A dipirona sódica em associação com o cloridrato de papaverina é usada como medicamento analgésico e antiespasmódico. O objetivo desta pesquisa foi o desenvolvimento e validação de métodos analíticos para a determinação de dipirona sódica e cloridrato de papaverina em preparações farmacêuticas. A solução oral contendo dipirona sódica isolada e a solução oral contendo a associação de dipirona sódica e cloridrato de papaverina foram determinadas por cromatografia líquida de alta eficiência, com as condições padronizadas: Coluna cromatográfica: Supelcosil C18 - LCPH (250 mm X 4,6 mm, 5µm) Supelco e pré coluna C -18 (20 X 4,6 mm, 5µm) Supelco, fase móvel: água: acetonitrila: metanol (70: 20: 10) trietilamina 0,3% e pH: 3,0 ajustado com ácido ortofosfórico, vazão de 0,7 mL/min e detecção no UV a 254 nm. Para a solução injetável contendo cloridrato de papaverina foi padronizado e validado o método por cromatografia líquida de alta eficiência, empregando coluna cromatográfica Merck LiChrospher® 100 RP - 18 (125 X 4,6 mm, 5µm), fase móvel: água : acetonitrila : metanol ( 70 : 20 : 10 ) trietilamina 0,3% e pH: 3,0 ajustado com ácido ortofosfórico, vazão: 1,0 mL/min e detecção no UV a 254 nm. Para a determinação simultânea de dipirona sódica e cloridrato de papaverina em solução oral, foi desenvolvida uma nova metodologia utilizando espectrofotometria na região do ultravioleta (UV) e calibração multivariada. Neste sistema, utilizou-se a faixa de leitura: 210 a 300 nm (passo 0,5 nm) e metanol como solvente. A calibração foi feita com 25 soluções nas concentrações de 15,0 a 35,0 µg/mL para a dipirona sódica e de 0,5 a 1,5 µg/mL para o cloridrato de papaverina. As curvas de calibração foram lineares. Os excipientes das amostras não interferiram nas metodologias. Foram apresentados adequados resultados de desvio padrão e média de recuperação. Os métodos propostos mostraram especificidade, precisão e exatidão para a determinação de dipirona sódica e cloridrato de papaverina em formulações farmacêuticas. / Dipyrone sodium and papaverine hydrochloride are used as an analgesic and antispasmodic drugs. The objective of this study was to develop and validate analytical methods for determination of dipyrone sodium and papaverine hydrochloride in pharmaceutical preparations. The commercial formulations with dipyrone hydrochloride alone and its combination with papaverine hydrochloride were analysed by liquid chromatography. A Supelcosil C18 - LCPH column (250 X 4.6 mm, 5µm) Supelco and a mobile phase constituted by water: acetonitrile: methanol (70:20:10), with 0.3% of triethylamine and pH adjusted to 3.0 with phosphoric acid were used. The flow rate was 0.7 mL/min and UV detection at 254 nm. The injection formulation with papaverine hydrochloride was analysed by a high performance liquid chromatographic method. The method was standardized and validated using a Merck LiChrospher® 100 RP 18 column (125 X 4.6 mm, 5µm) and a mobile phase constituted of water: acetonitrile: methanol (70:20:10), with 0.3% of triethylamine and pH adjusted to 3.0 with phosphoric acid. The flow rate was 1.0 mL/min and UV detection at 254 nm. The same oral solution with the combination of dipyrone sodium and papaverine hydrochloride was also quantified by UV spectrophotometry using multivariate calibration, in the range of 210 to 300 nm. The calibration set was constructed with twenty-five solutions in the concentration ranges from 15.0 to 35.0 µg mL-1 for dipyrone sodium and 0.5 to 1.5 µg mL-1 for papaverine hydrochloride in methanol. The results show that the methods presented good relative standard deviation and good recovery values. The obtained data indicates specificity, precision and accuracy of the proposed methods for the simultaneous determination of dipyrone sodium and papaverine hydrochloride in pharmaceutical formulations.

