CAMPOS, Victor Marques. Estudo da potencialidade do uso da radiação infravermelha na extração de Elementos inorgânicos em amostras derivadas de soja. 2016. 82 f. Dissertação (Mestrado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Aline Mendes (alinemendes.ufc@gmail.com) on 2017-01-18T22:26:29Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_vmcampos.pdf: 1780179 bytes, checksum: 98c9d5fc9ea24192839c6b8e55799179 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-01-19T11:32:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_vmcampos.pdf: 1780179 bytes, checksum: 98c9d5fc9ea24192839c6b8e55799179 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-19T11:32:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_vmcampos.pdf: 1780179 bytes, checksum: 98c9d5fc9ea24192839c6b8e55799179 (MD5) Previous issue date: 2016 / New methods for sample preparation that allow the use of larger masses combined with fast and low cost system are of great interest. A sample preparation procedure was developed in this work with infrared assisted radiation as heating source from a halogen lamp for soy derived samples (soybean hydrosoluble extract, textured soy protein, soy protein isolate and soy flour). The efficiency of the digestion and solubilization was compared when using a reflux system of acid vapors. Multielement analysis by optical emission spectrometry with inductively coupled plasma axial view (ICP-OES) and atomic absorption spectroscopy flame (FAAS) was performed. The use of a cold finger for reflux of acidic vapors was evaluated as a strategy for solubilization and digestion of samples. In the IR system the obtained digests were evaluated according to the amount of solubilized organic carbon and the mass of residue remaining in the filtration results. The results are suitable, low solid residue values indicate that the organic matrix is solubilized. Low carbon solubilized indicates that the organic matrix was effectively destroyed or poorly solubilized depending on the amount of solid residue. Best results (values of low residues and low solubilized carbon) were obtained using longer times of exposure to infrared radiation and larger amounts of nitric acid for all samples studied in the system under reflux, starting with 1.00 g sample. The procedure using a volume of 8 mL of HNO3 65% (w w-1) and exposure to the infrared radiation during 5 minutes allowed the accurate determination of Ca, Cu, Fe, K, Ca and Zn in certified reference material NIST 1568b (Rice Flour). Ca ranged from 475 to 2986; Cu from 6,83 to 12,1; Fe from 21,5 to 36,9; K from 4,61 to 27,3 and Zn from 26,5 to 44,9 mg Kg-1 in the samples. The IR system proposed shows great potencial, low cost and it is easy implemente in laboratories of trace element analysis. / Há um grande interesse em novas metodologias de preparo de amostras que permitam a utilização de maiores massas de amostras aliadas à sistema rápidos e de baixo custo. Neste trabalho desenvolveu-se um procedimento de preparo de amostras com aquecimento auxiliado por radiação infravermelha (IR) proveniente de uma lâmpada de halogênio para amostras derivadas de soja (extrato hidrossolúvel de soja, proteína texturizada de soja, proteína isolada de soja e farinha de soja). A análise multielementar por espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES) e espectroscopia de absorção atômica com chama (FAAS) foi realizada. A utilização de um dedo frio para o refluxo de vapores ácidos foi avaliada como uma estratégia de auxílio para a solubilização e a digestão das amostras no sistema IR proposto. As soluções obtidas nos procedimentos de digestão assistida por IR foram avaliadas de acordo com a quantidade de carbono orgânico solubilizado e a massa do resíduo remanescente da filtração. Os resultados se mostraram adequados, sendo que, valores baixos de resíduo sólido indicam que a matriz orgânica foi solubilizada. E ainda, baixo carbono solubilizado indica que a matriz orgânica foi efetivamente destruída ou pouco solubilizada dependendo da quantidade de resíduo sólido restante. O procedimento utilizando um volume de 8 ml de HNO3 65% (m m-1) e a exposição à radiação IR durante 5 minutos e sem refluxo dos vapores acidos permitiu a determinação com exatidão de Ca, Cu, Fe, K e Zn no material de referência certificado NIST 1568b (Farinha de arroz). Nas amostras, em mg kg-1, Ca variou de 475 a 2986; Cu de 6,83 a 12,1; Fe de 21,5 a 36,9; K de 4,61 a 27,3 e Zn de 26,5 a 44,9. O sistema (IR) proposto apresenta grande potencial, é de baixo custo e de fácil implementação em laboratórios de análise de inorgânicos.

