As sementes de Chenopodium quinoa (quinoa) são conhecidas pelo seu elevado teor de proteína bem como de saponinas. Quimicamente as saponinas de quinoa são triterpenos sendo ácido fitolacagênico, hederagenina, ácido oleanólico e ácido serjânico, as agliconas mais comumente encontradas. Para as saponinas de quinoa existem relatos contraditórios de atividade imunoadjuvante. Complexos imunoestimulantes têm sido bastante estudados nos últimos anos por atuarem como carreadores de antígenos. Esses complexos são constituídos, de saponinas, colesterol, fosfolipídios e um antígeno (ISCOM); na ausência de um antígeno são denominados de matrizes ISCOM. Para as saponinas de quinoa a possibilidade de formação de matrizes ISCOM não está completamente elucidada. Esse trabalho teve como objetivo a caracterização química das principais saponinas presentes nas sementes de C. quinoa bem como a avaliação das atividades antifúngica e imunoadjuvante. Agregados micelares formados por auto-associação das saponinas, bem como os complexos formados quando da formulação com colesterol e fosfatidilcolina também foram avaliados. O método de purificação das saponinas de quinoa utilizando resina poliaromática permitiu a obtenção de duas frações saponosídicas principais denominadas FQ70 e FQ90. Nessas frações foram caracterizadas dez saponinas triterpênicas bidesmosídicas pela técnica de UPLC/Q-TOF-MS. Um método por CLAE foi desenvolvido e validado para a determinação do conteúdo de saponinas nas frações de quinoa. A atividade antifúngica das frações de quinoa foi avaliada pelo método da microdiluição em placa para a determinação da concentração inibitória mínima (CIM). As frações foram inativas frente a todas as leveduras avaliadas. No entanto, todos os fungos dermatófitos testados foram suscetíveis às frações de quinoa. Os agregados formados por auto-associação das saponinas em solução aquosa bem como as nanoestruturas formadas após a complexação das saponinas de quinoa com colesterol (CHOL) e fosfatidilcolina (PC) foram estudados em diferentes proporções. As técnicas de espalhamento de luz dinâmico (DLS) e microscopia eletrônica de transmissão (MET) demonstraram estruturas esféricas e micelas filiformes. Em condições experimentais similares àquelas relatadas para a formação de matrizes ISCOM de saponinas de Quillaja saponaria, foram observadas estruturas tubulares e micelas anelares. A composição de saponinas das frações de quinoa parece determinar o tipo de nanoestrutura observada por MET. A toxicidade das frações de quinoa foi avaliada pela determinação da atividade hemolítica, toxicidade frente à Artemia salina e toxicidade aguda em camundongos. FQ70 foi praticamente atóxica frente à A. salina, no entanto, FQ90 apresentou toxicidade. Ambas as frações de quinoa foram menos hemolíticas quando comparadas com Quil A (extrato purificado Q. saponaria). Para avaliar a atividade imunoadjuvante camundongos foram imunizados somente com ovoalbumina (OVA) ou com OVA e os adjuvantes Quil A (adjuvante controle), FQ70 ou FQ90. Hipersensibilidade do tipo tardia (DTH) foi avaliada 28 dias após o priming. A proliferação de esplenócitos com os mitógenos Concanavalina A (Con A)-, lipopolissacarídeo e OVA, foi avaliada 28 dias pós priming. Ambas as frações de quinoa promoveram um estímulo da resposta imune humoral e celular, porém de forma diferenciada. / Chenopodium quinoa (quinoa) seeds are a rich protein source and well-known for their high saponin content. Chemically, quinoa saponins are triterpene glycosides being phytolaccagenic, hederagenin, oleanolic and serjanic acids the most common aglycones found in seeds. Its immunoadjuvant properties have been examined and the results obtained were conflicting. Mixed micelles composed of saponin, cholesterol and phospholipids, either containing antigen (ISCOM) or not (ISCOM matrix), have been under intensive development in recent years due to their ability to act as antigen presenting-carriers with remarkable immunostimulating properties. The formation of ISCOM or other clearly defined micellar structures with quinoa saponins remained uncorroborated. The objectives of this study were the chemical structure characterization of main saponins present in C. quinoa seeds and the evaluation of antifungal and immunoadjuvant properties related to them. Also, micellar aggregates formed by self-association in aqueous solutions by quinoa saponins as well as nanostructures formed after their complexation with cholesterol (CHOL) and phosphatidylcholine (PC) were evaluated. The separation method of quinoa saponins using a polyaromatic resin allowed the preparation of two purified and enriched fractions, FQ70 and FQ90. Ten triterpenic saponins were chemically characterized by UPLC/Q-TOF-MS in quinoa saponin fractions. A LC-method was developed and validated aiming the saponin content assay in quinoa saponin fractions. The antifungal activity of quinoa fractions was evaluated by broth microdilution method for the determination of the minimal inhibitory concentration (MIC). Both fractions were inactive against all yeasts tested. However all dermatophyte fungi were susceptible to quinoa saponin fractions. The aggregates formed by self-association in aqueous solutions by two quinoa saponin fractions, as well as several distinctive nanostructures formed after their complexation with cholesterol and phosphatidylcholine at different ratios were studied. Dynamic Light Scattering (DLS) and Transmission Electron Microscopy (TEM) showed novel nanosized spherical vesicles formed by self-association and worm-like micelles in quinoa saponin fractions. When experimental conditions, similar to those reported for the preparation of Quillaja saponaria ISCOM matrices, tubular and ring-like micelles arose from quinoa saponin fractions. The saponin composition of quinoa fractions seems determines the nanosized structures viewed by TEM. The toxicity of quinoa fractions were assayed by haemolytic, toxicity to brine shrimps, and acute toxicity in mice tests. FQ70 was almost atoxic however, for FQ90 presented toxicity against shrimps. The quinoa saponin fractions were less haemolytic than Quil A (purified extract from Q. saponaria). To evaluate immunoadjuvant activity, mice were immunized subcutaneously with ovoalbumin (OVA) alone or adjuvanted with Quil A (adjuvant control), FQ70 or FQ90. Delayed-Type Hypersensitivity (DTH) were assayed 28 days post-priming and Concanavalin A (Con A)-, Lipopolysaccharide-, and OVA-stimulated splenocyte proliferation were also measured 28 days post-priming. The results suggested that the two quinoa saponin fractions enhanced significantly the production of humoral and cellular immune responses to OVA in mice.