As hiperpigmentações da pele são devidas à abundante produção de melanina pelos melanócitos, sejam estes em número normal ou aumentado. Várias formulações cosméticas e medicamentosas têm sido produzidas nas formas de géis e cremes contendo hidroquinona como único princípio ativo, sendo de forma industrializada e manipulada. Conseqüentemente é necessário o desenvolvimento e validação de metodologias analíticas para determinações quantitativas da hidroquinona nos produtos comercializados a fim de ter métodos confiáveis, de baixo custo e de pouco impacto ambiental. Os objetivos da pesquisa foram caracterizar a hidroquinona matéria-prima para garantir seu uso nas formulações farmacêuticas bem como determiná-la quantitativamente em formulações cosméticas e medicamentos nas formas de géis e cremes. As metodologias propostas foram espectrofotometria derivada no UV e cromatografia líquida de alta eficiência. O método espectrofotométrico no UV derivado foi validado utilizando H2SO4 0,1 N como solvente, as leituras foram feitas a 302,0 nm na derivada de primeira ordem. O coeficiente de correlação foi de 0,9999; a média dos teores de hidroquinona nos géis e cremes foi de 101,7 e 97,6% respectivamente e as médias dos desvios padrões relativos de 0,839% para géis e 0,878% para cremes. A determinação pelo método cromatográfico, foi realizada utilizando uma coluna LiChrospher® 100 RP-18 (5 µm), fase móvel constituída por metanolágua (80:20 v/v), vazão de 1,0 mL/min e detecção UV a 289 nm. O coeficiente de correlação foi de 0,9999; a média dos teores de hidroquinona nos géis e cremes foi de 102,2 e 98,4% respectivamente e as médias dos desvios padrões relativos de 0,882% para géis e 1,252% para cremes. Os resultados das precisões e teores de hidroquinona foram tratados estatisticamente (testes de F e t respectivamente), e não se observou diferença significativa nos dois métodos propostos para um nível de confiança de 95%. / The excessive pigmentation of skin is due to abundant production of melanin by melanocytes located in the skin epidermal layers. Several cosmetic and pharmaceutical formulations had been industrialized as well as compounded in pharmacy such as gel and creams containing hydroquinone as a unique active ingredient. The quantitative determination of hydroquinones present in these formulations necessitates validated analytical methods that are reliable, economical and ecologically favorable. The objectives of this research were characterization of hydroquinone raw material to assure its use in pharmaceutical and cosmetic preparations as well as its quantitative determination in gel and cream formulations. A first derivative UV spectrophotometric and a high-performance liquid-chromatographic method are proposed. The UV first derivative spectrophotometric method was validated using H2SO4 0.1 N as solvent and absorptions were taken at 302.0 nm. The linearity data showed a correlation coefficient of 0.9999. The mean hydroquinone content of gels and creams were 101.7 and 97.6% with mean relative standard deviations of 0.839 and 0.878% respectively. The chromatographic method was validated using LiChrospher®, 100 RP-18 (5 µm) column, mobile phase composed of water:methanol (80:20 v/v), at a flow rate of 1.0 mL/min and UV detection at 289 nm. The linearity correlation coefficient was 0.9999. The mean hydroquinone content of gels and creams were 102.2 and 98.4% with mean relative standard deviations of 0.882 and 1.252% respectively. The precisions and hydroquinone content data were statistically analyzed (F and t tests), no significant difference was observed between results obtained by proposed methods at 95% confidence level.

Os \"peelings\" químicos são formulações esfoliantes utilizadas na terapêutica de queratoses actínicas, rugas, discromias pigmentares, acne vulgar e rosácea. A solução de Jessner (SJ) é amplamente usada como agente em peelings químicos. Na presente pesquisa foram empregadas formulações farmacêuticas de SJ como amostras para a determinação quantitativa simultânea das substâncias ativas. A solução alcoólica é composta de resorcinol (14%), ácido salicílico (14%) e ácido láctico (14%). Duas amostras de gel são compostas de resorcinol (30%) e ácido salicílico (20%), respectivamente. Foram desenvolvidos e validados métodos espectrofotométricos na primeira e segunda derivada no UV para a quantificação de ácido salicílico e resorcinol, respectivamente na SJ, utilizando etanol como branco e foram desenvolvidos métodos espectrofotométricos na primeira derivada no UV para a quantificação de resorcinol e ácido salicílico nas amostras em gel, utilizando ácido sulfúrico 0,1 N como branco. Quando o etanol foi utilizado como branco, as curvas de calibração foram lineares em uma faixa de concentração de 22,0 a 34,0 µg/mL (resorcinol) e de 12,0 a 24,0 µg/mL (ácidos salicílico), para os métodos na segunda e primeira derivada no UV (usando etanol como branco), ambos com coeficientes de correlação de 0,9999. Quando o ácido sulfúrico 0,1N foi utilizado como branco, as curvas de calibração foram lineares em uma faixa de concentração