A simple method based on matrix solid-phase dispersion (MSPD) extraction and gas chromatography with electron-capture detection (GC-ECD) is employed to determine pesticide residues in the following tropical fruits: banana, mango, melon, papaya and pineapple. In the MSPD proposed method, C18, silica gel and ethyl acetate presented the best results in the extraction, clean-up and elution steps, respectively. Spiked blank samples were used to minimize the matrix effect in the chromatographic determination. The validation process was conducted at three different concentration levels of spiked samples (0.50-2.50 µg g-1) in within-a-day and in among days assays. The limits of detection for the pesticides ranged from 4.0 to 23 µg kg-1. The method showed acceptable selectivity, coefficients of correlation higher than 0.997, and recovery between 76-105%. The within-a-day precision was assessed through the relative standard deviation (2.8-19%) for the different levels of spiked samples tested.

Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de uma instrumentação simples, portátil e de baixo custo para detecção amperométrica e coulométrica usando ultramicroeletrodos em diferentes sistemas analíticos. O programa, desenvolvido em LabVIEW 7.1TM, é capaz de realizar três modos de detecção (amperométrico, coulométrico e amperométrico pulsado) e voltametria cíclica. A instrumentação desenvolvida foi avaliada utilizando os seguintes sistemas: voltametria cíclica de eletrodos metálicos em solução alcalina, detecção eletroquímica em fluxo de glicose e glicina, e também na determinação direta do herbicida glifosato (detecção eletroquímica aliada à cromatografia líquida de alta eficiência, CLAE).

In this work it is presented the development of a simple, portable and inexpensive instrumentation for amperometric and coulometric detection in different analytical instrumentation systems utilizing ultramicroelectrodes. The software, developed in LabVIEW 7.1TM, is capable to carry out three main detection techniques (amperometric, pulsed amperometric and coulometric detection) and a voltammetric technique (cyclic voltammetry). The instrumentation was successfully evaluated using the following systems: cyclic voltammograms of metallic electrodes in alkaline solutions, flow electrochemical detection of glucose and glycine and direct determination of herbicide glyphosate (electrochemical detection coupled to HPLC).

Nesse trabalho apresentamos um sistema hifenizado envolvendo as duas técnicas analíticas: eletroforese capilar (CE) e análises por injeção em fluxo (FIA), denominado de FIA-CE. Parâmetros como a influência do fluxo e a natureza do eluente frente ao sistema CE foram avaliados. O sistema demonstrou-se promissor quanto à possibilidade de aplicações em diferentes áreas da química analítica. O aumento da sensibilidade foi da ordem de 660% devido ao emprego de colunas de troca iônica no sistema FIA. Esse resultado comprova o grande potencial do sistema FIA-CE.

In this work, the development and evaluation of a hyphenated flow injection-capillary electrophoresis system with on-line pre-concentration is described. Preliminary tests were performed to investigate the influence of flow rates over the analytical signals. Results revealed losses in terms of sensitivity of the FIA-CE system when compared to the conventional CE system. To overcome signal decrease and to make the system more efficient, a lower flow rate was set and an anionic resin column was added to the flow manifold in order to pre-concentrate the analyte. The pre-concentration FIA-CE system presented a sensitivity improvement of about 660% and there was only a small increase of 8% in total peak dispersion. These results have confirmed the great potential of the proposed system for many analytical tasks especially for low concentration samples.

Neste trabalho é proposta uma metodologia analítica para extrair 1-nitronaftaleno, 2-nitrofluoreno, 9-nitroantraceno, 3-nitrofluoranteno e 1-nitropireno como compostos modelos para nitropoliaromáticos (nitro-HPA) em amostras aquáticas. A cromatografia líquida capilar com detecção UV on-column (µLC-UV) foi empregada para separar e quantificar todos os cinco nitro-HPA extraídos. Duas técnicas diferentes de extração foram testadas e comparadas: extração líquido-líquido (LLE) e extração em fase sólida (SPE) com dois diferentes tipos de sorbentes: partículas octadecilssilica (C18) e estireno divinilbenzeno (XAD-2). A eluição dos analitos foi testada com diclorometano e acetonitrila. O melhor resultado de recuperação foi obtido para extração SPE C18 com diclorometano com valores variando de 76 a 97% e valores de desvio padrão relativo menores que 4%. As condições cromatográficas para análise foram desenvolvidas empregando uma coluna capilar (250 × 0,3 mm) empacotada com partículas C18 de 5 µm com eluição isocrática de 65% de acetonitrila em água (v/v) com vazão de 7 µL min-1. Os limites de detecção obtidos no sistema UV on-column (abrangendo de ~3 a 30 µmol L-1) são limitantes para uma aplicação ambiental, porém adequados a estudos de toxicidade.

