Um novo rumo sinérgico para a microextração por difusão gasosa (GDME) fazendo uso de polímeros com impressão molecular (MIPs) por eletropolimerização
| Ano de defesa: | 2021 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-28112025-105313/ |
Resumo: | Preparo de amostra é, muitas vezes, a etapa mais importante de qualquer método analítico, podendo ser até mesmo a etapa limitante do método. Dentre as diversas técnicas de preparo de amostra, microextração por difusão gasosa (GDME) é uma técnica recente que busca combinar as vantagens da microextração com as de extração por difusão gasosa com membrana na detecção de analitos voláteis e semivoláteis. Impressão molecular é uma técnica de reconhecimento molecular bastante relatada na literatura, e se baseia na produção de polímeros de impressão molecular (MIPs). MIPs possuem cavidades seletivas complementares ao analito de interesse, permitindo o reconhecimento molecular. A polimerização dos MIPs pode ocorrer por diferentes rotas, desde polimerização clássica em bulk com ajuda de radicais livres até mesmo por eletropolimerização. Eletropolimerização é um processo rápido, simples e versátil que permite a produção de MIPs eletropolimerizados, ou eMIPs. O objetivo do presente projeto foi combinar GDME com eMIPs com intuito de obter uma metodologia analítica de qualidade para a análise de amostras complexas. Ambas as técnicas são relevantes em química analítica devido as suas propriedades de seletividade, simplicidade e capacidade de obtenção de fatores de enriquecimento. Logo, essa combinação pode ter resultados sinergéticos; a separação pelo GDME pode aumentar a eficiência dos eMIPs, conseguindo-se assim desenvolver metodologias analíticas mais sensíveis. Antes de se testar a associação das técnicas, estas foram estudadas separadamente. Um método para extração e detecção de oito pesticidas organoclorados (OCPs) com GDME e cromatografia gasosa com detector de captura de elétrons (GC-ECD) foi desenvolvido com sucesso, e o método GDME-GC-ECD obteve parâmetros analíticos satisfatórios, coeficientes de detecção maiores que 0,991, e limites de detecção com valores de 3,7 até 4,8 µg L-1. Um eMIP para benzocaína foi produzido e otimizado para possibilitar a criação de perfis eletroquímicos de amostras decocaína apreendidas pela polícia federal brasileira, os parâmetros analíticos foram aceitáveis, com limites de detecção e quantificação de 0,06 e 2,66 µmol L-1, respectivamente. Os testes em amostras reais de cocaína demonstraram a aptidão da técnica na criação de diferentes perfis eletroquímicos para as drogas. Após a finalização dos projetos supramencionados, o 2-furaldeído (2-FAL) foi escolhido para testar a associação GDME-eMIP pela primeira vez. Um eMIP para 2-FAL foi feito e otimizado, a eletropolimerização foi feita com voltametria cíclica, e a medição analítica foi feita com voltametria de pulso diferencial. Em seguida o sistema GDMEeMIP foi testado e otimizado. O método obteve limites de detecção e quantificação de 1,1 e 3,7 ppm, respectivamente, e valores de precisão satisfatórios, com repetibilidade de 6,4%, reprodutibilidade de 8%, e recuperação acima de 90%. Com os resultados obtidos no presente trabalho, acredita-se que a metodologia possui bastante potencial para futuros desenvolvimentos. |
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Um novo rumo sinérgico para a microextração por difusão gasosa (GDME) fazendo uso de polímeros com impressão molecular (MIPs) por eletropolimerizaçãoA new synergetic path for gas-diffusion microextraction (GDME) making use of molecular imprinted polymers (MIPs)ElectroanalysisEletroanáliseGas-diffusion microextractionMicroextração por difusão gasosaMolecularly imprinted polymersPolímeros de impressão molecularPreparo de amostraSample preparationPreparo de amostra é, muitas vezes, a etapa mais importante de qualquer método analítico, podendo ser até mesmo a etapa limitante do método. Dentre as diversas técnicas de preparo de amostra, microextração por difusão gasosa (GDME) é uma técnica recente que busca combinar as vantagens da microextração com as de extração por difusão gasosa com membrana na detecção de analitos voláteis e semivoláteis. Impressão molecular é uma técnica de reconhecimento molecular bastante relatada na literatura, e se baseia na produção de polímeros de impressão molecular (MIPs). MIPs possuem cavidades seletivas complementares ao