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Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8864_Poliane Aparecida Alves Brandão.pdf: 1591021 bytes, checksum: 2f1970e87c9c736cc721535a950ade0a (MD5) Previous issue date: 2015-05-21 / Os organoestânicos, principalmente o tributilestanho (TBT), são contaminantes ambientais, utilizados principalmente em tintas anti-incrustantes para navios. Eles sofrem bioacumulação e podem ser encontrados em mamíferos, inclusive em seres humanos. A principal fonte de exposição é a ingestão de alimentos contaminados. Esse estudo possuiu como objetivo a determinação de estanho em tecidos de ratas expostas cronicamente a TBT utilizando espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS). Ratas Wistar adultas foram usadas na experimentação, sendo divididas dois grupos: o grupo exposto a 100 ng kg-1 dia-1 de TBT por 15 dias e o grupo de referência que recebeu somente o veículo durante o mesmo período de exposição. Ao final da exposição, os animais foram sacrificados e coletados plasma, coração, rim, pulmão, fígado e ovário para análise. As amostras foram secas em estufa por 72 horas e pulverizadas. A determinação de estanho foi realizada por ICP-MS após a digestão ácida assistida por micro-ondas de uma amostra com aproximadamente 100 mg. O limite de detecção (LD) calculado foi 4,3 ng L-1, o que permite a determinação de estanho em amostras de tecidos de animais usados para experimentação. A exatidão foi verificada pela análise do material de referência certificado de urina, Seronorm Urine (54,6 ± 2,7 µg L-1), tendo como resultado 50,1 ± 3,8 µg L-1. A concentração de estanho foi determinada em amostras de plasma, coração, rim, pulmão, fígado e ovário do grupo exposto a TBT e do grupo controle. Houve diferença estatisticamente significativa entre os dois grupos para todas as amostras analisadas. As diferenças entre os grupos foram mais pronunciadas nas amostras de fígado e rim. Além disso, este estudo mostrou que a presença de estanho no organismo de ratas distribui-se pelos tecidos acarretando em alterações morfofisiológicas já descritas em ovários, coração e fígado.

Com o aumento das exigências regulatórias e estabelecimento de limites mais restritos para impurezas elementares em fármacos e excipientes usados em formulações farmacêuticas, ocorreu uma busca por técnicas analíticas capazes de quantificar elementos em níveis traço e assegurar a qualidade e a segurança dos medicamentos. A espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS) é uma técnica multielementar, que apresenta alta sensibilidade e é empregada com eficiência na análise de elementos traço em diferentes matrizes. O ICP-MS, acoplado a um sistema separador como o cromatógrafo líquido de alta eficiência (HPLC), possibilita a especiação de elementos químicos, o que é importante, pois a toxicidade pode estar diretamente ligada à forma química do elemento, como ocorre para o Hg e As. Neste sentido, os objetivos deste trabalho foram desenvolver e validar um método de análise simples, rápido e com alta sensibilidade, para determinação de 15 impurezas elementares: As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, V, Ir, Pd, Pt, Rh, Ru, Hg, Os e Mo, em diferentes fármacos e excipientes, em níveis que atendam aos novos critérios estabelecidos pelos órgãos regulatórios, avaliar a utilização da cela de reação dinâmica (DRC) para eliminação de interferências espectrais na determinação de As, Cr e V, realizar a especiação de As e Hg, e aplicar esta metodologia para análise de diversas amostras comprovando sua robustez, versatilidade e vantagens para utilização em rotina. Foram avaliadas cinco estratégias de preparo de amostra: digestão em micro-ondas sistema fechado e digestão em micro-ondas - sistema aberto, digestão em banho-maria, diluição direta em meio ácido e extração utilizando ponteira de ultrassom. Através de ensaios de recuperação e materiais de referência certificados, os melhores resultados (84 a 101%) foram obtidos com a digestão das amostras em sistema fechado de micro-ondas e extração por ponteira de ultrassom. Os limites de detecção variaram entre 0,001 ng g-1 (103Rh) e 0,083 ng g-1 (75As). Em seguida, a metodologia analítica foi empregada para determinação dos elementos em estudo em 74 amostras