Cortiça como fase extratora para a técnica de TF-SPME em sistema de 96-well plate para a extração de contaminantes emergentes de amostras de água

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Curso de Química.Este trabalho foi desenvolvido como uma proposta inédita do uso de um material biossorvente como fase extratora, em conjunto com a técnica recente de preparo de amostra, a microextração em filme fino (TF-SPME) e o sistema de 96-well plate. A cortiça foi aderida sobre os pentes por meio de uma fita adesiva e é um material de boa adsorção de compostos orgânicos, sendo possível determinar compostos como etil parabeno, bisfenol A, 4- metilbenzilideno cânfora, 4-octilfenol e triclocarban. Esses contaminantes possuem grande toxicidade aos organismos vivos, como o de seres humanos, e são provenientes de indústrias e efluentes domésticos despejados em rios, lagos, entre outros. Portanto, sua determinação e controle se mostra necessária. Desta forma, foi desenvolvido um método analítico e as condições ideais foram tempo de extração de 3 horas, pH da amostra de 5,5, adição de 5% de sal (NaCl), tempo de dessorção de 20 minutos em uma mistura de solventes de acetonitrila e metanol (1:1) e volume final de 300 μL. A separação e detecção dos analitos foi realizada em cromatografia líquida de alta eficiência acoplada ao detector por arranjo de diodos (HPLC-DAD), com corrida cromatográfica de 28 minutos. Os parâmetros de méritos determinados foram limites de detecção entre 2 a 27 μg/L, os limites de quantificação entre 5 e 80 μg/L, coeficiente de correção maiores que 0,99, ensaios de recuperação de 85 a 130% e precisões de 3 a 6%

Avaliação da cortiça como biossorvente da técnica de microextração em ponteira para determinação de drogas de abuso e biomarcadores em urina humana por técnicas cromatográficas

