2014 (period 1) and from May to August 2015 (period 2) at three cities in São Paulo, SP, covering urban, urban/industrial and background sites. All samples were extracted with toluene:acetone (9:1) in a Soxhlet apparatus for 24 hours and surrogate standards (13C12-PCDD/F and 13C12-PCBs) were spiked on each sample media prior to extraction procedure. The extracts were purified on an silica column (40 per cent H2SO4 and 10 per cent AgNO3) followed by an alumina column. The analytical procedure was carried out using HRGC/HRMS (High Resolution Gas Chromatograph/High Resolution Mass Spectrometer) operating in electron impact ionization with an energy of 35 eV in SIM (selected ion monitoring) mode and 10.000 resolution power. Results show that (1) there are seasonal variations for PCDD/F concentrations in air between period 1 and 2 (p=0.03), whereas dl-PCB levels were not statistically different (p=0.52) in those periods. (2) PCDD/F and dl-PCB air levels are in the following order: background <urban <urban/industrial for both active and passive samplers; (3) PCDD/F and dl-PCB concentrations in active air samples ranged from 9.34 to 221 fg TEQ/m³ in period 1, and between 7.76 and 453 fg TEQ/m³ in period 2; in the passive air samples, these concentrations ranged from 6.11 to 32.2 fg TEQ/m³ in period 1, and between 48.6 and 298 fg TEQ/m³ in period 2; (4) the estimation of sampling rate using two approachs for PCDD/Fs showed differences. Conclusions: Passive and active air sampling results are in good agreement in spatial terms and temporal trends, as are the congener and homologue profiles, showing that passive air sampling of PUF disk is a powerful sampler for PCDD/F and dl-PCB measurements

Memoria para optar al título de Ingeniero en Alimentos / Los alimentos ricos en almidón poseen grandes cantidades de azúcares reductores y asparagina, que a altas temperaturas actúan como precursores de la formación de sustancias potencialmente cancerígenas, como la acrilamida y el 5-hidroximetilfurfural. Por esto, se utilizan pretratamientos para disminuir la cantidad de precursores presentes en los alimentos, disminuyendo la formación de neocontaminantes al procesar a altas temperaturas. El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de la aplicación de ultrasonido en el escaldado sobre la lixiviación de azúcares reductores, principalmente glucosa y fructosa, presentes en rodajas de papas crudas, con el fin de disminuir la cantidad de acrilamida y 5-hidroximetilfurfural que se forman en el proceso de fritura, manteniendo una calidad sensorial aceptable. Se aplicó un diseño experimental factorial utilizando como factores el ultrasonido (600W de calentamiento, 480W de ultrasonido, frecuencia de 40 kHz, sin pulsos ajustables; con un escaldado tradicional y escaldado con ultrasonido), tiempo de escaldado (1 – 15 minutos, con 3 niveles) y temperatura de escaldado (60 - 80 °C, con 3 niveles) sobre las siguientes respuestas en el producto después de la fritura: contenido de acrilamida, contenido de 5-hidroximetilfurfural, contenido de aceite, calidad sensorial y perfil descriptivo. Paralelamente, se determinaron las cinéticas de lixiviación de glucosa y fructosa a 60, 70 y 80 °C usando un escaldado tradicional y con ultrasonido. La aplicación de ultrasonido presenta una mayor lixiviación durante los primeros minutos de escaldado, llegando al mismo equilibrio que el escaldado tradicional. Durante el mismo periodo, con ultrasonido se reduce mayor cantidad de acrilamida y 5-hidroximetilfurfural. Además, éste tiene un efecto positivo sobre la calidad sensorial del producto final, teniendo las mejores evaluaciones bajo tratamientos con ultrasonido. Como la calidad sensorial es un factor importante a considerar al aplicar una tecnología de proceso en los alimentos, las mejores condiciones de escaldado son temperaturas cercanas a 70 – 80 °C por tiempos no superiores a 8 – 10 minutos, con aplicación de ultrasonido / Starchy foods have large amounts of reducing sugars and amino acids such as asparagine, which at high temperatures act as precursors for the formation of potential carcinogens such as acrylamide and 5-hydroxymethylfurfural. For this reason, the use of pretreatments is very interesting to decrease the quantity of precursors present in food, with the purpose of decreasing the neo-formed contaminants during the process at high temperatures. The aim of this study was to determine the effect of the application of ultrasound in blanching on lixiviation of the reducing sugars in raw potato slices, in order to reduce the acrylamide and 5-Hydroxymethylfurfural generated in the frying process, maintaining an acceptable sensory quality. A factorial experimental design was applied, using as factors ultrasound (600W heating power, 480W ultrasound power, frequency 40kHz, without adjustable pulses; traditional blanching and ultrasound blanching, at 2 levels), blanching time (1 - 15 minutes, at 3 levels) and blanching temperature (60 - 80 °C, at 3 levels) on the following response variables in the product after frying: acrylamide content, 5-hydroxymethylfurfural content, oil content, quality and descriptive sensory profile. Also, the leaching kinetics of glucose and fructose at 60, 70 and 80 °C were determined using both traditional blanching and ultrasound blanching. The application of ultrasound shows higher leaching level during the first minutes of blanching, reaching the same final balance as traditional blanching. At the same time, the use of ultrasound in blanching shows higher reduction in acrylamide and 5-hydroxymethylfurfural. It also proved to have a positive effect on the sensory quality of the final product, obtaining the best scores on treatments with ultrasound. As the sensory quality is an important factor to consider when applying a processing technology on food, the best bleaching conditions are temperatures near 70 - 80 ° C for no-longer than 8 - 10 minutes, using ultrasound / FONDECYT N° 1150146

