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Para atender a demanda mundial por alimentos, é essencial o emprego de pesticidas para proteger as culturas contra doenças e pragas, mas o uso imprudente e indiscriminado destes compostos pode resultar em contaminação dos alimentos e seus derivados, bem como no ambiente como um todo, aumentando, dessa forma, a preocupação em relação ao emprego dos pesticidas. Os pesticidas etileno-bisditiocarbamatos, da classe dos ditiocarbamatos, estão entre os fungicidas mais empregados em todo o mundo para o controle de pragas. Apesar de possuírem baixa toxicidade, um de seus produtos de degradação, a etilenotiouréia (ETU), é um metabólito tóxico, a qual possui efeitos teratogênicos, carcinogênicos, imunotóxicos e mutagênicos. Neste trabalho, desenvolveu-se e validou-se um método cromatográfico para a determinação dos resíduos de ETU em urina, empregando-se extração líquidolíquido e quantificação por HPLC-UV. O procedimento desenvolvido consiste na extração do analito de interesse, com 6 mL de diclorometano, adicionando-se MgSO4 para auxiliar no processo de partição, ou seja, distribuição do composto entre as fases orgânica e aquosa. Posteriormente, centrifugou-se e evaporou-se uma alíquota do sobrenadante em banho de água à 44 C, redissolvendo-se em água purificada e analisa-se em sistema HPLC, injetando-se 50 μL em coluna C18 com fase móvel MeOH:H2O (10:90; v/v) e detecção por absorção de luz em 233 nm. Para a validação do método avaliaram-se os seguintes parâmetros: limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ), linearidade, precisão (repetitividade e precisão intermediária) e exatidão (recuperação). O LOD do método foi de 0,05 mg ETU L-1 e o LOQ 0,2 mg ETU L-1. As curvas analíticas apresentaram r2 >0,998 com linearidade entre 0,05 e 1,0 mg ETU L-1. Os resultados de precisão foram excelentes, com valores de desvio padrão relativo entre 1,7 e 2,7%, e as recuperações foram de 85,6 a 95,4% para 3 níveis de fortificação: 0,05, 0,1 e 0,5 mg ETU L-1. Através dos resultados obtidos na validação, pode-se concluir que o método é apropriado para determinar resíduos de etilenotiouréia em urina. O método tem várias vantagens como: simplicidade, rapidez, e poder ser executado com equipamentos geralmente disponíveis nos laboratórios. Entretanto, poderia apresentar resultados ainda melhores em termos de sensibilidade, seletividade e confirmação da identidade da ETU, se fosse possível, por exemplo, a utilização de cromatógrafo à líquido acoplado à espectrômetro de massas, onde a pureza dos picos cromatográficos poderia ser avaliada e a detectabilidade poderia ser 3 ordens de magnitude menor (1000 vezes).

In order to supply the world-wilde demand for food, it is essential to use the pesticides to protect the crops against pests and diseases. But the indiscriminate and injudicious use of these compounds have resulted in widespread contamination in food commodities and environment in all fields, increasing, this way, the preoccupation with chemical products use. Ethylene-bis-dithiocarbamate pesticides, from dithiocarbamate…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Solange Cristina Garcia.

▼ O uso de pesticidas é ainda a principal estratégia no campo para o combate e a prevenção de pragas agrícolas, garantindo alimento suficiente e de qualidade para a população. Na fruticultura, em especial nas culturas de morango, maçã e uva, a contaminação por resíduos de pesticidas têm sido alvo de constante preocupação no âmbito da saúde pública e da sociedade. Devido à toxicidade associada a estas substâncias o monitoramento da qualidade dos alimentos produzidos é necessário a fim de prevenir possíveis riscos ao consumidor. No presente trabalho foi desenvolvido e validado um método multirresíduo para a quantificação dos pesticidas clorotalonil, clorpirifós, captana, procimidona, cresoxim metílico, iprodiona, fenpropatrina, deltametrina e azoxistrobina empregando Cromatografia Gasosa com Detecção por Captura de Elétrons (GC-ECD) em diferentes matrizes (morango, maçã e uva). A Cromatografia Gasosa acoplada a Espectrometria de Massas (GC-MS) foi empregada para a investigação da presença de pesticidas nas amostras. Algumas condições de extração foram avaliadas, tais como tipo e volume de solventes, quantidade de amostra e purificação do extrato. A extração com mistura 1:1 (v/v) de acetato de etila/n-hexano, em ultra-turrax, seguida de purificação em colunas de florisil e redução do volume do extrato por evaporação do solvente foi a que apresentou melhores resultados. As condições otimizadas para o sistema GC-ECD foram: coluna capilar DB-5; programação da temperatura do forno: 80 C 2 min, 180 C (10C min- ) - 1 min, 255 C (8 C min-); 315 °C (15 C min-) 4,25 min, pressão do gás de arraste (He) 21 psi; volume de injeção 1 μL; temperatura do injetor 270 C e do detector a 330 C. Para a análise por GC-MS usaram-se as condições: coluna capilar VF- 5MS, Factor Four/MS (Varian) com 5 m de EZ-Guard; programação da temperatura da coluna de: 80 C (25 C min-), 180 C (5 C min-), 280 C 10 min, pressão do gás de arraste 10 psi; volume de injeção 1 μL, no modo splitless; temperatura do manifold de 80 C e da interface de 230 C, energia de 600 eV aplicada à multiplicadora de íons e temperatura do iontrap a 200 C. Na validação do método foram avaliados os seguintes parâmetros: limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ), linearidade, precisão (repetitividade e precisão intermediária) e recuperação. Os LODs e LOQs do instrumento variaram de 2,5 a 18,7 μg L- e de 5,0 a 25,0 μg L-, exceto para a deltametrina (0,2 e 0,8 μg L-), respectivamente. Para as amostras analisadas obtiveram-se valores de LOQs de 0,6 a 15,6 μg kg- para os pesticidas em estudo. As soluções analíticas foram preparadas em extrato branco das frutas para compensar o efeito matriz observado, obtendo-se curvas analíticas com r ≥ 0,9925. Os ensaios de precisão forneceram resultados aceitáveis, com valores de RDS entre 0,3 e 14,8%. Recuperações de 85,4 a 111,3% foram obtidas para as matrizes estudadas, exceto para a captana (70,1%) em uva. Os resultados obtidos na validação permitiram concluir que o método é adequado para… Advisors/Committee Members: Martha Bohrer Adaime, Renato Zanella.

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O vinho é conhecido por suas propriedades bioquímicas benéficas como antioxidante, anticarcinogênico e antiinflamatório. Muitas destas propriedades podem ser atribuídas aos flavonóides e ao resveratrol. No vinho encontra-se uma grande quantidade de interferentes, como proteínas e lipídios, que dificultam a análise de flavonóides. Cromatografia de Fluxo Turbulento (TFC, do inglês Turbulent Flow Chromatography) acoplada on-line ao LC-MS foi utilizado para analisar flavonóides e resveratrol presentes em diferentes tipos de vinho. O preparo das amostras é baseado na remoção de compostos com alta massa molar de compostos de baixa massa molar utilizando TFC. Após o preparo das amostras a coluna de TFC é colocada on-line com o LC-MS e um gradiente é iniciado para realizar a eluição dos compostos retidos nos poros da fase estacionária da coluna de TFC e a separação dos mesmos nos sistema LC-MS. O procedimento provou ser rápido, não laborioso, robusto e sensível. A aplicação do método foi realizada com diferentes amostras de vinho tinto, branco e rosé. A precisão interdia e intradia para todos os vinhos e concentrações estudadas foram <12 % e <18%, respectivamente. O método provou ser linear para todos os compostos e matrizes estudadas no intervalo de 0,05 a 2 mg L-1 (r2 >0,99). O resveratrol também mostrou linearidade (r2 >0,99) quando utilizouse intervalo de concentração maior (1 a 50 mg L-1). O LOD obtido para os compostos em vinho tinto foi de 0,004 a 0,022 mg L-1, em vinho branco de 0,002 a 0,021 mg L-1 e em vinho rosé de 0,003 a 0,034 mg L-1. A quantificação do resveratrol foi possível utilizando-se curva de adição padrão. O vinho tinto apresentou maiores concentrações de resveratrol (4 mg L-1), quando comparado com os vinhos branco e rosé, que foram cerca de 12 vezes menores. Além disso as diferentes amostras de vinho tinto apresentaram diferentes concentrações de resveratrol. O procedimento desenvolvido pode ser uma poderosa ferramenta no estudo de outros analitos em matrizes complexas, como por exemplo compostos de interesse em alimentos, bebidas e amostras biológicas.

Wine is known for its favorable biochemical properties such as antioxidant, anticarcinogenic and anti-inflamatory properties. Many of these properties can be assigned to flavonoids and resveratrol. Wine is known to contain high amounts of interferences, such as proteins and lipids complicating analysis of flavonoids and other compounds of interest. Turbulent Flow Chromatography (TFC) on-line coupled to Liquid Chromatography Mass Spectrometry (LC-MS) was used to analyze flavonoids present in different types of wines. The TFC sample pretreatment is based on the fast removal of high molecular weight compounds and the removal of low molecular weight polar interferences. After the sample pretreatment, the TFC column is on-line coupled to LC-MS and a gradient is started to elute the trapped compounds and separate these in the LC-MS. The method proved to be fast, non-laborious, robust and sensitive. The feasibility of the method was tested on several red,…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Martha Bohrer Adaime.

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O Brasil é o terceiro maior mercado mundial de pesticidas, com aproximadamente 400 ingredientes ativos registrados no país, incluindo cinco ditiocarbamatos. Esta classe de pesticidas é composta por importantes fungicidas de ação não sistêmica e de amplo espectro de atividade empregados para controle de fungos em uma grande variedade de culturas. Devido a baixa toxicidade, combinado com forte atividade, baixo custo de produção e baixa persistência ambiental, a quantidade destes compostos tem aumentado no mundo inteiro. Muitos métodos para determinar ditiocarbamatos estão baseados na hidrólise ácida, em presença de cloreto de estanho II, e análise do CS2 gerado por diferentes técnicas. Neste trabalho, foram validados três métodos cromatográficos para a quantificação dos resíduos de ditiocarbamatos em alface empregando Cromatografia Gasosa com Detecção por Captura de Elétrons (GC-ECD), Detecção Fotométrica de Chama (GC-FPD) e Detecção Espectrométrica de Massas (GC-MS), e comparou-se com o método espectofotométrico. As condições para as análises cromatográficas foram: coluna capilar CP-Sil 8 CB (50 m x 0,32 d.i x 1,2 μm de espessura do filme); programa de temperatura do forno da coluna: 45 C (1 min) com incremento de 10 C min-1 à 250 C (0 min); vazão do gás de arraste em 2 mL min-1; volume de injeção de 4 μL com split 1:10 para GC-ECD e GC-MS, e 1:15 para GC-FPD; temperatura do ECD foi 300 C e do FPD de 250 C. O transferline e o trap foram aquecidos a 230 C, e o manifold a 120 C. A análise espectrofotométrica foi realizada a 435 nm, após a complexação do CS2 com dietanolamina e cobre. Para a validação dos métodos seguiram-se os seguintes parâmetros: limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ), linearidade, precisão (repetitividade e precisão intermediária) e recuperação. Os LODs na amostra foram 0,01 e 0,28 mg CS2 kg-1, e os LOQs foram 0,02 e 0,4 mg CS2 kg-1 para os métodos cromatográficos e espectrofotométrico, respectivamente. As curvas analíticas apresentaram r2>0,99. Os estudos de precisão apresentaram resultados aceitáveis, com valores de RSD% entre 2,8 e 15,9. As recuperações foram de 87,7 a 107,4%. Através dos resultados obtidos na validação, pode-se concluir que os métodos são apropriados para determinar resíduos de ditiocarbamatos em alface. Entretanto, os métodos cromatográficos têm apresentado várias vantagens como elevada sensibilidade, simplicidade, além de serem mais rápidos que o método spectrofotométrico, pois é possível realizar o preparo de um grande número de amostras simultaneamente.

