Síntese e emprego de IIP-RAM para pré-concentração e determinação on-line de Íons Cu2+ com simultânea exclusão de proteína em amostras de leite utilizando FIA-F AAS

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dc.contributor.advisorTarley, César Ricardo Teixeira [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorCajamarca Suquila, Fabio Antoniopt_BR
dc.contributor.bancaZaia, Dimas Augusto Morozinpt_BR
dc.contributor.bancaMatos, Roberto dept_BR
dc.contributor.bancaAlmeida, Vitor de Cinquept_BR
dc.contributor.bancaPilau, Eduardo Jorgept_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T14:31:12Z
dc.date.available2024-05-01T14:31:12Z
dc.date.created2019.00pt_BR
dc.date.defesa08.03.2019pt_BR
dc.description.abstractResumo: No presente estudo, polímeros impressos para Cu2+, baseados em poli(aliltioureia), foram sintetizados em acetonitrila (ACN) [Cu2+-IIP(ACN)] ou etanol (EtOH) [Cu2+-IIP (EtOH)] e modificados com 2-hidroxietil metacrilato (HEMA) e albumina de soro bovino (BSA) para avaliar a influência do solvente porogênico e a presença dos modificadores de superfície (acesso restrito) nas propriedades morfológicas, térmicas, texturais e hidrofílicas dos polímeros Também foi avaliado o desempenho dos polímeros frente à pré-concentração e determinação on-line de íons Cu2+ com simultânea exclusão de proteína em sistema FIA-F AAS A caracterização dos polímeros foi realizada por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva de Raios X (EDS), análise termogravimétrica (TGA), fisissorção de gás nitrogênio, efeito swelling, molhabilidade e ponto de carga zero (PCZ) Constatou-se que os polímeros sintetizados em ACN apresentaram maior porosidade e características hidrofílicas em comparação com os polímeros sintetizados em EtOH e, como consequência, maior capacidade de retenção de íons Cu2+ Com base nos coeficientes de seletividade relativa (k'), o IIP(ACN) mostrou maior seletividade (k'>1) em relação ao polímero não impresso [NIP(ACN)] na presença de íons metálicos potencialmente competitivos com a mesma carga e raio iônico similar, confirmando assim o efeito da impressão química criada durante a síntese do polímero IIP(ACN) Verificou-se também que a presença do co-monômero hidrofílico (HEMA) e da proteína BSA na superfície do IIP(ACN) diminui acentuadamente a seletividade do polímero Contudo, dentre os polímeros sintetizados, o IIP-HEMA-BSA(ACN) foi o único polímero que apresentou capacidade para reter íons Cu2+ e excluir simultaneamente a proteína BSA em meio aquoso Assim, o IIP-HEMA-BSA(ACN) foi utilizado para o desenvolvimento de método analítico, em que, um planejamento fatorial completo 23 com ponto central em triplicata foi empregado para determinar as condições otimizadas da massa do polímero - MP (5, mg), vazão de pré-concentração - VP (7,6 mL min-1) e concentração do eluente - CE (1, mol L-1) para a pré-concentração de íons Cu2+, fixando o pH em 4,5 A capacidade máxima de adsorção (qsat) do polímero em condições dinâmicas e a pré-concentração/determinação de íons Cu2+ foram avaliadas na ausência e presença de BSA (,5 e 1,5 g L-1) em meio aquoso, bem como na presença de íons comumente encontrados em amostras de leite O método analítico forneceu uma curva analítica variando de 3,6 a 1, µg L-1, fator de pré-concentração de 24 vezes, limite de detecção e quantificação de 1,1 e 3,6 µg L-1, respectivamente, eficiência de pré-concentração de 9,1 min-1, índice de consumo de ,83 mL e frequência analítica de 2 h-1 A precisão do método foi avaliada em termos de repetibilidade intra-dia (n = 1) e inter-dia (n = 2), enquanto a exatidão foi avaliada por meio do teste de adição/recuperação de solução padrão de Cu2+ em amostras de leite e também pela digestão ácida das amostras com determinação por GF AAS, como técnica de referência A concentração de Cu encontrada em leite bovino foi ,635 ± ,42 mg kg-1 de Cu, enquanto para leite de soja entre ,48 ± ,8 e ,94 ± ,5 mg kg-1 de Cu De acordo com nosso conhecimento, o potencial do IIP-HEMA-BSA para extração de íons Cu2+ a partir de amostras de leite, removendo o efeito de matriz e empregando um mínimo de pré-tratamento da amostra foi demonstrado pela primeira vez Desta forma, o método proposto pode ser considerado simples, rápido e de baixo custo quando comparado com o método de digestão ácida assistida por micro-ondaspt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: In the present study, imprinted polymers towards Cu2+ based on poly(allylthiourea) were synthesized in acetonitrile (ACN) (Cu2+)-IIP(ACN) or