Os antimicrobianos, especialmente a classe das fluoroquinolonas (FQs), são utilizados em grandes quantidades na medicina humana e veterinária. Uma atenção especial deve ser dada à ocorrência desses fármacos em diferentes matrizes ambientais, devido a potencialidade de propagação da resistência bacteriana. As principais fontes dessa contaminação são os esgoto industrial, urbanos, esgoto sanitário de hospital e de fazendas que utilizam antibióticos com finalidades veterinárias. Após a ingestão, os antimicrobianos são excretados na sua forma inalterada e, devido a baixa eficiência dos sistemas convencionais de tratamento de esgoto, são eventualmente liberados para o meio aquático. Diferentes métodos têm sido desenvolvidos para a determinação de FQs em amostras aquosas diversas, tais como esgoto sanitário , água de abastecimento, águas superficiais e esgoto sanitário de hospital. A maior parte dessas amostras ambientais é complexa e exige uma série de etapas de preparo, limpeza e pré-concentração; de maneira que, nos últimos anos, extensos esforços têm sido feitos para o desenvolvimento de novas técnicas de preparo de amostra que reduzam o tempo, trabalho, consumo de solvente e que permitam melhor desempenho do processo analítico. Nesse estudo foram desenvolvidos dois métodos de extração - a extração em fase sólida (SPE ) e a microextração por sorvente empacotado (MEPS) - sendo a separação, identificação e quantificação feitos por HPLC-MS/MS. Os métodos foram avaliados e validados segundo os parâmetros: precisão, exatidão, recuperação, linearidade, limite de detecção (LD), limite de quantificação (LQ), seletividade, efeito matriz, eficiência total do processo e robustez. Posteriormente, foi feita aplicação dos métodos desenvolvidos para investigação de FQs em águas superficiais e amostra de esgoto coletadas em diferentes pontos da cidade de São Carlos-SP. Os métodos apresentaram valores de recuperação maiores que 80% para as FQs estudadas, e valores de exatidão e precisão menores que 30% . A comparação entre as técnicas de extração desenvolvidas permitiu listar vantagens e desvantagens particulares de cada técnica. Além do menor consumo de solventes e volume de amostras, valores insignificantes de efeito matriz foram alcançados para a técnica MEPS; no entanto a SPE, devido ao seu maior fator de concentração, permitiu a quantificação de duas fluoroquinolonas em amostra de esgoto doméstico e detecção das mesmas em amostra de rio. / Antimicrobials, particularly the fluoroquinolones (FQs) class, are widely used in human and veterinary medicine. Particular attention must be given to the occurrence of these drugs in different environmental matrices, due to the potential spread of bacterial resistance. Effluents from industries, residential districts, hospitals and animal farms are the main sources of contamination by antibiotics. After ingestion, the antimicrobials are excreted in its unchanged form. Due to the low efficiency of conventional wastewater treatments, these antimicrobials are eventually released into the aquatic environment. Several methods have been developed for the determination of FQs in different water samples, such as municipal wastewater, tap water, river water, and hospital sewage. Most of these environmental samples is complex and requires a number of preparation steps, cleaning and preconcentration. For this reason, recently, extensive efforts have been made to develop new techniques for sample preparation in order to reduce: time, number of steps, solvent consumption and achieve better performance on the analytical process. This work describes the development of two methods of extraction - by solid phase extraction (SPE) and microextraction by packed sorbent (MEPS) - and separation, identification and quantification by HPLC-MS/MS. These methods were evaluated and validated by studying the following parameters: accuracy, precision, recovery, linearity, limit of detection (MDL), limit of quantification (MQL), selectivity, matrix effect, process efficiency and robustness. These methods were subsequently applied for FQs investigation in surface water and sewage sample collected at different points in the city of Sao Carlos/SP, Brazil. The methods recoveries achieved values greater than 80% for the studied FQS and the accuracy and precision values were satisfactory when compared to the values acceptable by regulatory agencies such as EPA and AOAC. A comparison between the extraction techniques developed allowed listing advantages and disadvantages of each particular technique. Besides the lowest solvent consumption and volume of samples, negligible values of matrix effects were achieved for MEPS technique. However, SPE, due to its higher pre-concentration, allowed the quantification of two fluoroquinolones in a sample of sewage and the detection in river sample.

A presença de antibióticos no ambiente evidencia o problema do descarte inadequado de resíduos farmacêuticos e da ineficiência dos atuais sistemas de tratamento de resíduos. Como consequência a essa contaminação há a possibilidade de resistência microbiana e de outros efeitos nocivos, ainda não completamente compreendidos, sobre a fauna e flora aquática. O presente trabalho teve como um dos objetivos desenvolver métodos de preparo de amostra e análise para avaliar o potencial de um reator anaeróbio de leito fixo para a remoção de sulfonamidas de matrizes complexas, além de investigar possíveis resíduos dessa classe em diversos compartimentos ambientais da cidade de São Carlos. Para isso, métodos utilizando extração em fase sólida (SPE) e cromatografia líquida (LC) foram desenvolvidos em associação à análise por espectrometria de massas. Os resultados mostraram que o reator utilizado consegue remover satisfatoriamente o composto investigado, podendo ser, futuramente, uma alternativa aos tratamentos convencionais. Tais resultados foram obtidos a partir do desenvolvimento e validação de um método utilizando detecção por um analisador híbrido do tipo quadrupolo-tempo de voo (SPE-LC-QTOF). Outro método, baseado em SPE-LC-QTRAP (analisador híbrido quadrupolo-aprisionador de íons linear), foi validado visando mostrar que existe contaminação por sulfonamidas e trimetoprima em águas de córregos coletadas em algumas regiões da cidade. Tal objetivo foi atingindo, permitindo inclusive a comparação entre as figuras de mérito obtidas durante a validação dos métodos, que indicou que os analisadores (e os sistemas utilizados, em geral) possuem diferenças significativas que influem em parâmetros como o efeito de matriz, os limites de quantificação e a sensibilidade.<br/> Paralelamente aos métodos convencionais, alternativas de preparo e análise que reduziam a necessidade de grandes volumes de amostra e solventes também foram desenvolvidos. A associação de técnicas miniaturizadas de preparo de amostra e análise permitiu que limites de detecção comparáveis aos dos métodos utilizando SPE fossem atingidos, utilizando, inclusive, o analisador do tipo tempo de voo. Dessa forma, um novo escopo de aplicações usufruindo das características deste último analisador poderá ser desenvolvido a partir da melhor pré-concentração proporcionada pelas estratégias de miniaturização estudadas. / The presence of antibiotics in the environment demonstrates the problem of improper drug disposal and inefficiency of the current water treatment systems. As a result of this contamination, there is the possibility of microbial resistance and other harmful effects, not totally understood, on the aquatic flora and fauna. The present study aimed to develop methods for sample preparation and analysis in order to evaluate the potential of an anaerobic fixed bed reactor for removing sulfonamides from complex matrices and, in addiction, to investigate the presence of this class of contaminants in various environmental compartments of São Carlos. For this, methods using solid phase extraction (SPE) and liquid chromatography (LC), were developed in association with the analysis by mass spectrometry . The results showed that the reactor used can satisfactorily remove the compound investigated and may be, in future, an alternative to conventional treatments. These results were obtained from the development and validation of a method based on solid phase extraction associated with liquid chromatography coupled to mass spectrometry using a hybrid quadrupole-time of flight (SPE-LC-QTOF) analyzer. Another method that was also developed and validated, based on SPE-LC-QTRAP (hybrid quadrupole-linear ion trap), was useful to show that there is contamination by sulfonamides and trimethoprim in water collected from rivers in some areas of the town. This objective was achieved, inclusive allowing the comparison between the figures of merit obtained during the methods validation, which indicated that the analyzers (and the systems used, in general) have significant differences which that affect parameters as matrix effect and quantification limits.<br/> In parallel with the conventional methods, alternatives of sample preparation and analysis that reduced the need of large volumes of sample and solvent were also developed.<br/> The association of miniaturized techniques of sample preparation and analysis allowed detection limits comparable to that of methods using SPE, even using small volumes of sample and solvent and a less sensitive mass analyzer. Thus, a new scope of applications, taking advantage of the characteristics of the QTOF, can be developed from the higher pre-concentration provided by the strategies studied in this work.

