Browsing by Author "Augusti, Rodinei"

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    Caracterização dos produtos de degradação dos fármacos metformina, enalapril, captopril e ranitidina, por espectrometria de massas de alta resolução e avaliação da toxicidade após processos oxidativos avançados e cloração.
    (2017) Quintão, Frederico Jehár Oliveira; Afonso, Robson José de Cássia Franco; Afonso, Robson José de Cássia Franco; Moreira, Renata Pereira Lopes; Augusti, Rodinei; Taylor, Jason Guy; Brandão, Geraldo Célio
    Fármacos de diferentes classes terapêuticas são encontrados no ambiente. O captopril, o enalapril, a metformina e a ranitidina sãos utilizados mundialmente como fármacos anti-hipertensivos, antidiabéticos e antiulcerosos respectivamente. Tais fármacos têm sido encontrados em afluentes, efluentes de estações de tratamento de águas. Processos de oxidação avançados, como fotólise direta (UV-C), fotocatálise heterogênea (TiO2 / UV-C) e ozonização (O3) são alternativas para melhorar a mineralização de produtos farmacêuticos e sua remoção durante o tratamento convencional de águas, utilizando-se hipoclorito. Neste trabalho foram avaliadas as taxas de degradação desses fármacos em solução aquosa induzida pelos sistemas UV-C; TiO2/UV-C; O3 e NaOCl . A identificação e o monitoramento dos subprodutos formados nestas condições foram realizados por espectrometria de massa de alta resolução (HRMS) e Cromatografia Líquida de Alta Eficiência Acoplada a Espectrometria de Massas de Alta Resolução (HPLC/HRMS). Para avaliar a toxicidade dos subprodutos, foram realizados testes citotoxicidade com o ensaio de brometo de (4,5-dimetiltiazol-2-il) -2,5-difeniltetrazólio (MTT) utilizando células HepG2. Observou através das técnicas HRMS e HPLC/HRMS que houve remoção completa do captopril durante a cloração e ozonização, 60% de remoção da metformina durante a ozonização e cloração. Remoção total do enalapril e ranitidina durante a cloração e degradação quase completa do captoril com 93,5% de eficiência de remoção durante a fotólise e 99,9% durante a fotocatálise. Nestas condições, as taxa de mineralização, por Carbono Orgânico Total (TOC), foi no melhor cenário de 20% para a metfomrina durante a ozonização e apenas 2,92% para fotólise do captopril no pior cenário, evidenciando a formação de subprodutos de degradação. Foi possível a elucidação estrutural dos subprodutos de degradação da metformina, enalapril, ranitidina e captopril e as possíveis rotas de degradação foram propostas. As amostras contendo os subprodutos não foram tóxicas para as células HepG2, indicando que os tratamentos oxidativos utilizados não geraram subprodutos com atividade tóxica para estas células.
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    Electrochemical oxidation of ethinylestradiol on a commercial Ti/Ru0.3 Ti0.7O2 DSA electrode.
    (2013) Vieira, Karla Moreira; Nascentes, Clésia Cristina; Motheo, Artur de Jesus; Augusti, Rodinei
    The electrochemical oxidation of the hormone ethinylestradiol in an aqueous-methanolic medium by the application of a constant current of 40mAcm−2 in a flow cell with a commercial Ti/Ru0.3 Ti0.7O2 electrode was evaluated. The effect caused by the use of NaCl as a support electrolyte was also investigated. Hence, HPLC-UV analyses revealed that ethinylestradiol was almost totally consumed after a 60 min reaction time in the presence of NaCl. Conversely, much lower degradation rates were obtained when NaCl was not employed. Moreover, direct infusion ESI-MS and GC-MS analysis revealed that apparently no degradation products had been formed under these conditions. Hence, this study clearly demonstrated that such electrochemical treatment can be efficiently used to promote the complete degradation (and probably mineralization) of the hormone ethinylestradiol.
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    Fast determination of benzodiazepines in human urine via liquid-liquid extraction with low temperature partitioning and LC-HRMS.