de fármacos e excipientes. O elemento mais frequentemente encontrado foi o Cu, seguido por Cr, Mo, Ni, Pd e V. Já os elementos químicos Ir, Pt, Os e Ru não foram detectados. Cabe destacar que as concentrações de Pd, Rh, As, Cd, Cr, Cu, Ni, V e Mo encontraram-se acima do limite preconizado pela farmacopeia americana em algumas amostras. A análise por especiação química de As mostrou que as amostras possuíam apenas as formas inorgânicas e mais tóxicas. Em relação ao Hg, apenas uma amostra apresentou níveis detectáveis deste elemento, mas a concentração estava abaixo do limite estabelecido pela farmacopeia americana. / Due to quality and safety reasons, regulatory requirements and establishment of more restricted limits for elemental impurities in drugs and excipients are increasing. These regulations promoted a search for simple and robust analytical techniques for quantification of trace elements. Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) is an attractive technique for this purpose, presenting multielement and high sensitivity capabilities. ICP-MS can be hyphenated to separation techniques such as high-performance liquid chromatography (HPLC), enabling chemical speciation analysis. Speciation analysis may reveal the chemical form of the element that may be more directly related to the toxicity. In this sense, the objectives of this work were to develop and validate a simple, fast and highly sensitive method for the determination of 15 elemental impurities: As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, V, Ir, Pd, Rh, Ru, Hg, Os and Mo, in different drugs and excipients, at levels that meet the new criteria established by the regulatory agencies. We also evaluated the use of the dynamic reaction cell (DRC) to eliminate spectral interferences for As, Cr And V. Finally, for As and Hg, speciation methods were applied. All analysis were performed focusing on robustness, versatility and sample high-throughput. We tested five sample preparation strategies: closed microwave system digestion, microwave digestion - open system, water bath digestion, direct acid dilution and ultrasound probe extraction. Recovery studies in ordinary samples and reference certified materials were observed with the closed microwave digestion system and ultrasound probe extraction (84 and 101%). Detection limits ranged from 0.001 ng g-1 for 103Rh to 0.083 ng g-1 for 75As. The analytical methodology was then applied for the determination of the elements in study in 74 samples of drugs and excipients. The most frequently found element was Cu, followed by Cr, Mo, Ni, Pd and V. The chemical elements Ir, Pt, Os and Ru were not detected. It should be mention that the concentrations of Pd, Rh, As, Cd, Cr, Cu, Ni, V and Mo were above the limit recommended by the American pharmacopeia in some samples. Only inorganic arsenic (most toxic forms) was found in samples by applying speciation analysis. Regarding Hg, only one sample had detectable levels of this element, but the concentration was below the limit established by the American pharmacopeia

The giant Detour Lake deposit is a Neoarchean orogenic Au ore body located in the northwestern Abitibi district within the Superior Province. The deposit is situated along the high strain Sunday Lake Deformation Zone (SLDZ) parallel to the broadly E-W trending Abitibi greenstone belt. The lower amphibolite facies assemblage (Act-Bt-Pl-Ep-Alm ±Cal ±Qz ±Ilm) suggests maximum temperatures reaching 550°C, exceeding conditions for pyrite plasticity, an important and ubiquitous Au-bearing phase that may ultimately represent the source for Au at orogenic style Au deposits. The metamorphic assemblage also obscures the relationship between Au and biotite, a visual indicator mineral within Au-rich ore zones. This work combines microstructural, geochemical and geochronological analyses to assess the influence of regional scale deformation and alteration on Au mineralization. EBSD and LA-ICP-MS analyses on pyrite reveal Au enrichment at microstructures supporting a syn- to post-peak metamorphic and deformation-assisted Au upgrading model. EMPA and 40Ar/39Ar analyses on biotite reveal one chemically homogeneous population, which yield variably reset ages that post-date regional metamorphism and Au mineralization.