de 18,0 a 42,0 µg/mL (resorcinol) e de 8,0 a 32,0 µg/mL (ácido salicílico), para o método na primeira derivada no UV com coeficientes de correlação de 0,9999 e 0,9998 respectivamente. Os resultados nas amostras alcoólicas de SJ (amostras A e B) foram 104,4% de resorcinol (DPR 0,83%) e 103,2% de ácido salicílico (DPR 0,68%) enquanto que nas amostras em gel (amostras E e F) foram 101,9% de resorcinol (DPR 0,34%) e as amostras em gel C e D, 100,7% de ácido salicílico (DPR 0,28%). / Chemical peelings are exfoliating formulations used in the treatment of actinic keratosis, wrinkles, dyschromies, acne vulgaris and rosacea acne.The Jessner Solution (JS) sample is widely used as chemical peeling agent. In this research we selected a JS pharmaceutical preparation for simultaneous quantitative determination of the active components. The alcoholic solution sample is composed of resorcinol (14%), salicylic acid (14%) and lactic acid (14%); two gel samples are composed of resorcinol (30%) and salicylic acid (20%), respectively. First and second derivative UV spectrophotometric methods were developed and validated for quantitative determination of salicylic acid and resorcinol, respectively. In JS alcoholic solution, ethanol was used as background. A first derivative UV spectrophotometric method was developed for quantitative determination of resorcinol and salicylic acid in gel samples using 0.1N sulfuric acid as background. Calibration curves were linear within a concentration range from 22.0 to 34.0 µg/mL (resorcinol) and from 12.0 to 24.0 µg/mL (salicylic acid), for second and first derivative UV spectrophotometric method (ethanol as background) with a correlation coefficients of 0.9999 and 0.9999, respectively. Calibration curves were linear within a concentration range from 18,0 to 42,0 µg/mL (resorcinol) and from 8.0 to 32.0 µg/mL (salicylic acid), for first derivative UV spectrophotometric method (0.1N sulfuric acid as background) with correlation coefficients of 0.9999 and 0.9998, respectively. The alcoholic samples of JS (sample A and B) presented 104.4% of resorcinol (RSD 0.83%) and 103.2% of salicylic acid (RSD 0.68%) while the gel samples (sample E and F) presented 101.9% of resorcinol (RSD 0.34%) and gel sample C and D, 100.7% of salicylic acid (RSD 0.28%).

O clopidogrel é um fármaco antiplaquetário, pertencente à classe das tienopiridinas. A literatura relata poucos trabalhos para a determinação deste fármaco em preparações farmacêuticas. Este trabalho teve como objetivos desenvolver métodos para a análise quali e quantitativa do bissulfato de clopidogrel, bem como, avaliar de forma preliminar a estabilidade da substância. A caracterização da substância química de referência (SQR) foi realizada por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectrofotometria Infravermelho, e Espectroscopia de RMN 13C e 1H. Os métodos desenvolvidos para a identificação do clopidogrel nos comprimidos revestidos foram a Cromatografia em Camada Delgada (CCD), Espectrofotometria Ultravioleta (UV), CLAE e Eletroforese Capilar (EC). Para a quantificação do clopidogrel nos comprimidos revestidos foram validados os métodos de UV, CLAE e EC de acordo com os parâmetros preconizados pelas Guias Oficiais. Todos os métodos atenderam aos requisitos de validação avaliados, sendo, portanto, adequados para a determinação do clopidogrel em comprimidos revestidos. Os estudos de degradação forçada demonstraram que a substância sofre degradação em condições alcalinas e quando exposta à luz ultravioleta a 254 nm. Na determinação da cinética de degradação foi possível verificar que o clopidogrel, em solução ácida, quando exposto à luz ultravioleta, apresenta T90% de 12,25 min, e possui cinética de reação de segunda ordem. / Clopidogrel is an antiplatelet drug that belongs to the class of thienopyridines. There are few reports in the literature about the determination of this drug in formulations. The aim of this work was to develop methods for qualitative and quantitative analysis of clopidogrel hydrogensulphate, and a preliminary evaluation of the stability of the substance. The characterization of the reference standard was made by Infrared Spectroscopy, Differential Scanning Calorimetry and 13C and 1H Nuclear Magnetic Resonance. The developed methods for the identification of clopidogrel in coated tablets were Thin-layer Chromatography, Ultraviolet Spectrophotometry, HPLC and Capillary Electrophoresis. For the quantification of clopidogrel UV Spectrophotometry, HPLC and Capillary Electrophoresis methods were validated according to the parameters of the Official Guidelines. All the methods attended to the validation specifications, and so they are adequate to the determination of clopidogrel in coated tablets. Accelerated degradation studies demonstrated that the drug suffers degradation in alkaline conditions and when exposed at UV light at 254 nm. In the study of degradation kinetics it was possible to verify that clopidogrel, in acid solution, exposed to UV radiation, presents T90% of 12.25 minutes and has a second order degradation kinetics.