Made available in DSpace on 2016-04-04T12:26:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 2.pdf: 3729000 bytes, checksum: 78661b59dc7c742033ca6ce5a153cc47 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2013 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Tecnologia em Fármacos/Farmanguinhos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / O crescimento do número de casos de tuberculose no Brasil fez com que o Governo Federal desenvolvesse uma política nacional de controle da tuberculose que possibilitasse melhorar e prolongar a qualidade de vida dos indivíduos infectados. Esta política inclui, entre várias outras iniciativas, o aumento na adesão de pacientes com um tratamento terapêutico adequado utilizando Formulações de Doses Fixas Combinadas (FDC), contendo os fármacos aos quais o bacilo de Koch é mais sensível. Um dos pontos críticos para o desenvolvimento de tuberculostáticos é o desenvolvimento de metodologias analíticas para seu controle que sejam viáveis, eficazes e robustas, uma vez que a rifampicina um dos insumos farmacêuticos ativos (IFAs) da associação apresenta características peculiares como a sua baixa estabilidade em solução, o que pode levar à formação de muitos produtos de degradação. O presente estudo tem por objetivo otimizar e validar uma metodologia analítica que seja adequada à rotina de um laboratório de controle de qualidade para a determinação dos fármacos isoniazida e rifampicina (ambos IFAs da formulação) e suas substâncias relacionadas, associados em comprimidos de dose fixa combinada para serem utilizados no tratamento dos casos da tuberculose e serem distribuídos pelo Sistema Único de Saúde. Para tanto, foi otimizada e validada uma metodologia analítica utilizando a técnica de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) capaz de determinar não só o teor dos insumos farmacêuticos ativos (IFAs) presentes na formulação, mas também de quantificar as suas substâncias relacionadas. Um estudo de estabilidade de longa e acelerada durações também foi conduzido e a metodologia analítica otimizada e validada foi usada para avaliação dos comprimidos, mostrando sua capacidade de detectar o esperado decaimento do teor dos IFAs e o aumento no teor de suas substâncias relacionadas. Posteriormente, houve a transferência do método para a técnica de cromatografia líquida de ultraeficiência (CLUE), visando uma análise cromatográfica em tempo mais curto e uma maior sensibilidade do método. Essa metodologia utilizando a técnica de CLUE também foi validada. / As the number of tuberculosis (TB) cases in Brazil is rising, the brazilian Government implemented a national policy for TB control that would enable to improve and endure the quality of life in infected individuals. This policy includes, among many actions, the increase of the patient’s adhesion by a therapeutic treatment using suitable formulations of Fixed Dose Combination (FDC) including drugs to which M. tuberculosis is more sensitive. One critical point for FDC formulation development is the establishment of viable, effective and robust analytical methods for its quality control, since rifampicin – one of the formulation’s active pharmaceutical ingredient (API) – has particular characteristics such as its low stability in aqueous solution, which can lead to formation of many degradation products. This study aims to optimize and validate an analytical methodology for the determination of isoniazid and rifampicin (both APIs in the formulation) and their related substances en tablets with fixed dose. This medicines will be distributed by the national health system for the treatment of tuberculosis patients. Therefore, an analytical method was optimized and validated using the technique of high performance liquid chromatography (HPLC) that can evaluate not only the dosage of APIs in the formulation, but also to determine their related substances. A stability study of accelerated and long durations was also conducted and the optimized analytical method was used to evaluate the tablet, showing its ability to detect the expected reduction of API dosage and the increase in the amount of its related products. Later, an upgrade of the optimized and validated method to ultra-high performance liquid chromatography (UPLC) was succefully performed, with the reduced chromatographic analysis time and increased sensitivity. This UPLC methodology has also been validated.