    (2012) Magalhães, Elisângela Jaqueline; Nascentes, Clésia Cristina; Augusti, Rodinei; Queiroz, Maria Eliana Lopes Ribeiro de; Silva, Júlio César Cardoso da; Afonso, Robson José de Cássia Franco
    A simple and high-throughput method to simultaneously determine selected benzodiazepines (i.e., diazepam, lorazepam, clonazepam, and bromazepam) in urine was developed and validated. The entire methodology consisted of the applica-tion of an innovative extraction/cleanup procedure, namely liquid-liquid extraction with low-temperature partitioning (LLE-LTP), and analysis by liquid chromatography combined with high-resolution mass spectrometry (LC-HRMS). The LLE-LTP procedure was optimized via factorial design and by evaluating crucial variables, specifically the freez-ing mode (either slow or fast), the urine/acetonitrile volume ratio, and the sample ionic strength. The benzodiazepines were quantified using matrix-matched calibration curves where the following parameters were assessed by validation protocol: in general, linearity range of 17 - 200 μg•L–1 (r > 0.9957); limits of detection lower than 5 μg•L–1; relative standard deviations (RSD) lower than 12.5%; and accuracy ranging from 72.3% to 117%. To test this procedure’s per-formance, the method was applied to determine the content of diazepam in actual urine samples. The validation results obtained for the method demonstrated that the present methodology could be potentially applied in proficient laborato-ries as a routine approach for determining benzodiazepines compounds content in urine.
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    Métodos de extração com partição a baixa temperatura para a determinação de marcadores biológicos de exposição ao benzeno, em urina, por UHPLC-MS/MS.
    (2016) Gomes, Rafaela de Paiva; Afonso, Robson José de Cássia Franco; Coutrim, Maurício Xavier; Arcuri, Arline Sydneia Abel; Augusti, Rodinei
    A discussão sobre marcadores biológicos de exposição ao benzeno (MBE-Bz) vem evoluindo no Brasil e no mundo. O uso do ácido trans, trans-mucônico urinário (u-ttMA) como MBE-Bz está sendo questionado, uma vez que o mesmo pode sofrer interferências do ácido sórbico, da exposição simultânea ao tolueno e dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos. Recentemente, a literatura aponta para a utilização do ácido S-fenilmercaptúrico urinário (u-SPMA) como MBE mais adequado e específico ao benzeno. Neste trabalho foram desenvolvidos e validados dois novos métodos analíticos capazes de extrair e quantificar estes MBEs de amostras de urina (método A: determinação do u-SPMA e método B: determinação simultânea do u-ttMA e u-SPMA). Na etapa de preparo da amostra foi desenvolvido e validado o procedimento de extração com partição em baixa temperatura (LTPE). Esta técnica possui baixo custo operacional, utiliza pequenas quantidades de amostra e solvente, é eficiente para extração de compostos polares e apolares em diversas matrizes aquosas, além de possuir um número de etapas reduzido, o que a torna de simples operação e aumenta a frequência analítica. Com o objetivo de avaliar o procedimento de extração e clean up da amostra, as seguintes variáveis foram estudadas sistematicamente através de planejamento fatorial completo 22 com quintuplicata no ponto central: (1) volume de solvente extrator e (2) volume de HCl 6 mol.L-1 adicionado. Para os dois métodos (análise do u-SPMA e análise simultânea do u-ttMA e do u-SPMA) as seguintes condições operacionais apresentaram os melhores rendimentos de extração dos analitos das amostras de urina: 600 μL de amostra de urina, 600 μL de acetonitrila como solvente extrator, 30 μL de HCl 6 mol.L-1 e tempo de 3 horas de congelamento a -20oC. As determinações dos compostos estudados foram realizadas pela separação por cromatografia líquida de ultra alta eficiência (UHPLC) e espectrometria de massas sequencial (MS/MS), com ionização por eletronebulização (ESI). Para a construção das curvas analíticas e correções dos efeitos de matriz no processo de ionização, uma nova forma de quantificação foi proposta e validada, usando as razões entre as áreas dos picos dos analitos nos extratos e as áreas do padrão adicionado automaticamente via injetor do UHPLC, em duas corridas