Os antimicrobianos, especialmente a classe das fluoroquinolonas (FQs), são utilizados em grandes quantidades na medicina humana e veterinária. Uma atenção especial deve ser dada à ocorrência desses fármacos em diferentes matrizes ambientais, devido a potencialidade de propagação da resistência bacteriana. As principais fontes dessa contaminação são os esgoto industrial, urbanos, esgoto sanitário de hospital e de fazendas que utilizam antibióticos com finalidades veterinárias. Após a ingestão, os antimicrobianos são excretados na sua forma inalterada e, devido a baixa eficiência dos sistemas convencionais de tratamento de esgoto, são eventualmente liberados para o meio aquático. Diferentes métodos têm sido desenvolvidos para a determinação de FQs em amostras aquosas diversas, tais como esgoto sanitário , água de abastecimento, águas superficiais e esgoto sanitário de hospital. A maior parte dessas amostras ambientais é complexa e exige uma série de etapas de preparo, limpeza e pré-concentração; de maneira que, nos últimos anos, extensos esforços têm sido feitos para o desenvolvimento de novas técnicas de preparo de amostra que reduzam o tempo, trabalho, consumo de solvente e que permitam melhor desempenho do processo analítico. Nesse estudo foram desenvolvidos dois métodos de extração - a extração em fase sólida (SPE ) e a microextração por sorvente empacotado (MEPS) - sendo a separação, identificação e quantificação feitos por HPLC-MS/MS. Os métodos foram avaliados e validados segundo os parâmetros: precisão, exatidão, recuperação, linearidade, limite de detecção (LD), limite de quantificação (LQ), seletividade, efeito matriz, eficiência total do processo e robustez. Posteriormente, foi feita aplicação dos métodos desenvolvidos para investigação de FQs em águas superficiais e amostra de esgoto coletadas em diferentes pontos da cidade de São Carlos-SP. Os métodos apresentaram valores de recuperação maiores que 80% para as FQs estudadas, e valores de exatidão e precisão menores que 30% . A comparação entre as técnicas de extração desenvolvidas permitiu listar vantagens e desvantagens particulares de cada técnica. Além do menor consumo de solventes e volume de amostras, valores insignificantes de efeito matriz foram alcançados para a técnica MEPS; no entanto a SPE, devido ao seu maior fator de concentração, permitiu a quantificação de duas fluoroquinolonas em amostra de esgoto doméstico e detecção das mesmas em amostra de rio. / Antimicrobials, particularly the fluoroquinolones (FQs) class, are widely used in human and veterinary medicine. Particular attention must be given to the occurrence of these drugs in different environmental matrices, due to the potential spread of bacterial resistance. Effluents from industries, residential districts, hospitals and animal farms are the main sources of contamination by antibiotics. After ingestion, the antimicrobials are excreted in its unchanged form. Due to the low efficiency of conventional wastewater treatments, these antimicrobials are eventually released into the aquatic environment. Several methods have been developed for the determination of FQs in different water samples, such as municipal wastewater, tap water, river water, and hospital sewage. Most of these environmental samples is complex and requires a number of preparation steps, cleaning and preconcentration. For this reason, recently, extensive efforts have been made to develop new techniques for sample preparation in order to reduce: time, number of steps, solvent consumption and achieve better performance on the analytical process. This work describes the development of two methods of extraction - by solid phase extraction (SPE) and microextraction by packed sorbent (MEPS) - and separation, identification and quantification by HPLC-MS/MS. These methods were evaluated and validated by studying the following parameters: accuracy, precision, recovery, linearity, limit of detection (MDL), limit of quantification (MQL), selectivity, matrix effect, process efficiency and robustness. These methods were subsequently applied for FQs investigation in surface water and sewage sample collected at different points in the city of Sao Carlos/SP, Brazil. The methods recoveries achieved values greater than 80% for the studied FQS and the accuracy and precision values were satisfactory when compared to the values acceptable by regulatory agencies such as EPA and AOAC. A comparison between the extraction techniques developed allowed listing advantages and disadvantages of each particular technique. Besides the lowest solvent consumption and volume of samples, negligible values of matrix effects were achieved for MEPS technique. However, SPE, due to its higher pre-concentration, allowed the quantification of two fluoroquinolones in a sample of sewage and the detection in river sample.

