The patients' health under treatment by Parenteral Nutrition (PN) is directly associated to the quality of the solutions used during the procedures and thus, a rigorous quality control is necessary. Among possible contaminants, toxic metaIs like cadmium and lead, found in constituents of contaimers, raw materiaIs and manufacturing procedures of the pharmaceutical products may contaminate PN solutions. The development of appropriate methodologies to the quantification of these metaIs is of great importance. The PN solutions are shared according the volume in two groups, Small Parenteral Volume (SPV) constituted basicaUy by saline solutions and Large Parenteral Volume (LPV)- To verify the presence of metallic contaminants in the solutions of PN through voltammetric determinations, after sample pretreatment. - To investigate the interaction of cadmium and lead with some quantification of the amino acids alanine, glycine, serine, methionine, threonine, histidine, phenylalanine, glutamic acid and aspartic acid in aqueous solutions and in PN solutions. Additionally, the interaction of amino acids in aqueous solutions and commercial solutions ofPN. The study was divided in three parts. In the first, different types of samples pretreatments of PN solutions were investigated to enable voltammetric determinations. In the second, the interaction of cadmium and lead with some amino acids in aqueous solutions was studied by using high performance liquid chromatography (HPLC) with fluorimetric detection. In the third, the HPLC methodology was applied to PN samples. Voltammetric determination of zinc, cadmium, lead and copper in SPV solutions, was also investigated by solid phase extraction in columns filled with polyethylene powder. This pretreatment allowed the separation and preconcentration of the metaIs with good preconcentration factors, limits of detection by ng L-I, recoveries around 100% and relative standard deviations up to 8%. For LPV solutions, the determination of zinc, cadmium, lead and copper by anodic stripping voltammetry (ASV) was possible after sample pretreatment with ultraviolet (UV) or microwave (MW) irradiations. The concentrations determined by ASV, after UV or MW irradiations ranged from 16,9 to 260 ~g L-I for zinc; 0,68 to 4,44 ~g L-I for cadmium; 0,53 to 16,8 ~g L-I for lead and 0,95 to 40,8 ~g L-I for copper. Relative standard deviation ranged from O, 5-10%. The HPLC system with gradient elution, post-column derivatization and fluorimetric detection was appropriated for the separation and quantification of the amino acids alanine, glycine, serine, methionine, threonine, histidine, phenylalanine, glutamic acid and aspartic acid in aqueous solutions and in PN solutions. Additionally, the interaction of cadmium and lead with the amino acids was also investigated through the chromatographic signals with and without the metaIs. For the aqueous solutions, the order of interaction metal - amino acid agreed with the complex constants of formation. On the other hand, for PN samples the results were different from the obtained in aqueous solutions. / A saúde de pacientes sob tratamento de Nutrição Parenteral (NP) está diretamente associada à qualidade das soluções utilizadas durante os procedimentos e, assim, um controle de qualidade rigoroso se faz necessário. Dentre os possíveis contaminantes, estão metais tóxicos como cádmio e chumbo, constituintes dos recipientes e tampas ou presentes na matéria-prima dos produtos farmacêuticos. Desta forma, o desenvolvimento de metodologias adequadas à quantificação destes metais é de grande importância. As soluções de NP são divididas em dois grupos de acordo com o volume, soluções de NP de pequeno volume e de grande volume. Neste trabalho objetivou-se: - Verificar a presença de contaminantes metálicos em soluções de NP através de determinações voltamétricas, com o desenvolvimento de pré-tratamentos das amostras. - Investigar a interação do Cd e Pb com alguns aminoácidos em soluções aquosas e soluções de NP comerciais. A metodologia estudada foi dividida em três partes. Na primeira, foram investigados diferentes tipos de pré-tratamentos das amostras de NP, a fim de tornar possível a determinação voltamétrica. Na segunda, estudou-se a interação do Cd e Pb com alguns aminoácidos em soluções aquosas, bem como da utilização da cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) com detecção por fluorescência. Na terceira etapa, aplicou-se o sistema HPLC da etapa 2 em amostras de NP. Para a determinação voltamétrica de zinco, cádmio, chumbo e cobre em amostras de NP de pequeno volume, foi utilizada a extração em fase sólida com colunas de polietileno. O uso deste pré-tratamento permitiu a separação e pré-concentração dos metais com bons fatores de pré-concentração, limites de detecção da ordem de ng L-1, recuperações próximas a 100% e desvios padrões em torno de 8%. Para as soluções de NP de grande volume, a determinação de zinco, cádmio, chumbo e cobre por ASV foi possível após o pré-tratamento com irradiação ultravioleta (UV) ou microondas (MW) sob condições otimizadas. As concentrações determinadas por ASV, após a otimização dos procedimentos com irradiação UV ou MW foram de: 16,9 a 260 μg L-1 para zinco; 0,68 a 4,44 μg L-1 para cádmio; 0,53 a 16,8 μg L-1 para chumbo e 0,95 a 40,8 μg L-1 para cobre e os desvios padrões de 0, 5-10%. O sistema de HPLC com eluição por gradiente, derivação pós-coluna e detecção por fluorescência mostrou-se adequado na separação e quantificação dos aminoácidos alanina, glicina, serina, metionina, treonina, histidina, fenilalanina, ácido glutâmico e ácido aspártico em soluções aquosas e em soluções de NP. Além disso, a interação de cádmio e chumbo com os aminoácidos foi investigada através da redução de seus sinais cromatográficos na presença dos referidos metais. Para as soluções aquosas, a ordem de interação metal aminoácido concordou com as constantes de formação de complexos. Já para as soluções de NP, os resultados foram diferentes dos obtidos em soluções aquosas.