cromatográficas consecutivas. O procedimento desenvolvido para extração do u-ttMA foi comparado com o método extração em fase sólida (SPE) com cartucho contendo trocador iônico forte (SAX). Os métodos usando LTPE e UHPLC/MS/MS foram validados, apresentando linearidade nas faixas de trabalho (R2 > 0,999), precisão (coeficientes de variação menor do que 7,0%), exatidão (94,1 e 112,0 %) e sensibilidade adequadas. Os limites de detecção dos métodos (MLOD) para determinação do u-SPMA e determinação simultânea do u-SPMA e u-ttMA foram de 0,02 e 0,01 μg.L-1 e os limites de quantificação dos métodos (MLOQ) foram de 0,084 e 0,035 μg.L-1, respectivamente. Para o u-ttMA, utilizando LTPE, o MLOD foi de 0,9 μg.L-1 e o MLOQ foi de 2,7 μg.L-1, valores cerca de duas vezes menores do que os encontrados para SPE-SAX. Os métodos foram aplicados em análises de 52 amostras de urina de indivíduos não expostos ocupacionalmente ao benzeno na qual foi evidenciada diferença estatística significativa entre fumantes e não fumantes com 95% de confiança. O valor de correlação entre concentrações do u-ttMA e do u-SPMA, ρ entre 0,14 a 0,28, está de acordo com os dados descritos na literatura.
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    Ozonation of the food dye Brilliant Blue in aqueous medium : monitoring and characterization of products by direct infusion electrospray ionization coupled to high-resolution mass spectrometry.
    (2012) Silva, Júlio César Cardoso da; Bispo, Glayson Leonardo; Pavanelli, Sérgio Pinton; Afonso, Robson José de Cássia Franco; Augusti, Rodinei
    Dyes have been widely used to accentuate or to provide different colors to foods. However, the high concentrations of dyes in effluents from the food industries can cause serious and unpredictable damages to aquatic life in general. Furthermore, since conventional biological treatments have been shown to be ineffective, the use of advanced oxidation processes to promote the depletion of such dyes in water bodies has turned out to be mandatory.
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    Photodegradation of bisphenol A in aqueous medium : monitoring and identification of by-products by liquid chromatography coupled to high-resolution mass spectrometry.
    (2014) Silva, Júlio César Cardoso da; Teodoro, Janaina Aparecida Reis; Afonso, Robson José de Cássia Franco; Aquino, Sergio Francisco de; Augusti, Rodinei
    Environmental bisphenol A (BPA) contamination is currently a matter of concern. This compound can disrupt the endocrine system by mimicking natural hormones and cause adverse effects on different organisms. In addition, it has been suggested that BPA can impair brain development, especially in fetuses and children. To efficiently remove BPA from contaminated water and wastewaters, several emerging technologies have been developed. Most are based on photodegradation. However, by-products resulting from the application of such methods have not been properly characterized.
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    Photoelectrocatalytic oxidation of ethinylestradiol on a Ti/TiO2 electrode : degradation efficiency and search for by-products.
    (2014) Vieira, Karla Moreira; Paschoal, Fabiana Maria Monteiro; Zanoni, Maria Valnice Boldrin; Nascentes, Clésia Cristina; Augusti, Rodinei
    The degradation of ethinylestradiol (EE, an orally bio-active estrogen) in an aqueous-methanolic solution using a Ti/TiO2 thin-film electrode and UV radiation (a photoelectrocatalytic system) was evaluated. Hence, HPLC/UV analysis shows that EE (at 0.34 mmol) is totally consumed after 30 minutes of exposure to the photoelectrocatalytic system in the presence of Na2SO4 (0.1 mol•L−1) and with an applied bias potential of +1.0 V versus the Ag/AgCl reference electrode. Moreover, monitoring by direct infusion electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) and SPME-GC/ MS (solid phase microextraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry) reveals that apparently no degradation products are formed under these conditions. Hence, this study demonstrates that the photoelectrocatalytic system can be efficiently used to promote the complete degradation (and likely mineralization) of this hormone under these conditions.