A presença de antibióticos no ambiente evidencia o problema do descarte inadequado de resíduos farmacêuticos e da ineficiência dos atuais sistemas de tratamento de resíduos. Como consequência a essa contaminação há a possibilidade de resistência microbiana e de outros efeitos nocivos, ainda não completamente compreendidos, sobre a fauna e flora aquática. O presente trabalho teve como um dos objetivos desenvolver métodos de preparo de amostra e análise para avaliar o potencial de um reator anaeróbio de leito fixo para a remoção de sulfonamidas de matrizes complexas, além de investigar possíveis resíduos dessa classe em diversos compartimentos ambientais da cidade de São Carlos. Para isso, métodos utilizando extração em fase sólida (SPE) e cromatografia líquida (LC) foram desenvolvidos em associação à análise por espectrometria de massas. Os resultados mostraram que o reator utilizado consegue remover satisfatoriamente o composto investigado, podendo ser, futuramente, uma alternativa aos tratamentos convencionais. Tais resultados foram obtidos a partir do desenvolvimento e validação de um método utilizando detecção por um analisador híbrido do tipo quadrupolo-tempo de voo (SPE-LC-QTOF). Outro método, baseado em SPE-LC-QTRAP (analisador híbrido quadrupolo-aprisionador de íons linear), foi validado visando mostrar que existe contaminação por sulfonamidas e trimetoprima em águas de córregos coletadas em algumas regiões da cidade. Tal objetivo foi atingindo, permitindo inclusive a comparação entre as figuras de mérito obtidas durante a validação dos métodos, que indicou que os analisadores (e os sistemas utilizados, em geral) possuem diferenças significativas que influem em parâmetros como o efeito de matriz, os limites de quantificação e a sensibilidade.<br/> Paralelamente aos métodos convencionais, alternativas de preparo e análise que reduziam a necessidade de grandes volumes de amostra e solventes também foram desenvolvidos. A associação de técnicas miniaturizadas de preparo de amostra e análise permitiu que limites de detecção comparáveis aos dos métodos utilizando SPE fossem atingidos, utilizando, inclusive, o analisador do tipo tempo de voo. Dessa forma, um novo escopo de aplicações usufruindo das características deste último analisador poderá ser desenvolvido a partir da melhor pré-concentração proporcionada pelas estratégias de miniaturização estudadas. / The presence of antibiotics in the environment demonstrates the problem of improper drug disposal and inefficiency of the current water treatment systems. As a result of this contamination, there is the possibility of microbial resistance and other harmful effects, not totally understood, on the aquatic flora and fauna. The present study aimed to develop methods for sample preparation and analysis in order to evaluate the potential of an anaerobic fixed bed reactor for removing sulfonamides from complex matrices and, in addiction, to investigate the presence of this class of contaminants in various environmental compartments of São Carlos. For this, methods using solid phase extraction (SPE) and liquid chromatography (LC), were developed in association with the analysis by mass spectrometry . The results showed that the reactor used can satisfactorily remove the compound investigated and may be, in future, an alternative to conventional treatments. These results were obtained from the development and validation of a method based on solid phase extraction associated with liquid chromatography coupled to mass spectrometry using a hybrid quadrupole-time of flight (SPE-LC-QTOF) analyzer. Another method that was also developed and validated, based on SPE-LC-QTRAP (hybrid quadrupole-linear ion trap), was useful to show that there is contamination by sulfonamides and trimethoprim in water collected from rivers in some areas of the town. This objective was achieved, inclusive allowing the comparison between the figures of merit obtained during the methods validation, which indicated that the analyzers (and the systems used, in general) have significant differences which that affect parameters as matrix effect and quantification limits.<br/> In parallel with the conventional methods, alternatives of sample preparation and analysis that reduced the need of large volumes of sample and solvent were also developed.<br/> The association of miniaturized techniques of sample preparation and analysis allowed detection limits comparable to that of methods using SPE, even using small volumes of sample and solvent and a less sensitive mass analyzer. Thus, a new scope of applications, taking advantage of the characteristics of the QTOF, can be developed from the higher pre-concentration provided by the strategies studied in this work.