Brazil is the third largest market for pesticide sales in the world, with almost 400 active ingredients registered in the country, including five dithiocarbamates. This pesticide class consists of very important protective nonsystemic fungicides with broad-spectrum activity registered for the control of fungal deseases on a large variety of crops. Due to its low acute toxicity, combined with strong action, low-cost production and low environmental persistence, the total amount used of these…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Martha Bohrer Adaime.

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Neste trabalho foi desenvolvido um novo modulador, simples, robusto e de baixo custo de operação. Este modulador utiliza ar comprimido para resfriar duas pequenas porções da segunda coluna cromatográfica de um sistema GC×GC. Para avaliar o processo de modulação utilizaram-se soluções de alcanos C7 a C29 e pesticidas (bifentrina, ciflutrina, cipermetrina, esfenvalerato, fenitrotiona, fipronil, trifloxistrobina e trifluralina) e análise por GC×GC-FID. Os resultados mostraram pequenas variações das áreas dos picos, entre 0,67 e 2,80% para alcanos e entre 0,24 e 5,34% para pesticidas. O desvio padrão (SD) para o tempo de retenção na primeira coluna (1tR) de alcanos e pesticidas foi em torno de 0,05 min. Para o tempo de retenção na segunda coluna (2tR), o SD foi de 0,04 s para a maioria dos compostos, exceto para ciflutrina e permetrina (0,08 s). A faixa linear situou-se entre 0,1 e 5,0 mg L-1 com coeficiente de determinação (r2) maior que 0,9945 para os pesticidas analisados por GC×GC-FID. O sistema GC×GC proposto foi aplicado na determinação de pesticidas piretróides (bifentrina, cipermetrina, deltametrina, fenvalerato e esfenvalerato, e permetrina cis e trans) em amostras de uva cultivar Itália fortificadas em 3 níveis (0,02; 0,05 e 0,5 mg kg-1). As amostras foram extraídas pelo método de mini-Luke modificado (método da acetona) e os pesticidas quantificados por GC×GC-μECD. Os parâmetros avaliados de validação do método foram: curva analítica, linearidade, limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ), precisão (em termos de repetitividade e precisão intermediária) e exatidão (recuperação), bem como o efeito matriz na resposta cromatográfica. Todas as curvas analíticas apresentaram faixa linear entre 0,02 e 0,5 mg L-1 com valores de r2 maiores que 0,9956 e 0,9994 para as curvas preparadas em solvente (acetato de etila) e extrato da matriz (uva), respectivamente. A partir dos resultados obtidos através do cálculo do efeito matriz percentual concluiu-se que os pesticidas piretróides avaliados apresentaram considerável efeito matriz negativo. Os valores de LOQ do método foram de 0,01 a 0,02 mg kg-1 para todos os piretróides. A recuperação para os 3 níveis de fortificação ficou entre 94,3 e 115,2%, com boa precisão (RSD<18,4%), o que mostrou que o desempenho do método mini-Luke modificado empregado para as extrações é satisfatório. Este estudo mostrou também, que o sistema GC×GC-μECD com modulador de duplo jato de ar comprimido tem potencial para aplicação nas análises de resíduos de pesticidas piretróides em uva, uma vez que fornece baixos valores de LOD e LOQ, e boa precisão da resposta analítica.

In this study, a new modulator that is simple, robust and presents low operation costs was developed. This modulator uses compressed air to cool two small portions of the second chromatographic column of a GC×GC system. To evaluate the modulation process, solutions of alkanes C7 to C29, and pesticides (bifenthrin, cyfluthrin, cypermethrin, esfenvalerate, fenitrotion, fipronil, trifloxystrobin and…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Martha Bohrer Adaime, Carin von Mühlen.

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O uso de agrotóxicos sempre esteve associado à efetividade no controle de pragas ou plantas invasoras para aumentar a produção de alimentos. No entanto, o uso indiscriminado dessas substâncias vem causando a degradação dos recursos hídricos. No Brasil, o Ministério da Saúde através da Portaria 2914 define diversos parâmetros de potabilidade, entre eles, os limites máximos permitidos para alguns agrotóxicos. No presente trabalho foi desenvolvido e validado um método para a determinação de resíduos de 70 agrotóxicos em água potável, utilizando Extração em Fase Sólida (SPE) para o preparo de amostra e determinação por Cromatografia Gasosa e Líquida, acopladas à Espectrometria de Massas sequencial, com analisador triplo quadrupolo (GC-(TQ)MS/MS e LC- (TQ)MS/MS). Foram avaliados diferentes volumes de amostra, sorventes e solventes de eluição. Os melhores resultados foram obtidos com 100 mL de amostra acidificada em pH 2,5, cartucho SPE Oasis HLB 60 mg/3 mL e diclorometano/metanol como eluente. As curvas analíticas apresentaram linearidade entre 10 e 250 Sg L-1, com valores de r2 maiores que 0,99 para todos os compostos. Os valores de LOQ do método foram 0,02 Sg L-1 para aldrin, dieldrin e clordano e de 0,5 Sg L-1 para os demais compostos. Para avaliação da exatidão as amostras branco foram fortificadas em 0,5, 1,5 e 4,0 Sg L-1 e um nível extra em 0,02 Sg L-1 para os compostos aldrin, dieldrin e clordano. O método apresentou boa precisão, com valores de RSD inferiores a 20% e boa exatidão, com recuperações entre 70 e 120%. Apenas os compostos metamidofós, aldicarbe, benfuracarbe, terbufós, benomil e tiofanato metílico não foram recuperados de forma adequada. O efeito matriz foi avaliado, mostrando-se superior a 10% para a maioria dos compostos. A fim de compensar este efeito, utilizou-se curvas analíticas preparadas no extrato branco da matriz. O método validado foi aplicado em 12 amostras de água potável de diferentes características (rio, vertente, poço e água tratada), sendo que apenas uma das amostras de água de rio apresentou resíduos de lambda-cialotrina. Os resultados indicam que o método proposto é adequado à análise de resíduos de agrotóxicos em água potável, visto que todos os parâmetros de validação atenderam os limites e parâmetros sugeridos para validação de métodos cromatográficos.

The use of pesticides always has been associated with the effective control of pests or invasive weeds to ensure an increase in the food production. However, the indiscriminate use of these substances has caused the degradation of water resources. In Brazil, the Ministry of Health through Ordinance 2914 defines several parameters of potability, among them, the maximum limits allowed for same pesticides. In this work it was developed and validated a method for the determination of residues of 70 pesticides in drinking water using (SPE) for sample preparation and determination by Gas and Liquid Chromatography coupled to tandem mass spectrometry, triple quadrupole analyzer (GC-(TQ)MS/MS and LC- (TQ)MS/MS). It was evaluated…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Osmar Damian Prestes, Manoel Leonardo Martins.

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Nos últimos anos, o uso indiscriminado de agrotóxicos e a não adoção das boas práticas agrícolas têm sido evidenciados pelos resultados de análises de resíduos de agrotóxicos em alimentos, como o pimentão, um dos recordistas brasileiros com princípios ativos proibidos ou acima dos limites recomendados. Assim, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver e validar um método rápido para a determinação de 83 agrotóxicos em pimentão, utilizando método QuEChERS modificado e Cromatografia Líquida de Ultra Eficiência acoplada à Espectrometria de Massas em série (UHPLC-MS/MS). Na etapa de preparo de amostra testou-se procedimentos de extração/partição, além de diferentes sorventes para a etapa de limpeza, como terra diatomácea e sorvente polimérico. Utilizou-se o planejamento fatorial 24 para otimização do método de extração, o qual foi constituído da extração de 10,0 g de pimentão com 10,0 mL de acetonitrila. Na etapa de partição adicionou-se 1,5 g de NaCl e 4,0 g de MgSO4, seguindo-se agitação e centrifugação. Realizou-se a etapa de limpeza de 1,0 mL do extrato com 40,0 mg de PSA e 150,0 mg de MgSO4, seguido de agitação e centrifugação. O extrato foi filtrado, diluído e analisado por UHPLC-MS/MS. A maioria dos compostos apresentou faixa linear (r2≥ 0,99). O efeito matriz foi compensado utilizando-se curvas analíticas preparadas no extrato branco da matriz. A exatidão do método foi verificada com ensaios de recuperação em quatro níveis de concentração, obtendose valores entre 70,0 e 120,0% para a maioria dos compostos avaliados. Valores de LODm e LOQm foram de 3 ou 7,5 μg kg-1 e 10 ou 25 μg kg-1, respetivamente.Valores de RSD inferiores a 20% garantiram a boa precisão do método. A aplicação do método foi realizada em 20 amostras de pimentão, nas quais resíduos de acetamiprido, azoxistrobina, boscalida, carbendazim, clorpirifós etílico, clotianidina, difenoconazol, fempropatrina, piraclostrobina e pirimetanil foram quantificados, em concentrações que variaram de 10 a 294 μg kg-1. O método QuEChERS modificado proposto para a determinação de resíduos de 81 dos 83 agrotóxicos em pimentão utilizando UHPLC-MS/MS mostrou ser eficaz, podendo ser aplicado em análises de rotina.

In recent years, the indiscriminate use of pesticides and non-adoption of good agricultural practices have been evidenced by the results of analysis of pesticide residues in food, such as sweet pepper, one of Brazilian record holders with active ingredients that are banned or above the recommended limits. Thus, the present study aimed to develop and validate a rapid method for the determination of 83 pesticides in sweet pepper using modified QuEChERS method and Ultra-high Performance Liquid Chromatography coupled to tandem Mass Spectrometry (UHPLC-MS/MS). In the sample preparation extraction/partition procedures, and different sorbents for clean-up were tested, such as diatomaceous earth and polymeric sorbent. It was used the 24 factorial design for optimization of the method of extraction, which consisted of the extraction of…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Osmar Damian Prestes, Liane Maldaner.