A associação entre os fármacos delapril (DEL) e manidipino (MAN) apresenta um efeito anti-hipertensivo sinérgico de longa duração, sendo considerada uma importante alternativa no tratamento e controle da hipertensão arterial. O presente trabalho faz referência à utilização de diversas técnicas instrumentais para avaliar a qualidade de DEL e MAN na forma farmacêutica e matérias-primas. Neste sentido, amostras de matérias-primas dos fármacos provenientes de diferentes fornecedores foram analisadas utilizando a calorimetria diferencial exploratória, termogravimetria, difração de raios X, espectrofotometria no infravermelho, espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados permitiram observar inconsistências entre as amostras de DEL, provavelmente devido à presença de uma impureza em uma das substâncias, demonstrando a importância da pesquisa e controle dos insumos farmacêuticos, bem como de programas de qualificação de fornecedores. Além disso, metodologias analíticas por espectrofotometria derivada, cromatografia líquida com detecção no ultravioleta (CL-UV) e CL acoplada à espectrometria de massas (EM) foram desenvolvidas objetivando a determinação de DEL e MAN nos comprimidos. Os procedimentos foram validados, cumprindo com os requisitos internacionalmente aceitos para especificidade, linearidade, precisão, exatidão, robustez e limites de detecção e quantificação, além de demonstrarem diferença não significativa (p > 0,05) entre si na quantificação simultânea dos fármacos. A estabilidade dos fármacos nas condições alcalina e fotolítica (para o DEL e MAN, respecivamente) também foi investigada. Através dos métodos por CL-UV e CL-EM pode-se propor a identidade dos principais produtos de degradação formados, os quais não apresentaram evidências de citotoxicidade em estudo utilizando células mononucleares humanas. Além disso, os estudos de cinéticas de degradação indicaram que o DEL segue uma cinética de primeira ordem (R2 = 0,9991) enquanto o MAN segue uma reação de ordem zero (R2 = 0,9867). De forma adicional, foi desenvolvido e validado um método de dissolução para avaliação de comprimidos contendo DEL e MAN. O uso de tampão citrato pH 3,2 como meio de dissolução e dispositivo pá a 75 rpm demonstrou resultados satisfatórios para a avaliação da liberação simultânea dos fármacos do produto farmacêutico, bem como capacidade de simular o comportamento in vivo do MAN a partir de dados da literatura. Desse modo, estabeleceram-se procedimentos analíticos que podem ser aplicados para aprimorar o controle da qualidade dos medicamentos a serem comercializados, bem como contribuir para garantir a segurança e eficácia no uso terapêutico. / The association of delapril (DEL) and manidipine (MAN) has a synergic antihypertensive effect and may be regarded as an important alternative to arterial hypertension treatment. The present study refers to use of some instrumental techniques to assess the quality of DEL and MAN in pharmaceutical formulation and raw materials. In this context, samples of the drugs raw materials, obtained from different suppliers, were evaluated using differential scanning calorimetry, thermogravimety, X-ray powder diffraction, infrared spectroscopy, Raman spectroscopy and scanning electron microscopy. Inconsistent results were observed between DEL samples, probably due to an impurity presence in some substance, demonstrating the importance of research and control of pharmaceutical ingredients, as well as the quality programs of pharmaceuticals suppliers. In addition, a derivative spectrophotometric, liquid chromatography (LC) and LC coupled to mass spectrometry (MS) methods were developed for simultaneous analysis of DEL and MAN in commercial tablets. The procedures were validated and the results were in accordance with internationally accepted requirements by specificity, linearity, precision, accuracy, robustness and detection and quantitation limits. Therefore, the methods were successfully applied for the simultaneous quantitative analysis of DEL and MAN in the tablet dosage form, showing non-significant difference (p > 0.05). The drugs stability in alkaline and photolytic conditions (for DEL and MAN, respectively) was also investigated. The main degradation products formed were analyzed by LC-UV and LC-ESI-MS methods and its identity could be suggested, without isolation or purification processes. Additionally, the degradation kinetic of both drugs and the cytotoxicity of the degraded samples were also studied. No evidence of cytotoxicity in human mononuclear cells was observed for drugs degraded samples. Furthermore, the present study also conducted the development and validation of a dissolution method for DEL and MAN combination tablets. The use of citrate buffer pH 3.2 as dissolution medium in combination with paddle at rotation of 75 rpm, resulted in an appropriate dissolution profile of both drugs, allowing the simultaneous quality control of DEL and MAN in combination tablets, as well as the ability to simulate the in vivo behavior of MAN from literature data. Then, the established procedures can be applied to improve the quality control of the products that will be marketed, as well as to contribute for assure the safety and therapeutic efficacy of the drugs.