Este trabalho teve como objetivo contribuir para o desenvolvimento de um processo de destoxificação biológica do hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar utilizando as leveduras Issatchenkia occidentalis CCTCC M 206097 e Issatchenkia orientalis CCTCC M 206098. Com este propósito, foi realizado testes com diferentes concentrações de hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar e diferentes condições experimentais para avaliar a influência do fator de concentração e pH inicial do hidrolisado, temperatura e agitação do sistema, na eficiência da redução na concentração de compostos inibidores presentes no hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar, sem a redução na concentração de açúcares. As leveduras avaliadas apresentaram os maiores valores de redução na concentração dos inibidores e uma menor perda de açúcares quando utilizado o hidrolisado com fator de concentração 5. Nestes experimentos foram constatados que o aumento na concentração de D-glicose e D-xilose favoreceram o menor consumo destes açúcares por estas leveduras. Foi observado também que após 24 h de ensaio empregando a levedura I. occidentalis a redução na concentração de siringaldeído (66,67%) e ácido ferúlico (73,33%) foi maior quando destoxificado o hidrolisado concentrado. Entretanto, nestas mesmas condições ao empregar a levedura I. orientalis foi verificado uma redução maior na concentração de 5-hidroximetilfurfural (80%) e furfural (56,25%). Com base no potencial de redução destes compostos inibidores em hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar concentrado, foram realizados estudos para avaliar a influência do pH inicial do hidrolisado (4,0 a 7,0), temperatura (23 a 37°C) e agitação do sistema (100 a 300 rpm) na porcentagem de redução da concentração do total de inibidores, utilizando um planejamento fatorial 23 com 3 repetições no ponto central. De acordo com os resultados, verificou-se que independente do microrganismo utilizado como agente destoxificante do hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar a maior porcentagem de redução na concentração dos inibidores totais foi obtida ao empregar todos os fatores avaliados em seus níveis inferiores. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram o potencial das leveduras Issatchenkia occidentalis CCTCC M 206097 e Issatchenkia orientalis CCTCC M 206098 como agentes destoxificantes de hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar. / This work had as the main objective contribute for the development of a biological detoxification of sugarcane bagasse hydrolysate using the Issatchenkia occidentalis CCTCC M 206097 and Issatchenkia orientalis CCTCC M 206098 yeasts. With this aim, it was done tests with hemicellulosic hydrolysate of sugarcane bagasse in different concentrations and different experimental conditions to evaluate the influence of the hydrolysate concentration, icicial pH of the hydrolysate, temperature and system agitation, on the efficiency of concentration reduction of inhibitory compound present in the sugarcane bagasse hydrolysate, without sugar concentration reduction. The evaluated yeasts showed more redutction values on the the inhibitors concentration and less sugar losses when it was used the hydrolysate five fold concentrated. At these experimets it was found that the concentration rise of D-glucose and D-Xylose favored a lower sugar consumption by the yeasts. It was also observed that after 24 h of experiment using I. occidentalis yeast the reduction of syringaldehyde concentraction (66,67%) and ferulic acid concentration (73,33%) was higher when the concentrated hydrolysate was detoxified. However, under the same conditions using I. orientalis it was observed a higher reduction on the 5-hydroxymethylfurfural (80%) and furfural (56,25%). Based on the potential reducion of these inhibitors in concentrated sugarcane bagasse hydrolysate, it was performed studies to evaluate the influence of initial pH (4,0 or 7,0), temperature (23 to 37°C) and system agitation (100 to 300 rpm) on the reduction percentage of total inhibitors concentration, using a factorial experimental design 23 with three repetitions in the central point. According to the results, it was observed that independent of the microrganism used as detoxificant agent of the sugarcane bagasse hydrolysate, the largest reduction percentage of the total inhibitors concentration was obtained using all the factors evaluated in their low levels. The results obtained in this work showed the potential of the yeasts Issatchenkia occidentalis CCTCC M 206097 and Issatchenkia orientalis CCTCC M 206098 asdetoxificant agent of hemicellulosic hydrolysate of sugarcane bagasse.

