Imobilização enzimática para aplicações analíticas em fluxo

-O mel é uma mistura de néctar e extrato sacarínico extraído de flores. É composto de 80% de carboidratos (35% glicose, 40% frutose e 5% sacarose) e 20% de água. O mel detém características bactericidas e antifúngicas, com propriedades cicatrizantes. O efeito antibacteriano do mel está associado a fatores “não-peróxidos” (Osmolaridade; Lisozimas Ácidos Fenólicos, Flavonóides e Acidez) e a um fator ligado à presença de peróxido de hidrogênio. O H2O2 é gerado pela oxidação da glicose pela glucose oxidase encontrada nas glândulas hipofaríngeas das abelhas. Neste trabalho propomos um novo método analítico para a quantificação dos níveis H2O2 em 12 amostras de mel (eucalipto(2), silvestre(2), laranjeira(2), assa-peixe(2) manuka, cipó-uva, ulmo e morrão de candeia), a fim de identificarmos a correlação do teor de H2O2 com a origem floral e sua atividade antibacteriana. O método é baseado na oxidação seletiva do H2O2 usando um reator tubular contendo a enzima peroxidase (PEO) imobilizada. O procedimento analítico para a imobilização da enzima peroxidase na resina amberlite IRA-743 é rápido e muito simples, o qual já foi aplicado pelo grupo na imobilização de outras enzimas, tais como, glucose oxidase3 e uricase. Com um sistema de análise de injeção em fluxo (FIA) e o reator enzimático citado, foi determinado on-line os teores de H2O2 através de medidas amperométricas diferenciais usando como eletrodo de trabalho um eletrodo de ouro modificado com platina, com um potencial aplicado de +0,60V vs Ag/AgCl(sat), e como eletrodo auxiliar um eletrodo de platina. A medida diferencial consiste no mínimo de três medidas: a) mel mais padrão de H2O2, sem reator; b) mel sem reator e c) mel com reator. A diferença entre o primeiro e segundo pico consiste na ioxidação referente ao padrão de H2O2 adicionado mais interferentes e a diferença entre o segundo e terceiro pico consiste na ioxidação correspondente à concentração de H2O2 na amostra de mel. O sistema de injeção é constituído de bomba de ar de aquário, válvula de compressão, loop de amostragem, reator tubular com PEO imobilizada, eletrodos e um potenciostato (m-Autolab). Uma taxa de fluxo de 1,5 mL.min-1 e um volume de amostra de 150 ¼L foram utilizados. A curva analítica mostrou proporcionalidade entre ioxidação e H2O2 para sucessivas injeções do analito na faixa de 0,5 à 10 µmol.L-1, com uma equação linear obtida (i(nA) = 4,5779 + 16,551H2O2(µmol/L)), um coeficiente de correlação de 0,9978 e limite de detecção de 0,29 µmol.L-1. As concentrações de H2O2 nas amostras de mel variaram de 0,43 à 21,4 x 10-3 % (m/m). Testes de recuperação obtiveram valores entre 85 e 98%. A alta sensibilidade fornecida pela técnica, combinada a atividade elevada da PEO imobilizada na resina (Amberlite IRA-743), permitiu a detecção de H2O2 em amostras de mel. Os resultados obtidos neste trabalho foram equivalentes aos encontrados com métodos espectrofotométricos

Desenvolvimento e aplicação de metodologia analítica para monitoramento de espécies químicas em água de chuva na cidade de JF