In this work, an analytical methodology to extract 1-nitronaphthalene, 2-nitrofluorene, 9-nitroanthracene, 3-nitrofluoranthene, and 1-nitropyrene aquatic samples is proposed. Capillary liquid chromatography with on-column UV detection (µLC-UV) was employed to separate and quantitate all five nitrated polycyclic aromatic hydrocarbons (nitro-PAH) extracted from water samples. Two different extraction techniques were tested and compared: liquid-liquid extraction (LLE) and solid phase extraction (SPE) with two different sorbents, octadecylsilica (C18) and styrene divinylbenzene (XAD-2) particles. The elution of analytes was tested with both acetonitrile and methylene chloride. The best recovery results were obtained for SPE-C18 extraction with the methylene chloride with values ranging from 76 to 97% with RSD values smaller than 4%. The chromatographic conditions for analysis was carried out using a 250 × 0.3 mm i.d. packed capillary column with 5 µm C18 particles. The elution was isocratic with 65% acetonitrile in water (v/v) as mobile phase with a flow rate of 7 µL min-1. The detection limits due to on-column UV detection (ranging ~3-30 mmol L-1) are limiting for environmental applications, however, they are suited for toxicological studies.

The first two papers in this series described the basic theory involved in supercritical fluid chromatography (SFC), how the technique evolved from gas and liquid chromatography and how the instrumentation was developed. Over the last two years, a commercial, dedicated packed-column SFC/MS instrument appeared on the market. The SFC continues to grow in use, with fundamental developments, coupled with a steady rise in the number of industrial users and applications.

Este trabalho apresenta os resultados de um estudo sobre o uso da água subcrítica, como reagente e solvente, para a reação de hidrólise de óleo de milho sem o emprego de ácidos e base entre as temperaturas de 150-280 °C. A hidrólise de óleo de milho leva à formação dos seus respectivos ácidos graxos, com a mesma eficiência dos métodos convencionais. Os ácidos graxos formam um grupo importante de produtos, os quais são usados em diversas aplicações. A identificação e confirmação dos produtos da hidrólise foram feitos por HT-HRGC-FID e HRGC/MS.

This work presents the results of a study on the use of subcritical water as both solvent and reactant for the hydrolysis of corn oil without the use of acids or alkalis at temperatures of 150-280 °C. Corn oil hydrolysis leads to the formation of its respective fatty acids with the same efficiency of conventional methods. Fatty acids form an important group of products, which are used in a range of applications. The confirmation and identification of the hydrolysis products was done by HT-HRGC-FID and HRGC/MS.

A new solid phase microextraction (SPME) system, known as in-tube SPME, was recently developed using an open tubular fused-silica capilary column, instead of an SPME fiber, as the SPME device. On-line in-tube SPME is usually used in combination with high performance liquid chromatography. Drugs in biological samples are directly extracted and concentrated in the stationary phase of capillary columns by repeated draw/eject cycles of sample solution, and then directly transferred to the liquid chromatographic column. In-tube SPME is suitable for automation. Automated sample handling procedures not only shorten the total analysis time, but also usually provide better accuracy and precision relative to manual techniques. In-tube SPME has been demonstrated to be a very effective and highly sensitive technique to determine drugs in biological samples for various purposes such as therapeutic drug monitoring, clinical toxicology, bioavailability and pharmacokinetics.