Investigar, em motores veiculares pesados, alimentados com combustível diesel, a emissão de dioxinas e furanos clorados (PCDD/Fs) e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAHs), através da análise de material particulado e gases do sistema de exaustão. Investigar a mutagenicidade do material particulado e gases coletados. Material e Métodos: Os testes de emissão foram feitos em banco de provas dinamométrico de bancada de acordo com Ciclo 13 Pontos de testes, utilizando-se motores Diesel nacionais de aplicação veícular. Um mini-túnel de diluição foi usado para obtenção de amostras de material particulado. As análises de PCDD/Fs e PAHs foram realizadas em laboratório nacional. Para a análise de PCDD/Fs utilizou-se o método USEPA 8290 (1994) e para a análise de PAHs foi utilizado o método USEPA TO 13A (1999). A análise de mutagenicidade foi realizada de acordo com o Teste de Ames (TA98). Resultados: As medições de PCDD/Fs indicaram em geral valores abaixo do limite de detecção do método analítico. Em uma das amostras foi verificado que o OCDD ficou acima do limite de detecção, enquanto em outra isto ocorreu para o OCDF e para o 1,2,3,7,8-PeCDF. Em relação aos PAHs analisados verificou-se a presença dos seguintes compostos: Naftaleno, Acenaftileno, Acenafteno, Fluoreno, Fenantreno, Antraceno, Fluoranteno, Pireno, Benzo[a]antraceno, Criseno, Benzo[b]fluoranteno, Benzo[k]fluoranteno. A média encontrada para 5 amostras analisadas foi de 3.580,5 µg/g de material particulado. Os PAHs encontrados neste trabalho indicam alguma similaridade com a literatura disponível, para valores em % e µg/g de material particulado total coletado. O teste de Ames indicou que o material particulado coletado de motores diesel tem alta atividade mutagênica. Conclusões: A emissão de PCDD/Fs, para o nível de tecnologia dos motores Diesel testados mostrou-se pouco significativa, considerando-se combustível conforme especificado e método e limite de detecção utillizados. Em relação aos PAHs, os resultados indicaram que motores diesel têm uma contribuição importante na formação destes compostos. A alta atividade mutagênica observada mostra que as emissões de veículos Diesel são potencialmente tóxicas. Recomenda-se a continuidade de estudos para definição da regulamentação desses poluentes. / To investigate emission of chlorinated dioxins and furans (PCDD/Fs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in heavy duty diesel engines, through the analysis of particulate material and gases in the exhaust.To verify mutagenicity of collected particulate material and gasesous sample extracts. Material and Methods: The engine emissions tests were done in dynamometer test bench according to 13-Mode Cycle, using brazilian engines, vehicle application. A mini dilution tunnel was used to obtain particulate matter and gaseous sample. PCDD/Fs and PAHs analyses were carried out in a certified national laboratory. Dioxins and furans were analyzed according with Method 8290 (USEPA, 1994) and PAHs by Method TO13A (USEPA, 1999). The mutagenicity analyses were done in accordance with Ames test (TA98) Results: The measurements of dioxins and furans in diesel engines operating in controlled conditions in dynamomter bench test, had indicated emissions values in general below the detention limit of the analytical method. In one of the samples it was verified that the OCDD was above the detention limit, while in another one this occurred for OCDF and 1,2,3,7,8-PeCDF. In relation to 16 PAHs it was verified the presence of the following compounds: Naphthalene, Acenaphthylene, Acenaphthene, Fluorene, Phenanthrene, Antracene, Fluorantene, Pyrene, Benzo[a]antracene, Chrysene, Benzo[b]fluoranthene and Benzo[k]fluorantene. The average value of the sum of PAHs found in five samples was 3,580.5 µg.g-1. The PAHs found in this study indicates some similarity with available literature for values in % and µg/g of particulate matter.The Ames test showed that the collected particulate material from diesel engines presents high mutagenic activity. Conclusion: The emission of PCDD/Fs, for the level of technology of the tested Diesel engines revealed little significant, considering the specified fuel, method of analysis and limit of detention used. In relation to the 16 PAHs, the tests results had indicated that diesel engines has an important contribution in the formation of these compounds. The high mutagenic activity observed shows that the emissions of Diesel vehicles are potentially toxic. The continuity of studies for definition of the regulation of these pollutants is recommended.