As sementes de Chenopodium quinoa (quinoa) são conhecidas pelo seu elevado teor de proteína bem como de saponinas. Quimicamente as saponinas de quinoa são triterpenos sendo ácido fitolacagênico, hederagenina, ácido oleanólico e ácido serjânico, as agliconas mais comumente encontradas. Para as saponinas de quinoa existem relatos contraditórios de atividade imunoadjuvante. Complexos imunoestimulantes têm sido bastante estudados nos últimos anos por atuarem como carreadores de antígenos. Esses complexos são constituídos, de saponinas, colesterol, fosfolipídios e um antígeno (ISCOM); na ausência de um antígeno são denominados de matrizes ISCOM. Para as saponinas de quinoa a possibilidade de formação de matrizes ISCOM não está completamente elucidada. Esse trabalho teve como objetivo a caracterização química das principais saponinas presentes nas sementes de C. quinoa bem como a avaliação das atividades antifúngica e imunoadjuvante. Agregados micelares formados por auto-associação das saponinas, bem como os complexos formados quando da formulação com colesterol e fosfatidilcolina também foram avaliados. O método de purificação das saponinas de quinoa utilizando resina poliaromática permitiu a obtenção de duas frações saponosídicas principais denominadas FQ70 e FQ90. Nessas frações foram caracterizadas dez saponinas triterpênicas bidesmosídicas pela técnica de UPLC/Q-TOF-MS. Um método por CLAE foi desenvolvido e validado para a determinação do conteúdo de saponinas nas frações de quinoa. A atividade antifúngica das frações de quinoa foi avaliada pelo método da microdiluição em placa para a determinação da concentração inibitória mínima (CIM). As frações foram inativas frente a todas as leveduras avaliadas. No entanto, todos os fungos dermatófitos testados foram suscetíveis às frações de quinoa. Os agregados formados por auto-associação das saponinas em solução aquosa bem como as nanoestruturas formadas após a complexação das saponinas de quinoa com colesterol (CHOL) e fosfatidilcolina (PC) foram estudados em diferentes proporções. As técnicas de espalhamento de luz dinâmico (DLS) e microscopia eletrônica de transmissão (MET) demonstraram estruturas esféricas e micelas filiformes. Em condições experimentais similares àquelas relatadas para a formação de matrizes ISCOM de saponinas de Quillaja saponaria, foram observadas estruturas tubulares e micelas anelares. A composição de saponinas das frações de quinoa parece determinar o tipo de nanoestrutura observada por MET. A toxicidade das frações de quinoa foi avaliada pela determinação da atividade hemolítica, toxicidade frente à Artemia salina e toxicidade aguda em camundongos. FQ70 foi praticamente atóxica frente à A. salina, no entanto, FQ90 apresentou toxicidade. Ambas as frações de quinoa foram menos hemolíticas quando comparadas com Quil A (extrato purificado Q. saponaria). Para avaliar a atividade imunoadjuvante camundongos foram imunizados somente com ovoalbumina (OVA) ou com OVA e os adjuvantes Quil A (adjuvante controle), FQ70 ou FQ90. Hipersensibilidade do tipo tardia (DTH) foi avaliada 28 dias após o priming. A proliferação de esplenócitos com os mitógenos Concanavalina A (Con A)-, lipopolissacarídeo e OVA, foi avaliada 28 dias pós priming. Ambas as frações de quinoa promoveram um estímulo da resposta imune humoral e celular, porém de forma diferenciada. / Chenopodium quinoa (quinoa) seeds are a rich protein source and well-known for their high saponin content. Chemically, quinoa saponins are triterpene glycosides being phytolaccagenic, hederagenin, oleanolic and serjanic acids the most common aglycones found in seeds. Its immunoadjuvant properties have been examined and the results obtained were conflicting. Mixed micelles composed of saponin, cholesterol and phospholipids, either containing antigen (ISCOM) or not (ISCOM matrix), have been under intensive development in recent years due to their ability to act as antigen presenting-carriers with remarkable immunostimulating properties. The formation of ISCOM or other clearly defined micellar structures with quinoa saponins remained uncorroborated. The objectives of this study were the chemical structure characterization of main saponins present in C. quinoa seeds and the evaluation of antifungal and immunoadjuvant properties related to them. Also, micellar aggregates formed by self-association in aqueous solutions by quinoa saponins as well as nanostructures formed after their complexation with cholesterol (CHOL) and phosphatidylcholine (PC) were evaluated. The separation method of quinoa saponins using a polyaromatic resin allowed the preparation of two purified and enriched fractions, FQ70 and FQ90. Ten triterpenic saponins were chemically characterized by UPLC/Q-TOF-MS in quinoa saponin fractions. A LC-method was developed and validated aiming the saponin content assay in quinoa saponin fractions. The antifungal activity of quinoa fractions was evaluated by broth microdilution method for the determination of the minimal inhibitory concentration (MIC). Both fractions were inactive against all yeasts tested. However all dermatophyte fungi were susceptible to quinoa saponin fractions. The aggregates formed by self-association in aqueous solutions by two quinoa saponin fractions, as well as several distinctive nanostructures formed after their complexation with cholesterol and phosphatidylcholine at different ratios were studied. Dynamic Light Scattering (DLS) and Transmission Electron Microscopy (TEM) showed novel nanosized spherical vesicles formed by self-association and worm-like micelles in quinoa saponin fractions. When experimental conditions, similar to those reported for the preparation of Quillaja saponaria ISCOM matrices, tubular and ring-like micelles arose from quinoa saponin fractions. The saponin composition of quinoa fractions seems determines the nanosized structures viewed by TEM. The toxicity of quinoa fractions were assayed by haemolytic, toxicity to brine shrimps, and acute toxicity in mice tests. FQ70 was almost atoxic however, for FQ90 presented toxicity against shrimps. The quinoa saponin fractions were less haemolytic than Quil A (purified extract from Q. saponaria). To evaluate immunoadjuvant activity, mice were immunized subcutaneously with ovoalbumin (OVA) alone or adjuvanted with Quil A (adjuvant control), FQ70 or FQ90. Delayed-Type Hypersensitivity (DTH) were assayed 28 days post-priming and Concanavalin A (Con A)-, Lipopolysaccharide-, and OVA-stimulated splenocyte proliferation were also measured 28 days post-priming. The results suggested that the two quinoa saponin fractions enhanced significantly the production of humoral and cellular immune responses to OVA in mice.