-A região da zona da mata, em Minas Gerais, é uma das recordistas em quedas de raios (descargas elétricas) no Brasil. Sabendo-se que a intensidade de descargas elétricas influencia de maneira considerável a composição química da atmosfera, configurou neste trabalho como fator importante o estudo da composição química das precipitações ocorridas entre março/2007 e dezembro/2007 na Cidade de Juiz de Fora (CJF), através do desenvolvimento e otimização de metodologia analítica para coleta e quantificação dos níveis de Cl-, SO42-, NO3-, Na+, Ca2+, Mg2+, K+ e NH4+ por eletroforese capilar, além do pH e da condutividade para melhor entendimento do comportamento ambiental da região. As condições meteorológicas da CJF são mais favoráveis à dispersão dos poluentes nos meses de setembro a abril (verão quente e úmido), período este de grande instabilidade na região Sudeste, e estão associadas a sistemas frontais vindo do sul do continente, da umidade proveniente da Região Amazônica e da brisa marítima. Neste trabalho a temperatura média anual observada nos períodos de coleta foi de 19 0C, a umidade relativa média do ar e a precipitação foram de 80 % e 1200 mm anual, sendo que a maior parte ocorreu nos meses de outubro e março. As amostragens foram efetuadas usando bandejas de polietileno descontaminadas. Um espectrofotômetro (U.V. 1601 PC) Shimadzu foi usado para a determinação do peróxido de hidrogênio. As medidas de pH na água de chuva foram feitas utilizando um potenciômetro da Digimed DM 20 com eletrodo de vidro. As determinações de condutividade foram feitas com um condutivímetro da Digimed DM 31. As medidas eletroforéticas foram realizadas em um Eletroforese Capilar CE Hewlett-Packard com um detector DAD UV-vis 190 - 700 nm com detecção indireta para os cátions e os ânions. Os valores de condutividade, que avalia o teor iônico total da solução, variaram de 1,3 a 342 µS cm-1, indicando a presença significativa de espécies iônicas livres nas amostras. Apesar dos valores de pH variarem entre 4,44 e 7,13, o valor médio das médias mensais (pH = 5,2) indica a presença de chuva levemente ácida na CJF. As concentrações médias dos cátions majoritários foram de 31,0; 26,9; 14,9; 19,3 e 9,40 µmol L-1 para Na+, NH4+, K+, Ca+2 e Mg+2, respectivamente. As concentrações médias dos ânions majoritários variaram de 8,90 a 30,5 µmol L-1 para o Cl-, 3,53 a 20,7 µmol L-1 para o SO42- e 9,23 a 29,2 µmol L-1 para o NO3-. Com relação aos Na+ observou-se neste trabalho que o mesmo está em maior predominância que o Cl-, indicando que o mesmo não vem somente da contribuição marinha, o que foi observado principalmente nos períodos de maior índice de queimadas na região (julho a setembro), evidenciando que estas contribuem de maneira acentuada com a emissão de sódio para a atmosfera desta região. As fontes de contribuição de cálcio, magnésio e potássio foram predominantemente continentais / antrópicas, associadas, sobretudo a ressuspensão de poeira do solo na região de estudo que podem ser atribuídas à atividade das pedreiras e da construção civil na região, uma vez que a CJF está em fase de grande crescimento urbano e industrial. Já as principais fontes de contribuição de amônio para a atmosfera local estão associadas à emissão biogênica relacionada à decomposição de matéria orgânica e a queima de biomassa (devido ao alto índice de queimadas na região). Com relação ao SO42- e NO3-, as principais fontes encontradas na região foram às emissões industriais e veiculares, pois o ponto de coleta foi em uma avenida de grande fluxo de automóveis. Tais emissões contribuem acentuadamente para a formação de chuva ácida. Também foi verificada uma correlação significativa entre as quantidades de nitrato encontrada nas amostras e das descargas elétricas na região, uma vez que estas propiciam uma reação entre o O2 e o N2 na atmosfera, gerando ácido nítrico e contribuindo assim para a acidez da chuva na região. As concentrações de H2O2 variaram entre 0,43 e 92,5 µmol L-1. Este valor comparado com regiões impactadas não é tão significativo para a ação oxidativa do H2O2 na atmosfera, que predomina em pH< 5,0. De maneira geral, com algumas exceções, verificou-se uma relação inversa entre as concentrações de H2O2 e os valores de pH. Os resultados encontrados sugerem uma contribuição continental e antrópica para as espécies avaliadas, vale a pena ressaltar que são os primeiros dados a serem relatados nesta região, os quais podem contribuir para um mapeamento das possíveis fontes das espécies químicas presentes atmosfera da região