Os minerais são de extrema importância no metabolismo geral e no desempenho produtivo e reprodutivo dos bovinos. Atualmente, no Brasil, existem poucos estudos sobre o diagnóstico de deficiências minerais em bovinos, através de análise de macroelementos e elementos traço em fluidos biológicos. A maior parte das informações disponíveis limitam-se ao diagnóstico clínico de deficiências isoladas e à análise de elementos nas pastagens e no solo, que podem sugerir deficiências sub clínicas de alguns minerais, mas apresentam várias limitações e interferências. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método de análise simples, com introdução direta da amostra, utilizando a técnica de q-ICP-MS e DRC-ICP-MS, para determinação de Ca, Cu, Fe, Mg, Zn, I, Mo, As, Se, Ni, Co, Ba, Cs, Mn e Pb em sêmen bovino. Para realização das análises, foi utilizada calibração em meio aquoso e as amostras foram diluídas na proporção 1:50 em solução contendo 0,01% v/v Triton® X-100 e 0,5% v/v de ácido nítrico. Também foram avaliadas a calibração por ajuste de matriz e a análise das amostras após digestão por microondas, para confirmação dos resultados obtidos por introdução direta e calibração em meio aquoso. O DRC foi essencial para determinação de níquel. O gás de reação utilizado foi H2 e os parâmetros RPq e vazão do gás foram estudados para otimização do método. Os limites de detecção para determinação de 44Ca, 63Cu, 57Fe, 24Mg, 64Zn, 127I, 98Mo, 75As, 82Se, 59Co, 138Ba, 133Cs, 55Mn e 208Pb foram: 0,262; 0,003; 0,168; 0,004; 0,004; 0,026; 0,007; 0,007; 0,033; 0,002; 0,005; 0,002; 0,003; 0,002 µg L-1 respectivamente, e para determinação de 60Ni por DRC-ICP-MS o LD foi 0,020 µgL-1. O método desenvolvido foi aplicado para determinação de 15 elementos em amostras de sêmen de bovinos de diferentes raças usadas em programas de reprodução e inseminação artificial. / The minerals are of extreme importance in the general metabolism and in the productive and reproductive performance of the bovines. Nowadays, in Brazil, few studies exist on the diagnosis of mineral deficiencies in bovine, through macroelementos analysis and trace elements in biological fluids. Most of the available information is limited to the clinical diagnosis of isolated deficiencies and the analysis of elements in the pastures and in the soil, that can suggest sub clinical deficiencies of some minerals, but present several limitations and interferences. The objective of this work was to develop a method of simple analysis, with direct introduction of the sample, using the technique of q-ICP-MS and DRC-ICP-MS, for determination of Ca, Cu, Fe, Mg, Zn, I, Mo, As, Se, Ni, Co, Ba, Cs, Mn and Pb in bovine semen. Aqueous medium calibration was used in the analysis and the samples were diluted in the proportion 1:50 in solution containing 0,01% v/v Triton® X-100 and 0,5% v/v of nitric acid. They were also evaluated the matrix matching and the analysis of samples after digestion for microwave, for confirmation of the results obtained by direct introduction and calibration in aqueous medium. DRC went essential for nickel determination. The reaction gas used it was H2 and the parameters RPq and gas flow rate were studied for optimization of the method. The detection limits for determination of 44Ca, 63Cu, 57Fe, 24Mg, 64Zn, 127I, 98Mo, 75As, 82Se, 59Co, 138Ba, 133Cs, 55Mn and 208Pb were: 0,262; 0,003; 0,168; 0,004; 0,004; 0,026; 0,007; 0,007; 0,033; 0,002; 0,005; 0,002; 0,003; 0,002 µg L-1 respectively, and for determination of 60Ni for DRC-ICP-MS the LOD was 0,020 µgL-1. The developed method was applied for determination of 15 elements in bovine semen samples of different breed used in reproduction programs and artificial insemination.

Os minerais são de extrema importância no metabolismo geral e no desempenho produtivo e reprodutivo dos bovinos. Atualmente, no Brasil, existem poucos estudos sobre o diagnóstico de deficiências minerais em bovinos, através de análise de macroelementos e elementos traço em fluidos biológicos. A maior parte das informações disponíveis limitam-se ao diagnóstico clínico de deficiências isoladas e à análise de elementos nas pastagens e no solo, que podem sugerir deficiências sub clínicas de alguns minerais, mas apresentam várias limitações e interferências. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método de análise simples, com introdução direta da amostra, utilizando a técnica de q-ICP-MS e DRC-ICP-MS, para determinação de Ca, Cu, Fe, Mg, Zn, I, Mo, As, Se, Ni, Co, Ba, Cs, Mn e Pb em sêmen bovino. Para realização das análises, foi utilizada calibração em meio aquoso e as amostras foram diluídas na proporção 1:50 em solução contendo 0,01% v/v Triton® X-100 e 0,5% v/v de ácido nítrico. Também foram avaliadas a calibração por ajuste de matriz e a análise das amostras após digestão por microondas, para confirmação dos resultados obtidos por introdução direta e calibração em meio aquoso. O DRC foi essencial para determinação de níquel. O gás de reação utilizado foi H2 e os parâmetros RPq e vazão do gás foram estudados para otimização do método. Os limites de detecção para determinação de 44Ca, 63Cu, 57Fe, 24Mg, 64Zn, 127I, 98Mo, 75As, 82Se, 59Co, 138Ba, 133Cs, 55Mn e 208Pb foram: 0,262; 0,003; 0,168; 0,004; 0,004; 0,026; 0,007; 0,007; 0,033; 0,002; 0,005; 0,002; 0,003; 0,002 µg L-1 respectivamente, e para determinação de 60Ni por DRC-ICP-MS o LD foi 0,020 µgL-1. O método desenvolvido foi aplicado para determinação de 15 elementos em amostras de sêmen de bovinos de diferentes raças usadas em programas de reprodução e inseminação artificial. / The minerals are of extreme importance in the general metabolism and in the productive and reproductive performance of the bovines. Nowadays, in Brazil, few studies exist on the diagnosis of mineral deficiencies in bovine, through macroelementos analysis and trace elements in biological fluids. Most of the available information is limited to the clinical diagnosis of isolated deficiencies and the analysis of elements in the pastures and in the soil, that can suggest sub clinical deficiencies of some minerals, but present several limitations and interferences. The objective of this work was to develop a method of simple analysis, with direct introduction of the sample, using the technique of q-ICP-MS and DRC-ICP-MS, for determination of Ca, Cu, Fe, Mg, Zn, I, Mo, As, Se, Ni, Co, Ba, Cs, Mn and Pb in bovine semen. Aqueous medium calibration was used in the analysis and the samples were diluted in the proportion 1:50 in solution containing 0,01% v/v Triton® X-100 and 0,5% v/v of nitric acid. They were also evaluated the matrix matching and the analysis of samples after digestion for microwave, for confirmation of the results obtained by direct introduction and calibration in aqueous medium. DRC went essential for nickel determination. The reaction gas used it was H2 and the parameters RPq and gas flow rate were studied for optimization of the method. The detection limits for determination of 44Ca, 63Cu, 57Fe, 24Mg, 64Zn, 127I, 98Mo, 75As, 82Se, 59Co, 138Ba, 133Cs, 55Mn and 208Pb were: 0,262; 0,003; 0,168; 0,004; 0,004; 0,026; 0,007; 0,007; 0,033; 0,002; 0,005; 0,002; 0,003; 0,002 µg L-1 respectively, and for determination of 60Ni for DRC-ICP-MS the LOD was 0,020 µgL-1. The developed method was applied for determination of 15 elements in bovine semen samples of different breed used in reproduction programs and artificial insemination.

O Mercúrio (Hg) é um dos mais tóxicos poluentes do meio ambiente. Ele existe basicamente em três formas: Mercúrio elementar (Hg0), ou Hg metálico, mercúrio inorgânico (Hg-i), principalmente o cloreto mercúrico e o mercúrio orgânico (Hg-o), representado principalmente pelo metilmercúrio (MeHg) e etilmercúrio (EtHg), sendo que as formas orgânicas do Hg são mais tóxicas. Sendo assim, é de suma importância que se tenha métodos de fracionamento (Hg t, Hg-i e Hg-o pela diferença) e de especiação de mercúrio (Hg-i, MeHg, EtHg) para diferenciação das espécies de mercúrio em matrizes biológicas. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivos o desenvolvimento de três métodos analíticos rápidos, simples e sensíveis para: i) fracionamento entre Hg-t e Hg-i em sangue/plasma (Hg-o pela diferença) utilizando sistema de geração de vapor frio em linha com ICP-MS (CV ICP-MS); ii) especiação de Hg em amostras de sangue e plasma utilizando o acoplamento HPLC-ICP-MS; iii) especiação de Hg em amostras de sangue utilizando o acoplamento GC-ICP-MS. No método de fracionamento de mercúrio foi feito o preparo de amostras utilizando hidróxido de tetrametilamônio (TMAH) à temperatura ambiente. No método de especiação por HPLC-ICP-MS foi feita a extração das espécies utilizando banho ultrassônico, ao passo que no método GC-ICP-MS foi feita a extração das espécies assistida por microondas. O método CV ICP-MS foi comparado com a geração de vapor utilizando absorção atômica (CV AAS) não tendo diferença estatística entre os dois métodos. Para validação dos métodos foi utilizado Material