analito de interesse, permitindo o reconhecimento molecular. A polimerização dos MIPs pode ocorrer por diferentes rotas, desde polimerização clássica em bulk com ajuda de radicais livres até mesmo por eletropolimerização. Eletropolimerização é um processo rápido, simples e versátil que permite a produção de MIPs eletropolimerizados, ou eMIPs. O objetivo do presente projeto foi combinar GDME com eMIPs com intuito de obter uma metodologia analítica de qualidade para a análise de amostras complexas. Ambas as técnicas são relevantes em química analítica devido as suas propriedades de seletividade, simplicidade e capacidade de obtenção de fatores de enriquecimento. Logo, essa combinação pode ter resultados sinergéticos; a separação pelo GDME pode aumentar a eficiência dos eMIPs, conseguindo-se assim desenvolver metodologias analíticas mais sensíveis. Antes de se testar a associação das técnicas, estas foram estudadas separadamente. Um método para extração e detecção de oito pesticidas organoclorados (OCPs) com GDME e cromatografia gasosa com detector de captura de elétrons (GC-ECD) foi desenvolvido com sucesso, e o método GDME-GC-ECD obteve parâmetros analíticos satisfatórios, coeficientes de detecção maiores que 0,991, e limites de detecção com valores de 3,7 até 4,8 µg L-1. Um eMIP para benzocaína foi produzido e otimizado para possibilitar a criação de perfis eletroquímicos de amostras decocaína apreendidas pela polícia federal brasileira, os parâmetros analíticos foram aceitáveis, com limites de detecção e quantificação de 0,06 e 2,66 µmol L-1, respectivamente. Os testes em amostras reais de cocaína demonstraram a aptidão da técnica na criação de diferentes perfis eletroquímicos para as drogas. Após a finalização dos projetos supramencionados, o 2-furaldeído (2-FAL) foi escolhido para testar a associação GDME-eMIP pela primeira vez. Um eMIP para 2-FAL foi feito e otimizado, a eletropolimerização foi feita com voltametria cíclica, e a medição analítica foi feita com voltametria de pulso diferencial. Em seguida o sistema GDMEeMIP foi testado e otimizado. O método obteve limites de detecção e quantificação de 1,1 e 3,7 ppm, respectivamente, e valores de precisão satisfatórios, com repetibilidade de 6,4%, reprodutibilidade de 8%, e recuperação acima de 90%. Com os resultados obtidos no presente trabalho, acredita-se que a metodologia possui bastante potencial para futuros desenvolvimentos.Sample preparation is the most important step in any analytical methodology, sometimes even being the limiting step of the method. Within the variety of sample preparation techniques available, gas-diffusion microextraction (GDME) is a recent technique that strives to combine the advantages of microextraction and membranebased extraction for the detection of volatile and semi-volatile analytes. Molecular imprinting is a molecular recognition technique well-reported in literature and it is based on the production of molecularly imprinted polymers (MIPs). MIPs have selective cavities that are complementary to the analyte, allowing molecular recognition. MIP polymerization can happen through different routes, from classical bulk polymerization with free radicals to electropolymerization. Electropolymerization is a fast, versatile, and simple way of producing electropolymerized MIPs (eMIPs). The objective of this project was to combine GDME and eMIPs to obtain an analytical methodology for the analysis of complex samples. Both techniques are relevant in analytical chemistry due to their selectivity, simplicity, and enrichment factors. Thus, this association can obtain synergetic results; the separation through GDME can heighten the efficiency of the eMIPs, allowing the development of more sensible analytical methodologies. Before testing the association of the techniques, they were studied separately. A method for the extraction and detection of eight organochlorine pesticides (OCPs) from milk with GDME and gas chromatography with electron capture detection (GC-ECD) was successfully developed. The GDME-GC-ECD method obtained good analytical parameters, with detection coefficients higher than 0.991, and detection limits varying from 3.7 to 4.8 µg L-1. An eMIP for benzocaine was produced and optimized to allow the electrochemical profiling of cocaine samples apprehended by the Brazilian Federal Police; the analytical parameters were acceptable, with detection and quantification