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, 20122Neste trabalho foi proposta a avaliação da aplicabilidade da cortiça em técnica de microextração em ponteira, utilizando como nova configuração para a técnica definida de extração em ponteira descartável (DPX), para matrizes de urina humana. A cortiça é um material natural e renovável, com composição química heterogênea e diferentes grupos funcionais que permitem distintas interações químicas, e composição física porosa, com alta área superficial. Três abordagens foram realizadas utilizando esta configuração, com parâmetros devidamente otimizados, validados e aplicados em matrizes de urina humana. O primeiro estudo foi a aplicação na determinação de THCCOOH em urina utilizando a DPX-Cortiça e sistema de separação/detecção fast-GCFID. Os resultados permitiram utilizar condições ideais em pH ajustado para faixa entre 2-3, 700 µL de amostra, 8 ciclos de 60 s. para extração, 15 mg de cortiça, 1 ciclo de 5 s. para dessorção com ACN/MeOH (1:1) como mistura de solventes e apenas uma etapa de limpeza com as condições de dessorção para reuso da ponteira. O LOD e LOQ foram de 0,22 e 0,73 ng mL-1 , respectivamente. As precisões intradia e interdia foram menores que 14% e as recuperações foram de 96 a 108%, ambas em três concentrações diferentes. A reprodutibilidade indicou um erro entre ponteiras menor que 10,9% e uma estabilidade que permite até 90 ciclos de experimentos com eficiência = 80%. A aplicação da metodologia foi realizada em urina de indivíduos voluntários e doadas pelo IGP-RS, sendo possível identificar e quantificar em duas delas, 6 e 42 ng mL-1 , sendo as demais, abaixo do LOQ e LOD do método. O segundo estudo foi a determinação de aminas biogênicas como marcadores de câncer através da DPX-Cortiça com um dispositivo em paralelo, permitindo o uso de 5 ponteiras ao mesmo tempo, e detecção por GC-MS. As condições compromisso obtidas nas otimizações foram 10 min de hidrólise sob agitação e aquecimento em 60 °C, 10 min de centrifugação, 5 min de reação de derivatização com IBCF (180 µL), pH da amostra ajustado para 12, 2 mL de amostra para cada ciclo, 25 mg de cortiça e 6 ciclos de extração, 2 ciclos de dessorção e 300 µL de solvente AcEt. Os parâmetros analíticos de mérito obtidos foram LODs de 2,1, 2,7 e 6,6 ng mL-1 e LOQs de 6,9, 8,8 e 21,7 ng mL-1 para espermidina, cadaverina e putrescina, respectivamente. As precisões intradia e interdia foram menores que 28% e recuperações entre 62 e 130%, ambas em três diferentes concentrações. A análise de amostras doadas apresentou sinal analítico apenas para putrescina abaixo do LOQ e, as demais, podem estar abaixo do LOD do método. A terceira proposta foi utilizar uma nova configuração na determinação de aldeídos marcadores de câncer pulmonar, com a DPX-Cortiça-Paralelo e detecção por HPLC-DAD. As condições otimizadas foram 30 µL e 6 min de impregnação de DNPH, urina 10x diluída em água U.P., pH ajustado para 4,8, 7 ciclos de extração com 1 min e 30 s cada, 30 mg de cortiça, 2 ciclos de dessorção e solvente acetonitrila com 300 µL. Os LODs e LOQs foram 0,13 ng mL-1 para ambos analitos e, 0,40 e 0,41 ng mL-1, para hexanal e heptanal, respectivamente. As precisões intradia e interdia variaram de 4 a 21% e as recuperações foram de 86 a 107%. A aplicação do método demonstrou que as urinas utilizadas não apresentavam a presença dos aldeídos, estando estes, abaixo do LOD do método e não indicando a presença de câncer pulmonar nos indivíduos. Conclui-se que o dispositivo DPX-Cortiça foi eficiente em extrair e determinar os diferentes analitos em matrizes de urina.Abstract: In this work, it was proposed to evaluate the applicability of cork in the technique of microextraction in tip, using as a new configuration for the defined technique of disposable pipette extraction (DPX), for human urine matrices. Cork is a natural and renewable material, with a heterogeneous chemical composition, presents different functional groups that allow different chemical interactions, and a porous physical composition, with a high surface area. Three methodologies were performed using this configuration, with parameters properly optimized, validated, and applied to human urine matrices. The first study was the application in the determination of THC-COOH in urine using the DPX-Cork and fast-GC-FID separation/detection system. The results obtained allowed the use of ideals conditions in pH adjusted to the range between 2-3, 700 µL of sample, 8 cycles of 60 s. for extraction, 15 mg of cork, 1 cycle of 5 s. for desorption with ACN/MeOH (1:1) as solvent mixture, and only one cleaning step with desorption conditions for reuse of the tip. The LOD and LOQ were 0.22 and 0.73 ng mL-1, respectively. Intraday and interday accuracies were less than 14% and recoveries were 96 to 108%, both at three different concentrations. The reproducibility indicated an RSD between tips of less than 10.9% and a stability that allows up to 90 cycles of experiments with efficiency = 80%. The application of the methodology was carried out in the urine of voluntary individuals and donated by the IGP-RS, being possible to identify and quantify in two of them, 6 and 42 ng mL-1, the others being below the LOQ and LOD of the method. The second study was the determination of biogenic amines as cancer markers through DPX-Cork with a device in parallel, allowing the use of 5 tips at the same time, and detection by GC-MS. The compromise conditions obtained in the optimizations were 10 min of hydrolysis under stirring and heating at 60°C, 10 min of centrifugation, 5 min of derivatization reaction with IBCF (180 µL), pH of the sample adjusted to 12, 2 mL of sample for each cycle, 25 mg of cork and 6 extraction cycles, 2 desorption cycles and 300 µL of EtAc solvent. The analytical parameters of merit obtained were LODs of 2.1, 2.7 and 6.6 ng mL-1 and LOQs of 6.9, 8.8 and 21.7 ng mL-1 for spermidine, cadaverine and putrescine, respectively. The intraday and interday accuracies were less than 28% and recoveries between 62 and 130%, both at three different concentrations. The analysis of donated samples showed an analytical signal only for putrescine below the LOQ and the others may be below the LOD of the method. The third proposal was to use a new configuration in the determination of aldehyde markers of lung cancer, with DPX-Cork-Parallel, with detection by HPLCDAD. The optimized conditions were 30 µL and 6 min of DNPH impregnation, 10x urine diluted in U.P. water, pH adjusted to 4.8, 7 extraction cycles with 1 min and 30 s each, 30 mg of cork, 2 desorption cycles and solvent acetonitrile with 300 µL. The LODs and LOQs were 0.13 ng mL-1 for both analytes and, 0.40 and 0.41 ng mL-1 for hexanal and heptanal, respectively. Intraday and interday accuracies ranged from 4 to 21% and recoveries ranged from 86 to 107%. The application of the method showed that the urine used did not present the presence of aldehydes, which were below the LOD of the method and did not indicate the presence of lung cancer in the individuals. It was concluded that the DPX-Cork device was efficient in extracting and determining the different analytes in urine matrices