Chemical characteristics of rainwater at a southeastern site of Brazil

AbstractA total of 50 rainwater samples were analyzed in order to investigate trace elements in wet precipitation of Juiz de Fora City, during February, 2010 and February, 2011. Samples were analyzed for major cations (H3O+, Na+, NH4+, K+, Mg2+ and Ca2+) and anions (NO3−, SO42−, Cl− and HCO3−), hydrogen peroxide (H2O2), some trace metals (Cu2+, Zn2+, Cd2+ and Pb2+), as well as some other physicochemical aspects like pH, conductivity and redox potential. Rainwater pH mean was of 5.77 (±0.52). Cations and anions mean values ranged from 7.12μEq L−1 (K+) to 39.6μEq L−1 (Ca2+). Principal Component Analysis (PCA) with Varimax normalized rotation was performed, grouping the major analyzed cations and anions into different factors. Mg2+, K+, Ca2+ and HCO3− were assigned to soil contribution, Na+ and Cl− to sea–salt contribution and NO3−, SO42− and NH4+ to anthropogenic sources. Hydrogen peroxide average concentration was of 19.2±17.5μmol L−1 with higher values in summer and lower in spring and autumn, reverse case was observed for H3O+ levels. Zn2+ (7.31±2.74)μg L−1 and Cu2+ (4.07±0.74)μg L−1 were within the range of other studied areas, while Cd2+ and Pb2+ were below the detection limit

Photocatalytic degradation of salicylic acid employing TIO2 and ZNO in aqueous suspension / Degradação fotocatalítica do ácido salicílico empregando TIO2 e ZNO em suspensão aquosa

The photocatalytic degradation of salicylic acid (SA) in reduced concentration (14.5 µmol L-1) was investigated using TiO2 and ZnO as photocatalysts under irradiation with UV light using UV-Vis spectrophotometry and HPLC analysis. The effect of different catalysts and catalyst loading, kinetic analysis, and dissolution of ZnO using the experimental conditions adopted were evaluated in acidic medium (pH = 3.0). Chronic ecotoxicity tests of the effluent from the reactions were conducted employing a concentration of 1 g L-1 of photocatalysts. The results showed that TiO2 and ZnO presented very similar performance for the SA degradation, whose profile followed first-order kinetics. The dissolution of ZnO observed was low using the experimental conditions adopted. Chronic ecotoxicity tests carried out showed that the use of ZnO/UV system for degradation of SA leads to a product with significant harmful effects on Ceriodaphnia dubia, even at reduced concentrations of the effluent from the reaction

Caracterização química de espécies forrageiras tropicais utilizadas na alimentação de ruminantes

-Algumas características químico-bromatológicas inerentes às forrageiras tropicais comprometem o seu valor nutritivo e também contribuem para o baixo desempenho dos bovinos em regime de pastejo. Os ácidos p-cumárico e ferúlico, principais ácidos fenólicos presentes em plantas (lignina non-core), estão associados aos componentes da parede celular através de ligações éster ou éter, podendo influenciar negativamente a digestibilidade das forrageiras. Neste trabalho propomos um método por cromatografia líquida de alta eficiência para separação de quatro ácidos orgânicos: ferúlico (FER), p-cumárico (CUM), cafeico (CAF) chiquímico (CHI) e quantificação dos ácidos ferúlico e p-cumárico em forrageiras tropicais. As medidas foram realizadas no HPLC Agilent 1100 series, detector UV-VIS MWD, injetor manual (20 microlitros) e coluna de RP C-18 Zorbax ODS. A composição e fluxo da fase móvel e comprimento de onda para detecção foram parâmetros estudados na otimização do método. Foram testados diferentes solventes orgânicos (metanol, acetonitrila, tetraidrofurano) e soluções aquosas em diferentes valores de pH (soluções de ácido fosfórico, ácido acético, tampão acetato e tampão fosfato). A melhor condição foi obtida com eluição isocrática, usando como fase móvel acetonitrila/metanol/solução de H3PO4 pH 2,0 (10:12,5:77,5), fluxo de 1,0 mL/min e detecção em 236 nm. Avaliou-se repetibilidade, reprodutibilidade, linearidade e sensibilidade do método. As amostras foram tratadas com solução NaOH 1 mol/L por 24 h em banho ultratermostático a 20 C. Nestas condições, somente os ácidos ferúlico e p-cumárico éter-ligados à parede celular são extraídos. A curva analítica foi linear na faixa de 5,00 a 25,00 mg/L para os quatro ácidos, apresentando os seguintes coeficientes de correlação: 0,9995 (CHI), 0,9999 (CAF), 0,9999 (CUM) e 0,9999 (FER). O limite de detecção e o limite de quantificação foram respectivamente 0,20 mg/L e 0,68 mg/L para o CHI; 0,19 mg/L e 0,63 mg/L para o CAF; 0,25 mg/L e 0,83 mg/L para o CUM; e 0,28 mg/L e 0,92 mg/L para o FER. Foram analisadas amostras fortificadas com padrão dos ácidos cujos valores de recuperação variaram de 82% a 100% para o CUM e de 84% a 104% para o FER. O método proposto foi aplicado a amostras de forrageiras (Braquiária, Mombaça, Florona), sendo analisadas as frações colmo e folha. Os resultados obtidos para essas amostras variaram de 4,04 a 5,63 mg/g matéria seca para ácido ferúlico e de 5,52 a 8,94 mg/g matéria seca para ácido p-cumárico. A metodologia proposta apresentou boa linearidade e baixos limites de detecção e quantificação para os analitos. A recuperação média obtida nas amostras fortificadas com padrões dos ácidos foi de 93% para o CUM e 97% para o FER. O método proposto pode ainda ser adaptado para análise dos ácidos chiquímico e cafeico em outras matrizes