limits of 0.06 and 2.66 µmol L-1, respectively. The tests in real samples displayed the suitability of the technique in creating different electrochemical profiles for the drugs. After the finalization of theaforementioned projects, 2-furaldehyde (2-FAL) was chosen to test the GDME-eMIP association for the first time. An eMIP for 2-FAL was produced and optimized, the electropolymerization was performed with cyclic voltammetry, and the analytical measurement was obtained with differential pulse voltammetry. Afterward, the GDME-eMIP method was tested and optimized for the detection of 2-FAL on beer. The method obtained detection and quantification limits of 1.1 and 3.7 ppm, respectively, and good precision results, with repeatability of 6.4%, reproducibility of 8%, and recovery higher than 90%. The obtained results show that the GDME-eMIP methodology has potential for future developments.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGonçalves, Luís Francisco MoreiraLobato, Alnilan Cristina Barros2021-06-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-28112025-105313/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-12-01T15:05:02Zoai:teses.usp.br:tde-28112025-105313Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-12-01T15:05:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Preparo de amostra é, muitas vezes, a etapa mais importante de qualquer método analítico, podendo ser até mesmo a etapa limitante do método. Dentre as diversas técnicas de preparo de amostra, microextração por difusão gasosa (GDME) é uma técnica recente que busca combinar as vantagens da microextração com as de extração por difusão gasosa com membrana na detecção de analitos voláteis e semivoláteis. Impressão molecular é uma técnica de reconhecimento molecular bastante relatada na literatura, e se baseia na produção de polímeros de impressão molecular (MIPs). MIPs possuem cavidades seletivas complementares ao analito de interesse, permitindo o reconhecimento molecular. A polimerização dos MIPs pode ocorrer por diferentes rotas, desde polimerização clássica em bulk com ajuda de radicais livres até mesmo por eletropolimerização. Eletropolimerização é um processo rápido, simples e versátil que permite a produção de MIPs eletropolimerizados, ou eMIPs. O objetivo do presente projeto foi combinar GDME com eMIPs com intuito de obter uma metodologia analítica de qualidade para a análise de amostras complexas. Ambas as técnicas são relevantes em química analítica devido as suas propriedades de seletividade, simplicidade e capacidade de obtenção de fatores de enriquecimento. Logo, essa combinação pode ter resultados sinergéticos; a separação pelo GDME pode aumentar a eficiência dos eMIPs, conseguindo-se assim desenvolver metodologias analíticas mais sensíveis. Antes de se testar a associação das técnicas, estas foram estudadas separadamente. Um método para extração e detecção de oito pesticidas organoclorados (OCPs) com GDME e cromatografia gasosa com detector de captura de elétrons (GC-ECD) foi desenvolvido com sucesso, e o método GDME-GC-ECD obteve parâmetros analíticos satisfatórios, coeficientes de detecção maiores que 0,991, e limites de detecção com valores de 3,7 até 4,8 µg L-1. Um eMIP para benzocaína foi produzido e otimizado para possibilitar a criação de perfis eletroquímicos de amostras decocaína apreendidas pela polícia federal brasileira, os parâmetros analíticos foram aceitáveis, com limites de detecção e quantificação de 0,06 e 2,66 µmol L-1, respectivamente. Os testes em amostras reais de cocaína demonstraram a aptidão da técnica na criação de diferentes perfis eletroquímicos para as drogas. Após a finalização dos projetos supramencionados, o 2-furaldeído (2-FAL) foi escolhido para testar a associação GDME-eMIP pela primeira vez. Um eMIP para 2-FAL foi feito e otimizado, a eletropolimerização foi feita com voltametria cíclica, e a medição analítica foi feita com voltametria de pulso diferencial. Em seguida o sistema GDMEeMIP foi testado e otimizado. O método obteve limites de detecção e quantificação de 1,1 e 3,7 ppm, respectivamente, e valores de precisão satisfatórios, com repetibilidade de 6,4%, reprodutibilidade de 8%, e recuperação acima de 90%. Com os resultados obtidos no presente trabalho, acredita-se que a metodologia possui bastante potencial para futuros desenvolvimentos. |
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