O cloridrato de raloxifeno é um fármaco utilizado para o tratamento e prevenção da osteoporose em mulheres na pós-menopausa e foi aprovado pelo FDA para prevenção de câncer de mama invasivo. Pertence à classe de moduladores seletivos de receptor estrogênico. Foi desenvolvido pela Ely Lilly Company e é comercializado como Evista® na forma de comprimidos na dosagem de 60mg. Devido à importância do fármaco e interesse do Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia – Inovações Farmacêuticas no desenvolvimento métodos de síntese e de controle de qualidade, o presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de métodos analíticos para assegurar a qualidade tanto da matéria-prima quanto do produto acabado. A matéria-prima foi analisada quanto às suas características físico-químicas através da determinação da solubilidade, do ponto de fusão e da calorimetria exploratória diferencial. A caracterização e identificação da matéria-prima foram realizadas identificando grupos característicos como o cloreto e grupo fenol e também por espectrofotometria na região do infravermelho e do ultravioleta e por cromatografia líquida de alta eficiência. A forma farmacêutica comprimidos também foi caracterizada e identificada através dos mesmos métodos que a matéria-prima e adicionalmente através de cromatografia em camada delgada e eletroforese capilar. Os métodos desenvolvidos e validados para quantificação da matéria-prima foram volumetria em meio não-aquoso e cromatografia líquida. Para os comprimidos, foram desenvolvidos métodos por espectrofotometria na região do ultravioleta, cromatografia líquida e eletroforese capilar. Os resultados de todos os métodos foram analisados estatisticamente para verificar equivalência nas determinações. / Raloxifene hydrochloride is used for the treatment and prevention of osteoporosis in post-menopausal women. It was approved by FDA for the prevention of invasive breast cancer. It was developed by Ely Lilly Company and marketed as Evista® in form of tablets of 60mg. Due to the importance of this substance and the interest of INCT-IF in its synthesis and quality control, the present work developed analytical methods to assure the quality of the raw substance and the pharmaceutical form. Qualitative and quantitative methods were developed for the analysis of raloxifene hydrochloride as raw substance and tablets. The raw substance was characterized by its physical and chemical characteristics by solubility, melting point and differencial scaning calorimetry. It was also identified by the analysis of characteristic groups such as chloride and phenol, and by infrared and ultraviolet spectrophotometry; also by high performance liquid chromatography. The tablets were also characterized and identified by the same methods as for the raw substance, but in addition by thin layer chromatography and capillary electrophoresis. The developed and validated methods for the assay of the raw substance were: non-aqueous titration and liquid chromatography. For the tablets, the assays were: ultraviolet spectrophotometry, liquid chromatography and capillary electrophoresis. The results of all methods were analyzed statistically to verify the equivalence of the determinations.

Os sistemas de análises em fluxo com multi-impulsão (MPFS) têm como característica principal o emprego de bombas solenóide como unidade propulsora de fluidos, as quais proporcionam fluxo pulsado. Este regime de fluxo foi avaliado em função das condições de mistura entre as soluções envolvidas, transferência de calor e difusão gasosa. A associação dos métodos quimiométricos de análises e dos sistemas MPFS foi demonstrada em relação à determinação espectrofotométrica de glicose, frutose e glicerol em vinhos fermentiscíveis e caldos de cana-de-açúcar. O método se fundamentou na reação dos carboidratos com metaperiodato de sódio e posterior oxidação de iodeto pelo metaperiodato remanescente com monitoramento de [I3 -] produzido. O tratamento dos dados envolveu calibração multivariada, empregando o algoritmo PLS e os resultados são concordantes com aqueles obtidos por cromatografia líquida de troca aniônica com detecção por amperometria pulsada. O sistema proposto é simples e robusto, capaz de analisar 120 amostras por hora. O fluxo pulsado proporcionou melhoria no desenvolvimento reacional no que diz respeito à transferência de calor e difusão gasosa. Esse aspecto se deve principalmente ao aumento do transporte de massas no sentido radial. Estes fatos foram constatados na determinação espectrofotométrica de açúcares redutores totais (ART) e etanol. O sistema MPFS proposto para a determinação de ART envolveu hidrólise ácida da sacarose e degradação alcalina dos carboidratos. A natureza do fluxo pulsado possibilitou o uso de menores temperaturas de um banho termostatizado durante as etapas de hidrólise e degradação, bem como a diminuição da alcalinidade. Para a mecanização da determinação espectrofotométrica de etanol envolvendo a redução de Cr(VI) a Cr(III) sob condições ácidas, foi desenvolvido um sistema MPFS, o qual se demonstrou eficiente e adequado para procedimentos que envolvem difusão gasosa. Após