Orientador: Ademir dos Santos / Co-orientadora: Luciana Camargo de Oliveira / Banca: André Gustavo Ribeiro Mendonça / Banca: Gustavo Rocha de Castro / Banca: Marcos Fernando de Souza Teixeira / Banca: Maria Olimpia de Oliveira Rezende / Resumo: Desde o final dos anos 80, a questão do comportamento do mercúrio no ambiente amazônico e sua toxicidade vêm sendo discutidos por pesquisadores brasileiros e estrangeiros na tentativa de se determinar o verdadeiro risco que este elemento apresenta para o ecossistema. Embora muitos avanços tenham sido obtidos num intenso esforço de três décadas, a ausência de um grande programa de mapeamento e monitoramento da contaminação por mercúrio em todo território amazônico dificulta a precisa determinação dos caminhos que este metal percorre antes de constituir um perigo ao ser humano. No ambiente aquático, o mercúrio pode ser metilado por processos biológicos e/ou químicos. Dentre as espécies de mercúrio, o metilmercúrio (MeHg) é a mais tóxica, o que se deve a sua elevada estabilidade, solubilidade lipídica e propriedades iônicas que lhe permite atravessar membranas de organismos vivos. A metilação do mercúrio e o subsequente acúmulo na biota é maior no ambiente aquático que no terrestre e pode ser considerada a etapa chave para o entendimento do ciclo do Hg. O interesse no estudo ecotoxicológico do MeHg se deve principalmente ao fato de ser uma neurotoxina, tendo a tendência de bioacumular e biomagnificar, tornando-se um risco para a saúde humana. A principal via de contaminação nos seres humanos é através da ingestão de alimentos, principalmente peixes. Neste trabalho, foi realizado um estudo na região no do rio Madeira na área de influência da Usina Hidrelétrica de Jirau, determinando a concentração de mercúrio total e orgânico em amostras de água, solo e sedimento, e verificou-se que tais valores estão abaixo dos níveis preconizados pela legislação brasileira, não evidenciando contaminação pontual deste metal na bacia antes do enchimento do lago. Além disso, estudou-se a formação do MeHg utilizando águas, solos e sedimentos provenientes de três bacias ... / Abstract: Since the end of the 1980s, the behavior of mercury in the Amazonian environment, as well as its potential toxicity, has been investigated by scientists from both Brazil and elsewhere in order to try to determine the true risks that this element poses to the ecosystem and human health. Despite substantial advances over three decades, the absence of adequate mapping and monitoring of mercury contamination throughout the Amazon region has hindered identification of the precise routes by which the metal is transported before it could constitute a hazard to humans. In the aquatic environment, mercury can be methylated in biological and chemical processes. Amongst the various mercury species, methylmercury (MeHg) is the most toxic, due to its high stability, lipid solubility, and ionic properties, which enable it to traverse the membranes of living organisms. The methylation of mercury and its subsequent accumulation in biota is greater in the aquatic than in the terrestrial environment, and it is vital to understand this key step in the Hg cycle. Interest in ecotoxicological studies of MeHg is largely driven by the fact that the compound is a neurotoxin that can become bioaccumulated and biomagnified, and therefore represent a threat to human health. The main route for human uptake of MeHg is through the ingestion of foods, especially fish. The present work concerns a study of a region of the Madeira River influenced by the Jirau hydroelectric facility. The concentrations of total and organic mercury were determined in samples of water, soil, and sediment. The values obtained were below the permissible levels established by Brazilian legislation, and there was no evidence of contamination in the river basin due to emissions of mercury from point sources, prior to filling of the reservoir. Investigation was also made of the formation of MeHg, employing water, soil, and sediment obtained from three basins ... / Doutor