Polycyclic aromatic hydrocarbons are compounds widely present in the environment and well known to have carcinogenic and/or mutagenic properties. These substances when present in an organism are metabolized and can bind to DNA forming an adduct. Such adduct can induce replication errors that may cause carcinogenic tumor or genetic mutation. As a consequence, the determination of such adducts can be helpful in determining the risk for cancer development. In the present study, a synthesis of DNA adduct formed from the reaction of (±)-anti-7,8,9,10-tetrahydrobenzo[a]pyrene -7,8-diol 9,10-epoxide (BPDE) with calf thymus DNA has been carried out. The major product formed in this reaction is the binding of BPDE with the guanosine base. Since the reaction was conducted utilizing genomic DNA, a purification protocol for the adducts was necessary to isolate the main adduct. Solid phase extraction method was developed for isolation and purification of the adduct. The results have shown that a step gradient of water/methanol was needed to elute the adduct. Capillary zone electrophoresis with laser-induced fluorescence detection was used for monitoring the step-by-step purification procedure development and the analytical-grade adduct was characterized by UV/Vis and fluorescence spectroscopy, and electrospray ionization mass spectrometry.

Hidrocarbonetos polinucleares aromáticos são compostos largamente presentes no meio ambiente e são reconhecidamente considerados compostos carcinogênicos e/ou mutagênicos. Tais substâncias quando presentes em organismos são metabolizados e podem se ligar ao DNA formando adutos. Tais adutos podem induzir erros de replicação os quais podem causar um tumor carcinogênico ou uma mutação genética. Conseqüentemente, a determinação de tais adutos é útil na avaliação do risco de desenvolvimento de câncer. Neste estudo, a síntese do aduto de DNA formado da reação (±)-anti-7,8,9,10-tetrahidrobenzo[a]pireno-7,8-diol 9,10-epóxido (BPDE) com DNA de timo de bezerro foi conduzida. O maior produto formado nesta reação é a ligação do BPDE coma a base guanosina. Uma vez que a reação foi conduzida utilizando DNA genômico, um protocolo de purificação dos adutos foi necessário para isolar o principal aduto. Um método usando extração em fase sólida foi desenvolvido para isolamento e purificação do aduto. Os resultados mostraram que um gradiente seqüencial de água/metanol foi necessário para eluir o aduto. Eletroforese capilar de zona com detecção por fluorescência induzida a laser foi usada para monitorar a purificação a cada etapa do processo de desenvolvimento e o aduto de grau analítico foi caracterizado por espectroscopia UV/Vis e fluorescência e espectrometria de massas com ionização electrospray.

No presente trabalho uma metodologia analítica é descrita para determinar a presença de multi-residuos de pesticidas utilizados na cultura da cana de açúcar (tebuthiuron, hexazinona, diuron, 2,4-D e ametrina), em fontes de água de abastecimento. Os analitos foram isolados da matriz água, através das seguintes técnicas: extração liquido-liquido (LLE), utilizando diclorometano como solvente; extração em fase sólida (SPE), utilizando C18 como suporte sólido e acetonitrila como solvente para condicionamento da fase e eluição dos analitos; e extração com fluido supercrítico (SFE), utilizando C18 como suporte sólido e CO2 no estado supercrítico como solvente de extração. Análise cromatográfica foi feita por cromatografia liquida de alta eficiência (HPLC) com detector ultravioleta, utilizando acetonitrila/água como fase móvel. Dentre as três técnicas de extração avaliadas, os melhores resultados foram obtidos com extração liquido-liquido e extração em fase sólida.

In the present work an analytical methodology is described to determine the presence of multi-residues of selected pesticides used in sugar-cane cultures (tebuthiuron, hexazinone, diuron, 2,4-D and ametrine), in source of drinking water. The analytes were isolated from the water matrix through the following techniques: liquid-liquid extraction (LLE) using dichloromethane as solvent; solid phase extraction (SPE) using C18 as solid support and acetonitrile as solvent to condition the solid phase and elution of the analytes; and supercritical fluid extraction (SFE) using C18 as solid support and CO2 in supercritical state as extractant solvent. The chromatographic analysis was done by high performance liquid chromatography (HPLC) with an ultraviolet detector and using acetonitrile/water as mobile phase. Among the three evaluated extraction techniques, the best results were obtained with both liquid-liquid extraction and solid phase extraction.