otimização dos principais parâmetros envolvidos, os mesmos foram comparados empregando o sistema de multi-comutação, cujo fluxo é laminar. Melhores resultados analíticos foram obtidos no sistema proposto, que resultou em boa sensibilidade. Em relação aos sistemas de análises em fluxo que exploram interface reacional única (SIFA), foram demonstradas suas potencialidades através da implementação de procedimentos que envolvem determinações simultâneas, sem a necessidade de reconfigurações no módulo de análises. Ainda, a simplificação da etapa de otimização foi espectrofotometricamente avaliada através da determinação de alumínio, ferro total e P-PO4. O sistema proposto é de configuração simples e capaz de analisar 130, 140 e 90 amostras de alumínio, ferro total e fósforo por hora, respectivamente / Multi-pumping flow systems (MPFS) present as an unique feature the use of solenoid pumps as fluid propelling devices, which deliver pulsed flows. This flow regime was evaluated in order to improve mixing conditions between the involved solutions, heating transfer and gas diffusion.The association of the chemometric methods of analysis and MPFS systems was demonstrated in the spectrophotometric determination of glucose, fructose and glycerol in musts and sugar cane juices. The method involved metaperiodate oxidation of carbohydrates and further oxidation of remainder metaperiodate iodide yield in the [I3 -] complex that was spectrophotometrically monitored. Data treatment involved multivariate calibration relying on the PLS algorithm and results were in agreement with liquid anion chromatography with pulsed amperometric detection. The proposed system is simple and rugged, allowing 120 samples to be run per hour. The pulsed flow led to a enhanced in heating transfer and gas diffusion, in view of the enhanced radial mass transport. These aspects were verified in the spectrophotometric determination of total reducing sugars (TRS) and ethanol. The proposed MPFS system for TRS determination involved in-line hydrolysis of sucrose and alkaline degradation of the carbohydrates. The intrinsic characteristic of pulsed flow allowed the use of lower temperatures in bath thermostatization during hydrolysis and degradation steps, as well as a lower alkalinity. The MPFS for spectrophotometric determination of ethanol involving diffusion towards an acceptor stream, reduction of Cr(VI) to Cr(III) under acidic condition, and Cr*(III) monitoring proved to be eficient and amenale to analytical procedures involving gas diffusion. After optimization of the main parameters, the system was compared with a multicommuted flow system (MCFA) that exploits a laminar flow. Better analytical results were obtained with the proposed system which demonstrated fair sensitivity. Regarding flow systems exploiting a single reaction interface (SIFA), their potentialities were demonstrated by implementing analytical procedures for simultaneous determination without requiring reconfigurations in the flow manifold. In this proposed system the simplification of the optimization step was atained, and the approach was evaluated in relation to spectrophotometrically determination of aluminum, total iron and phosphate. The system exhibits simple configuration and allows 130, 140 and 90 samples of aluminum, total iron and phosphate to be run per hour, respectivelly

Procedimentos analíticos limpos e com alta sensibilidade foram desenvolvidos para a determinação de espécies de interesse ambiental (carbaril, sulfato e cloro livre). Os procedimentos foram baseados no acoplamento de sistemas de análises em fluxo com microbombas solenoides à espectrofotometria com longo caminho óptico ou em procedimentos de extração em ponto nuvem, visando a concentração das espécies de interesse sem o emprego de solventes tóxicos. A determinação de carbaril em águas naturais foi baseada em uma dupla extração em ponto nuvem: uma etapa de clean-up para a remoção de substâncias orgânicas interferentes e outra de pré-concentração do indofenol formado na reação com a forma oxidada do p-aminofenol. Resposta linear foi observada entre 10 e 500 µg L-1, com absortividade molar aparente estimada em 4,6x105 L mol-1 cm-1. O limite de detecção foi estimado em 7 µg L-1 e coeficiente de variação em 3,4% (n = 8). Recuperações entre 91 e 99% foram estimadas para adições de carbaril em amostras de águas naturais. Uma cela simples e de baixo custo com 30 cm de caminho óptico foi construída para medidas espectrofotométricas. A cela apresenta características desejáveis como baixa atenuação do feixe de radiação e volume interno (75 µL) comparável a de uma cela convencional. O desempenho da cela foi avaliado na determinação de fosfato utilizando o método azul de molibdênio com resposta linear obtida entre 0,05 e 0,8 mg L-1 de fosfato (r = 0,999). O aumento na sensibilidade (30,4 vezes) em comparação com o obtido com uma cela de fluxo convencional de 1 cm está de acordo com o estimado pela lei de Lambert-Beer. A formação do indofenol foi também explorada para a determinação de carbaril no procedimento em fluxo com celas de 30 e 100 cm. Respostas lineares; limite de detecção e coeficiente de