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Devido à complexidade da sua matriz, métodos mais eficientes para a determinação de resíduos de agrotóxicos em milho têm sido estudados. O uso do método QuEChERS, juntamente com a técnica de precipitação a baixa temperatura tem apresentado vantagens para a redução de lipídios durante o preparo de amostra de matrizes com alto teor de gordura. Neste estudo, otimizou-se e validou-se um método multirresíduo para determinação de agrotóxicos em milho empregando QuEChERS e GC-MS/MS. O procedimento de extração, otimizado através de planejamento fatorial, constituiu na pesagem de 2,5 g da amostra, adição de 10 mL de água purificada, seguida de agitação em vórtex por 1 min e posterior adição de 10 mL de acetonitrila seguindo de agitação em agitador pendular por 1 h a 200 rpm. A partição utilizando sais foi realizada com 1 g de NaCl e 6 g de MgSO4 e agitação manual por 1 min, seguida de centrifugação a 3400 rpm por 8 min a 10 ⁰C. Uma alíquota de 4 mL do extrato foi retirada e transferida para um tubo de 15 mL para a etapa de limpeza do extrato a baixa temperatura por 12 h a aproximadamente -20 ⁰C. Após, efetuou-se a etapa final de limpeza do extrato com SPE dispersiva onde retirou-se 1 mL deste extrato e transferiu-se para um tubo contendo 150 mg de MgSO4, 50 mg de C18 e 50 mg de PSA, repetindo a agitação por 1 min e centrifugação a 3400 rpm por 8 min. O extrato final foi filtrado e analisado por GC-MS/MS. Os parâmetros analíticos avaliados neste trabalho foram a linearidade da curva analítica, limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ), precisão, exatidão e efeito matriz para os 12 compostos estudados. O método demonstrou-se eficiente, com resultados de recuperação na faixa de 55,3 a 110,1% nos níveis de fortificação 40, 100 e 200 μg kg-1 e com RSD ≤ 20%. Os valores de LOD e LOQ do instrumento foram de 1,5 e 5,0 μg L-1, respectivamente, e o valor de LOQ do método foi de 100 μg kg-1para a maioria dos compostos. Desta forma, conclui-se que o método otimizado mostrou-se adequado para análise da maioria dos resíduos de agrotóxicos estudados em milho, pois os parâmetros avaliados encontram-se dentro dos limites exigidos para validação de métodos cromatográficos aplicados a análise de resíduos.

Due to the complexity of its matrix, more efficient methods have been studied for the determination of pesticide residues in maize. The use of QuEChERS method coupled to low temperature clean up technique has showed advantages to reduce lipids during sample preparation in matrix with high fat content. It was optimized and validated in this study a multiresidue method for the determination of pesticides in maize employing QuEChERS and GC-MS/MS. The extraction procedure was optimized though the factorial design, and consisted in weighing 2.5 g of sample and adding 10 mL of ultrapurified water followed by vortex shaking for 1 min. After this, It was added 10 mL of acetonitrile and the tube was stirred for 1 h in a platform shaker at 200 rpm. Partition step was performed using 1 g of NaCl and 6 g…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Osmar Damian Prestes, Fabio Ferreira Gonçalves.

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A method for chloride determination in heavy crude oil, petroleum coke and vacuum residue after microwave-induced combustion (MIC) in closed vessels is described. Samples (with exception of petroleum coke) were wrapped in polyethylene and placed on a quartz holder that was positioned inside to quartz vessels used in commercial system for sample digestion by microwave. Combustion takes place in the presence of oxygen under pressure (20 bar) using ammonium nitrate (50 ml of 6 mol l-1) as aid for ignition. The influence of absorbing solution (water, sodium carbonate, ammonium carbonate and hydrogen peroxide) on the recoveries for Cl and the necessity of an additional reflux step were evaluated. Water was selected as absorbing solution with 5 min reflux in view of the good agreement for certified reference material (coking coal) and to the suitability for further chloride determination using IC and inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES). The recoveries for Cl were 99.4 2.2% for heavy crude oil, 100.2 1.9% for petroleum coke and 98.9 2.2% for vacuum residue. Limits of detection (LOD) were 5 and 15 mg g-1 using IC and ICP OES, respectively. Additionally, wet digestion by microwave in closed vessels and water extraction in microwave also using closed vessels were evaluated for comparison of results. The residual carbon content was below 1% for the proposed procedure by MIC and higher than 10% for wet digestion in closed vessels. Another advantage is the possibility of using water or diluted alkaline solutions that is preferable for chloride and other halogen determination and its use can reduce the problems caused by loss of sensibility in IC due to matrix effects caused by strong acid or alkali solutions. With the proposed procedure it is possible to digest up to eight samples simultaneously using a sample mass up to 500 mg.

Neste trabalho é proposto um método para a determinação de cloreto por cromatografia de íons (IC) em petróleo extrapesado, coque e resíduo de vácuo após a decomposição das amostras em sistema fechado por combustão iniciada por microondas (MIC). Para a decomposição por MIC, as amostras de petróleo extrapesado e resíduo de vácuo foram envolvidas em um filme de polietileno, enquanto que as amostras de coque foram prensadas na forma de comprimidos. Foi estudada a solução absorvedora mais adequada (H2O, H2O2, Na2CO3 e (NH4)2CO3) e avaliada a necessidade de uma etapa de refluxo após a combustão para garantir a recuperação do analito. Apesar das boas recuperações obtidas para todas as soluções absorvedoras, água foi escolhida como solução absorvedora por apresentar resultados concordantes para o material de referência certificado (CRM) de coque (coking coal, BCR 181), além de facilitar a determinação de cloreto por IC e por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) por eliminar problemas relacionados à utilização de elevados teores ácidos ou alcalinos presentes na solução final. Para as demais amostras, na indisponibilidade de CRMs, o método…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Érico Marlon de Moraes Flores.

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Endocrine Disrupter Compounds (EDCs) like pesticides, alkylphenols and hormones among other classes of compounds are responsible for alterations in the endocrine system functions. Endocrine disruption occurs when EDCs interact with the hormone receptors, altering the natural response patterns of the endocrine system. Aquatic organisms, such as fish, are able to accumulate EDCs residues in concentration several times higher than the surrounding water. Consequently, fish is a major source of contamination for both top predators and human consumers. This study aimed to develop and validate a fast method for the determination of 40 endocrine disrupters in fish fillet, using modified QuEChERS and Gas Chromatography coupled with Mass Spectrometry in tandem, using a triple quadrupole analyzer (GC-(TQ)MS/MS). A factorial design was performed to optimize the extraction procedure, which consist of the extraction of 10.0 g of fish fillet with 10.0 mL of acetonitrile with 1% (v/v) of acetic acid followed by manual shaking for 1 min. In the partition step 2.0 g of sodium chloride, 1.7 g of anhydrous sodium acetate and 0.3 g of anhydrous magnesium sulfate were added, followed by shaking and centrifugation at 3400 rpm for 8 min. Then the extract was transferred to a 15 mL polypropylene tube containing the C18 and PSA sorbents, beyond the anhydrous magnesium sulfate. After shaking and centrifuging, the supernatant was filtered and analyzed by GC-(TQ)MS/MS. The method was validated by spiking the blank sample at three concentration levels (10, 25 and 50 Ug kg-1) obtaining recovery values between 70.1 to 120.0% for 36 of the 40 endocrine disrupters evaluated. RSD values below 20% ensured the good precision of the method. The linearity was evaluated using the coefficient of determination (r2) with values higher than 0.996 for all compounds. The matrix effect was evaluated, and it was pretty intense for most compounds, with values exceeding 10%. This effect was compensated using analytical curves obtained with standards prepared in blank matrix extracts. This method was applied in 6 samples of fish fillet from different species. Residues of bisphenol A, chlorpyrifos and bifenthrin were detected. Therefore, the modified QuEChERS method proved to be appropriated for the determination of endocrine disrupters in fish fillet using GC-(TQ)MS/MS since it showed to be effective and can be applied to routine analysis.

Compostos conhecidos como disruptores endócrinos (DEs), tais como agrotóxicos, alquilfenóis, hormônios, dentre outras classes de substâncias são responsáveis pela alteração de funções do sistema endócrino. Esse efeito ocorre quando os DEs interagem com os receptores hormonais, alterando os padrões de resposta natural do sistema endócrimo. Os organismos aquáticos, como os peixes são capazes de acumular concentrações de DEs várias vezes superiores a água ao seu redor. Consequentemente, os peixes são uma importante fonte de contaminação para seus predadores e consumidores humanos. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver…

Advisors/Committee Members: Carin von Mühlen, Vania Lucia Loro, Renato Zanella.

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Com o objetivo de suprimir os problemas relacionados à deficiência de ingesta de vitaminas da classe dos folatos, muitos produtos alimentícios estão sendo submetidos ao processo de enriquecimento. Entre eles, todos tipos de farinha de trigo devem ser enriquecidos com ácido fólico. Portanto, fica evidenciada a necessidade de métodos analíticos para a rotina capazes de determinar com eficácia os níveis de ácido fólico na matriz enriquecida. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e validação de um método rápido para determinação de ácido fólico adicionado a farinha de trigo, através da técnica de cromatografia líquida de alta eficiência com detector espectrofotométrico. O ácido fólico foi separado utilizando-se coluna de C8. Utilizou-se eluição por gradiente na fase móvel, com água acidificada com ácido acético glacial (pH 2,8) e acetonitrila. A detecção foi efetuada com detector por arranjo de diodos empregando o comprimento de onda de 290 nm. Foi utilizada padronização externa para quantificação. A vitamina foi extraída da matriz com solução aquosa de hidróxido de potássio 0,1 mol L-1 e solução aquosa de tetraborato de sódio 0,04 mol L-1 de pH 8,5; seguida por etapa de limpeza do extrato da amostra através de SPE, utilizando cartuchos de SAX. O método mostrou-se eficiente, com valores de recuperação entre 96 e 99%, RSD de 1,3 a 3,8% e LOD e LOQ de 0,28 e 0,937 mg kg-1, respectivamente. Nas análises das amostras reais, das cinco marcas analisadas, somente uma marca apresentou concentração de ácido fólico acima do mínimo exigido pela legislação.

In order to eliminate the problems related to deficient intake of vitamins folate class, many food products are being subjected to the enrichment process. Among them, all types of wheat flour must be enriched with folic acid. Therefore, it is evident the need of analytical methods for routine able to effectively determine the levels of folic acid in enriched matrix. The objective of this work was the development and validation of a rapid method for determination of folic acid added to wheat flour, using the technique of high performance liquid chromatography with UV detection. Folic acid was separated using a C8 column. Was used for elution gradient mobile phase with water acidified with glacial acetic acid (pH 2.8) and acetonitrile. Detection was performed with a diode array detector employing a wavelength of 290 nm. External standard was used for quantification. Vitamin matrix was extracted with aqueous potassium hydroxide, 0.1 mol L-1 and aqueous sodium tetraborate 0.04 mol L-1 pH 8.5, followed by cleaning step of the extract of the sample through SPE using SAX cartridges. The method was efficient, with recovery values between 96 and 99%, RSD from 1.3 to 3.8% and LOD and LOQ of 0.28 and 0.937 mg kg-1, respectively. In the analysis of real samples of five brands tested, only one brand presented concentration of folic acid above the minimum required by law.

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Rogério Marcos Dallago, Sandra Cadore Peixoto.

