Desenvolvimento de métodos baseados em espectrometria de massas e cromatografia líquida para análise de compostos químicos produzidos por bioconversão de glicerina

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dc.contributor.advisor-co1Rodrigues, Clenilson Martins
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9689635455677053eng
dc.contributor.advisor1Abdelnur, Patrícia Verardi
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0386805742968055eng
dc.contributor.referee1Abdelnur, Patrícia Verardi
dc.contributor.referee2Rodrigues, Clenilson Martins
dc.contributor.referee3Kato, Lucília
dc.contributor.referee4Correia, Mauro Vicentini
dc.creatorVieira, Flávia Soares
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5350966490988464eng
dc.date.accessioned2018-09-19T12:39:17Z
dc.date.issued2018-07-19
dc.description.abstractBiodiesel production has been increasing every year, which has generated surpluses of glycerin, the main co-product of the transesterification reaction. In the search for applications to this surplus, microbial fermentation has been highlighted as an alternative to add value to this co- product. In this process, microorganisms are used to convert this abundant carbon source into compounds of high economic value, including organic acids and polyols. However, there are still some technological challenges, such as low yield during the fermentation processes and high dependence of new analytical methods, more sensitive and selective, able to identify and quantify the compounds produced. The objective of this work was to establish new analytical methodologies to identify and quantify compounds from bioconversion processes involving the production of organic acids and polyols. To guarantee the quantification of the target compounds, methods based on ultra-high- performance liquid chromatography (UHPLC) were developed and the photodiode array (PDA) and mass spectrometry (MS) detectors were evaluated as alternatives for the monitoring of these two classes of chemical compounds. The analytes investigated in this study were short chain organic acids: citric acid, fumaric acid, glyceric acid, kojic acid, lactic acid, muconic acid, oxalic acid, propionic acid, succinic acid, xylonic acid; and polyols with spatial isomers, including polyols with 4 carbons (C4: erythritol and threitol), 5 carbons (C5: arabitol, ribitol, xylitol), and 6 carbons (C6: dulcitol, iditol, mannitol, sorbitol) and 7 carbons (C7: volemitol). The UHPLC-PDA method developed for the analysis of organic acids was validated by parameters of linearity, limit of detection and quantification, precision and accuracy. The analytical curves showed good linearity with determination coefficients (R²) higher than 0.999 for all organic acids. Precision and accuracy were adequate with intra-day and inter-day variation coefficients below 4.06% and recovery ranged from 94.90% to 109.63%. The developed UHPLC- MS methods presented greater sensitivity and selectivity in the detection of organic acids and polyols, being able to monitor these analytes even in low quantity. The analytical methods developed in this work are crucial tools in the selection or screening of promising microorganisms for low added value substrates conversion and important to optimize biotechnological processes for production of these compounds of interest.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-09-10T15:23:59Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Flávia Soares Vieira - 2018.pdf: 5162109 bytes, checksum: 753fa227b88042b5bfa2c68b011d6345 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
dc.description.provenanceRejected by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com), reason: A coleção está errada, pois é Goiânia e você escolheu RC. Caso não tenha como arrumar me devolva que arrumo. on 2018-09-11T11:10:32Z (GMT)eng
dc.description.provenanceSubmitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-09-18T16:30:12Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Flávia Soares Vieira - 2018.pdf: 5162109 bytes, checksum: 753fa227b88042b5bfa2c68b011d6345 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
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dc.description.resumoA produção de biodiesel tem aumentado a cada ano, o que vem gerando excedentes de glicerina, principal coproduto do processo de transesterificação. A biotecnologia se destaca como alternativa promissora para agregação de valor à glicerina. Em processos de fermentação, os microrganismos são utilizados para converter essa abundante fonte de carbono em compostos de maior interesse econômico, como ácidos orgânicos e polióis. No entanto, ainda há alguns desafios tecnológicos, como o baixo rendimento dos processos e a falta de métodos analíticos sensíveis e seletivos capazes de identificar e quantificar os compostos produzidos. O objetivo deste trabalho foi estabelecer metodologias analíticas para identificar e quantificar compostos obtidos a partir de processos de bioconversão, tais como ácidos orgânicos e polióis. Para garantir a quantificação destas substâncias-alvo, métodos baseados em cromatografia líquida de ultra-alta eficiência (UHPLC) acoplada aos detectores de arranjo de fotodiodos (PDA) e de espectrometria de massas (MS) foram avaliados como alternativas para o monitoramento dessas duas classes de compostos químicos. Os analitos investigados nesse estudo foram ácidos orgânicos de cadeia curta, incluindo: ácido cítrico, ácido fumárico, ácido glicérico, ácido kójico, ácido lático, ácido mucônico, ácido oxálico, ácido propiônico, ácido succínico, ácido xilônico; e polióis, estereoisômeros contendo 4 carbonos (C4: eritritol e treitol), 5 carbonos (C5: arabitol, ribitol, xilitol), 6 carbonos (C6: dulcitol, iditol, manitol, sorbitol) e com 7 carbonos (C7: volemitol). O método UHPLC-PDA desenvolvido para análise de ácidos orgânicos foi validado pelos parâmetros de linearidade, limite de detecção e quantificação, precisão e exatidão. As curvas analíticas mostraram boa linearidade com coeficientes de determinação (R²) maiores que 0,999 para todos os ácidos orgânicos. A precisão e exatidão demonstraram ser adequadas com coeficientes de variação intra-dia e inter-dia inferiores a 4,06%, e a recuperação variou de 94,90% a 109,63%. Os métodos de UHPLC-MS desenvolvidos apresentaram maior sensibilidade e seletividade na detecção de ácidos orgânicos e polióis, sendo capaz de monitorar esses analitos mesmo eles estando em baixa quantidade. Os métodos analíticos desenvolvidos neste trabalho são ferramentas cruciais na seleção ou triagem dos microrganismos promissores para conversão de substratos de baixo valor agregado e importantes para a etapa de otimização dos processos biotecnológicos de produção desses compostos de interesse.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESeng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationVIEIRA, F. S. Desenvolvimento de métodos baseados em espectrometria de massas e cromatografia líquida para análise de compostos químicos produzidos por bioconversão de glicerina. 2018. 95 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2018.eng
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/8883
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentInstituto de Química - IQ (RG)eng
dc.publisher.initialsUFGeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Química (IQ)eng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectÁcidos orgânicospor
dc.subjectPolióispor
dc.subjectUHPLCpor
dc.subjectEspectrometria de massaspor
dc.subjectBiotecnologiapor
dc.subjectOrganic acidseng
dc.subjectPolyolseng
dc.subjectMass spectrometryeng
dc.subjectBiotechnologyeng
dc.subject.cnpqQUIMICA::QUIMICA ANALITICAeng
dc.titleDesenvolvimento de métodos baseados em espectrometria de massas e cromatografia líquida para análise de compostos químicos produzidos por bioconversão de glicerinaeng
dc.title.alternativeDevelopment of methods based on mass spectrometry and liquid chromatography for the analysis of chemical compounds produced by glycerin bioteconversioneng
dc.typeDissertaçãoeng

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