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Tipo do documento: Tese
Título: Eletroforese em microssistemas: desenvolvimento instrumental, microfabricação e análise de nitrosotióis
Autor: Duarte Junior, Gerson Francisco
Currículo Lattes do Autor: http://lattes.cnpq.br/4442673113251197
Primeiro orientador: Coltro, Wendell Karlos Tomazelli
Currículo Lattes do primeiro orientador: http://lattes.cnpq.br/8302650734477213
Primeiro membro da banca: Coltro, Wendell Karlos Tomazelli
Segundo membro da banca: Richter, Eduardo Mathias
Terceiro membro da banca: Oliveira, Marcone Augusto Leal de
Quarto membro da banca: Duarte, Gabriela Rodrigues Mendes
Quinto membro da banca: Martins, Paulo Roberto
Resumo: A eletroforese em microssistemas tem se tornado uma importante ferramenta em química analíticas e bioanalítica. A miniaturização dos sistemas analíticos trouxe diversas vantagens para a ciência e, portanto, o desenvolvimento de novos sistemas e métodos estão no foco de pesquisas. Esta tese apresenta alguns avanços instrumentais em microssistemas eletroforéticos (MSE), que incluem a separação de carboidratos que foi possível pela minimização do efeito da eletrólise, a fabricação de MSE em vidro usando uma resina fotossensível, e um procedimento para análise integrada de s- nitrosotióis. A separação de frutose, galactose, glicose lactose e sacarose em MSE comerciais utilizando uma aparato, construído com o objetivo de minimizar a eletrólise, é apresentada. O aparato consiste em reservatórios adicionais, que são conectados aos reservatórios dos MSE através de uma ponte salina. As separações foram realizadas utilizando um eletrólito composto por NaOH (75 mmol/L) e Na 3 PO 4 (15 mmol/L) e monitoradas por detecção condutométrica sem contato. O controle da eletrólise, permitiu a separação dos cinco açúcares em cerca de 180 s, com reprodutibilidade (DPR<1%). Eficiências variando de 45000 a 70000 pratos/m, foram alcançadas. O sistema ofereceu boa linearidade numa faixa de concentração de 1 a 10 mmol/L e limites de detecção entre 150 e 740 µmol/L. A fabricação de microssistemas utilizando vidro e NOA (Norland Optical Adhesive), uma resina fotossensível, para aplicação em eletroforese foi proposta. A simplicidade no processo de fabricação permite que centros de pesquisas ainda em desenvolvimento possam produzir seus microssistemas em vidro de maneira simples e rápida. Estudos no sentido de avaliar a morfologia, a magnitude e estabilidade do fluxo eletrosmótico e compatibilidade com solventes foram conduzidos Os s-nitrosotióis são biomoléculas que desempenham um importante papel em diversos processos fisiológicos e fisiopatológicos, atuando como doadores de NO. Com a possibilidade de combinação de diferentes s-nitrosotióis para o desenvolvimento de fármacos, por exemplo, a quantificação de cada um é requerida para um controle de qualidade. Assim, esta tese apresenta um procedimento para separação, decomposição e detecção de s-nitrosotióis de baixa massa molecular. A análise foi realizada em uma única corrida, que integra as etapas de separação, decomposição com cátion metálico e a detecção do produto de decomposição por amperometria. O eletrólito e os parâmetros de detecção foram otimizados para alcançar a melhor resposta, o que gerou um limite de detecção de 20 µmol/L e a separação de s-nitrosoglutationa e s-nitrosocisteína em um tempo inferior a 75 s.
Abstract: Microchip electrophoresis (ME) has become an important tool in analytical and bioanalytical chemistry applications. Miniaturization of analytical devices include several advantages and the development of new systems and methods are needed. This thesis presents some instrumental advances in ME, including separation of carbohydrates that was possible minimizing the electrolysis phenomena, the manufacture of ME in glass using a photo-curable resin, and a procedure for integrated analysis of s-nitrosotióis. The separation of fructose, galactose, lactose, glucose and sucrose in commercial microchips using an apparatus, built to minimize electrolysis, is presented. The apparatus consists of additional reservoirs, which are connected to the reservoirs of the microchip through a saline bridge. The separations were performed using an electrolyte composed by NaOH (75 mmol/L) and Na 3 PO 4 (15 mmol/L) and monitored by capacitively coupled contactless conductivity detection (C 4 D). Efficiencies ranging from 45000 to 70000 plates/m were achieved. The system offered good linearity from 1 to 10 mmol/L and LOD between 150 and 740 μmol/L. The manufacture of microchips using glass and NOA (Norland Optical Adhesive), a photo-curable resin, for application in electrophoresis was proposed. Simplicity in the manufacturing process allows research centers still under development to produce their glass microsystems simply and quickly. Studies to evaluate morphology, magnitude and stability of electroosmotic flow and solvent compatibility were performed. S-nitrosothiols (RSNO) are very important biomolecules that play crucial roles in many physiological and physiopathological processes, acting as NO donors. One, two or more RSNO can then be combined to design a drug and therefore, the quantification of each is important to establish an acceptable quality control process. This study reports on an original and integrated microdevice allowing for the successive electrokinetic separation of low molecular weight RSNOs, their decomposition under metal catalysis, and their quantitation by amperometric detection of the produced nitrite in the end- channel arrangement, leading to their quantitation in a single run. Different operating and running parameters were optimized to achieve the best analytical data, allowing for an LOD equal to 20 μM. The simultaneous separation of S-nitrosoglutathione and S-nitrosocysteine was successfully obtained within 75 s. The proposed methodology using SU-8/Pyrex microfluidic devices opens new possibilities to investigate future drug candidates for NO-donors.
Palavras-chave: Microchips
Eletrólise
Carboidratos
NOA
RSNO
Electrophoresis microchips
Electrolysis
Carbohydrates
NOA
Low-molecular-weight
S-nitrosothiols
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Goiás
Sigla da instituição: UFG
Departamento: Instituto de Química - IQ (RG)
Programa: Programa de Pós-graduação em Química (IQ)
Citação: DUARTE JUNIOR, Gerson F. Eletroforese em microssistemas: desenvolvimento instrumental, microfabricação e análise de nitrosotióis. 2019. 104 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/10217
Data de defesa: 27-Set-2019
Aparece nas coleções:Doutorado em Química (IQ)

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