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    Photolysis and photocatalysis of ibuprofen in aqueous medium : characterization of byproducts via liquid chromatography coupled to high-resolution mass spectrometry and assessment of their toxicities against Artemia Salina.
    (2014) Silva, Júlio César Cardoso da; Teodoro, Janaina Aparecida Reis; Afonso, Robson José de Cássia Franco; Aquino, Sergio Francisco de; Augusti, Rodinei
    The degradation of the pharmaceutical compound ibuprofen (IBP) in aqueous solution induced by direct photolysis (UV-A and UV-C radiation) and photocatalysis (TiO2/UV-A and TiO2/UV-C systems) was evaluated. Initially, we observed that whereas photocatalysis (both systems) and direct photolysis with UV-C radiation were able to cause an almost complete removal of IBP, the mineralization rates achieved for all the photodegradation processes were much smaller (the highest value being obtained for the TiO2/UV-C system: 37.7%), even after an exposure time as long as 120 min. Chemical structures for the byproducts formed under these oxidative conditions (11 of them were detected) were proposed based on the data from liquid chromatography coupled to high-resolution mass spectrometry (LC-HRMS) analyses. Taking into account these results, an unprecedented route for the photodegradation of IBP could thus be proposed. Moreover, a fortunate result was achieved herein: tests against Artemia salina showed that the degradation products had no higher ecotoxicities than IBP, which possibly indicates that the photocatalytic (TiO2/UV-A and TiO2/UV-C systems) and photolytic (UV-C radiation) processes can be conveniently employed to deplete IBP in aqueous media.
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    Remoção de antibióticos em efluentes secundários utilizando fotobiorreatores microalgas-bactérias.
    (2020) Rodrigues, Daniel Aparecido da Silva; Afonso, Robson José de Cássia Franco; Santiago, Aníbal da Fonseca; Afonso, Robson José de Cássia Franco; Santiago, Aníbal da Fonseca; Reis, Alberto José Delgado dos; Augusti, Rodinei; Brandt, Emanuel Manfred Freire; Silva, Silvana de Queiroz
    O uso indiscriminado e a disposição inadequada de antibióticos são responsáveis por aumentar o processo de resistência bacteriana. Esse fato tem gerado preocupações nas comunidades científicas e governamentais em todo o mundo. Portanto, é necessário o desenvolvimento de tecnologias terciárias de tratamento de esgoto que sejam eficazes na remoção dos antibióticos. Sendo assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a eficiência de remoção dos antibióticos sulfametoxazol (SMX), trimetoprima (TMP), cefalexina (CEF) e eritromicina (ERI) em efluentes secundários de uma ETE, utilizando fotobiorreatores de bancada contendo um consórcio microalgas-bactérias. Além disso, objetivou-se determinar o comportamento dos genes de resistência aos antibióticos (GRAs) sul1, blaTEM e ermB associados aos antibióticos SMX, CEF e ERI, respectivamente. Os cultivos foram fortificados com 50 µg L-1 de cada antibiótico selecionado de forma isolada, e também com 50 µg L-1 da mistura formada entre SMX e TMP, pois esses antibióticos são frequentemente coadministrados. Os cultivos foram incubados em shaker à 150 rpm e 22 ºC por sete dias. Os experimentos foram realizados em fotobiorreatores iluminados com luz artificial de LED de baixa intensidade, na qual a iluminação foi feita em ciclos de forma alternada (16:8 horas, luz/escuro). O crescimento da biomassa do consórcio microalgas-bactérias foi determinado pelas análises de sólidos suspensos totais (SST) e clorofila a, sendo os parâmetros oxigênio dissolvido e pH monitorados diariamente. A remoção dos antibióticos foi considerada pelos seguintes mecanismos: biodegradação, bioadsorção