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O uso de pesticidas e seus resíduos tornaram-se um problema devido à possível contaminação do solo, podendo impactar o meio ambiente e causar danos à saúde pública. Neste trabalho, otimizou-se e validou-se um método analítico para a determinação de resíduos de tiametoxam, imazapique, imazetapir, clomazona, propiconazol, fipronil e trifloxistrobina em solo proveniente de lavoura de arroz irrigado utilizando o método de extração QuEChERS modificado e Cromatografia Líquida acoplada à Espectrometria de Massas sequencial (LC-MS/MS), com fonte de ionização por Eletronebulização no modo ESI (+/-). O método QuEChERS modificado desenvolvido consistiu em uma etapa de extração inicial utilizando 5,0 g de solo no qual foi adicionado 20 mL de solução saturada de hidróxido de cálcio pH 12,0 e 10 mL de acetonitrila, seguida por uma etapa de partição após a adição de uma mistura de sais anidros (4,0 g de sulfato de magnésio e 3,0 g de cloreto de sódio). Após, foi realizada uma etapa de ajuste em pH 3,0, através da adição de 390 μL de solução aquosa de HCl 6 mol L-1, seguido de centrifugação a 3900 rpm por 10 min. Na sequência, foi realizada a etapa de clean-up com 250 mg de sulfato de magnésio em 2 mL de extrato, seguido de análise por LC-MS/MS. Após otimização dos parâmetros de extração e de quantificação, o método foi validado avaliando-se curva analítica, linearidade, LOD, LOQ, precisão (repetitividade e precisão intermediária) e exatidão. As curvas analíticas apresentaram linearidade entre 0,2 e 20,0 μg L-1 para propiconazol e entre 1,0 e 100,0 μg L-1 para tiametoxam, imazapique, imazetapir, clomazona, fipronil e trifloxistrobina, com valores de coeficiente de determinação maiores que 0,99. Os valores de LOQ para o método foram 0,4 μg kg-1 para propiconazol e 2,0 μg kg-1 para os demais pesticidas. O método apresentou boa precisão, com valores de RSD <20%, e boa exatidão, com recuperações entre 70 e 120% para a grande maioria dos compostos analisados. Com relação ao Efeito Matriz avaliado para todos os compostos, este foi compensado através da utilização de curvas analíticas preparadas no extrato da matriz para a quantificação. O método otimizado apresentou como vantagens principais: rapidez, simplicidade, baixo custo, baixo consumo de solventes orgânicos, além da simplificação de etapas lentas e trabalhosas geralmente empregadas em métodos tradicionais de extração de pesticidas em solo. O método foi considerado adequado para a análise de resíduos de pesticidas em solo proveniente de lavoura de arroz irrigado, visto que todos os parâmetros de validação atenderam os limites sugeridos para validação de métodos cromatográficos. Após ser validado, o método foi aplicado para determinação de resíduos destes pesticidas em amostras de solo provenientes de um experimento realizado no Campus da UFSM, mostrando-se bastante eficiente.

The use of pesticides and their residues have become a problem due to possible contamination of soil, impacting on the environment and causing trouble to public health. In this…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Luis Antonio de Avila, Roger Wagner.

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2,4-diamin (2,4-D), ou ácido 2,4 diclorofenoxiacético é um herbicida sistêmico amplamente utilizado no mundo para controle de plantas daninhas broadleaf. Agroquímicos de diversas classes são considerados essenciais para o desenvolvimento agrícola, mas podem afetar os ecossistemas através da contaminação ambiental do solo e da água, devido. A presença de herbicidas no sistema aquático pode contaminar os peixes e, consequentemente, outros animais, que se alimentam de peixes, causando indiretamente uma maior contaminação contaminação. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da formulação comercial do herbicida 2,4-D nas concentrações de 400, 600 e 700 mg L-1 sobre parâmetros metabólicos, atividade da enzima acetilcolinesterase (AChE) e avaliação histológica do fígado de jundiás (Rhamdia quelen) expostos por um período de 96 h. Como resultados observamos que a atividade da AChE mostrou-se aumentada no cérebro (600 e 700 mg L-1) e diminuída no tecido muscular em todas as concentrações testadas. O glicogênio hepático foi reduzido, após exposição ao 2,4- D variando entre 47,7% (400 mg L-1) e 59,3% (700 mg L-1). Já no tecido hepático houve reduções do lactato em todas as concentrações testadas e da glicose apenas na concentração de 700 mg L-1 2,4-D. Na maior concentração testada o glicogênio hepático e a glicose apareceram reduzidos, ao contrário da glicose plasmática que estava com níveis aumentados. O glicogênio do tecido muscular mostrou-se reduzido nos alevinos expostos a todas as concentrações testadas do herbicida e na concentração de 700 mg L-1 houve redução da glicose. O lactato muscular aumentou em todas as concentrações de 2,4-D testadas. Foi observada vacuolização de hepatócitos e alterações no arranjo dos cordões hepáticos através da analise histológica no grupo tratado com 700 mg L-1 2,4-D. Estes resultados sugerem que os jundiás expostos a concentrações de 2,4-D perto da CL50 mostraram resposta metabólica e histológica compensatória ao estresse causado pelo herbicida. Assim, este conjunto de parâmetros medidos pode ser utilizado como biomarcador para acompanhar a possível contaminação dos peixes pelo herbicida 2,4-D.

2,4-Diamin (2,4-D), or 2,4 dichlorophenoxyacetic acid is a systemic herbicide widely used in the world to control of broadleaf weeds. Agrochemicals of various classes are considered essential to agricultural development, but owing to toxic effects some of them can affect ecosystems through environmental contamination of soil and water. The presence of herbicides in aquatic system can contaminate fish and consequently, others animals, which feed on fish, causing indirectly contamination. Thus, the objective of this study was to investigate the effects of commercial formulation of herbicide 2,4-D concentrations of 400, 600 and 700 mg L−1, on metabolic parameters, acetylcholinesterase (AChE) activity and liver histological evaluation of silver catfish (Rhamdia quelen) exposed for 96 h. AChE activity increased in brain (600 and 700 mg L−1) and decreased in all…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Maria Rosa Chitolina Schetinger, Vania Lucia Loro.

▼ Neste estudo, desenvolveu-se método utilizando cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas seqüencial para determinação dos antimicrobiais sulfametoxazol e trimetoprima em efluente hospitalar, bem como para avaliar o processo de eletrocoagulação aplicado à solução sintética dos antimicrobiais e ao efluente hospitalar fortificado com os fármacos, ambos na concentração de 1 mg L-1. Os limites de detecção e quantificação alcançados para ambos antimicrobiais foram de 0,25 e 0,5 μg L-1, respectivamente. A faixa linear do método foi de 0,5 a 100 μg L-1, com um coeficiente de correlação sempre superior à 0,9995, para ambos os antimicrobiais. As concentrações de sulfametoxazol e de trimetoprima encontradas no efluente hospitalar ficaram na faixa de 12,5 à 37,3 e 3,65 à 11,30 μg L-1, respectivamente. Para determinação das melhores condições de aplicação do processo de eletrocoagulação ao efluente hospitalar utilizou-se planejamento fatorial com superfície de resposta. Como variáveis foram usadas a distância dos eletrodos, a concentração de eletrólito (NaCl) e a corrente aplicada (mA). Como parâmetro de avaliação usou-se a redução da demanda química de oxigênio (DQO). Os melhores resultados obtidos na redução da DQO (57,9%) foram alcançados utilizando-se 500 mg de NaCl, distância dos eletrodos de 30 mm e corrente de 800 mA. Através da aplicação do processo de eletrocoagulação à solução sintética de ambos os antimicrobiais e por meio da extração Soxhlet pôde-se confirmar a real degradação ou a diminuição da concentração dos antimicrobiais em solução pela possível adsorção destes, no lodo gerado no processo. O sulfametoxazol apresentou uma diminuição média da concentração inicial de 84,7%, sendo que, destes, 6,0% ficaram adsorvidos ao lodo, alcançando, assim, uma degradação média de 79,2%, em pH 5 e 7. A trimetoprima, em pH 5 e 7, apresentou uma redução média da concentração inicial de 28,7% sendo que ocorreu total adsorção ao lodo, não havendo degradação. A identificação dos metabólitos no efluente hospitalar e de produtos de degradação gerados na aplicação de eletrocoagulação à solução sintética foi feita através de cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas quadrupolo linear e trapeamento iônico (LC-MS/MS_QTrap). Os metabólitos identificados foram o N4-acetilsulfametoxazol e o dihidroxitrimetoprima. Caminhos de fragmentação foram propostos: os produtos da degradação do sulfametoxazol, identificados, foram o sulfametoxazol dihidroxilado (identificado apenas após 60 minutos de tratamento) e o sulfametoxazol dihidrogenado. Na aplicação da eletrocoagulação ao efluente hospitalar, fortificado com solução padrão de ambos os antimicrobiais, observou-se que não ocorre degradação destes. Assim sendo, não foi possível estudar-se os produtos da degradação em amostras reais de efluente. O processo de eletrocoagulação aplicado ao efluente hospitalar é eficiente na redução da DQO nas condições avaliadas; mas, não é eficiente na degradação dos antimicrobiais no efluente fortificado. O método… Advisors/Committee Members: Ayrton Figueiredo Martins, Renato Zanella, Tibiriçá Gonçalves Vasconcelos.

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Rice is one of the most produced and consumed cereal in the world. It plays a strategic role both economically and socially. Southern is responsible for about 60% of Brazilian rice production, which is directly linked to the intensive use of pesticides. Considering it, the study of the remaining of such compounds in crops to assess the risks of environmental contamination is socio-economically very important. Based on that this paper, an analytical approach has been developed and validated in order to determine the residues of bispyribac-sodium, quinclorac, and tebuconazole in water from irrigated rice crops, using Solid Phase Extraction (SPE) and High Performance Liquid Chromatography with Diode Array Detection (HPLC-DAD). The approach consists of preconcentration of water samples in SPE cartridges with 500 mg of C18, followed by elution with methanol and pesticides determination through HPLC-DAD. In the validation of the method, the analytical curve and linearity, limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), precision (repetitivity and intermediate precision), as well accuracy (recovery) were assessed. The analytical curves displayed linearity between 0.03 and 10 mg L-1 for quinclorac, 0,1 e 10 mg L-1 for bispyribac-sodium and between 0,05 e 10 mg L-1 for tebuconazole, with determination coefficients higher than 0.9999. LOQ values for the approach, considering preconcentration phase of 250 times, were of 1.2 μg L-1 for bispyribac-sodium, 0.4 μg L-1 for quinclorac, and 0.6 μg L-1 for tebuconazole. The method presented recovery values between 76.1 and 116.5% and RSD values smaller than 19.8%. All the validation parameters are within the suggested limits for validation of chromatographic methods. The validated method was applied in the study of pesticides dissipation in water from irrigated rice crops. Bispyribac-sodium and quinclorac were found up to 28 and 91 days after the compounds have been used, respectively and tebuconazole to 21 days after the compound have been used.

O arroz é um dos cereais mais produzidos e consumidos no mundo e desempenha papel estratégico tanto no aspecto econômico quanto social. A Região Sul é responsável por cerca de 60% da produção brasileira de arroz, a qual está diretamente associada ao uso intensivo de pesticidas. Com isso, o estudo da persistência destes compostos nas lavouras para avaliar os riscos de contaminação ambiental é de suma importância sócio-econômica. Neste trabalho foi desenvolvido e validado um método analítico para a determinação de resíduos de bispiribaque-sódico, quincloraque e tebuconazole em amostras de água de lavoura de arroz irrigado, utilizando Extração em Fase Sólida (SPE) e Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com Detecção por Arranjo de Diodos (HPLC-DAD). O método consiste na pré-concentração das amostras de água em cartuchos SPE contendo 500 mg de C18, seguida da eluição com metanol e determinação dos pesticidas por HPLC-DAD. Na validação do método avaliou-se curva analítica e linearidade, limite de detecção (LOD), limite…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Martha Bohrer Adaime, Luis Antonio de Avila.