INOVAÇÃO NO ENSINO: COMO A INTERNET DAS COISAS PODE TRANSFORMAR A DOCÊNCIA

O uso da internet das coisas (IoT) permite o compartilhamento de informações de forma independente e inteligente, caracterizando inovação. Nesse contexto, há um potencial a ser explorado nas atividades acadêmicas, fazendo com que as ferramentas utilizadas, tornarem-se participantes ativas no ensino e assim, os docentes atuem na supervisão do processo, analisando dados e otimizando recursos. Essa visão permite implementar novas metodologias de ensino, estabelecendo conceitos operacionais inovadores e controles inteligentes, concentrando-se nos alunos e suas necessidades particulares. O objetivo deste artigo é buscar compreender como a inovação, principalmente através da IoT, pode transformar a prática da docência. Para tal, foi realizado um estudo teórico. Espera-se com este trabalho demonstrar a possibilidade de transformação do ensino, rompendo o paradigma da abordagem pedagógica habitual através da gradativa inserção de inovações emergentes. Esta pesquisa apresenta como contribuição o modelo teórico que representa a relação da inovação com a docência, a partir da mudança das concepções tradicionais vigentes na educação

Risk factors associated with serological Salmonella prevalence in finishing pig herds in southern Brazil

The present study aimed to identify risk factors associated to the Salmonella seroprevalence in commercial swine finishing herds in Southern Brazil. Five risk factors were identified associated to high prevalence: barns with dunging gutter filled with water, no whitewashing after cleaning and disinfection, no burial of dead animals, no rodent control strategies, and having only one livestock supplier

Introdução de uma fase biossorvente natural e renovável para a técnica de extração em ponteira descartável (DPX) para a determinação de contaminantes emergentes em amostras de águas de lagos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, 2018.O presente trabalho propõe, pela primeira vez, o uso do biossorvente cortiça como fase extratora para a técnica de extração em ponteira descartável (DPX) para determinação dos contaminantes emergentes metil parabeno (MP), etil parabeno (EtP), bezofenona (BZP), 3-(4-metilbenzilideno) cânfora (4-MBC) e 2-(etilhexil)-4-(dimetilamino) benzoato (OD-PABA) em amostras de águas de lagos usando cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a um detector por arranjo de diodos (HPLC-DAD). Para otimização da metodologia foram empregados planejamentos experimentais univariados e multivariados. As condições ótimas do procedimento de extração foram 800 µL de amostra em 3 ciclos, onde cada ciclo foi de 30 segundos, pH da amostra mantido em 6, e adição de 30% de NaCl m/v. Para a etapa de dessorção, as condições otimizadas foram obtidas como sendo 100 µL de uma mistura dos solventes metanol e acetonitrila (50:50, v/v), utilizando 1 ciclo de 30 segundos. Um excelente desempenho analítico foi alcançado com limites de detecção entre 0,6 µg L-1 para o MP e 1,4 µg L-1 para o 4-MBC e os limites de quantificação variaram de 2 µg L-1 para o MP a 4,3 µg L-1 para o 4-MBC, respectivamente. Os coeficientes de correlação obtidos estiveram entre 0,9962 para o EtP a 0,9980 para o MP. Precisão e exatidão do método foram verificadas através de desvios padrões relativos (RSD %) interdia e intradia e de ensaios de recuperações relativas, respectivamente. A recuperação relativa variou de 71 a 132%, a precisão interdia foi de 3 a 23% (n=3) e a intradia de 9 a 23% (n=9).Abstract : The present study proposes, for the first time, the use of the biosorbent cork as extraction phase for disposable pipette extraction technique (DPX) for the determination of the emerging contaminants methyl paraben (MP), ethyl paraben (EtP), benzophenone (BZP), 3-(4-methylbenzylidene) camphor (4-MBC) and 2-(ethylhexyl)-4-(dimethylamino) benzoate (OD-PABA) in lake water samples using high-performance liquid chromatography diode array detection (HPLC-DAD). The optimized conditions were assessed by univariate and multivariate experimental designs, and these conditions were comprised of 800 µL of sample using 3 cycles of 30 seconds, pH adjusted at 6, and addition of 30% w/v of NaCl. For the desorption step, the optimized desorption conditions were achieved with 100 µL of a mixture comprised of methanol and acetonitrile (50:50, v/v), using 1 cycle of 30 seconds. Excellent analytical performance was achieved with limits of detection ranged from 0.6 µg L-1 for MP to 1.4 µg L-1 for 4-MBC, and the limits of quantification varied from 2 µg L-1 for MP to 4.3 µg L-1 for 4-MBC, respectively. The correlation coefficients obtained ranged from 0.9962 for EtP to 0.9980 for MP. The method accuracy was evaluated by analyte relative recoveries which varied from 71 to 132%, and the interday precision ranged from 3 to 23% (n =3) and intraday from 9 to 23% (n = 9)