e bioacumulação, e também pelos fatores abióticos. Os parâmetros cinéticos de remoção foram determinados por um modelo de primeira ordem. A quantificação dos antibióticos foi determinada por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas sequencial com ionização por eletronebulização (HPLC-ESIMS/MS), sendo as amostras previamente preparadas pela extração com partição em baixa temperatura (LTPE). As concentrações adicionadas dos antibióticos selecionados não inibiram o crescimento da biomassa do consórcio microalgas-bactérias. As remoções para os experimentos realizados com o consórcio cultivado no efluente real sob iluminação foram iguais a 54,34% (SMX), 18,34% (TMP), 96,54% (CEF) e 92,38% (ERI). Para os experimentos fortificados com a mistura TMP/SMX a remoção foi de 24,58% (SMX) e 48,34% (TMP). Os valores da constante cinética de remoção (k) variaram entre 0,018 e 1,10 d -1 e os tempos de meia-vida variaram entre 0,63 e 38,72 dias. A biodegradação foi o principal mecanismo de remoção dos antibióticos, enquanto a bioadsorção e a bioacumulação foram insignificantes. A TMP foi o antibiótico mais recalcitrante dentre os analisados. A remoção dos antibióticos selecionados em água ultrapura foi desprezível. No entanto, no efluente esterilizado a remoção foi considerável para os antibióticos SMX, TMP e ERI, possivelmente, devido à presença de fotossensibilizadores de ocorrência natural no próprio efluente secundário. As abundâncias absolutas e relativas associadas ao gene de resistência sul1 aumentou para os cultivos fortificados com SMX e com a mistura TMP/SMX. Para os cultivos fortificados com a CEF houve uma diminuição na abundância absoluta do gene blaTEM, no entanto a abundância relativa aumentou ligeiramente. As abundâncias absolutas e relativas associadas ao gene ermB diminuíram significativamente, após o período de cultivo. Sendo assim, as concentrações residuais dos diferentes antibióticos estudados, presentes no meio, influenciaram na disseminação dos GRAs. O consórcio natural microalgas-bactérias utilizado no presente estudo demonstra ser uma alternativa promissora na biorremediação dos antibióticos selecionados, com potencial para remoção de outros MPEs. No entanto, estudos adicionais são necessários para compreender o papel dos principais microrganismos identificados no consórcio, bem como investigar a remoção de GRAs nos efluentes secundários.
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    Simultaneous quantification of amphetamines and ephedrines in urine by GC/MS using analytical-grade acetic anhydride/ayridine as derivatizing reagents : a suitable approach to reduce costs of routine analyses.
    (2009) Bergo, Patrícia Luísa de Souza; Correa, Joane Mariela Miari; Nagem, Tanus Jorge; Augusti, Rodinei; Nascentes, Clésia Cristina
    Neste trabalho foi desenvolvido e validado um método quantitativo para a análise de anfetaminas e efedrinas em urina, utilizando-se anidrido acético e piridina, ambos em grau analítico, como derivatizantes. As amostras foram extraídas por extração em fase sólida (EFS), derivatizadas e em seguida analisadas por CG-EM. O método apresentou ampla faixa linear (25-1000 ng mL-1 com R2 > 0,99), alta sensibilidade (LODs variando de 0,0140 a 15,33 ng mL-1 e LOQs variando de 0,0466 a 51,10 ng mL-1), bons índices de precisão (CV < 6% para intra- e inter-ensaios) e excelentes índices de recuperação (87-96%) para todos os compostos estudados. Após a validação, o método foi aplicado em análises de amostras reais de urina humana nas quais ao menos um dos analitos em estudo foi identificado previamente. Em todas as amostras, anfetaminas e efedrinas foram facilmente quantificadas mostrando que a associação de anidrido acético e piridina é uma boa opção como agente derivatizante.