variação foram estimados entre 50 - 750 e 5 - 200 µg L-1; 4,0 e 1,7 µg L-1 e 2,3 e 0,7%, respectivamente, para as celas de 30 e 100 cm. O procedimento proposto foi seletivo para a determinação de carbaril, sem interferências de outros pesticidas carbamatos. O resíduo gerado foi tratado com persulfato de potássio e irradiação ultravioleta, com redução de 94% do carbono orgânico total, não sendo o resíduo degradado considerado tóxico, frente às bactérias Vibrio-fischeri. A determinação de sulfato foi baseada em medidas turbidimétricas com cela de fluxo de 1 cm, com resposta linear observada entre 20 - 200 mg L-1. Deriva de linha base não foi observada em função do fluxo pulsado gerado pelas microbombas solenoides. O limite de detecção e o coeficiente de variação (n = 20) foram estimados em 3 mg L-1 e 2,4%, respectivamente, com frequência de amostragem de 33 determinações por hora. Para aumentar a sensibilidade, uma cela de fluxo de 100 cm foi empregada e deriva de linha base foi evitada utilizando uma etapa de limpeza periódica com EDTA em meio alcalino. Resposta linear foi observada entre 7 - 16 mg L-1 com limite de detecção de 150 µg L-1 e coeficiente de variação de 3,0% (n = 20). A frequência de amostragem foi estimada em 25 determinações por hora. Resultados obtidos para amostras de águas naturais e de chuva foram concordantes a nível de confiança de 95% com o procedimento turbidimétrico em batelada. A determinação de cloro livre em águas naturais e de torneira foi baseada na reação com N,N-dietil-p-fenilenodiamina, com resposta linear entre 5 e 100 µg L-1 de hipoclorito e limite de detecção e coeficiente de variação estimados em 0,23 µg L-1 e 3,4%, respectivamente. A frequência de amostragem foi estimada em 58 determinações por hora. / Clean analytical procedures with high sensitivity for the determination of species of environmental interest (carbaryl, sulphate and chlorine) were developed. Flow systems with solenoid micropumps were coupled to long optical pathlength spectrophotometry or cloud point extraction procedures, aiming the concentration of species for determination without employing toxic solvents. Carbaryl determination in natural waters was based on a double cloud point extraction: a clean-up step for removal of interfering organic species and pre-concentration of the indophenol blue, formed in the reaction with the oxidized of p-aminophenol. Linear response was observed between 10 and 50 µg L-1, with apparent molar absortivity estimated as 4.6x105 L mol-1 cm-1. Detection limit was estimated as 7 mg L-1 and the coefficient of variation as 3.4% (n = 8). Recoveries between 91 and 99% were obtained for carbaryl spiked to natural waters. A simple and low cost flow cell with 30 cm optical path was constructed for spectrophotometric measurements. The cell shows desirable characteristics such as reduced attenuation of the radiation beam and internal volume (75 µL) comparable to conventional flow cells. The performance was evaluated by phosphate determination by the molibdenium blue method, with linear response between 0.05 and 0.8 mg L-1 of phosphate (r = 0.999). The increase in sensitivity (30.4 fold) in comparison to the obtained with a conventional 1 cm optical path flow cell agreed to theoretical value estimated by the Lambert-Beer law. The determination of carbaryl was also carried out in a flow system coupled to 30 and 100 cm optical path flow cells, also exploiting the formation of indophenol compound. Linear responses, detection limits and coefficients of variation were 50 - 750 and 5 - 200 µg L-1;4.0 and 1.7 µg L-1 and 2.3 and 0.7%, respectively, for 30 and 100 cm cells. The proposed procedure was selective for the determination of carbaryl, without interferences of other carbamate pesticides. The waste of the analytical procedure was treated with potassium persulphate and ultraviolet irradiation, with decrease of 94% of total organic carbon. The residue after treatment was not toxic for Vibrio-fischeri bacteria. Sulphate determination was based on turbidimetric measurements with 1-cm flow cell, with linear response between 20 and 200 mg L-1. Baseline drift was avoided in view of the pulsed flow related to the solenoid micropumps. The detection limit and the coefficient of variation were estimated as 3 mg L-11 and 2.4%, respectively, for a sampling rate of 33 determinations per hour. Aiming the increase in sensitivity, a 100 cm optical path flow cell was employed and baseline drift was avoided with a washing, step employing EDTA in alkaline medium. Linear response was observed between 7 - 16 mg L-1, with a detection limit of 150 µg L-1, coefficient of variation of 3.0% (n = 20) and sampling rate of 25 determinations per hour. Results obtained natural and rain for water samples agreed at 95% confidence level with the batch turbidimetric procedure. The determination of free chlorine in natural and tap waters was based on the reaction with N,N-diethyl-p-phenylenediamine, with linear response between 5 and 100 µg L-1, and detection limit and coefficient of variation estimated as 0.23 µg L-1 and 3.4%, respectively. Sampling rate was estimated as 58 determinations per hour.