ethanol (EtOH) (Cu2+)-IIP(EtOH) and modified with 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and bovine serum albumin (BSA) to evaluated the influence of porogenic solvent and the presence of surface modifiers (restrict access) on morphological, thermal, textural and hydrophilic properties of the polymers, and their performance on the on-line preconcentration/determination of Cu2+ ions with simultaneous exclusion of protein in FIA-F AAS system Characterization of polymers was carried out by means of Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), thermogravimetric analysis (TGA), nitrogen physisorption (textural data), swelling analysis, wettability measurement and determination of point zero charge (PZC) It was noticed that the polymers synthesized in ACN showed higher porosity and hydrophilic characteristics than the one synthesized in EtOH, and as a consequence, higher Cu2+ ions retention capacity Based on the relative selectivity coefficients (k '), the IIP(ACN) showed higher selectivity (k'>1) than the non-printed polymer [NIP(ACN)] over a range of foreign metal ions with same charge and similar ionic radius, thus confirming the imprinting effect created during polymer synthesis It was also found that the hydrophilic co-monomer (HEMA), as well as the larger molecule BSA coating on IIP(ACN) decreases accentually the selectivity of sorbent Nevertheless, among the polymers synthesized, the IIP-HEMA-BSA(ACN) was the only polymer that demonstrated great capability in promoting simultaneously the sorption of Cu2+ ions and exclusion of BSA protein in aqueous solution Thus, IIP-HEMA-BSA(ACN) was used for the development of the analytical method, where a full factorial design 23 with a central point in triplicate and pH fixed at 45 was employed to found the optimized conditions of the polymer mass - PM (5 mg), preconcentration flow rate - PFR (7,6 mL min-1) and eluent concentration - EC (1 mol L-1) for the Cu2+ ions preconcentration The maximum sorbent capacity (qsat) of the polymer under dynamic conditions and the Cu2+ ions preconcentration were assessed in the presence and absence of BSA (5 and 15 g L-1) in an aqueous medium, as well as in the presence of ions commonly found in milk samples The method analytical features provided an analytical curve ranging from 36 to 1 µg L-1, preconcentration factor of 24-fold, limit of detection and quantification of 11 and 36 µg L-1, preconcentration efficiency of 91 min-1, consumption index of 83 mL and sample throughput of 2 h-1 The precision of the method was evaluated in terms of intra-day (n = 1) and inter-day (n = 2) repeatability, whereas, the accuracy was attested by Cu2+ ions addition/recovery analysis and by analysis with GF AAS in previously microwave-digested bovine and soy milk samples The proposed method was successfully applied to the copper determination in milk samples, requiring only pH adjustment followed by the preconcentration step as sample pretreatment Copper content in bovine milk samples was 635 ± 42 mg kg-1 while to soy milk samples was between 48 ± 8 and 94 ± 5 mg kg-1 To the best of our knowledge, IIP-HEMA-BSA potential for Cu2+ ions extraction from milk samples, removing matrix effect and employing minimal sample pretreatment was for the first time demonstrated The proposed extraction method stands out by being simple, fast and a low-cost analytical strategy when compared to the conventional microwave-assisted acid digestionpt_BR
dc.description.notesDissertação (Mestrado em Química) - Universidade Estadual de Londrina; Associação ampla UEL/UEPG/UNICENTRO; Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Químicapt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/14431
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeMestradopt_BR
dc.relation.coursenameQuímicapt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Exataspt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Químicapt_BR
dc.subjectCobre na nutriçãopt_BR
dc.subjectAlbuminapt_BR
dc.subjectQuímica analíticapt_BR
dc.subjectAliltioureiapt_BR
dc.subjectEspectrometria de absorção atômicapt_BR
dc.subjectAlbuminpt_BR
dc.subjectChemical analysispt_BR
dc.subjectAllylthioureapt_BR
dc.subjectAtomic absorption spectrometrypt_BR
dc.titleSíntese e emprego de IIP-RAM para pré-concentração e determinação on-line de Íons Cu2+ com simultânea exclusão de proteína em amostras de leite utilizando FIA-F AASpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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