Este trabalho teve como objetivo contribuir para o desenvolvimento de um processo de destoxificação biológica do hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar utilizando as leveduras Issatchenkia occidentalis CCTCC M 206097 e Issatchenkia orientalis CCTCC M 206098. Com este propósito, foi realizado testes com diferentes concentrações de hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar e diferentes condições experimentais para avaliar a influência do fator de concentração e pH inicial do hidrolisado, temperatura e agitação do sistema, na eficiência da redução na concentração de compostos inibidores presentes no hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar, sem a redução na concentração de açúcares. As leveduras avaliadas apresentaram os maiores valores de redução na concentração dos inibidores e uma menor perda de açúcares quando utilizado o hidrolisado com fator de concentração 5. Nestes experimentos foram constatados que o aumento na concentração de D-glicose e D-xilose favoreceram o menor consumo destes açúcares por estas leveduras. Foi observado também que após 24 h de ensaio empregando a levedura I. occidentalis a redução na concentração de siringaldeído (66,67%) e ácido ferúlico (73,33%) foi maior quando destoxificado o hidrolisado concentrado. Entretanto, nestas mesmas condições ao empregar a levedura I. orientalis foi verificado uma redução maior na concentração de 5-hidroximetilfurfural (80%) e furfural (56,25%). Com base no potencial de redução destes compostos inibidores em hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar concentrado, foram realizados estudos para avaliar a influência do pH inicial do hidrolisado (4,0 a 7,0), temperatura (23 a 37°C) e agitação do sistema (100 a 300 rpm) na porcentagem de redução da concentração do total de inibidores, utilizando um planejamento fatorial 23 com 3 repetições no ponto central. De acordo com os resultados, verificou-se que independente do microrganismo utilizado como agente destoxificante do hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar a maior porcentagem de redução na concentração dos inibidores totais foi obtida ao empregar todos os fatores avaliados em seus níveis inferiores. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram o potencial das leveduras Issatchenkia occidentalis CCTCC M 206097 e Issatchenkia orientalis CCTCC M 206098 como agentes destoxificantes de hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana-de-açúcar. / This work had as the main objective contribute for the development of a biological detoxification of sugarcane bagasse hydrolysate using the Issatchenkia occidentalis CCTCC M 206097 and Issatchenkia orientalis CCTCC M 206098 yeasts. With this aim, it was done tests with hemicellulosic hydrolysate of sugarcane bagasse in different concentrations and different experimental conditions to evaluate the influence of the hydrolysate concentration, icicial pH of the hydrolysate, temperature and system agitation, on the efficiency of concentration reduction of inhibitory compound present in the sugarcane bagasse hydrolysate, without sugar concentration reduction. The evaluated yeasts showed more redutction values on the the inhibitors concentration and less sugar losses when it was used the hydrolysate five fold concentrated. At these experimets it was found that the concentration rise of D-glucose and D-Xylose favored a lower sugar consumption by the yeasts. It was also observed that after 24 h of experiment using I. occidentalis yeast the reduction of syringaldehyde concentraction (66,67%) and ferulic acid concentration (73,33%) was higher when the concentrated hydrolysate was detoxified. However, under the same conditions using I. orientalis it was observed a higher reduction on the 5-hydroxymethylfurfural (80%) and furfural (56,25%). Based on the potential reducion of these inhibitors in concentrated sugarcane bagasse hydrolysate, it was performed studies to evaluate the influence of initial pH (4,0 or 7,0), temperature (23 to 37°C) and system agitation (100 to 300 rpm) on the reduction percentage of total inhibitors concentration, using a factorial experimental design 23 with three repetitions in the central point. According to the results, it was observed that independent of the microrganism used as detoxificant agent of the sugarcane bagasse hydrolysate, the largest reduction percentage of the total inhibitors concentration was obtained using all the factors evaluated in their low levels. The results obtained in this work showed the potential of the yeasts Issatchenkia occidentalis CCTCC M 206097 and Issatchenkia orientalis CCTCC M 206098 asdetoxificant agent of hemicellulosic hydrolysate of sugarcane bagasse.