Neptunium, with its rich redox chemistry, has a special position in the chemistry of actinides. With a decades-long history of development of aqueous separation methods for used nuclear fuel (UNF), management of neptunium remains an unresolved issue because of its not clearly defined redox speciation. Neptunium is present in two, pentavalent (V) and hexavalent (VI) oxidation states, both in their dioxocation O=Np=O neptunyl form, which differ greatly in their solvent extraction behavior. While the neptunium(VI) dioxocation is being very well extracted, the dioxocation of pentavalent neptunium is practically non-extractable by an organic solvent. As a result, neptunium is not well separated and remains distributed in both organic and aqueous extraction phases. The aim of this study was to develop or enhance the understanding of several key topics governing the redox behavior of neptunium in nitric acid medium, which are of vital importance for the engineering design of industrial-scale liquid-liquid separation systems. In this work, reactions of neptunium(V) and (VI) with vanadium(V) and acetohydroxamic acid - two redox agents envisioned for adjusting the neptunium oxidation state in aqueous separations ��� were studied in order to determine their kinetic characteristics, rate laws and rate constants, as a function of temperature and nitric acid concentration. Further were analyzed the interactions of neptunium(V) and (VI) with nitrous acid, which is formed as a product of radiolytic degradation of nitric acid caused by high levels of radioactivity present in such systems. Once HNO��� is distributed between both the aqueous solutions and organic solvent, nitrous acid is also formed in both phases and has a key influence on redox speciation of neptunium; therefore, the effects of gamma-radiation on the redox speciation of neptunium were investigated. The work also includes the results of examination of scavenging of nitrous acid by hydrogen peroxide, which is generated along with nitrous acid during radiolysis of aqueous solutions of nitric acid, and also by chemical reactions with added scavenging agents (methylurea, acetohydroxamic acid). / Graduation date: 2013

It is now generally acknowledged that particulate air pollution can cause respiratory symptoms and that indoor dust particles may be associated with mucous membrane irritation and odour annoyance. One reason for this may be that dust particles adsorb large quantities of gases and other volatile compounds. It is therefore important to be able to determine the chemical compounds adsorbed onto indoor dust particles. In this thesis, a new technique was developed that can analyse chemical compounds in indoor dust particles in a simple yet accurate way. In its basic configuration, it comprises a one stage thermal desorption oven, a gas flow cell with a miniaturized GC column, and a nitrogen-flushed photo diode array (PDA) detector for fast UV spectra recording. The dust sample is thermally desorbed in the oven and the released compounds are flushed onto the GC column by means of a carrier gas stream; the separated compounds are then registered by the PDA detector and identified by their characteristic gas-phase UV spectra. Using this set-up, a number of volatile organic as well as inorganic compounds were identified in indoor dust particles, e.g. nitric oxide, ammonia, hydrogen sulphide, pyridine, 2-furaldehyde, 2-methylfuran, and isoprene. Moreover, acrylate monomers were identified in dust samples from a secondary school with problems due to powdering floor polish. An instrumental set-up with higher performance was achieved by interfacing the gas flow cell to a capillary GC column. When airborne indoor dust samples were analysed by this system and by GC-MS under similar conditions of thermal desorption (150 °C) and GC separation, the two analytical systems were found to be complementary. GC-UV together with GC-MS was thus demonstrated to be considerably more powerful than GC-MS alone for the analysis of volatile organic compounds (VOC) in indoor dust. When airborne dust samples from damp (n=9) and control (n=9) residences were analysed for VOC and microorganisms, identifications made by culture and microscopy of the major moulds found, i.e. Aspergillus, Cladosporium and Penicillum, coincided with the identification of VOC known to be produced by these species. A number of additional VOC were also found, some of which may be irritating to the skin, eyes or respiratory tract if present at higher concentrations. Quantitative GC-UV analysis of indoor dust from 389 residences in Sweden showed that the VOC found at the highest concentrations were saturated aldehydes (C5-C10), furfuryl alcohol, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 2-furaldehyde, and benzaldehyde. Alkenals were also found, notably 2-butenal (crotonaldehyde), 2-methyl-propenal (methacrolein), hexenal, heptenal, octenal, and nonenal. GC-UV was also applied (together with GC-MS) to determine VOC in dust from residences of 198 children with symptoms of asthma and/or allergy (cases) and from residences of 202 children without symptoms (controls). The mean concentration of nicotine was found to be significantly higher in dust from case residences, while the mean concentrations of hexane, nonanal, octane, 2-pentylfuran and tridecanol were significantly higher in dust from control residences. In a stepwise logistic regression model, nicotine, hexanal, furfuryl alcohol, nonane, butanol, and octenal showed increased relative risks, expressed as odds ratios comparing cases with controls. By contrast, benzaldehyde, nonanal, butenal, hexane, tridecanol, and pentylfuran showed decreased relative risks. These findings point to the possibility that not only environmental tobacco smoke but also other emissions in the indoor environment may be linked to the increased prevalence of asthma and/or allergy in children. It is concluded that GC-UV may be used as an alternative or complement to GC-MS for measuring chemicals in indoor dust, thus improving the survey and control of human exposure to particle-bound toxicants and other chemicals. / Copyright Agreement: Figure 3 included in the PDF file abowe is the exclusive property of SAGE Publications (http://www.sagepublications.com/), or its licensors and is protected by copyright and other intellectual property laws. The download of the file(s) is intended for the User's personal and noncommercial use. Any other use of the download of the Work is strictly prohibited. User may not modify, publish, transmit, participate in the transfer or sale of, reproduce, create derivative works (including coursepacks) from, distribute, perform, display, or in any way exploit any of the content of the file(s) in whole or in part. Permission may be sought for further use from Sage Publications Ltd, Rights and Permissions Department, 1 Oliver's Yard, 55 City Road, London EC1Y 1SP Fax: +44 (020) 7324-8600. By downloading the file(s), the User acknowledges and agrees to these terms.