de Referência Certificado (NIST 966) e outros Materiais de Referência. Os métodos foram aplicados para análise de amostras de sangue de populações Ribeirinhas da Amazônia brasileira expostas ao mercúrio. Os métodos demonstraram ser simples e rápidos, podendo facilmente serem implantados em rotina de laboratórios clínicos. / Mercury (Hg) is one of the most toxic environmental pollutants. It exists primarily in three forms: elemental mercury (Hg0), or metallic mercury, inorganic mercury (Hg-i), particularly mercuric chloride and organic mercury (Hg-o), mainly represented by methylmercury (MeHg) and ethylmercury (EtHg), and the organic forms of mercury are more toxic than the inorganic ones. Then, it is very important the development of simple and fast methods for mercury fractionation (T-Hg, Hg-i and Hg-o by the difference) or speciation (Hg-i, MeHg, EtHg) in biological samples. Then, the aims of this work were to evaluate three analytical methods for: i) mercury fractionation in blood/plasma samples (Hg-t, Hg-i and Hg-o by difference) by using a ICP-MS on line coupled to a cold-vapor generation system (CV ICP-MS), ii) Hg speciation in blood and plasma by using LC coupled to ICP-MS; iii) Hg speciation in blood samples with the use of GC coupled to ICP-MS. For the fractionation method, samples were previously incubated with tetramethylammonium hydroxide (TMAH) at room temperature. On the other hand, for the speciation of Hg in blood/plasma by using HPLC-ICP-MS the extraction of Hg species was carried out with the use of ultrasonic energy. For the speciation methodology with GC-ICP-MS the extraction of Hg species was carried out with the use of microwave-assisted extraction. Validation of the proposed methods were evaluated based on the analysis of the SRM NIST 966 and ordinary blood samples collected from riparians living in the Brazilian Amazon exposed to mercury. In general the proposed methodologies proved to be simple, fast and easily applied in routine analysis by clinical laboratories.

Rapid, sensitive and quantitative assays for proteases are of great significance for drug development and in diagnosis of diseases. Herein, we describe work towards a novel assay for the multiplexed detection of proteases using ICP-MS. Protease substrates were synthesized containing a diethylenetriaminepentaaceticacid(DTPA) ligand to chelate lanthanide metal ions at the N-terminus, providing a distinct tag for each substrate. A biotin label was appended to the C-terminus allowing separation of uncleaved peptide from the digestion. The enzymatic activities can then be determined by detecting the lanthanide signal of the peptide cleavage products by ICP-MS. Substrates synthesized include DTPA-Gln-Val-Tyr-Gly-Nle-Nle-Lys(biotin)-amide, DTPA-Asp-Gln-Val-Asp-Gly-Lys(biotin)-amide and DTPA-Gly-Pro-Gln-Gly-Leu-Glu-Ala-Lys-Lys(biotin)-amide for calpain-1, caspase-3 and MMP-9 They were loaded with terbium, holmium and praseodymium respectively. As a proof-of-concept, α-chymotrypsin assays were carried out using DTPA-Asp-Leu-Leu-Val-Tyr-Asp-Lys(Biotin) loaded with lutetium, as a substrate. Calpain-1 assays were also performed. Parallel assays with commercially available fluorogenic substrates for both the enzymes were performed for comparison.

Rapid, sensitive and quantitative assays for proteases are of great significance for drug development and in diagnosis of diseases. Herein, we describe work towards a novel assay for the multiplexed detection of proteases using ICP-MS. Protease substrates were synthesized containing a diethylenetriaminepentaaceticacid(DTPA) ligand to chelate lanthanide metal ions at the N-terminus, providing a distinct tag for each substrate. A biotin label was appended to the C-terminus allowing separation of uncleaved peptide from the digestion. The enzymatic activities can then be determined by detecting the lanthanide signal of the peptide cleavage products by ICP-MS. Substrates synthesized include DTPA-Gln-Val-Tyr-Gly-Nle-Nle-Lys(biotin)-amide, DTPA-Asp-Gln-Val-Asp-Gly-Lys(biotin)-amide and DTPA-Gly-Pro-Gln-Gly-Leu-Glu-Ala-Lys-Lys(biotin)-amide for calpain-1, caspase-3 and MMP-9 They were loaded with terbium, holmium and praseodymium respectively. As a proof-of-concept, α-chymotrypsin assays were carried out using DTPA-Asp-Leu-Leu-Val-Tyr-Asp-Lys(Biotin) loaded with lutetium, as a substrate. Calpain-1 assays were also performed. Parallel assays with commercially available fluorogenic substrates for both the enzymes were performed for comparison.