Atualmente, a demanda e a necessidade de metodologias analíticas e bioanalíticas que promovam análise rápida e seletiva tem impulsionado o constante desenvolvimento de sorventes para preparo de amostra e fases estacionárias para cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Desta maneira, esta tese tem por objetivo desenvolver materiais utilizando precursores de sílica com aplicação em preparo de amostra e suportes cromatográficos para cromatografia líquida de ultra alta eficiência (UHPLC). Foram sintetizadas e caracterizadas duas fases extratoras as quais tiveram sua aplicabilidade demonstrada na extração de fármacos em fluidos biológicos empregando a técnica de extração em fase sólida (SPE). A primeira metodologia desenvolvida foi a síntese de partículas de sílica empregando precursores de baixo custo (silicato de sódio) pelo método sil-gel. Após a funcionalização com grupamento C18, e caracterização da fase extratora, o material sintetizado foi aplicado em SPE off-line para a determinação de fluoxetina e seu metabólito, norfluoxetina, em plasma humano por HPLC-UV. O método desenvolvido foi validado e aplicado em amostra de plasma de pacientes sob tratamento de fluoxetina. Além disso, o sorvente desenvolvido apresentou resultados similares quando comparado com fases extratoras comerciais. O segundo método desenvolvido utilizou a técnica de impressão molecular (MIP) a qual tem se tornado uma fase extratora atrativa devido a sua maior seletividade em relação as fases típicas empregadas em SPE. Ao mesmo tempo, o uso de SPE online com MIP (MISPE) é uma alternativa atraente no preparo de amostra, pois é simples, diminui o tempo total da análise, necessita de pequena quantidade de amostra, e pode ser automatizado. Assim, MIP amino-funcionalizado pelo processo sol-gel utilizando ibuprofeno como template foi sintetizado. Para comparação, o polímero não impresso (NIP) foi preparado nas mesmas condições, sem a presença do template. As análises por cromatografia líquida foram realizadas utilizando uma coluna de extração MIP e uma coluna analítica em fase reversa configuradas para operar no modo SPE online por column switching. O método desenvolvido, MISPE-HPLC-UV, foi validado e aplicado na extração seletiva de cinco anti-inflamatórios não esteroidais (NSAIDs) em urina humana com um tempo total de análise de 22 minutos. Além dos materiais voltados para preparo de amostra, foi avaliado a síntese e caracterização de suporte cromatográfico baseado em sílica com diâmetro de partícula abaixo de 2 &micro;m com aplicabilidade em análises rápidas em cromatografia (UHPLC). Nesta vertente, partículas de sílica esférica não porosa (0,9 &micro;m) foram sintetizadas pelo método sol-gel com DPR abaixo de 10 %. As partículas foram funcionalizadas com o grupamento C18 (ODS) e submetidas posteriormente ao processo de endcapping (TMS) para operar em modo reverso. Métodos físico-químicos de caracterização foram utilizados para determinar a morfologia, área superficial e quantidade de carbono na superfície do material. Adicionalmente, as técnicas de infravermelho e ressonância magnética nuclear forneceram informações sobre a estrutura da sílica e das ligações após a funcionalização. A fase estacionária foi empacotada em uma coluna (40 mm x 0,25 mm) e a sua aplicabilidade foi avaliada em cromatografia líquida capilar (cLC). Apesar de não alcançar a eficiência ótima da separação cromatográfica devido a limitação instrumental, a fase estacionária sub 1 &micro;m apresenta potencial para separações rápidas sem perda de eficiência. / Currently, the demand and need for bioanalytical and analytical methodologies that promotes rapid and selective analysis has stimulated the development of sorbents for sample preparation and stationary phases for high performance liquid chromatography (HPLC). Therefore, this thesis aims to develop materials using silica precursors with application in sample preparation and chromatographic supports for ultra high performance liquid chromatography (UHPLC). Thus, in this study two sorbents were synthesized and characterized and their applicability was demonstrated in the extraction of drugs in biological fluids employing the solid phase extraction technique (SPE). The first method developed was the synthesis of silica particles employing low cost precursors (sodium silicate) using the sil-gel method. After functionalization with C18 group and characterization of the extraction phase, the synthesized material was applied to SPE off-line for the determination of fluoxetine and its metabolite, norfluoxetine, in human plasma by HPLC-UV. The method was validated and applied to plasma samples from patients treated with fluoxetine. Furthermore, the labmade sorbent presented similar results when compared with commercial ones. The second method developed used the molecular imprinting technique (MIP) that has become an attractive sorbent due to its greater selectivity over the typical phases employed in SPE. At the same time, the use of online SPE with MIP (MISPE) is an attractive alternative in sample preparation because it is simple, reduces the total time of analysis, needs little amount of sample and can be automated. Thus, MIP amino-functionalized by the sol-gel method using ibuprofen as template was synthesized. For comparison, the non-imprinted polymer (NIP) was prepared under the same conditions without the presence of template. LC analysis was performed using a MIP extraction column and a reverse phase analytical column in order to perform column switching on-line sample separation. The developed method, MISPE-HPLC-UV, was validated and applied to the selective extraction of five anti-inflammatory drugs (NSAIDs) in human urine with a total analysis time of 22 minutes. Moreover it was evaluated the synthesis and characterization of chromatographic support based on silica with particle diameter under 2 &micro;m with applicability in fast LC analysis (UHPLC). In this instance, spherical particles of non-porous silica (0.9 &micro;m) were synthesized by sol-gel method with RSD below 10 %. The particles were functionalized with the C18 group and submitted to the endcapping process with TMS to operate in reverse phase mode. Physico-chemical methods were used to determine the morphology, surface area and amount of carbon in the silica surface. Additionally, the infrared and nuclear magnetic resonance techniques provided information about the structure of silica and bonds after the functionalization step. The stationary phase was packed into a column (40 mm x 0.25 mm), and its applicability was evaluated in capillary liquid chromatography (cLC). Although optimum chromatographic efficiency was not achieved separation due to instrumental limitations, the sub 1 &micro;m stationary phase has potential for rapid separations without loss of efficiency.