As sementes de Chenopodium quinoa (quinoa) são conhecidas pelo seu elevado teor de proteína bem como de saponinas. Quimicamente as saponinas de quinoa são triterpenos sendo ácido fitolacagênico, hederagenina, ácido oleanólico e ácido serjânico, as agliconas mais comumente encontradas. Para as saponinas de quinoa existem relatos contraditórios de atividade imunoadjuvante. Complexos imunoestimulantes têm sido bastante estudados nos últimos anos por atuarem como carreadores de antígenos. Esses complexos são constituídos, de saponinas, colesterol, fosfolipídios e um antígeno (ISCOM); na ausência de um antígeno são denominados de matrizes ISCOM. Para as saponinas de quinoa a possibilidade de formação de matrizes ISCOM não está completamente elucidada. Esse trabalho teve como objetivo a caracterização química das principais saponinas presentes nas sementes de C. quinoa bem como a avaliação das atividades antifúngica e imunoadjuvante. Agregados micelares formados por auto-associação das saponinas, bem como os complexos formados quando da formulação com colesterol e fosfatidilcolina também foram avaliados. O método de purificação das saponinas de quinoa utilizando resina poliaromática permitiu a obtenção de duas frações saponosídicas principais denominadas FQ70 e FQ90. Nessas frações foram caracterizadas dez saponinas triterpênicas bidesmosídicas pela técnica de UPLC/Q-TOF-MS. Um método por CLAE foi desenvolvido e validado para a determinação do conteúdo de saponinas nas frações de quinoa. A atividade antifúngica das frações de quinoa foi avaliada pelo método da microdiluição em placa para a determinação da concentração inibitória mínima (CIM). As frações foram inativas frente a todas as leveduras avaliadas. No entanto, todos os fungos dermatófitos testados foram suscetíveis às frações de quinoa. Os agregados formados por auto-associação das saponinas em solução aquosa bem como as nanoestruturas formadas após a complexação das saponinas de quinoa com colesterol (CHOL) e fosfatidilcolina (PC) foram estudados em diferentes proporções. As técnicas de espalhamento de luz dinâmico (DLS) e microscopia eletrônica de transmissão (MET) demonstraram estruturas esféricas e micelas filiformes. Em condições experimentais similares àquelas relatadas para a formação de matrizes ISCOM de saponinas de Quillaja saponaria, foram observadas estruturas tubulares e micelas anelares. A composição de saponinas das frações de quinoa parece determinar o tipo de nanoestrutura observada por MET. A toxicidade das frações de quinoa foi avaliada pela determinação da atividade hemolítica, toxicidade frente à Artemia salina e toxicidade aguda em camundongos. FQ70 foi praticamente atóxica frente à A. salina, no entanto, FQ90 apresentou toxicidade. Ambas as frações de quinoa foram menos hemolíticas quando comparadas com Quil A (extrato purificado Q. saponaria). Para avaliar a atividade imunoadjuvante camundongos foram imunizados somente com ovoalbumina (OVA) ou com OVA e os adjuvantes Quil A (adjuvante controle), FQ70 ou FQ90. Hipersensibilidade do tipo tardia (DTH) foi avaliada 28 dias após o priming. A proliferação de esplenócitos com os mitógenos Concanavalina A (Con A)-, lipopolissacarídeo e OVA, foi avaliada 28 dias pós priming. Ambas as frações de quinoa promoveram um estímulo da resposta imune humoral e celular, porém de forma diferenciada. / Chenopodium quinoa (quinoa) seeds are a rich protein source and well-known for their high saponin content. Chemically, quinoa saponins are triterpene glycosides being phytolaccagenic, hederagenin, oleanolic and serjanic acids the most common aglycones found in seeds. Its immunoadjuvant properties have been examined and the results obtained were conflicting. Mixed micelles composed of saponin, cholesterol and phospholipids, either containing antigen (ISCOM) or not (ISCOM matrix), have been under intensive development in recent years due to their ability to act as antigen presenting-carriers with remarkable immunostimulating properties. The formation of ISCOM or other clearly defined micellar structures with quinoa saponins remained uncorroborated. The objectives of this study were the chemical structure characterization of main saponins present in C. quinoa seeds and the evaluation of antifungal and immunoadjuvant properties related to them. Also, micellar aggregates formed by self-association in aqueous solutions by quinoa saponins as well as nanostructures formed after their complexation with cholesterol (CHOL) and phosphatidylcholine (PC) were evaluated. The separation method of quinoa saponins using a polyaromatic resin allowed the preparation of two purified and enriched fractions, FQ70 and FQ90. Ten triterpenic saponins were chemically characterized by UPLC/Q-TOF-MS in quinoa saponin fractions. A LC-method was developed and validated aiming the saponin content assay in quinoa saponin fractions. The antifungal activity of quinoa fractions was evaluated by broth microdilution method for the determination of the minimal inhibitory concentration (MIC). Both fractions were inactive against all yeasts tested. However all dermatophyte fungi were susceptible to quinoa saponin fractions. The aggregates formed by self-association in aqueous solutions by two quinoa saponin fractions, as well as several distinctive nanostructures formed after their complexation with cholesterol and phosphatidylcholine at different ratios were studied. Dynamic Light Scattering (DLS) and Transmission Electron Microscopy (TEM) showed novel nanosized spherical vesicles formed by self-association and worm-like micelles in quinoa saponin fractions. When experimental conditions, similar to those reported for the preparation of Quillaja saponaria ISCOM matrices, tubular and ring-like micelles arose from quinoa saponin fractions. The saponin composition of quinoa fractions seems determines the nanosized structures viewed by TEM. The toxicity of quinoa fractions were assayed by haemolytic, toxicity to brine shrimps, and acute toxicity in mice tests. FQ70 was almost atoxic however, for FQ90 presented toxicity against shrimps. The quinoa saponin fractions were less haemolytic than Quil A (purified extract from Q. saponaria). To evaluate immunoadjuvant activity, mice were immunized subcutaneously with ovoalbumin (OVA) alone or adjuvanted with Quil A (adjuvant control), FQ70 or FQ90. Delayed-Type Hypersensitivity (DTH) were assayed 28 days post-priming and Concanavalin A (Con A)-, Lipopolysaccharide-, and OVA-stimulated splenocyte proliferation were also measured 28 days post-priming. The results suggested that the two quinoa saponin fractions enhanced significantly the production of humoral and cellular immune responses to OVA in mice.