Disposable Pipette Extraction (DPX) Coupled to HPLC-DAD as an Alternative for the Determination of Phthalic Monoesters in Urine Samples

Phthalates are widely used in industry, but adverse effects on human health have been reported due to exposure to these chemicals. In the human body, they are metabolized into phthalic monoesters, which are used to monitor human exposure and assess risk. Urine is one of the main biological samples used, due to its easy access and collection, and also being the main elimination pathway for phthalates. Urine samples are complex; therefore, sample preparation is a critical step. Disposable pipette extraction (DPX) has not previously been reported for quantifying phthalates in urine and is here presented as a fast and low sample consumption method. A fully optimized RP-DPX method was developed for determination of free monomethyl phthalate, monobutyl phthalate, monobenzyl phthalate, and monoethylhexyl phthalate from urine samples. Analytical parameters of merit were obtained. The values of R2 were ≥0.9832, and the LOD and LOQ varied from 3.0 to 7.6 μg L−1 and 10 to 25 μg L−1, respectively. Intraday (n = 3) and interday (n = 9) precision were ≤13.6 and 15.6%. The accuracy, as relative recovery, presented a range from 83 to 120%. The method was robust after performing the Youden test. Compared to other methods, this work stands out due to its short extraction time and sample consumption

Disposable Pipette Extraction (DPX) Coupled to HPLC-DAD as an Alternative for the Determination of Phthalic Monoesters in Urine Samples

Phthalates are widely used in industry, but adverse effects on human health have been reported due to exposure to these chemicals. In the human body, they are metabolized into phthalic monoesters, which are used to monitor human exposure and assess risk. Urine is one of the main biological samples used, due to its easy access and collection, and also being the main elimination pathway for phthalates. Urine samples are complex; therefore, sample preparation is a critical step. Disposable pipette extraction (DPX) has not previously been reported for quantifying phthalates in urine and is here presented as a fast and low sample consumption method. A fully optimized RP-DPX method was developed for determination of free monomethyl phthalate, monobutyl phthalate, monobenzyl phthalate, and monoethylhexyl phthalate from urine samples. Analytical parameters of merit were obtained. The values of R2 were ≥0.9832, and the LOD and LOQ varied from 3.0 to 7.6 μg L−1 and 10 to 25 μg L−1, respectively. Intraday (n = 3) and interday (n = 9) precision were ≤13.6 and 15.6%. The accuracy, as relative recovery, presented a range from 83 to 120%. The method was robust after performing the Youden test. Compared to other methods, this work stands out due to its short extraction time and sample consumption

Application of Parallel-DPX for the determination of potential cancer biomarkers in urine samples using cork as natural extraction phase followed by GC–MS

Early-stage diagnosis is important to discover possible cancers in the human body. Bioanalytical methods are tools that allow for these studies. Biogenic amines are markers of several cancers in the organism, such as colorectal, lung and pancreatic. In this study, the determination of three important amines, putrescine (Put), spermidine (Spd) and cadaverine (Cad), was proposed. The use of Parallel-DPX-Cork is demonstrated for the first time in this type of application, permitting an effective methodology based on Green Analytical Chemistry (GAC) principles, with separation/quantification by GC–MS in human urine. Multivariate and univariate designs were applied, and the sample was prepared as follows: 10 min for alkaline hydrolysis under agitation with NaOH (2 mol L−1), added in a proportion of 1:8 (v/v) with the sample, at 60 °C, followed by 10 min of centrifugation at 3500 rpm, 5 min for derivatization with chloroformate isobutyl (180 µL), sample pH adjusted at 12; the extraction step was performed using 6 cycles, with 2 mL for each cycle (totalizing 12 mL of sample per experiment) and 25 mg of cork; the desorption step was carried out using 2 cycles with ethyl acetate (300 µL). LODs and LOQs were 15.2 and 50 ng mL−1 for all analytes. Intraday and interday precisions ranged from 2 to 22% and 9 to 28%, respectively. For the relative recoveries, the range was 62% to 130%. Five urine samples, collected from male and female volunteers, were analyzed using the methodology proposed, and the analytes concentrations obtained lower than LOQ and LOD

Risk factors associated with serological Salmonella prevalence in finishing pig herds in southern Brazil

The present study aimed to identify risk factors associated to the Salmonella seroprevalence in commercial swine finishing herds in Southern Brazil. Five risk factors were identified associated to high prevalence: barns with dunging gutter filled with water, no whitewashing after cleaning and disinfection, no burial of dead animals, no rodent control strategies, and having only one livestock supplier.</p