177f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-04-03T15:12:44Z No. of bitstreams: 1 Tese - José Tiago P. Barbosa - Versão Digital.pdf: 2697646 bytes, checksum: 8a6596b96acedc91d9eedf51d2ff97e2 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-04-23T15:43:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - José Tiago P. Barbosa - Versão Digital.pdf: 2697646 bytes, checksum: 8a6596b96acedc91d9eedf51d2ff97e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-23T15:43:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - José Tiago P. Barbosa - Versão Digital.pdf: 2697646 bytes, checksum: 8a6596b96acedc91d9eedf51d2ff97e2 (MD5) Previous issue date: 2011 / CAPES / A soja é uma leguminosa que possui notável relevância no cenário internacional essencialmente em função de suas características funcionais e nutracêuticas. O consumo da soja é considerado benéfico não somente pela potencialidade nutricional associada, como também pelo efeito preventivo contra inúmeras doenças crônicas principalmente em virtude da presença de isoflavonas em sua constituição. O objetivo do trabalho consistiu no desenvolvimento de estratégias para a determinação da composição multielementar e do teor das isoflavonas daidzeína e genisteína em amostras de soja em grãos e derivados comercializadas/cultivadas nas cidades de Salvador e Barreiras, Bahia e Uberlândia, Minas Gerais. Para a avaliação multielementar foram propostos dois procedimentos: decomposição por via úmida assistida por radiação micro-ondas empregando ácidos diluídos (PAD) e decomposição utilizando combustão induzida por micro-ondas (MIC), empregando técnicas espectrométricas (ICP OES e ICP-MS) para detecção dos analitos. O procedimento de análise cromatográfica foi desenvolvido para a determinação de daidzeína e genisteína nas amostras estudadas empregando a técnica HPLC-DAD. Para o procedimento PAD foram avaliadas diferentes concentrações de HNO3 (2,1 – 14,5 mol L-1) utilizando H2O2 como agente oxidante auxiliar para a decomposição de aproximadamente 250 mg de amostra. A eficiência de decomposição para as diferentes concentrações ácidas foi avaliada considerando os parâmetros acidez e teor de carbono residual e percentual de recuperação dos analitos, de modo que a concentração de 2,1 mol L-1 em HNO3 foi selecionada. O procedimento de decomposição empregando MIC permitiu a decomposição de uma massa de amostra de 400 mg, utilizando como solução absorvedora HNO3 a 6,0 mol L-1 para a determinação multielementar. Para a determinação dos halogênios Cl, Br e I, foi utilizada como solução absorvedora NH4OH a 100 mmol L-1. A exatidão dos procedimentos PAD e MIC foi avaliada com material de referência certificado (NIST-1568a) e o desempenho quanto à precisão e LOQ foi também avaliado. Estes procedimentos se mostraram adequados para a determinação multielementar nas amostras sendo considerados alternativas promissoras, devido à minimização do consumo de reagentes e de geração de efluentes, de acordo com os princípios da química verde. Na determinação das isoflavonas, foi proposto um procedimento de análise cromatográfica empregando-se extração acelerada (ASE) com solvente (metanol) e posterior separação e detecção destes analitos por HPLC-DAD utilizando os solventes acetonitrila e ácido acético em eluição isocrática. Para a validação do método foram considerados os parâmetros: seletividade, linearidade, precisão, limites de detecção e quantificação. Os resultados obtidos estiveram nas faixas: daidzeína (10,3 a 34,0 μg g-1) e genisteína (18,5 a 77,8 μg g-1). Este procedimento se mostrou adequado para a identificação e quantificação destas isoflavonas nas amostras. O presente trabalho contribuiu para traçar um perfil preliminar das amostras de soja em grãos e derivados em termos de micronutrientes, contaminantes e as isoflavonas daidzeína e genisteína. / Salvador

Submitted by Cibele Nogueira (cibelenogueira@ufgd.edu.br) on 2016-04-15T19:23:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) LIRIANAROVEDA.pdf: 919495 bytes, checksum: d3b65b8f908aa28f5ead2a3fc71e4179 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T19:23:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) LIRIANAROVEDA.pdf: 919495 bytes, checksum: d3b65b8f908aa28f5ead2a3fc71e4179 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / The mineral content of vegetable oils is an important information to evaluate the quality of these products, since the presence of metals in oily matrices can catalyze oxidation reactions of fatty acids and accelerate the degradation processes. In this study, analytical methods for the determination of magnesium by flame atomic absorption spectrometry in vegetable oil samples were developed based on emulsions and microemulsions procedures for sample preparation. The solutions were prepared with 0.1000 g of sunflower, canola, jatropha and crambe oils samples in ethanol + Triton X-100 and n-butanol + Triton X-100 for emulsion and microemulsions, respectively. To compensate interferences from matrix effects, calibration method based on internal standardization using Cd, Co and Cu were evaluate as possible internal standards (PI). Best results were obtained using Co or Cu as internal standard, with linearity (R> 0.9972) and relative standard deviations less than 3.6%. Limits of quantification of 0,30 μg g-1 and 0.49 μg g-1 Mg were obtained by calibration curves with aqueous solution with internal standardization using Co and Cu, respectively. The accuracy of the method was checked by recovery test using the sunflower oil sample prepared by proposed procedures (emulsion and microemulsion), and the values varied from 98.4 to 106.6% with Co as IS and from 93.9 to 106.9% with Cu as IS. Statistical tests were used to compare the content of Mg and showed that the results obtained in the emulsions and microemulsions procedures using internal standardization calibration with Co and Cu as IS were in agreement at 95% confidence. The sample preparation proposed based on microemulsions and emulsions of vegetable oils using internal standardization calibration method is a simple and efficient strategy to evaluate the quality of vegetable oils concerning the determination of Mg by F AAS. / A composição mineral de óleos vegetais é uma importante informação para avaliar a qualidade destes produtos, uma vez que a presença de metais em matrizes oleosas pode catalisar reações de oxidação de ácidos graxos e acelerar os processos de degradação. Neste estudo foram desenvolvidos métodos analíticos para a determinação de Mg por espectrometria de absorção atômica em chama em amostras de óleo vegetal utilizando o procedimento de preparo de amostra por emulsões e microemulsões. As emulsões foram preparadas com 0,1000 g de amostra de óleo de girassol, canola, pinhão-manso e crambe em meio de etanol + Triton X-100 e as microemulsões em meio de n-butanol + Triton X-100. Para compensar as interferências provocadas por efeitos de matriz foi proposto o método de calibração por padronização interna e Cd, Co e Cu foram avaliados como possíveis padrões internos (PI). Os melhores resultados foram obtidos utilizando Co ou Cu como padrão interno, com linearidade (R > 0,9972) e desvios padrão relativos inferiores a 3,6%. Limites de quantificação de 0,30 μg g-1 e 0,49 μg g-1 Mg foram obtidos com a calibração por padronização interna em meio aquoso utilizando Co e Cu, respectivamente. A exatidão dos métodos foi avaliada por meio de testes de adição e recuperação de analito utilizando a amostra de óleo de girassol preparada pelos dois procedimentos (emulsão e microemulsão) alternativos, e os valores obtidos apresentaram intervalo entre 98,4 – 106,6% com Co como PI e 93,9 – 106,9% com Cu como PI. Testes estatísticos utilizados para comparação dos teores de Mg demonstraram que os resultados obtidos nas emulsões e microemulsões por padronização interna com Co e Cu foram concordantes ao nível de 95% de confiança. A proposta de preparo de amostra por emulsões e microemulsões de óleos vegetais utilizando o método de calibração com padronização interna mostrou ser uma estratégia simples e eficiente para avaliar a qualidade de óleos vegetais quanto a concentração de Mg determinada por F AAS.