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A produção mundial de mel vem crescendo continuamente em função do maior consumo de produtos naturais, estando relacionado diretamente com a saúde dos consumidores e estimulado pelas suas qualidades terapêuticas e nutricionais. Torna-se necessário, portanto, a verificação da adequação das características relacionadas à qualidade do mel, tais como, as suas características físico-químicas e a identificação da origem floral e geográfica deste produto. Para tal finalidade, surge a importância da análise de resíduos e o necessário monitoramento destes, para que o seu suprimento seja garantido. Neste estudo, foi desenvolvido e validado um método para a determinação de resíduos de 23 agrotóxicos em mel, analisados pela utilização do método de extração QuEChERS modificado e Cromatografia Gasosa com Detector por Captura de Elétrons (GC-ECD). Dessa forma, efetuou-se a fortificação da amostra de mel, com soluções contendo os 23 agrotóxicos, em 3 níveis de fortificação (10,0; 20,0 e 50,0 μg kg-1), 6 réplicas para cada nível, e aplicou-se o método QuEChERS modificado. Este método de extração consistiu em pesar 2,5 g da matriz, adição de 5 mL da solução Na2EDTA 0,1 mol L-1 e 5 mL de acetonitrila, após efetuouse a agitação em vortex, por 3 min. Acrescentou-se 6,0 g de sulfato de magnésio anidro e 1,5 g de cloreto de sódio, agitando-se novamente por 1 min. Posteriormente, ocorreu a centrifugação por 8 min. A purificação dos extratos foi realizada através da etapa de clean-up dispersivo, em que 2 mL do extrato foram transferidos para outro tubo contendo 120 mg de sulfato de magnésio anidro e 100 mg de amina primária secundária (PSA), repetindo-se a agitação e centrifugação e, em seguida, os extratos foram analisados por GC-ECD. Avaliou-se a linearidade das curvas analíticas (6 níveis de concentração e seis injeções de cada nível), limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ), efeito matriz, exatidão e precisão do método analítico. Em geral, a faixa linear de concentração das curvas analíticas, preparadas em acetonitrila e no extrato da matriz, situou-se entre 5,0 ou 10,0 a 100 μg L-1 com valores de r2 >0,99. A técnica GC-ECD promoveu a quantificação de 95,6% dos compostos que apresentaram LOQ do método de 3,0 ou 6,0 μg kg-1. Portanto, conclui-se que o método mostrou-se adequado à determinação multirresíduo dos agrotóxicos em mel, bem como, a técnica de purificação dos extratos de mel foi eficiente, conciliando sensibilidade e seletividade adequadas, e todos os parâmetros de validação encontram-se dentro dos limites sugeridos para validação de métodos cromatográficos.

The production of honey has been increasing continuously in the world in function of the greatest consume of natural products. It is related directly to human health, and stimulated by its therapeutics and nutritious qualities. Due to this, it is necessary the verification of the features related to honey quality as: physical-chemical characteristics and identification of the floral and geographic origin of this product. For such intention…

Advisors/Committee Members: Marcio Antonio Mazutti, Osmar Damian Prestes, Renato Zanella.

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A contaminação dos recursos hídricos tem causado grande impacto para o meio ambiente. No Brasil, o Ministério da Saúde através da Portaria 518 define parâmetros de potabilidade, entre eles, os limites máximos permitidos para uma série de pesticidas. Neste trabalho foi desenvolvido e validado um método para a determinação de pesticidas em água potável, utilizando cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas com monitoramento seletivo de íons (GC-MSSIM). Na separação cromatográfica foi utilizada coluna capilar HP-5MS (30 m x 0,25 mm x 0,25 μm), com tempo total de análise inferior a 30 min. Devido ao nível de concentração exigido na determinação de alguns pesticidas, na ordem de ng L-1, foi necessário atingir um fator de concentração de 400 vezes, obtido através de extração em fase sólida (SPE). Após uma avaliação inicial com diferentes sorventes e solventes foi selecionado o cartucho Strata X de 30 mg/3 mL e diclorometano para eluição. Durante o desenvolvimento do método foram realizadas otimizações utilizando modelos fatoriais para avaliação de efeitos de variáveis pertinentes à sensibilidade e à etapa de extração. A validação do método envolveu todos os parâmetros usuais de validação interna, incluindo limites de detecção e quantificação, precisão (precisão instrumental, repetitividade e precisão intermediária), exatidão (recuperação), linearidade, seletividade, robustez, incerteza de medição, limite prático de reportagem e faixa de trabalho. Os resultados obtidos apresentaram limites de quantificação instrumental entre 1 e 37 μg L-1 e limites de reportagem do método entre 0,003 e 0,093 μg L-1, atendendo aos limites da legislação. Apenas três compostos apresentaram recuperações inferiores a 50% (hexaclorobenzeno, aldrin e permetrina). Os demais apresentaram recuperações médias entre 51 e 116%. Embora a natureza química diferenciada dos pesticidas analisados dificulte uma boa recuperação para a totalidade dos compostos avaliados, as precisões intermediárias garantiram excelentes resultados estando bem abaixo da curva de Horwitz. Fatores de correlação entre padrões de substituição e pesticidas permitem a correção de valores de recuperação em amostras, fornecendo resultados mais exatos. No estudo de robustez, o método demonstrou ser consistente à mudanças externas devendo ser tomada uma atenção especial para a etapa de evaporação do solvente antes da redissolução. Através da estimativa de incerteza foi possível verificar que as principais fontes são as repetitividades, as evaporações e a turbidez da amostra. As análises em amostras reais satisfizeram os critérios de qualificação instrumental e avaliação de adequação do sistema. A seletividade do método foi considerada adequada e avaliada através da recuperação relativa de íons de quantificação e qualificação. O método foi considerado adequado para o uso pretendido e em conformidade com a qualidade exigida para norma ISO IEC 17025.

The water resources contamination has caused great environmental impact worldwide. In Brazil, the Ministry of…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Martha Bohrer Adaime, Cláudia Alcaraz Zini.

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A cultura do arroz é uma atividade de importância cada vez maior pela sua utilização na alimentação humana, garantindo alimento suficiente e de qualidade para a população. A grande preocupação é o uso intensivo de pesticidas; principal estratégia no campo para o combate e a prevenção de pragas, e os resíduos decorrentes desta prática. Neste trabalho, desenvolveu-se e validou-se um procedimento analítico, utilizando o método de extração QuEChERS modificado e Cromatografia Gasosa com Detecção por Captura de Elétrons (GC-ECD) para a determinação residual dos inseticidas bifentrina e lambda-cialotrina e dos fungicidas azoxistrobina e trifloxistrobina em plantas de arroz. O método QuEChERS modificado consistiu em uma etapa de extração inicial utilizando 3,0 g de plantas de arroz na qual foi adicionado 15 mL de acetonitrila contendo 1% (v/v) de ácido acético, seguida por uma etapa de partição após a adição de uma mistura de sais anidros (3 g de sulfato de magnésio e 1,7 g de acetato de sódio). Na seqüência foi realizada a etapa de clean-up de 4 mL de extrato com 20 mg de carvão ativado vegetal e 600 mg de sulfato de magnésio e a análise por GCECD utilizando-se coluna apolar DB-5. Na validação do método determinou-se LOD, LOQ, linearidade, precisão (repetitividade e precisão intermediária) e exatidão, avaliada pela recuperação. Os valores de LOQ do método foram 1,0 mg kg-1 para azoxistrobina e 0,05 mg kg-1 para lambda-cialotrina, bifentrina e trifloxistrobina. As curvas analíticas apresentaram linearidade entre 0,01 e 1,0 mg L-1, com valores de coeficiente de determinação maiores que 0,993. O método apresentou boa precisão, com valores de RSD inferiores a 19,0%, e boa exatidão, com recuperações entre 71,2 e 103,6%. O método foi considerado adequado à análise dos pesticidas em plantas de arroz, visto que todos os parâmetros de validação atendem os limites sugeridos para validação de métodos cromatográficos. Após ser validado, o método foi aplicado em um estudo da concentração residual dos pesticidas em plantas de arroz, oriundas de lavoura de arroz irrigado de um experimento realizado no Campus da UFSM, onde foram aplicados separadamente os pesticidas azoxistrobina, bifentrina, lambda-cialotrina e trifloxistrobina, na safra 2007/2008. Todos os pesticidas em estudo foram detectados até aproximadamente 20 dias após a sua aplicação.

Rice culture is an activity that has currently been gaining more importance due to its use in human feeding, allowing enough food and acceptable quality to the population. There is a great concern regarding the intensive use of pesticides, the main strategy employed in the countryside to combat and prevent plagues, as well as the residues resulting from such practice. This paper has been developed and validated on an analytical procedure, using the QuEChERS modified extraction approach and gas chromatography with electron-capture detection (GC-ECD) for the determination of residual insecticides lambda-cyhalothrin and bifenthrin and azoxystrobin fungicides and trifloxystrobin in rice plants. The…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Martha Bohrer Adaime, Natalicio Ferreira Leite.

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Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade de chapas aglomeradas fabricadas com resíduos da madeira de Eucalyptus saligna, resultantes da picagem das toras para a confecção de cavacos utilizados na produção de celulose. As chapas foram produzidas com dois tipos de resíduos, palitos e serragem, sendo utilizados puros. O adesivo usado foi à base de uréia-formaldeído em proporções de 4, 8 e 12%, com base no peso seco das partículas de madeira, e as densidades nominais das chapas foram de 0,55, 0,65 e 0,75 g/cm3. Foram avaliadas propriedades de flexão estática, ligação interna, arrancamento de parafusos, absorção dágua e inchamento em espessura. Os valores obtidos das propriedades de flexão estática aumentaram com a densidade da chapa, assim como com o teor de adesivo, e as chapas produzidas com partículas tipo serragem apresentaram valores um pouco maiores que chapas produzidas com partículas tipo palitos. Para a ligação interna e o arrancamento de parafusos, os valores foram maiores para as chapas com maior densidade e maior teor de adesivo, independentemente do tipo de resíduo. No caso da absorção dágua, os valores aumentaram com a redução da densidade, tanto para chapas produzidas com partículas tipo palitos como para serragem. Para inchamento em espessura, os valores aumentaram com a diminuição do teor de adesivo, sem considerar o do tipo de resíduo utilizado. Os resultados, permitem concluir que, usando-se tanto partículas tipo palitos quanto serragem com maiores percentagens de adesivo e maiores densidades, podem ser produzidas chapas com qualidade satisfatória.

The objective of this work was to investigate the quality of particleboards made with Eucalyptus saligna wood residues, resulting from chiping of the logs for pulp production. The boards were producted with two types of residues, sticks and sawdust, used pure. The adhesive used was ureaformaldehyde resin in proportions of 4, 8 and 12% (based on ovendry weight of wood particles) and nominal densities were 0,55, 0,65 and 0,75 g/cm3. There were evaluated the bending properties, internal bond, screw withdrawal, water absorption and thickness swelling. The results indicated that the bending properties were slightly higher with the sawdust type residue than boards made with stick type residue. For internal bond and screw withdrawal values were larger for boards with larger densities and larger resin proportions, independent of the type of the residue. For water absorption, the values increased with the reduction of the density, for both type of particles. Thickness swelling increased with the reduction of resin proportion, independent of the type of the residue used. Observing the results it was possible to conclude that using either particle type with larger resin proportion and larger densities, boards with acceptable quality can be made

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Clovis Roberto Haselein, Elio José Santini.