Estudou-se a variabilidade química sazonal em Maytenus aquifolium Mart. (Celastraceae), conhecida como "espinheira santa", em exemplares cultivados em Ribeirão Preto, SP, através da análise das substâncias presentes nas folhas, ao longo das quatro estações em dois anos. O teor de fenóis totais variou de 21,96 a 45,92 mg / g (expresso em mg ácido tânico / g folhas secas), de 55,88 a 93,20 mg triterpenos totais / g folhas secas, e de 1,349 a 3,859 mg flavonóides / g folhas secas. A amostra Primavera 92 apresentou o maior teor de flavonóides e fenóis totais, e a amostra Inverno 94 apresentou o maior teor de triterpenos.

The chemical seasonal variability of Maytenus aquifolium Mart. (Celastraceae), a Brazilian medicinal plant known as "espinheira santa", was investigated on specimens cultivated at Ribeirão Preto SP, Brazil, at the four seasons of two years. The content of total phenolics, flavonoids and triterpenes varied from 21.96 to 45.92 mg total phenolics (expressed as tanic acid) / g dried leaves, 55.88 - 93.20 mg total triterpenes / g dried leaves, and 1.349 - 3.859 mg flavonoid / g dried leaves. Sample Spring 92 had the higher content of flavonoids and total phenolics, while sample Winter 94 had the highest content of triterpenes.

Um método alternativo à pos-marcação com 32P radioativo foi proposta para a determinação do aduto de desoxiguanosina monofosfato com epóxido de benzo[a]pirenodiol (dGMP-BPDE), um biomarcador para exposição humana à hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAH) carcinogênicos, usando eletroforese capilar com fluorescência induzida a laser (CE-LIF). O instrumento CE-LIF modificado foi ajustado para operar com um laser UV de He/Cd (325 nm) para detecção da fluorescência nativa dos adutos de BPDE. O método foi linear por mais de três ordens de grandeza e apresentou limites de detecção de 2,5 × 10-9 mol L-1 com relação sinal/ruído igual a 3 após diluições sucessivas do padrão de dGMP-BPDE. Neste nível de concentração, a recuperação foi de 1 aduto para cada 10(7) bases não modificadas. Os valores de CV% para ensaios inter- e intra-dias foi melhor que 7% e os estudos de recuperação em três níveis diferentes renderam valores em torno de 50%. Este método foi validado e aplicado pela primeira vez a determinação de dGMP-BPDE em amostras de sangue provenientes de trabalhadores rurais Brasileiros, os quais foram expostos a PAH na colheita de cana-de-açucar e fornos de produção de carvão vegetal.

An alternative method to 32P-postlabeling has been proposed for sensitive detection and quantitation of deoxyguanosine monophosphate - benzo[a]pyrenediol epoxide (dGMP-BPDE), a biomarker for human exposure to carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), using capillary electrophoresis with laser-induced fluorescence detection (CE-LIF). A modified CE-LIF instrument was adjusted to operate with a He/Cd UV laser (325 nm) for native fluorescence detection from BPDE adducts. The method was linear over three decades in concentration, with the detection limit of 2.5 × 10-9 mol L-1 at the signal-to-noise ratio of three after consecutive dilution of the dGMP-BPDE standard. At this level, recovery of 1 adduct per 10(7) normal nucleotides was possible. The RSD values for inter- and intra-day determination were better than 7% and recovery studies at three different levels yielded values around 50%. This method has been validated and for the first time applied to determination of dGMP-BPDE in blood samples from Brazilian rural workers, which were exposed to PAH in sugar-cane plantation harvesting and charcoal-production ovens.

Alguns triterpenos quinonametídicos são conhecidos pela sua citotoxicidade, havendo relatos destas substâncias em várias espécies do gênero Maytenus (Celastraceae), inclusive em Maytenus aquifolium Martius, uma das espécies conhecidas no Brasil como "espinheira santa". Com o objetivo de dispor de um método analítico útil na avaliação da qualidade de medicamentos fitoterápicos de "espinheira santa", foi desenvolvido um procedimento de análise por cromatografia líquida de alta eficiência com detector ultravioleta (CLAE-UV). Foi realizada a quantificação dos triterpenos quinonametídicos maitenina e pristimerina, nos extratos hidroalcoólico e aquoso ("chá") das folhas e das cascas das raízes de M. aquifolium. As análises por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS) usando a interface de ionização química à pressão atmosférica (APCI), confirmaram a presença de maitenina e pristimerina nos extratos hidroalcoólicos de M. aquifolium, enquanto que nos extratos aquosos estes triterpenos estão abaixo do limite de detecção.