Atualmente, a demanda e a necessidade de metodologias analíticas e bioanalíticas que promovam análise rápida e seletiva tem impulsionado o constante desenvolvimento de sorventes para preparo de amostra e fases estacionárias para cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Desta maneira, esta tese tem por objetivo desenvolver materiais utilizando precursores de sílica com aplicação em preparo de amostra e suportes cromatográficos para cromatografia líquida de ultra alta eficiência (UHPLC). Foram sintetizadas e caracterizadas duas fases extratoras as quais tiveram sua aplicabilidade demonstrada na extração de fármacos em fluidos biológicos empregando a técnica de extração em fase sólida (SPE). A primeira metodologia desenvolvida foi a síntese de partículas de sílica empregando precursores de baixo custo (silicato de sódio) pelo método sil-gel. Após a funcionalização com grupamento C18, e caracterização da fase extratora, o material sintetizado foi aplicado em SPE off-line para a determinação de fluoxetina e seu metabólito, norfluoxetina, em plasma humano por HPLC-UV. O método desenvolvido foi validado e aplicado em amostra de plasma de pacientes sob tratamento de fluoxetina. Além disso, o sorvente desenvolvido apresentou resultados similares quando comparado com fases extratoras comerciais. O segundo método desenvolvido utilizou a técnica de impressão molecular (MIP) a qual tem se tornado uma fase extratora atrativa devido a sua maior seletividade em relação as fases típicas empregadas em SPE. Ao mesmo tempo, o uso de SPE online com MIP (MISPE) é uma alternativa atraente no preparo de amostra, pois é simples, diminui o tempo total da análise, necessita de pequena quantidade de amostra, e pode ser automatizado. Assim, MIP amino-funcionalizado pelo processo sol-gel utilizando ibuprofeno como template foi sintetizado. Para comparação, o polímero não impresso (NIP) foi preparado nas mesmas condições, sem a presença do template. As análises por cromatografia líquida foram realizadas utilizando uma coluna de extração MIP e uma coluna analítica em fase reversa configuradas para operar no modo SPE online por column switching. O método desenvolvido, MISPE-HPLC-UV, foi validado e aplicado na extração seletiva de cinco anti-inflamatórios não esteroidais (NSAIDs) em urina humana com um tempo total de análise de 22 minutos. Além dos materiais voltados para preparo de amostra, foi avaliado a síntese e caracterização de suporte cromatográfico baseado em sílica com diâmetro de partícula abaixo de 2 &micro;m com aplicabilidade em análises rápidas em cromatografia (UHPLC). Nesta vertente, partículas de sílica esférica não porosa (0,9 &micro;m) foram sintetizadas pelo método sol-gel com DPR abaixo de 10 %. As partículas foram funcionalizadas com o grupamento C18 (ODS) e submetidas posteriormente ao processo de endcapping (TMS) para operar em modo reverso. Métodos físico-químicos de caracterização foram utilizados para determinar a morfologia, área superficial e quantidade de carbono na superfície do material. Adicionalmente, as técnicas de infravermelho e ressonância magnética nuclear forneceram informações sobre a estrutura da sílica e das ligações após a funcionalização. A fase estacionária foi empacotada em uma coluna (40 mm x 0,25 mm) e a sua aplicabilidade foi avaliada em cromatografia líquida capilar (cLC). Apesar de não alcançar a eficiência ótima da separação cromatográfica devido a limitação instrumental, a fase estacionária sub 1 &micro;m apresenta potencial para separações rápidas sem perda de eficiência. / Currently, the demand and need for bioanalytical and analytical methodologies that promotes rapid and selective analysis has stimulated the development of sorbents for sample preparation and stationary phases for high performance liquid chromatography (HPLC). Therefore, this thesis aims to develop materials using silica precursors with application in sample preparation and chromatographic supports for ultra high performance liquid chromatography (UHPLC). Thus, in this study two sorbents were synthesized and characterized and their applicability was demonstrated in the extraction of drugs in biological fluids employing the solid phase extraction technique (SPE). The first method developed was the synthesis of silica particles employing low cost precursors (sodium silicate) using the sil-gel method. After functionalization with C18 group and characterization of the extraction phase, the synthesized material was applied to SPE off-line for the determination of fluoxetine and its metabolite, norfluoxetine, in human plasma by HPLC-UV. The method was validated and applied to plasma samples from patients treated with fluoxetine. Furthermore, the labmade sorbent presented similar results when compared with commercial ones. The second method developed used the molecular imprinting technique (MIP) that has become an attractive sorbent due to its greater selectivity over the typical phases employed in SPE. At the same time, the use of online SPE with MIP (MISPE) is an attractive alternative in sample preparation because it is simple, reduces the total time of analysis, needs little amount of sample and can be automated. Thus, MIP amino-functionalized by the sol-gel method using ibuprofen as template was synthesized. For comparison, the non-imprinted polymer (NIP) was prepared under the same conditions without the presence of template. LC analysis was performed using a MIP extraction column and a reverse phase analytical column in order to perform column switching on-line sample separation. The developed method, MISPE-HPLC-UV, was validated and applied to the selective extraction of five anti-inflammatory drugs (NSAIDs) in human urine with a total analysis time of 22 minutes. Moreover it was evaluated the synthesis and characterization of chromatographic support based on silica with particle diameter under 2 &micro;m with applicability in fast LC analysis (UHPLC). In this instance, spherical particles of non-porous silica (0.9 &micro;m) were synthesized by sol-gel method with RSD below 10 %. The particles were functionalized with the C18 group and submitted to the endcapping process with TMS to operate in reverse phase mode. Physico-chemical methods were used to determine the morphology, surface area and amount of carbon in the silica surface. Additionally, the infrared and nuclear magnetic resonance techniques provided information about the structure of silica and bonds after the functionalization step. The stationary phase was packed into a column (40 mm x 0.25 mm), and its applicability was evaluated in capillary liquid chromatography (cLC). Although optimum chromatographic efficiency was not achieved separation due to instrumental limitations, the sub 1 &micro;m stationary phase has potential for rapid separations without loss of efficiency.