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A histamina é uma base orgânica que desempenha importante função fisiológica e metabólica nos organismos vivos. É formada durante processos metabólicos normais e através de atividade enzimática de microorganismos durante fermentação ou deterioração. A ingestão desta substância pode causar problemas quando for em grande quantidade, quando o mecanismo de eliminação for deficiente ou ainda quando potencializadores estiverem presentes. A quantidade de histamina em alimentos varia bastante, sendo dependente da natureza, origem, etapas do processamento e microorganismos presentes. Em vinhos, a histamina pode ter sua origem na própria uva ou então ser formada durante o processo de fabricação do vinho, durante a fermentação alcoólica e/ou malolática. O objetivo deste trabalho foi acompanhar a evolução dos níveis de histamina desde o último mês de maturação da uva até um período de estocagem do vinho por três meses. Foram realizadas microvinificações com inoculação de leveduras selecionadas (Saccharomyce cerevisiae variedade bayanus e Saccharomyces cerevisiae) e sem inoculação de levedura selecionada. Ao final da fermentação alcoólica, os três tratamentos foram divididos em dois grupos: em um deles houve inoculação de bactéria lática Leuconostoc oenos e no outro não foi inoculada a bactéria lática. Após o término da fermentação malolática, os vinhos foram engarrafados e mantidos por três meses em temperatura ambiente. A histamina após derivatização química com orto-ftaldeído foi quantificada por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com detecção por Fluorescência em uvas colhidas durante a maturação, após o esmagamento das uvas, no final da fermentação alcoólica, após a fermentação malolática e três meses após o engarrafamento. Durante a maturação da uva houve um aumento mais pronunciado na concentração de histamina próximo à data da colheita. Ao final da fermentação alcoólica houve uma redução dos níveis de histamina nos três tratamentos. Ao término da fermentação malolática observou-se que a concentração de histamina aumentou em todos os tratamentos independente de a fermentação ter ocorrido espontaneamente ou por indução, exceto para o mosto que realizou as duas fermentações sem inoculação de microorganismos selecionados. Em amostras coletadas três meses após o engarrafamento, a concentração de histamina encontrada nos vinhos não apresentou diferença significativa em relação à concentração ao final da fermentação malolática, exceto para o vinho que realizou as duas fermentações sem inoculação de cultura pura, onde houve um aumento significativo na concentração de histamina (p 0,05). Não foi observada uma correlação forte entre os níveis de histamina e as características químicas de pH, acidez total, acidez volátil, teor alcoólico e SO2 livre.

Histamine is an organic base that develops an important physiological and metabolic function in live organisms. It is formed in normal metabolic processes and through microorganisms enzymatic activity during the fermentation or deterioration. This substance may cause…

Advisors/Committee Members: Carlos Eugenio Daudt, Renato Zanella, Neidi Garcia Penna.

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O uso de pesticidas no controle de pragas,doenças e ervas daninhas que prejudicam culturas de interesse agronômico visa o aumento da produção. A degradação dos compostos aplicados ou sua conversão em outros produtos, não significa necessariamente perda da atividade biológica, e muitas vezes, essa conversão pode resultar em produtos ainda mais tóxicos e ativos. O estudo da persistência dos pesticidas nas lavouras é de grande importância para avaliar os riscos de contaminação ambiental. Neste trabalho desenvolveu-se e validou-se um método analítico, utilizando SPE e HPLC-DAD, para a determinação residual do inseticida carbofurano e do herbicida quincloraque em água de lavoura de arroz irrigado. O método consiste na pré-concentração das amostras de água em cartuchos de SPE contendo 500 mg de C18 seguida da eluição com metanol. Os extratos foram analisados por HPLC-DAD com coluna Gemini C18 e detecção em 220 nm para o carbofurano e 270 nm para o quincloraque. Na validação do método avaliou-se LOD, LOQ, linearidade, precisão (repetitividade e precisão intermediária) e exatidão, avaliada pela recuperação. Os valores de LOQ para o método foram 2 μg L-1 para o carbofurano e 0,6 μg L-1 para o quincloraque. As curvas analíticas apresentaram linearidade entre 0,5 e 10,0 mg L-1 para o carbofurano e 0,05 e 10,0 mg L-1 para o quincloraque, com valores de coeficiente de determinação maiores que 0,995. O método apresentou boa precisão, com valores de RSD inferiores a 17,1%, e boa exatidão, com recuperações entre 82 e 112%. A detecção por arranjo de diodos permitiu confirmação e a quantificação de forma adequada dos pesticidas em estudo. Após validado, o método foi aplicado para analisar amostras de água de lavoura de arroz irrigado de um experimento realizado no Campus da UFSM, onde foram aplicados separadamente os pesticidas carbofurano e quincloraque, nas safras 2006/2007. O herbicida quincloraque apresentou maior persistência, com tempo de meia-vida de aproximadamente 12 dias, e foram encontrados resíduos até o 42 dia após aplicação. O inseticida carbofurano foi bem menos persistente, observando-se resíduos apenas até 5 dias após aplicação. Para carbofurano não foi possível determinar o tempo de meia-vida e o seu metabólito, 3-hidroxicarbofurano, não foi encontrado nas amostras analisadas.

The use of pesticides to control pests, diseases and weeds in crops of agricultural interest aims at the increase of production. The degradation of applied compounds or their conversion into other products, does not necessarily mean the loss of biological activity, and many times, this conversion can result in even more toxic and active products. The study of the pesticides persistence in crops is of great importance in order to evaluate the risks of environmental contamination. In this study, an analytical method for the residual determination of the insecticide carbofuran and the herbicide quinclorac in the water of irrigated rice farming, using SPE and HPLC-DAD, was developed and validated. The method consists of the…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Sérgio Luiz de Oliveira Machado, Ednei Gilberto Primel.

▼ Devido a complexidade da matriz de grãos de soja e das baixas concentrações dos pesticidas presentes, há uma grande necessidade de desenvolvimento de métodos analíticos eficientes e confiáveis para a identificação e quantificação de contaminantes. Assim, nesse estudo avaliou-se a faixa de linearidade das curvas analíticas (7 níveis de concentração e 6 injeções cada), limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ), efeito matriz, bem como a precisão e a exatidão (em termos de percentual de recuperação), para 221 pesticidas, analisados e validados por dois diferentes métodos de extração (Luke e Quechers modificados), e também por diferentes técnicas cromatográficas (GC e LC) hifenadas à Espectrometria de Massas (MS). Ainda, desenvolveu-se um método de purificação por Cromatografia por permeação em gel (GPC), para purificação dos extratos da soja. Para isso, efetuou-se a fortificação da soja moída, com soluções contendo 221 pesticidas ao total (52 analisados por GC e 169 por LC), em 3 níveis de fortificação (10, 50 e 100 μg kg-1), 6 réplicas para cada nível, e aplicou-se os dois métodos de extração. A extração pelo método de Luke modificado consistiu na pesagem de 5,0 g da matriz, adição de 10 mL de água destilada e desionizada e repouso por 2 horas, onde em seguida, foi adicionado 100 mL de uma mistura de acetona, éter de petróleo e diclorometano (1:1:1) e 15 g de sulfato de sódio. Essa mistura foi levada para homogeneização em homogeneizador Polytron por cerca de 1 min e finalmente, centrifugada por outros 3 min. Para a aplicação do método Quechers, pesou-se 2,0 g da matriz, colocou-se 10 mL de água destilada e desionizada, deixada em repouso por 2 horas, onde em seguida adicionou-se 20 mL de acetonitrila e procedeu-se a agitação manual e vigorosa, por cerca de 45 segundos. Acrescentou-se 2,0 g de sulfato de magnésio anidro e 2,5 g de acetato de sódio anidro, repetindo-se a agitação. Foram, posteriormente, centrifugados por 1 minuto e o extrato foi transferido para outro tubo já contendo 2,0 g de sulfato de magnésio anidro, repetindo a agitação e a centrifugação. Para os pesticidas a serem determinados por GC, um volume de 100 μL de cada extrato foi injetado no sistema de GPC, que consistiu em um HPLC contendo amostrador automático, forno para coluna, 2 colunas PLgel, detector por arranjo de diodos, coletor automático de frações, detector por dispersão de luz por evaporação e workstation, onde o eluente foi o diclorometano, e a fração do eluato contendo os pesticidas foi coletada entre 17,5 e 27,5 min. Após evaporação e reconstituição em 1 mL de isooctano/tolueno (9:1) contendo bromofós metílico 4 ng mL-1 como padrão interno, os extratos foramanalisados por GC-MS e GC-MS/MS. Para aquelas realizadas por LC-MS/MS não foi necessária a aplicação do procedimento de purificação. Assim, os extratos foram evaporados e reconstituídos em metanol, e em seguida analisados por LC-MS/MS. Em geral, os valores de LOD, LOQ e r2, obtidos por GC, foram influenciados pela utilização de extratos da matriz para o preparo… Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Martha Bohrer Adaime, Rosana de Cassia de Souza Schneider.

▼ Este trabalho tem por objetivos determinar a concentração letal mediana (CL50;96h) dos herbicidas azimsulfuron (A) e metsulfuron-metílico (M) e do inseticida carbofuran (C) para alevinos de carpa húngara (Cyprinus carpio), carpa capim (Ctenopharyngodon idella) e carpa cabeça grande (Aristichthys nobilis), bem como o efeito destes sobre as respostas colinérgicas dos peixes; quantificar a sobrevivência e o crescimento de alevinos de carpas húngara, capim e cabeça grande na lavoura de arroz, expostos aos agroquímicos, avaliar o efeito dos agroquímicos na comunidade zooplanctônica presente em água de irrigação do arroz e quantificar a produção de arroz em rizipiscicultura. Os experimentos foram divididos em experimento 1 (determinação da CL50;96h para peixes), realizado em laboratório, e experimento 2 (exposição das carpas e zooplâncton na lavoura arrozeira), conduzido em área de várzea do Departamento de Fitotecnia da UFSM. No experimento 1, as carpas (10 alevinos/repetição) foram expostas aos agroquímicos por 96 h, em delineamento experimental inteiramente casualizado (três repetições), avaliando-se a sobrevivência e comportamento natatório dos peixes. Os peixes sobreviventes foram congelados e após foram retirados cérebro e músculo para realização de análise da enzima acetilcolinesterase (AChE). O experimento 2, realizado nas safras agrícolas 2003/04 e 2004/05, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições (unidades experimentais que possuíam 48 m2 - 8m x 6m), iniciou com a semeadura do arroz no sistema pré-germinado, e posterior aplicação dos agroquímicos, com oito tratamentos: T1- A+peixe; 12 T2- M+peixe; T3- C+peixe; T4- A+M+C+peixe; T5- A+M+C (sem peixe); T6- A+M+peixe; T7- controle 1 (somente arroz); T8- controle 2 (arroz+peixe). Oito dias após a aplicação dos agroquímicos foram colocados os peixes na área do refúgio, onde permaneceram durante toda a cultura do arroz até outubro seguinte. Nesse período, foi realizada a coleta de zooplâncton, 17 dias antes da aplicação dos agroquímicos, seguindo até o 75 dia após aplicação destes. Com os resultados obtidos pode-se concluir que a CL50;96h do carbofuran foi: carpa húngara: 1,81 mg/L, carpa capim: 2,71 mg/L e carpa cabeça grande: 2,37 mg/L. Este estudo demonstrou que doses de carbofuran próximas à aplicada para a cultura do arroz (0,75 mg/L) provocam mortalidade e afetam o comportamento e a atividade da acetilcolinesterase nas espécies de peixes estudadas (Cyprinus carpio, Ctenopharyngodon idella e Aristichthys nobilis), indicando que a utilização deste inseticida não é recomendada para o sistema de rizipiscicultura. Para o experimento 2, a aplicação dos agroquímicos (carbofuran, azimsulfuron e metsulfuron-metílico) na lavoura arrozeira não afetou a sobrevivência de carpas húngara, capim e cabeça grande, quando os alevinos são colocados oito dias após sua aplicação e as concentrações de carbofuran na água eram de 0,025 e 0,144 mg/L, nos anos experimentais 1 e 2, respectivamente, já com níveis que podem ser considerados pouco tóxicos para os… Advisors/Committee Members: Enio Marchezan, Lindolfo Storck, Bernardo Baldisserotto, Renato Zanella, Charrid Resgalla Junior.