Investigar, em motores veiculares pesados, alimentados com combustível diesel, a emissão de dioxinas e furanos clorados (PCDD/Fs) e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAHs), através da análise de material particulado e gases do sistema de exaustão. Investigar a mutagenicidade do material particulado e gases coletados. Material e Métodos: Os testes de emissão foram feitos em banco de provas dinamométrico de bancada de acordo com Ciclo 13 Pontos de testes, utilizando-se motores Diesel nacionais de aplicação veícular. Um mini-túnel de diluição foi usado para obtenção de amostras de material particulado. As análises de PCDD/Fs e PAHs foram realizadas em laboratório nacional. Para a análise de PCDD/Fs utilizou-se o método USEPA 8290 (1994) e para a análise de PAHs foi utilizado o método USEPA TO 13A (1999). A análise de mutagenicidade foi realizada de acordo com o Teste de Ames (TA98). Resultados: As medições de PCDD/Fs indicaram em geral valores abaixo do limite de detecção do método analítico. Em uma das amostras foi verificado que o OCDD ficou acima do limite de detecção, enquanto em outra isto ocorreu para o OCDF e para o 1,2,3,7,8-PeCDF. Em relação aos PAHs analisados verificou-se a presença dos seguintes compostos: Naftaleno, Acenaftileno, Acenafteno, Fluoreno, Fenantreno, Antraceno, Fluoranteno, Pireno, Benzo[a]antraceno, Criseno, Benzo[b]fluoranteno, Benzo[k]fluoranteno. A média encontrada para 5 amostras analisadas foi de 3.580,5 µg/g de material particulado. Os PAHs encontrados neste trabalho indicam alguma similaridade com a literatura disponível, para valores em % e µg/g de material particulado total coletado. O teste de Ames indicou que o material particulado coletado de motores diesel tem alta atividade mutagênica. Conclusões: A emissão de PCDD/Fs, para o nível de tecnologia dos motores Diesel testados mostrou-se pouco significativa, considerando-se combustível conforme especificado e método e limite de detecção utillizados. Em relação aos PAHs, os resultados indicaram que motores diesel têm uma contribuição importante na formação destes compostos. A alta atividade mutagênica observada mostra que as emissões de veículos Diesel são potencialmente tóxicas. Recomenda-se a continuidade de estudos para definição da regulamentação desses poluentes. / To investigate emission of chlorinated dioxins and furans (PCDD/Fs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in heavy duty diesel engines, through the analysis of particulate material and gases in the exhaust.To verify mutagenicity of collected particulate material and gasesous sample extracts. Material and Methods: The engine emissions tests were done in dynamometer test bench according to 13-Mode Cycle, using brazilian engines, vehicle application. A mini dilution tunnel was used to obtain particulate matter and gaseous sample. PCDD/Fs and PAHs analyses were carried out in a certified national laboratory. Dioxins and furans were analyzed according with Method 8290 (USEPA, 1994) and PAHs by Method TO13A (USEPA, 1999). The mutagenicity analyses were done in accordance with Ames test (TA98) Results: The measurements of dioxins and furans in diesel engines operating in controlled conditions in dynamomter bench test, had indicated emissions values in general below the detention limit of the analytical method. In one of the samples it was verified that the OCDD was above the detention limit, while in another one this occurred for OCDF and 1,2,3,7,8-PeCDF. In relation to 16 PAHs it was verified the presence of the following compounds: Naphthalene, Acenaphthylene, Acenaphthene, Fluorene, Phenanthrene, Antracene, Fluorantene, Pyrene, Benzo[a]antracene, Chrysene, Benzo[b]fluoranthene and Benzo[k]fluorantene. The average value of the sum of PAHs found in five samples was 3,580.5 µg.g-1. The PAHs found in this study indicates some similarity with available literature for values in % and µg/g of particulate matter.The Ames test showed that the collected particulate material from diesel engines presents high mutagenic activity. Conclusion: The emission of PCDD/Fs, for the level of technology of the tested Diesel engines revealed little significant, considering the specified fuel, method of analysis and limit of detention used. In relation to the 16 PAHs, the tests results had indicated that diesel engines has an important contribution in the formation of these compounds. The high mutagenic activity observed shows that the emissions of Diesel vehicles are potentially toxic. The continuity of studies for definition of the regulation of these pollutants is recommended.