Técnicas modernas de preparo de amostra têm sido utilizadas na determinação de diferentes classes de compostos em diversos tipos de matrizes. Essas técnicas podem ser divididas em dois grandes grupos, as baseadas em solvente e as baseadas sorvente, foco do trabalho. Dentre os materiais sorventes mais estudados atualmente, os derivados de grafeno têm se destacado devido a suas propriedades físico-químicas favoráveis para realizar sorção com uma grande variedade de compostos de interesse. Por isso, no presente trabalho são apresentadas possibilidades de utilização de materiais baseados em grafeno nas seguintes técnicas de preparo de amostras: microextração por sorvente empacotado (MEPS), extração \"\"on-line\"\" e extração sortiva em barra de agitação (SBSE). Para a técnica MEPS, foi realizado a síntese de óxido de grafeno e grafeno suportados por ligação covalente em aminopripil sílica. Esses materiais foram empregados como sorventes para determinação de parabenos em amostras de água. O método desenvolvido apresentou limites de quantificação (LOQ) que variaram de <a name=\"_Hlk498351551\">0,2 a 0,3 &mu;g/L, coeficientes de variação (CV) &lt; 19,2% e exatidão de 82,3 a 119,2%. Os materiais utilizados na técnica MEPS também foram utilizados para empacotar colunas de extração \"on-line\" e realizar uma comparação entre as fases sintetizadas. O método de extração \"on-line\" apresentou LOQ de 0,5 &mu;g/L, exatidão de 88,2 à 107,2 e CV &lt; 16%. A comparação entre as colunas de extração empacotadas com o grafeno e seu óxido suportados na aminopropil sílica mostrou que o grafeno suportado na sílica apresenta maior retenção para os parabenos mais apolares. Com relação ao desenvolvimento de barras de SBSE revestidas com grafeno, o método desenvolvido empregando as barras de SBSE apresentou valores de LOQ que variaram de 2 à 8 &mu;g/L, exatidão de 81,9 à 126,3% e CV &lt; 30%. Além disso, avaliou-se o uso do grafeno e óxido de grafeno ligado a sílica com grupamentos amino variando algumas condições de síntese e testando esses materiais para analitos das classes das triazinas, sulfonamidas e anti-inflamatórios não esteroidais. Também são apresentados testes iniciais realizados para um novo modo de extração proposto, similar a técnica SBSE, avaliando a extração de parabenos e anti-inflamatórios não esteroidais. / Modern sample preparation techniques have been applied to the determination of different compounds class in several matrices. These techniques might be divided into two groups, solvent and sorbent based, the last being the goal of this work. Nowadays, among the most studied materials the graphene based ones has been highlighted due to its physical chemical properties favorable to sorption process of a variety of interested compounds. The present work shows possibilities to employ graphene based materials in the follow sample preparation techniques: microextraction by packed sorbent (MEPS), \"on-line\" extraction, and stir bar sorptive extraction (SBSE). For MEPS, the materials graphene oxide and graphene supported on aminopropyl silica through covalent bounds were synthesized. These materials were employed as sorbent to determine parabens in water samples. The developed method showed limits of quantification (LOQ) ranging from 0,2 a 0,3 &mu;g/L, coefficients of variation (CV) &lt; 19,2% and accuracy ranging from 82,3 à 119,2%. The synthetized materials used in MEPS were also used and compared to an \"on-line\" method employing an extraction column packed with them. The \"on-line\" method showed LOQ of 0,5 &mu;g/L, accuracy ranging from 88,2 to 107,2 and CV &lt; 16%. The comparison between packed column with graphene and graphene oxide supported on aminopropyl silica showed that graphene had a higher retention for parabens with high Log Kow. The method developed with SBSE bars coated with graphene showed LOQ ranging from 2 to 8 &mu;g/L, accuracy ranging from 81,9 to 126,3% and CV &lt; 30%. Moreover, the employment of graphene oxide and graphene synthetized by changing some synthesis conditions and testing these materials to extract triazines, sulfonamides, and non-steroidal anti-inflammatory drugs was also evaluated. In addition, are presented the preliminary tests regarding to a new extraction mode, similar to SBSE. These tests were done for parabens and non-steroidal anti-inflammatory drugs.