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Nesse estudo comparou-se dois métodos bastante utilizados na extração de resíduos de pesticidas em frutas e vegetais, o método QuEChERS e o método mini-Luke, de modo a otimizar e validar estes métodos utilizando quantificação por GC×GC-μECD. Este estudo foi realizado para os pesticidas bifentrina, ciflutrina, fenpropatrina, fenvalerato, esfenvalerato e permetrina cis e trans em tomate. No método QuEChERS adicionou-se 10 mL de acetonitrila contendo 1% (v/v) de ácido acético em 10 g de amostra. No método mini-Luke adicionou-se 30 mL de acetona, seguidos de 60 mL da mistura 1:1 (v/v) de éter de petróleo e diclorometano em 10 g de amostra. Ao empregar-se o método de extração com acetonitrila obteve-se recuperações entre 90,2 e 105,5% com RSD menor que 8,7%, enquanto que, utilizando o método de extração com acetona, as recuperações ficaram entre 86,2 e 110,8% com RSD menor que 9,0%. Em termos de limite de quantificação (LOQ) o método QuEChERS modificado apresentou valores entre 0,01 e 0,02 mg kg-1, considerados mais satisfatórios que os obtidos pelo método mini-Luke modificado (LOQ entre 0,02 e 0,05 mg kg-1), sendo que, neste caso, o valor de LOQ encontrado para ciflutrina não foi satisfatório, pois está acima do limite máximo de resíduos permitido pela ANVISA. Com relação aos valores de r2 das curvas analíticas, percebeu-se que, utilizando o método QuEChERS modificado estes valores foram maiores ou iguais a 0,9992 e para o método mini-Luke modificado foram maiores ou iguais a 0,9955, ambos para as curvas no extrato da matriz, demonstrando, portanto, que o método QuEChERS modificado forneceu valores de r2 mais apropriados. Além disso, o método QuEChERS mostrou ser um procedimento mais simples por utilizar agitação manual, podendo ser aplicado em qualquer laboratório ou a campo. Outra vantagem importante deste método é a menor quantidade de solvente utilizado. Este estudo mostrou também que o sistema GC×GC-μECD com modulador de duplo jato de ar comprimido possibilita a redução dos custos da análise e que esta combinação pode ser utilizada em análises de pesticidas piretróides em tomate, pois obteve-se valores satisfatórios de LOD e LOQ, com boa precisão e exatidão.

In this study, two methods frequently used in the extraction of residues of pesticides in fruits and vegetables, the QuEChERS method and the mini-Luke method, were compared in order to optimize and validate these methods using quantification by GC×GC-μECD. This study was carried out for the pesticides bifenthrin, cyfluthrin, fenpropathrin, fenvalerate, esfenvalerate and permethrin cis and trans in tomato. In the QuEChERS method, 10 mL of acetonitrile containing 1% (v/v) of acetic acid was added to 10 g of sample. In the mini-Luke method, 30 mL of acetone, followed by 60 mL of a 1:1 (v/v) mixture of petroleum ether and dichloromethane were added to 10 g of sample. In the extraction method with acetonitrile, recoveries between 90.2 and 105.5% were obtained with RSD values lower than 8.7%, whereas, using the extraction method with acetone, the…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Martha Bohrer Adaime, Rosana de Cassia de Souza Schneider.

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O arroz é o principal componente da dieta básica da população mundial. É, portanto, de extrema importância para a segurança alimentar e, em função disso, aspectos relacionados à sua produção e consumo devem ser continuamentemonitorados e avaliados em profundidade, para que o seu suprimento seja garantido. Neste estudo, foi desenvolvida e validada uma metodologia para a determinação, em grãos de arroz polido, de resíduos de 51 pesticidas, analisados utilizando o método de extração QuEChERS modificado e Cromatografia Gasosa com Detecção por Espectrometria de Massas, operando no modo de Ionização Química Negativa e Monitoramento do Ion Selecionado (GC-MS NCI-SIM). Para isso, realizou-se a fortificação do arroz, previamente homogeinizado, com soluções contendo os 51 pesticidas, em 3 níveis de fortificação (10, 20 e 50 μg kg-1), 6 réplicas para cada nível, e aplicou-se o método QueChERS modificado. A extração por este método consistiu na pesagem de 10,0 g da matriz, adição de 10 mL de acetonitrila e procedeu-se a agitação manual e vigorosa, por cerca de 45 segundos. Acrescentou-se 3,0 g de sulfato de magnésio anidro e 1,7 g de acetato de sódio anidro, repetindo-se agitação. Foram, posteriormente, centrifugados por 8 minutos A purificação dos extratos foi realizada através de clean-up dispersivo, onde 4 mL do extrato foram transferidos para outro tubo já contendo 600 mg de sulfato de magnésio anidro e 500 mg de C18, repetindo-se a agitação e a centrifugação, e em seguida os extratos foram analisados por GC-MS NCI-SIM. Neste trabalho avaliouse os seguintes parâmetros de validação do método: faixa de linearidade das curvas analíticas (7 níveis de concentração e seis injeções cada), limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ), efeito matriz, bem como a precisão e a exatidão (em termos de percentual de recuperação). Em geral, os valores de LOD, LOQ e r2, obtidos por GC, foram influenciados pela utilização de extratos da matriz para o preparo das soluções analíticas. A faixa linear de concentração das curvas analíticas situou-se entre 1,0 ou 2,0 a 100,0 ng mL-1 com valores de r2 0,99. A técnica GCMS NCI modo SIM promoveu a quantificação (critérios de recuperação entre 70 e 120% e valores de RSD% 20%) de 87% dos compostos que apresentaram LOQm de 10 ou 20 mg kg-1. Portanto, conclui-se que o método mostrou-se adequado à análise multirresíduo dos pesticidas em arroz, conciliando sensibilidade e seletividade adequadas, e todos os parâmetros de validação encontram-se dentro dos limites sugeridos para validação de métodos cromatográficos.

The rice is the main component of the basic diet of the world-wide population, is therefore, of extreme importance for the food security. In function of this, related aspects its production and comsumption must continuously be monitored and be evaluated, so that its supply is guaranteed. In this study, was development and validated a methodology for determination of residues of 51 pesticides in polish rice grains, using the modified QuEChERS extraction method and Gas…

Advisors/Committee Members: Rosana de Cassia de Souza Schneider, Martha Bohrer Adaime, Renato Zanella.

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Neste trabalho foi proposto o desenvolvimento de um método para a análise de especiação de As solúvel em subproduto aquoso do processo de pirólise do folhelho betuminoso, envolvendo a separação e determinação das espécies de As por cromatografia a líquido acoplada à espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (LC-ICPMS). A separação das espécies de As foi feita em uma coluna de troca aniônica. A amostra foi centrifugada a 10000 rpm por 10 min para separação do material particulado. O sobrenadante foi filtrado a 0,45 mm e armazenado sob refrigeração a 4 C até a análise. No momento da injeção no cromatógrafo, a amostra foi filtrada a 0,2 mm por um filtro acoplado na seringa. Foi verificado que a melhor condição de análise é quando a amostra é diluída 10 vezes (com a amostra concentrada foi verificado efeito de memória no sistema). Para a separação das espécies de As foi utilizada uma coluna de troca aniônica Dionex IonPacÒ AS14 (250 mm x 4 mm d.i., 9 mm de tamanho de partícula) e uma colunaguarda Dionex IonPacÒ AG14 (50 mm x 4 mm d.i., 9 mm de tamanho de partícula). Para a separação adequada das espécies de arsênio foi utilizado carbonato de amônio [(NH4)2CO3] como fase móvel, com o seguinte programa de eluição no modo isocrático: 10 min a 0,0015 mol l-1 de (NH4)2CO3; 10 min a 0,012 mol l-1 de (NH4)2CO3; 10 min a 0,02 mol l-1 de (NH4)2CO3. Para a obtenção das curvas de calibração, foram empregadas soluções mistas contendo as espécies arsenobetaína (AsB), arsenito (As(III)), ácido dimetilarsônico (DMA), ácido p-arsanílico (p-ASA) e arsenato (As(V)), as quais são eluídas nesta ordem. Utilizando essas condições, foi possível separar 13 espécies de arsênio na amostra, porém, apenas 3 espécies (As(III), DMA e As(V)) foram quantificadas. A concentração de As(III), DMA e As(V) determinada em uma amostra do efluente investigado foi de 4,5; 6,9 e 808 mg l-1, respectivamente. Tendo-se em vista que não havia material de referência certificado (CRM) disponível, o método foi validado através da recuperação dos analitos adicionados na amostra, sendo que as recuperações ficaram entre 93 e 107%. A precisão do método também é boa, sendo o desvio padrão relativo (RSD) geralmente inferior a 6%. Os limites de detecção (LD) do método para AsB, As(III), DMA, p-ASA e As(V) foram de 5, 4, 19, 11 e 57 ng l-1, respectivamente. Portanto, o método proposto é adequado para a análise de especiação de As, para as espécies investigadas, em subproduto aquoso do processo de pirólise do folhelho betuminoso, apresentando boa exatidão e robustez, apesar da complexidade da matriz da amostra.

The development of a method for As speciation in aqueous by-product of pyrolysis process of foliate bituminous is described in the present work. Arsenic species are separated by liquid chromatography (LC) coupled to inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). An anion exchange column was used to separated the As species. The analyzed liquid samples were centrifuged at 10000 rpm for 10 min, the supernatant filtered through a 0.45 mm pore size…

Advisors/Committee Members: Maria de Fátima Batista de Carvalho, Renato Zanella, Valderi Luiz Dressler.