Orientador: Isabel Cristina Sales Fontes Jardim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T14:12:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chiaradia_MarizaCampagnolli_D.pdf: 1242763 bytes, checksum: 4ac5b4a27010b8220c940b8c68bc5922 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O Brasil é o maior produtor mundial de citrus e o principal exportador de suco. Dentre as espécies cultivadas no Brasil, há a predominância de laranjas Pera e tangerinas Murcote. Porém, os agricultores brasileiros tem enfrentado a incidência de várias pragas agrícolas na cultura de citrus, de forma que, para manter a produção e a qualidade, tem sido necessário aplicar agrotóxicos de forma constante e cada vez maior. Por outro lado, devido ao risco resultante da exposição dos consumidores aos resíduos de agrotóxicos presentes nos alimentos, agencias governamentais reguladoras tem estabelecido limites máximos de resíduos (LMR) para todos os agrotóxicos. Neste contexto, três métodos para a determinação de resíduos dos principais agrotóxicos (aldicarbe, difenoconazol, diflubenzurom, diurom, imidacloprido e tiofanato metílico) aplicados no cultivo de laranjas Pera e tangerinas Murcote foram desenvolvidos e validados. Vários métodos de preparo de amostras foram avaliados e o método QuEChERS foi o que se mostrou mais eficiente, rápido e simples. Foram utilizadas diferentes técnicas cromatográficas para a validação do método: cromatografia líquida de alta eficiência com detecção por arranjo de diodos (CLAE-DAD), cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas em série (CL-EM-EM) e cromatografia líquida de ultra eficiência com detecção por arranjo de diodos (CLUE-DAD). Os parâmetros analíticos mostraram que o método proposto extrai de maneira satisfatória os agrotóxicos das matrizes, permitindo sua detecção por todas as técnicas analíticas utilizadas. Entretanto, devido a complexidade da matriz estudada foi necessário fazer a calibração na matriz. As recuperações obtidas foram de 79 a 124% com CLAE-DAD, de 83 a 119% com CL-EM-EM e de 78 a 113% com CLUEDAD, com coeficientes de variação menores que 15% para todas as tecnicas cromatograficas. Os limites de quantificacao obtidos mostraram que os métodos podem ser utilizados para a detecção dos agrotóxicos em concentrações abaixo dos LMR estabelecidos pela legislação brasileira e dos EUA. Com a CLUE-DAD obtiveram-se os menores tempos de análise, 7 min, e a CL-EM-EM foi a técnica cromatografica mais seletiva e com a melhor detectabilidade (4 mg L) utilizada neste trabalho. O método foi aplicado a amostras coletadas no comercio da cidade de Campinas-SP e o agrotóxico encontrado com maior frequência foi o imidacloprido, mas em concentrações abaixo dos LMR / Abstract: Brazil is the world's largest producer of oranges and the largest exporter of juice. Among the species grown in Brazil, there is a predominance of Pera oranges and Murcote tangerines. Brazilian agriculturist have faced several diseases during orange and tangerine cultivation that demand constant and even expensive applications of pesticides to mantain production and quality. On the other hand, because of potential health risk to the consumers, resulting from acute and/or chronic dietary exposure, government regulatory agencies have established maximum residue limits (MLR) for all the pesticides. Thus, this work developed and validated three methods to determine the main pesticides applied to Pera orange and Murcote tangerine cultivation in Brazil: aldicarb, difenoconazole, diflubenzuron, diuron, imidacloprid and thiophanate-methyl. Several sample preparation methods were evaluated and the QuEChERS method was the more suitable, rapid and simplest extraction method for the matrices studied. The methods were validated using different chromatographic techniques: high performance liquid chromatography ¿ diode array detection (HPLC-DAD), liquid chromatography ¿ tandem mass spectrometry (LC-MSMS) and ultra-performance liquid chromatography ¿ diode array detection (UPLC-DAD). The analytical parameters demonstrate that the proposed methodologies satisfactorily extract the pesticides from the matrices, allowing detection using all the quantification techniques employed. Because of the complexity of the matrices studied, it was necessary to employ matrix-matched calibration. When using HPLC-DAD recoveries of 79 to 124% were obtained, with LC-MS-MS the recoveries were 83 to 119% and when using UPLC they were 78 to 113%, with coefficients of variation below to 15% for all chromatographic techniques. These limits of quantification show that the methods developed can be used to detect these pesticides at concentrations below the MRL established by Brazilian and USA legislation. UPLC-DAD had a more rapid analysis time, 7 min, and LC-MS-MS had the best selectivity and detectivity (4 mg L). The methods were applied to samples collected in markets of Campinas city, and the pesticide most frequently found was imidacloprid, with concentrations well below the listed MRL / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Helena Teixeira Godoy / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-19T15:35:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pane_DanieladeQueiroz_D.pdf: 2989651 bytes, checksum: 1f92009c2aa35df54d0c45737049c170 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Foi desenvolvido um novo método, eficiente e econômico, para a análise simultânea de cinco edulcorantes em alimentos (acessulfame-k, sacarina, ciclamato, aspartame e neotame) pela técnica de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). O método foi validado