Some quinonemethide triterpenes are known for their cytotoxicity, and the presence of these compounds has been reported in several Maytenus (Celastraceae) species, including Maytenus aquifolium Martius, one of the species known in Brazil as "espinheira santa". A quantitative HPLC-UV procedure was therefore developed with the purpose of devising a useful analytical method for evaluating the quality of "espinheira santa"-based phytomedicines. Quinonemethide triterpenes pristimerin and maitenin were quantified in hydroalcoholic and aqueous extracts ("teas") prepared from the leaves and root bark of M. aquifolium. Analyses by liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS), using the atmospheric pressure chemical ionization (APCI) interface, provided unequivocal confirmation of the presence of maitenin and pristimerin in M. aquifolium hydroalcoholic extracts, although these compounds were below detection limits in aqueous extracts.

The first paper in this series discussed the basic theory involved in supercritical fluid chromatography (SFC) and how the technique progressed from gas and liquid chromatography. The first SFC instruments were simple adaptations of the commercially available liquid chromatographs with packed columns followed by modifications in gas chromatographs using open tubular capillary columns. In this paper, the most important aspects regarding instrumentation are covered, including practical, simple, and the most important, inexpensive solutions to build a home-made SFC system.

Neste trabalho é proposto um método baseado na dispersão da matriz em fase sólida (MSPD) para a determinação de resíduos de pesticidas organoclorados (OC) e organofosforados (OP) por cromatografia em fase gasosa com detector de captura de elétrons (HRGC-ECD) em folhas de espécies de Passiflora L. (maracujá). Em confronto com os métodos convencionais, sobretudo versus o descrito pela Farmacopéia Européia (EP), a MSPD mostrou-se eficiente, rápida, simples e de fácil execução. Até o momento, não existem nem metodologias oficiais e nem limites que considerem a realidade brasileira para a análise de pesticidas em plantas medicinais e medicamentos fitoterápicos em geral, e o método MSPD aqui descrito mostrou ser uma opção viável para a análise de fitoterápicos de Passiflora L.

This paper proposes a method based on matrix solid phase dispersion (MSPD) to determine the presence of organochlorine (OC) and organophosphorus (OP) pesticide residues in species of Passiflora L. (passion fruit) leaves by gas chromatography, using an electron capture detector (HRGC-ECD). A comparison with conventional methods, mainly the European Pharmacopoeia method (EP), showed MSPD to be efficient, fast, simple and easy to perform. To date, there are no official methods or limits that take into account Brazil's "real life" conditions in the analysis of pesticides in medicinal plants and phytomedicines, and the MSPD method described herein has proved to be a feasible one for the analysis of Passiflora L-based phytomedicines.

Esta revisão examina, de um ponto de vista crítico, o papel das ciências da separação no novo século, considerando a complexidade dos problemas a serem enfrentados. De forma a tornar a exposição mais dinâmica, uma determinação típica de um analito orgânico hipotético em uma matriz complexa é usado para introduzir criticamente as principais técnicas de separação empregadas atualmente. Técnicas as quais promovem uma redução ou mesmo a total eliminação do uso de solventes tóxicos são enfatizadas. Após esta avaliação o autor discute as tendências futuras nesta área, com ênfase na miniaturização das técnicas; a automação total da análise, o uso de técnicas hifenadas, o papel ainda sub-explorado dos solventes em técnicas de separação, e o desenvolvimento da cromatografia de transição de fase e da cromatografia unificada.

This review examines, from a critical point-of-view, the role of the separation sciences in the new century considering the complexity of the problems to be faced. To make the exposition more dynamic the determination of a typical (hypothetical) organic analyte in a complex matrix is used to critically introduce the major separation techniques used nowadays. Techniques that promote the reduction or that fully eliminate the use of toxic solvents are stressed. After this evaluation the author discusses the future trends in this area with emphasis on the miniaturization of the instrumental techniques, the full automation of the analyses, the use of hyphenated techniques, the under-explored role of the solvents in separation techniques, the development of transition phase chromatography and unified chromatography.