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Este estudo teve como objetivo principal a utilização de sistemas para a análise direta de amostras sólidas por espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (DSS-GF AAS) e com chama (SS-F AAS) para a determinação de cádmio, cobre e chumbo em amostras de plantas medicinais. Para o procedimento empregando DSS-GF AAS a amostra sólida em pó foi introduzida, diretamente, no sistema de atomização. Para a determinação de cádmio e chumbo, foi empregado Pd como modificador químico e foi utilizado o corretor de fundo com lâmpada de deutério. Para cobre foi empregado um corretor baseado no efeito Zeeman. Para a obtenção das curvas analíticas foram utilizadas soluções de referência e materiais de referência certificados. Para o sistema DSS-GF AAS foram utilizadas massas de amostra de até 0,9 mg, resultando em um limite de quantificação de 0,11 e 0,3 μg g-1 e massas características de 1 e 70 pg de cádmio e cobre, respectivamente. Não foi possível a determinação de chumbo por DSS-GF AAS, devido à dificuldades de calibração. Para a determinação de cádmio, cobre e chumbo, por SS-F AAS, as amostras foram misturadas com grafite, prensadas na forma de pastilhas e, após, introduzidas em um sistema especial para a introdução de sólidos no atomizador (chama ar+acetileno). Oxigênio foi introduzido na cela de quartzo para auxiliar a combustão da pastilha (mistura de amostra e grafite). Para todos os elementos foi empregado o corretor de fundo com lâmpada de deutério. Para a obtenção da curva analítica foram utilizadas soluções de referência e materiais de referência certificados. Para este sistema foi possível a utilização de até 50 mg de amostra, resultando em um limite de quantificação de 0,03, 0,52 e 0,34 μg g-1 e massas características de 0,05, 0,9 e 1 ng para cádmio, cobre e chumbo, respectivamente. Pode-se concluir que os dois sistemas utilizados apresentam vantagens, como a boa freqüência analítica para determinação por SS-F AAS e menor limite de detecção para DSS-GF AAS. Entretanto, o limite de detecção do sistema por SS-F AAS é suficiente para o controle de qualidade dos metais estudados em plantas medicinais. O sistema DSS-GF AAS, apesar dos melhores limites de detecção em relação ao sistema SS-F AAS, apresentou como principal desvantagem o custo instrumental relativamente maior. Contudo, ambos os sistemas são adequados para a determinação por DSS-GF AAS (cádmio e cobre) e por SS-F AAS (cádmio, cobre e chumbo) em amostras de plantas medicinais

The main objective of this study was to use alternative systems for the analysis of solids by graphite furnace atomic absorption spectrometry (DSS-GF AAS) and with flame (SS-F AAS) for cadmium, copper and lead in determination of medicinal plants samples. For DSS-GF AAS procedure the solid sample was introduced, directly, into the atomizer. For cadmium and lead determinations Pd was used as chemical modifier and a deuterium background corrector system was employed. For copper determination it was used a Zeeman effect background correction system. The calibration was…

Advisors/Committee Members: José Neri Gottfried Paniz, Renato Zanella, Érico Marlon de Moraes Flores, Adilson Ben da Costa.

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O agronegócio nacional vem incorporando novas tecnologias na produção de carnes, incluindo bom manejo das granjas, sanidade, alimentação balanceada, melhoramento genético e produção integrada. Aliado a este fato, há uma preocupação crescente com questões relacionadas à presença de resíduos e contaminantes em animais destinados a produção de alimentos. Neste estudo, comparou-se quatro métodos de extração baseados no método QuEChERS para a determinação de 79 agrotóxicos e 15 medicamentos veterinários por Cromatografia Líquida acoplada à Espectrometria de Massas em Série em amostras de carne e fígado suíno, carne de frango e filé de peixe. Os parâmetros avaliados foram: faixa de linear das curvas analíticas (6 níveis de concentração e 6 injeções cada), limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ), limite de decisão (CCα), capacidade de detecção (CCβ) e efeito matriz, bem como precisão e exatidão, em termos de recuperação. Para isso, efetuou-se a fortificação das matrizes previamente homogeneizadas, com soluções contendo os compostos em 3 níveis de fortificação (20, 50 e 100 μg kg-1), 6 réplicas para cada nível, e aplicou-se o método proposto. A extração pelo método QuEChERS modificado consistiu na extração de 10,0 g da matriz com 10 mL de acetonitrila contendo 1% (v/v) de ácido acético sob agitação manual e vigorosa por 1 min. Acrescentou-se 4,0 g de sulfato de magnésio anidro e 1,7 g de acetato de sódio anidro, repetindo-se a agitação. O extrato foi centrifugado por 8 min (3500 rpm) e após 2 mL de extrato foram transferidos para outro tubo contendo 300 mg de sulfato de magnésio anidro e 50 mg de sorvente PSA, repetindo-se a agitação e a centrifugação. O extrato foi diluído (1:1) na fase móvel e em seguida analisado por LC-MS/MS. As curvas analíticas, preparadas no solvente e nos extratos das matrizes avaliadas, apresentaram linearidade adequada entre 5 e 200 μg L-1, com valores de coeficiente de determinação maiores que 0,99. O método apresentou valores de recuperação satisfatórios entre 70 e 120% e (RSD ≤ 20%) para cerca de 95% dos compostos em todas as matrizes, exceto para fígado que apresentou valores satisfatórios para cerca de 80% dos compostos nos níveis de 20, 50 e 100 μg kg-1. O valor de LOQ do método foi de 10 μg kg-1. Os valores de CCα ficaram entre 1,1 e 102,9 μg kg-1 e os valores de CCβ ficaram na faixa de 1,9 a 105,9 μg kg-1. Os resultados desse estudo mostraram que o método QuEChERS modificado é rápido, simples e eficiente, podendo ser aplicado para a determinação de agrotóxicos e medicamentos veterinários em amostras de carne e fígado suíno, carne de frango e filé de peixe em análise de rotina. Além disso, o emprego da LC-MS/MS mostrou-se eficiente, permitindo a determinação e confirmação de um grande número de compostos simultaneamente em níveis de resíduos.

The agribusiness has been incorporating new technologies in the production of meat, including good management of farms, health, balanced diet, breeding and integrated production.…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Martha Bohrer Adaime, Neila Silvia Pereira dos Santos Richards, Osmar Damian Prestes, Susanne Rath.

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Rice is socially and economically important because it is the main component of the diet of more than half of the worlds population. Brazil is one of the main rice producers in the world and Rio Grande do Sul state yields about 60% of the national production. This grain has been recently recognized by its functional characteristics; therefore, the demand for special cultivars, such as cateto rice, black rice and red rice, has increased lately, due to their complex nutritional composition and higher value, even though the number of consumers is still low. The quality of these grains must be monitored to guarantee food safety. A fundamental parameter of the quality is the investigation of pesticide residue. This study has developed and validated a method for pesticide multiresidue determination in different types of rice by Liquid Chromatography coupled with tandem Mass Spectrometry (LC-MS/MS) employing the acetate QuEChERS method in sample preparation. In the cleanup step, the type and the quantity of sorbent were optimized. Besides the sorbents which are frequently used, like PSA and C18, others that had never been tested so far, such as chitosan and diatomaceous earth, were also evaluated. After the optimization, 150 mg of C18 as sorbent was chosen. The efficiency and the reliability of the method were evaluated according to some parameters, such as linearity, limits of detection and quantification, accuracy and precision (repeatability and intermediate precision), matrix effect and robustness. Analytical curves showed adequate linearity (r2 ≥ 0.99) for all analytes. Recovery ranges were 54-112; 50-112; 48-116 and 51-122% for red, whole, cateto and white rice, respectively, with RSD lower than 20%. The limits of quantification ranged from 5 to 25 μg kg-1. The study of the matrix effect has shown low values (<20%) for most of analytes. Supression was the predominant effect for 80% of the analytes. This effect was compensated by matrix-matched calibration. The method analytes has shown the robustness of the different types of rice with accuracy and precision. Therefore, the proposed method can be efficiently applied to determine pesticides in different types of rice because all validation parameters comply with the limits recommended for the validation of chromatographic methods.

O arroz tem grande importância social e econômica, pois é um dos componentes principais da alimentação de mais da metade da população mundial. O Brasil está entre os principais produtores mundiais de arroz, sendo que o estado do Rio Grande do Sul contribui com cerca de 60% da produção nacional. Atualmente, este cereal vem sendo reconhecido pelas suas características funcionais, neste sentindo, apesar de um grupo ainda restrito de consumidores, cresce a demanda por cultivares especiais, como arroz cateto, arroz negro e arroz vermelho, pois este tem uma composição nutricional bastante complexa e maior valor agregado. É de extrema importância para a segurança alimentar que seja monitorado a qualidade desses grãos. Um parâmetro…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Martha Bohrer Adaime, Ednei Gilberto Primel, Manoel Leonardo Martins, Eliana Badiale Furlong.

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A utilização de substâncias químicas, que por um lado gera benefícios, por outro é responsável pela contaminação do solo, água e alimentos.A preocupação com a contaminação de sistemas aquáticos superficiais e subterrâneos por pesticidas tem crescido no meio científico, em especial pela presença de pesticidas e outras susbtâncias químicas em mananciais de água. Dessa forma, métodos analíticos rápidos, sensíveis e eficientes têm de ser desenvolvidos para verificar se os níveis de concentração dos pesticidas e outras substâncias químicas em amostras de água estão de acordo com os estabelecidos pela legislação, a fim de resguardar a saúde humana e o meio ambiente. Este estudo teve como finalidade otimizar, validar e aplicar um método de extração e determinação de resíduos de mononitro, ketona, trifluralina, oxirano, lindano, 2,4-D-éster, clorpirifós, bromoketal, -endosulfan, -endosulfan e endosulfan sulfato em amostras água de torneira, efluente industrial e água subterrânea, aplicando a técnica DLLME modificada e quantificação por Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas Sequencial tipo Triplo Quadrupolo (GC-(TQ)MS/MS). A técnica de extração DLLME está baseada na injeção rápida, com auxílio de uma seringa, de uma mistura dos solventes extrator (50 μL de tetracloreto de carbono) e dispersor (2,0 mL de acetona) previamente resfriada em banho de gelo a uma temperatura entre 0 e 4 C, em uma amostra aquosa (5,0 mL) contida em um tubo de vidro, com fundo cônico, graduados com volume de 10 mL, sem correção de pH e mantida resfriada em banho de gelo entre 0 e 4 C. O procedimento não requer agitação da amostra. Retira-se a fase sedimentada separada por sedimentação simples após 10 min., do fundo do tubo cônico com auxílio de uma microseringa de 25 μL e transfere-se para um frasco de 200 μL, para determinação no sistema GC-(TQ)MS/MS. O fator de pré-concentração obtido é de 100 vezes. Na validação do método determinaram-se os limites de detecção e limites de quantificação (LOD e LOQ), linearidade, precisão e exatidão. As curvas analíticas apresentaram linearidade adequada entre 0,05 e 10 μg L-1 com valores de coeficiente de determinação superior a 0,993. O método apresentou bons valores de recuperação, entre 70 e 115% e RSD(%) entre 10,9 e 17,2%, com LOQs entre 0,02 e 0,09 μg L-1. O método foi considerado adequado para a análise de resíduos dos pesticidas em estudo em amostras de água. Após a validação, o método foi aplicado em amostras de água de potável, efluente industrial e água subterrânea. Não foram encontrados resíduos dos pesticidas e outras substâncias químicas estudados nas amostras analisadas.

The use of chemicals, which generates a lot off benefits, is responsible for the contamination of soil, water and foods. The concern about contamination of surface and ground water systems by pesticides has grown in scientific circles, especially by the presence of pesticides and other compounds in water sources. Thus, rapid analytical methods, sensitive and efficient must be developed…

Advisors/Committee Members: Renato Zanella, Martha Bohrer Adaime, Marta Palma Alves, Ednei Gilberto Primel, Eduardo Carasek da Rocha.