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-01Bitstream added on 2015-03-03T12:07:03Z : No. of bitstreams: 1 000795671_20160821.pdf: 721307 bytes, checksum: 7c0b1ee81748d2373add262929c0759e (MD5) Bitstreams deleted on 2016-08-22T16:41:52Z: 000795671_20160821.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-08-22T16:42:30Z : No. of bitstreams: 1 000795671.pdf: 2066497 bytes, checksum: 74f68f5bb7a4ba785eb3b376c7185a0d (MD5) / Desde o final dos anos 80, a questão do comportamento do mercúrio no ambiente amazônico e sua toxicidade vêm sendo discutidos por pesquisadores brasileiros e estrangeiros na tentativa de se determinar o verdadeiro risco que este elemento apresenta para o ecossistema. Embora muitos avanços tenham sido obtidos num intenso esforço de três décadas, a ausência de um grande programa de mapeamento e monitoramento da contaminação por mercúrio em todo território amazônico dificulta a precisa determinação dos caminhos que este metal percorre antes de constituir um perigo ao ser humano. No ambiente aquático, o mercúrio pode ser metilado por processos biológicos e/ou químicos. Dentre as espécies de mercúrio, o metilmercúrio (MeHg) é a mais tóxica, o que se deve a sua elevada estabilidade, solubilidade lipídica e propriedades iônicas que lhe permite atravessar membranas de organismos vivos. A metilação do mercúrio e o subsequente acúmulo na biota é maior no ambiente aquático que no terrestre e pode ser considerada a etapa chave para o entendimento do ciclo do Hg. O interesse no estudo ecotoxicológico do MeHg se deve principalmente ao fato de ser uma neurotoxina, tendo a tendência de bioacumular e biomagnificar, tornando-se um risco para a saúde humana. A principal via de contaminação nos seres humanos é através da ingestão de alimentos, principalmente peixes. Neste trabalho, foi realizado um estudo na região no do rio Madeira na área de influência da Usina Hidrelétrica de Jirau, determinando a concentração de mercúrio total e orgânico em amostras de água, solo e sedimento, e verificou-se que tais valores estão abaixo dos níveis preconizados pela legislação brasileira, não evidenciando contaminação pontual deste metal na bacia antes do enchimento do lago. Além disso, estudou-se a formação do MeHg utilizando águas, solos e sedimentos provenientes de três bacias da região amazônica (águas claras – rio Tocantins GO, águas brancas – rio Madeira RO e águas escuras – rio Negro AM), na presença de Hg0 e Hg2+ ao longo de 25 dias, analisando pH, condutividade, potencial redox (EH) e oxigênio dissolvido (OD), verificando uma relação inversamente proporcional entre formação de mercúrio orgânico e os parâmetros medidos durante o estudo. / Since the end of the 1980s, the behavior of mercury in the Amazonian environment, as well as its potential toxicity, has been investigated by scientists from both Brazil and elsewhere in order to try to determine the true risks that this element poses to the ecosystem and human health. Despite substantial advances over three decades, the absence of adequate mapping and monitoring of mercury contamination throughout the Amazon region has hindered identification of the precise routes by which the metal is transported before it could constitute a hazard to humans. In the aquatic environment, mercury can be methylated in biological and chemical processes. Amongst the various mercury species, methylmercury (MeHg) is the most toxic, due to its high stability, lipid solubility, and ionic properties, which enable it to traverse the membranes of living organisms. The methylation of mercury and its subsequent accumulation in biota is greater in the aquatic than in the terrestrial environment, and it is vital to understand this key step in the Hg cycle. Interest in ecotoxicological studies of MeHg is largely driven by the fact that the compound is a neurotoxin that can become bioaccumulated and biomagnified, and therefore represent a threat to human health. The main route for human uptake of MeHg is through the ingestion of foods, especially fish. The present work concerns a study of a region of the Madeira River influenced by the Jirau hydroelectric facility. The concentrations of total and organic mercury were determined in samples of water, soil, and sediment. The values obtained were below the permissible levels established by Brazilian legislation, and there was no evidence of contamination in the river basin due to emissions of mercury from point sources, prior to filling of the reservoir. Investigation was also made of the formation of MeHg, employing water, soil, and sediment obtained from three basins in the Amazon region, characterized by the presence of clear water (Tocantins River in Goiás State), white water (Madeira River in Rondônia), and black water (Negro River in Amazônia). The experiments were performed over a period of 25 days, using Hg0 and Hg2+, with measurement of pH, conductivity, redox potential (EH), and dissolved oxygen (DO). Inversely proportional relationships were observed between the formation of organic mercury and the measured parameters.