e aplicado em diferentes produtos da categoria "light¿, "diet¿ e "zero¿, sendo esses refrigerantes, néctares, pós para preparo de refresco, pudins, cappuccinos, achocolatados, geléias, gelatina, molho tipo "barbecue¿, catchup e adoçantes de mesa. Para tanto, utilizou-se uma coluna C18, fase móvel composta por fase aquosa (5 mM de tampão fosfato de sódio monobásico; pH 7) e fase orgânica (acetonitrila), eluição por gradiente, vazão de 0,4 mL.min-1 e temperatura de 56ºC. Os edulcorante apresentaram adequada linearidade na faixa de trabalho. A repetitividade, a precisão intermediária e os limites de detecção e de quantificação foram adequados para os cinco edulcorantes. As taxas de recuperação variaram entre 85,2% e 101,4%, para as diferentes matrizes avaliadas. O método apresentou uma limitação para as amostras contendo cacau, onde não foi possível determinar o ciclamato em virtude da presença de um interferente. Até três edulcorantes utilizados em combinação foram encontrados nas amostras, sendo acessulfame-k e aspartame os mais comumente empregados. As amostras de pudim sabor chocolate, molho tipo "catchup¿ e molho tipo "barbecue¿ apresentaram concentrações de edulcorantes acima do permitido pela legislação brasileira. As amostras de refrigerante sabor limão, sabor guaraná, tipo cola e de refresco em pó, embora estivessem atendendo a legislação, apresentaram teor de edulcorantes acima do declarado no rótulo. O método desenvolvido por HPLC foi comparado a uma metodologia por cromatografia líquida de ultra eficiência (UPLC) e apresentou maior robustez e menor custo em comparação ao desenvolvimento para UPLC. Já o método por UPLC demonstrou baixo consumo de solventes, tempo curto de análise, menores limites de detecção e de quantificação, no entanto, maior custo devido ao preparo das amostras e à coluna, solventes, reagentes e filtros envolvidos nas análises / Abstract: We developed a new method, efficient and economical, for the simultaneous analysis of five sweeteners in foods (acesulfame K, saccharin, cyclamate, aspartame and neotame) technique for high performance liquid chromatography (HPLC). The method was validated and applied to different products in the "light", "diet" and "zero", and these soft drinks, nectars, powders for preparation of soft drinks, puddings, cappuccino, chocolate, jams, jelly, sauce type "barbecue" , ketchup and tabletop sweeteners. To both, we used a C18 column, mobile phase consisting of aqueous phase (5 mM sodium phosphate buffer monobasic; pH 7) and organic phase (acetonitrile), gradient elution, flow of 0.4 mL.min-1 and temperature of 56 º C. The sweetener showed acceptable linearity in the range of work. The repeatability, intermediate precision and limits of detection and quantification were adequate for the five sweeteners. Recovery rates ranged between 85.2% and 101.4% for the different matrices evaluated. The method has a limitation for samples containing cocoa, which was not possible to determine cyclamate because of the presence of an interferer. Up to three sweeteners used in combination were found in the samples, with aspartame and acesulfame-k the most commonly employed.Samples of chocolate pudding flavored sauce like "ketchup" sauce like "barbecue" sweeteners showed concentrations above those permitted by Brazilian law. Samples of lemon-flavored soda, flavored guarana, cola and powdered drink mixes, although they were given the rules presented above sweeteners content declared on the label. The method developed HPLC method was compared to an ultra performance liquid chromatographic efficiency (UPLC) and showed greater robustness and lower cost compared to developing for UPLC. Have the method by UPLC demonstrated low consumption of solvents, short time of analysis, lower limits of detection and quantification, however, higher cost due to preparation of samples and the column, solvents, reagents and filters involved in the analyzes / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutor em Ciência de Alimentos

The conditioning effect in metabolomic studies is the phenomenon of initial variation of analytical results in the first 5-10 injections of a biological sample in chromatographic systems. The deviation manifests itself as a drift in retention time, peak area and in multivariate analysis. It is a major quality assurance problem in the metabolomic field and if not accounted for would result in high analytical variance. The aim of this study was to investigate the conditioning effect and to gain further knowledge about it. The study was carried out on UPLC of hydrophilic liquid chromatography (HILIC) type coupled to quadrupole time of flight (QTOF) MS. A systematic study was designed to investigate the effects of the age of the analytical column. An investigation into certain matrix components as a possible cause of the conditioning effect was made. Different sample preparation methods were investigated. One result showed that no conditioning could be seen and the system appeared stable from the first injection. Differences in sample composition between samples with conditioning effect and samples without conditioning effect were investigated. No correlation between conditioning effect and levels of certain matrix compounds could be found. More studies of correlation between sample composition and the amount of conditioning occurring is needed. Some samples appear to have no retention time drift but have a significant drift in peak area and in multivariate analysis. This is an indication that the conditioning effect should be analysed in more ways than one before determining if a system is stable.