Waste of organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls in sediments and algae of Santos and Cananéia- SP Brazil

Bifenilos policlorados (PCBs) e pesticidas organoclorados são poluentes resistentes à degradação e têm sido identificados em vários compartimentos do ambiente marinho. O objetivo deste trabalho foi otimizar e validar a metodologia, e avaliar a contaminação por pesticidas organoclorados e PCBs em algas e sedimentos costeiros no Estuário e Baía de Santos-São Vicente e no Complexo Estuarino-Lagunar de Iguape e Cananéia (SP). Foram coletadas nessas regiões um total de 37 amostras de sedimento superficial, 3 testemunhos com 27 sub-amostras e 10 amostras de alga, no período de 1998-2001. O método, que incluiu a extração e purificação com solventes orgânicos e análise por GC-ECD, mostrou-se satisfatório dentro dos padrões internacionais. Na região de Cananéia-Iguape predominaram os DDTs (sedimentos: 0,78 a 14,52 ng.g-1 peso seco) e as maiores concentrações ocorreram nas proximidades da Cidade de Cananéia e Baía de Trapandé. Na região de Santos predominaram os PCBs (sedimentos: 4,08 a 133,42 ng.g-1 peso seco, testemunhos de sedimentos: 3, 70 a 44,65 ng.g-1 peso seco e algas: 15,83 a 43,21 ng.g-1 peso seco) e os maiores valores foram encontrados no emissário submarino, no Estuário de Santos, em locais próximos as indústrias, e no Estuário de São Vicente. De maneira geral, as concentrações tanto de PCBs quanto de pesticidas organoclorados em Santos e Cananéia-Iguape foram baixas. Santos apresentou maior incidência de PCBs, provavelmente devido à industrialização, enquanto que em Cananéia-Iguape predominaram os pesticidas organoclorados, que podem ser atribuídos às antigas campanhas de saúde pública ou aplicações nas lavouras.Polychlorinated biphenyls and chlorinated pesticides are degradation resistant pollutants. They have been detected in several compartments of marine environment. The objective of this study was the optimization of the methodology and the evaluation of the contamination of chlorinated pesticides and PCBs em algae and coastal sediments in the Estuary and Bay of Santos-São Vicente and in the Lagunar Complex of Iguape and Cananéia (SP). An amount of 37 samples of superficial sediment, 3 cores with 27 subsamples and 10 samples of algae was collected in the period of 1998-2001. The methodology was considered satisfactory within international standards, that includes extraction and clean up with organic solvents and analysis with GC-ECD. In the Cananéia-Iguape region, DDTs were predominant and the highest levels were found around the city of Cananéia and in Trapandé Bay. In the Santos area, the PCBs were predominant and the highest values were found around the Santos Bay outfall and in the Estuary of Santos-São Vicente. In general, either the concentrations of PCBs or chlorinated pesticides in Santos and Cananéia-Iguape were low. Santos presented higher incidence of PCBs, probably due to industrialization, while in Cananéia-Iguape the chlorinated pesticides predominated, and that can be attributed to past public health campaigns or to agricultural uses