Diploma work focuses on the determination of selected representatives of perfluoroalkyl substances in complex matrices, particularly, in sewage sludge and feed. In case of sewage sludge, samples were extracted into methanol and three extractions techniques were compared: accelerated Soxhlet, pressurized liquid extraction and Powley method. Powley method showed sufficient efficiency, the lowest matrix effect and minimal background. Perfluorooctane sulfonate was present in all tested samples of sewage sludge (0.74–38.02 ng.g-1). Other detected compounds were perfluorodecanoic acid and perfluorooctanoic acid. Three extraction techniques were tested on feed samples (QuEChERS, fast methanol extraction and Powley method into acetonitrile). Powley method provided the cleanest extracts and showed simultaneously the highest recovery of native perfluoroalkyl substances and the lowest matrix effects. Perfluorooctane sulfonate and perfluorooctanoic acid were rarely present in samples of complete and supplemental feeds, while other perfluoroalkyl substances were found at levels below limit of quantification or they were not detected at all. Perfluorooctane sulfonate (0.100–2.768 ng.g-1), perfluoroundecanoic acid and perfluorotridecanoic acid were determined in all fish meal samples.

La consommation des composés pharmaceutiques est en constante croissance à travers le monde et leur utilisation peut entraîner une accumulation dans l’environnement d’où leur désignation à titre de contaminants émergents. De nombreux groupes de recherche se penchent donc sur les questions de leurs effets sur des organismes vivants, sur la santé de certains écosystèmes ou encore sur l’efficacité de différents types de traitement des eaux usées. Or, peu de données sont disponibles quant aux concentrations présentes dans différentes matrices telles que les eaux usées ou l’eau de surface dans lesquelles elles sont déversées ou encore l’impact que peuvent avoir les hôpitaux sur l’occurrence des composés pharmaceutiques. La recherche dans ce domaine peut s’avérer un outil clé dans l’établissement de normes et de limites pour différents contaminants puisque celles-ci sont encore marginales dans la plupart des pays du monde, surtout au niveau des médicaments. Dans le cadre de cette thèse, différentes méthodes analytiques ont été développées pour faire l’analyse de classes ciblées de médicaments par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse afin de quantifier ceux-ci dans diverses matrices environnementales. Un des objectifs du présent ouvrage est donc de détailler les travaux de développement et de validation de méthodes analytiques robustes. Une première méthode d’extraction en phase solide en ligne avec la chromatographie liquide ultra-haute performance couplée à la spectrométrie de masse en tandem (SPE en ligne UPLC-MS/MS) a été développée afin de faire l’analyse de huit différentes classes de composés pharmaceutiques susceptibles d’être retrouvés dans les eaux usées. Afin de déterminer la distribution et l’adsorption des composés ciblés sur la phase solide de différentes matrices, une méthode d’extraction et de purification a également été optimisée de telle sorte que les extraits de matière particulaire et de sédiments soient compatibles avec cette méthode analytique. Ces méthodes ont été appliquées sur de nombreuses eaux usées d’hôpitaux et d’usine de traitement des eaux au Québec (Canada). Les produits de chimiothérapies présentent un défi analytique supplémentaire puisqu’ils sont polaires comparativement à la plupart des autres classes de composés pharmaceutiques. Il y a donc peu d’études sur la présence et le comportement de ces contaminants bien que ceux-ci présentent un risque écotoxicologique potentiellement important. Un deuxième objectif de cette thèse a donc été de comparer différentes alternatives pour la préconcentration et la séparation chromatographique, notamment la chromatographie à interaction hydrophile (HILIC). Celle-ci a mené à la validation de deux méthodes analytiques dont la sensibilité est de l’ordre des ng/L pour ces composés dans des eaux usées brutes. Ces méthodes de SPE en ligne UPLC-MS/MS ont été appliquées à de nombreux échantillons d’effluents d’hôpitaux ainsi qu’à des usines de traitement des eaux usées au Québec (Canada). D’autre part, la méthode SPE en ligne UPLC-MS/MS pour l’analyse des multiples classes de composés pharmaceutiques a été validée pour l’eau de surface enfin d’atteindre un dernier objectif de cet ouvrage qui consiste à évaluer différentes sources de contamination de cette matrice à proximité de zones densément peuplées. Durant de larges campagnes d’échantillonnage sur le fleuve Saint-Laurent, échelonnées sur une période de cinq ans et ayant couvert une zone géographique de près de 700 km entre le Lac Ontario et l’estuaire, plus de 400 échantillons ont été prélevés et analysés. Parmi ceux-ci figurent des échantillons provenant de 56 rivières tributaires au fleuve prélevés afin de déterminer l’impact de celles-ci en termes de pollution en composés pharmaceutiques et de les comparer avec des points de rejet d’eau usée de villes telles que Montréal ou Québec. Enfin, ces mêmes méthodes ont été appliquées lors de projets en collaboration avec des chercheurs se penchant sur les effets écotoxicologiques des composés pharmaceutiques sur des organismes aquatiques dans des matrices d’eau de surface ainsi que pour de développement de technologies alternatives pour le traitement des eaux usées. / A constant increase in pharmaceutical compounds worldwide can accentuate problems related to these pollutants of emerging concern in environmental matrices. Therefore, many researchers are studying their effects on living organisms, the health of impacted ecosystems, and the efficiency of different types of wastewater treatment systems. However, there is a lack of available data on the occurrence and concentrations of pharmaceuticals in different matrices, such as wastewaters or receiving surface waters, and the relative importance of hospital effluents on the load of these contaminants. Research in this field can be a key tool on different drugs since only a few countries have implemented norms and guidance, especially for medications. As part of this thesis, different analytical methods have been developed for the analysis of selected drugs, and liquid chromatography coupled with mass spectrometry was used to quantify multi-class pharmaceuticals occurring in various environmental matrices. One objective of this manuscript is to develop and validate robust analytical methods. A first extraction method on-line with liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (on-line SPE UPLC-MS/MS) was developed to analyze eight different pharmaceutical classes susceptible to be found in wastewaters. With the aim of evaluating the partitioning and adsorption of target compounds onto a solid phase, an extraction and purification method was optimized to ensure that particulate matter and sediment extracts were compatible with the analytical method. These optimized methods were then applied to several hospital effluents and wastewater treatment plants samples in the province of Quebec (Canada). Chemotherapy agents present an additional analytical challenge since these drugs are relatively polar compared with most of other pharmaceutical classes. This explains the low number of publications relating to their occurrence and behaviour even though they present a high ecotoxicological hazard. A second objective of this thesis was to compare different potential alternatives for enrichment and chromatographic separation of these pollutants, notably the use of hydrophilic interaction chromatography (HILIC). This work led to the validation of two analytical methods for which the sensitivity reached ng/L levels for these compounds in raw sewage. These methods were successfully applied to samples from numerous hospital effluents and wastewater treatment plants from the province of Quebec (Canada). Also, a multi-class pharmaceutical method was validated for surface water in order to achieve the last objective of this thesis which consisted in the determination of the different contamination sources of this matrix near densely populated areas. During major sampling campaigns on the Saint-Lawrence River, spanning over five years and covering a geographical area of approx. 700 km between Lake Ontario and the estuary, a total of more than 400 samples were collected and analyzed. Among those, 56 different rivers tributary to the Saint-Lawrence were sampled to establish the impact they may have on pharmaceutical pollution. Data were compared with wastewater rejection points from cities, such as Montreal and Quebec. Finally, these methods were applied in the context of collaboration projects with researchers focusing on measuring ecotoxicological effects of pharmaceutical compounds on living organisms in surface water matrices and on the development of alternative wastewater treatment technologies.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Agriculture is one of the main economic activities of the Brazil, possessing the culture of coffee as their main primary commodity. In order to achieve high levels of production and prevent the loss of crops, farm inputs such as pesticides are used in large quantities. This type of practice and the increased public concern consumer are motivating scientific research about these topics, with the aim of ensuring food safety of products supplied for consumption. However, the literature does not report methodologies for the determination of pesticide residues in roasted coffee, with the methods of extraction and analysis proposed, which according to bibliographic data present residues of these substances even after roasting. In this context, the present study sought to develop an analytical methodology to determine carbofuran, cypermethrin, chlorpyrifos, clothianidin, disulfoton, endosulfan, spirodiclofen, haloxyfop, imidacloprid, tebuconazole, triadimenol and triadimefom in roasted coffee using solid liquid extraction method by sonication with clean-up step through liquid liquid extraction (LLE) and instrumental analysis for ultra performance liquid chromatography tandem mass spectrometry detector (LC-MS/MS). For both, the optimization of chromatographic conditions and assessing the best method of clean-up was carried out. With that, the conditions for better quantitative response was obtained with 0.5 g of roasted coffee, 5 mL extraction solvent by sonication, 1 mL of water and 1 mL of dichloromethane in the clean-up by LLE. During the validation procedure in LC-MS/MS positive matrix effect was observed for all analytes except of cypermethrin in which there was suppression of the signal by array, causing, prepared in the curve-based extract, recoveries between 74.2%-102.4% standard relative deviation (SRD) between 0.6% and 10.2%, in levels concentration assessed in the process, Furthermore, the linearity obtained was in the range of 0.9979 to 0.9998 for pesticides , carbofuran, disulfoton, imidacloprid, clothianidin tebuconazole, triadimenol, triadimefom and ensuring the efficiency of the methodology. / A agricultura é uma das principais atividades econômicas do Brasil, possuindo a cultura do café como sua principal commodity primária. A fim de atingir altos níveis de produção e evitar a perda das safras, insumos agrícolas como os agrotóxicos são utilizados em grandes quantidades. Este tipo de prática e o aumento da preocupação do público consumidor estão motivando investigações científicas a respeito destes tópicos, com o intuito de garantir a segurança alimentar dos produtos fornecidos para o consumo. No entanto, a literatura não relata metodologias para a determinação de resíduos de agrotóxicos no café torrado, com os métodos de extração e análise propostos, que segundo dados bibliográficos apresentam resíduos destas substâncias mesmo após a torrefação. Neste contexto, o presente trabalho buscou desenvolver uma metodologia analítica para determinar carbofurano, cipermetrina, clorpirifós, clotianidina, dissulfotom, endosulfan, espirodiclofeno, haloxifope, imidacloprido, tebuconazol, triadimefom e triadimenol em café torrado empregando método de extração sólido líquido por sonicação com etapa de clean-up por meio de extração líquido líquido (LLE) e análise instrumental por cromatografia líquida de ultra eficiência acoplada a detector por espectrometria de massas (LC-MS/MS). Para tanto, a otimização das condições cromatográficas e a avaliação do melhor método de clean-up foram realizadas. Com isso, as condições de melhor resposta quantitativa foi obtida com 0,5 g de café torrado, 5 mL de solvente de extração por sonicação, 1 mL de água e 1 mL de diclorometano na etapa de clean-up por LLE. Durante o procedimento de validação no LC-MS/MS foi observado efeito matriz positivo para todos os analitos com exceção da cipermetrina na qual houve supressão do sinal pela matriz, ocasionando, com base na curva preparada no extrato, recuperações entre 74,2% - 102,4%, com desvio padrão relativo entre 0,6% e 10,2%, nos níveis de concentração avaliados no processo, além disso, a linearidade obtida foi na faixa de 0,9979 a 0,9998 para os agrotóxicos, carbofurano, clotianidina dissulfotom, imidacloprido, tebuconazol, triadimefom e triadimenol, garantindo a eficiência da metodologia.