Aplicações da cromatografia líquida e espectrometria de massas na análise de contaminantes em amostras de leite bovino e arroz para fins de controle de qualidade e segurança em alimentos

dc.contributor.advisor1Chaves, Andréa Rodrigues
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6064014965252121
dc.contributor.referee1Chaves, Andréa Rodrigues
dc.contributor.referee2Rezende, Cintia Silva Minafra e
dc.contributor.referee3Lima, Leomir Aires Silva de
dc.contributor.referee4Alves, Maria Isabel Ribeiro
dc.contributor.referee5Brito, Nubia Natalia De
dc.creatorSoares, Daniel de Almeida
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4072774810863159
dc.date.accessioned2024-12-09T12:54:02Z
dc.date.available2024-12-09T12:54:02Z
dc.date.issued2024-03-28
dc.description.abstractThe present study uses liquid chromatography and mass spectrometry approaches as tools for identifying and quantifying contaminants in foods, such as rice and bovine milk. For the sake of comprehension, this study is divided into four stages: 1) Development of an LC-MS methodology for quantifying the antibiotic ceftiofur in bovine milk samples; 2) Determination of bisphenols (A and S) in long-life milk and its respective packaging by Paper Spray Ionization (PSI-MS); 3) Development of a methodology for determining herbicides in rice (Oryza sativa) samples using the miniaturized hollow fiber liquid phase microextraction sample preparation technique (HF-LPME) with electrospray ionization analysis (ESI-MS); 4) Chemometric analysis comparing rice samples contaminated with fungicides and not contaminated from direct analysis by ESI-MS. In step 1, to determine ceftiofur in milk samples, a liquidliquid extraction (ELL) method was developed followed by analysis of the extracts by LC-MS. The main variables associated with the extraction process were optimized and the figures of merit: linearity, limit of detection and quantification (LOD and LOQ), precision and recovery were evaluated. The method presented LOQ 0.80 ng.mL-1 , inter-day precision of less than 7.3% and recovery greater than 94%. Milk samples obtained from cows subjected to antibiotic application were analyzed for the purpose of evaluating the antibiotic elimination profile in the milk samples. In part 2, it was possible to develop a rapid method for analyzing bisphenols (BPA and BPS) in longlife milk samples and their respective packaging using ambient mass spectrometry using the PSI-MS technique. The method was optimized and the figures of merit linearity, precision, accuracy, LOQ and LOD were evaluated, all of which were within the parameters required by national legislation. The bisphenols under study were detected in all samples (packaging and milk) and in only one sample the BPA content was above 10 ng.mL-1 (maximum residue limit) and for BPS the majority of samples presented levels above the same concentration. In milk, a content of up to 150 ng.mL1 for BPA and an average content of 60 ng.mL-1 for BPS was obtained. The results of this study were published in the journal Food Chemistry (qualis A1). In chapter 3, the use of the miniaturized HF-LPME sample preparation technique followed by ESI ionization mass spectrometry analysis for the determination of herbicides in rice is presented. The main parameters relating to the sample preparation method were optimized, with the use of a two-phase system resulting in shorter extraction times. However, in a three-phase system, with the donor phase at pH 1.7 and the acceptor phase at pH 12, extraction was favored for all analytes. The ionic strength was evaluated by adding salt to the donor solution and did not favor extraction. Therefore, the three-phase system presented a better response to the analytes and the method should have its figures of merit evaluated using the optimized HF-LPME/ESI-MS method. The fourth chapter presents a metabolomic analysis followed by chemometric treatment of data obtained by ESI-MS analysis on rice extract samples using positive and negative modes. A comparison of samples was carried out in 4 different matrices (rice husk, grain with husk, polished grain without husk and unpolished grain without husk). The samples evaluated were divided into two groups: contaminated with fungicides and not contaminated. The data obtained made it possible to separate them into classes using treatments using principal component analysis (PCA). In ESI(-) mode, the data were better explained by PCA Without normalization (89.1%) and also by Quantile Normalization (90%). The negative mode better explains the dissimilarity between the contaminated and uncontaminated rice groups.eng
dc.description.resumoO presente estudo traz abordagens da cromatografia líquida e espectrometria de massas como ferramentas para identificação e quantificação de contaminantes em alimentos, como arroz e leite bovino. Para fins de entendimento, este estudo está dividido em quatro etapas: 1) Desenvolvimento de metodologia LC-MS para quantificação do antibiótico ceftiofur em amostras leite bovino; 2) Determinação de bisfenóis (A e S) em leite longa vida e em suas respectivas embalagens por Paper Spray Ionization (PSI-MS); 3) Desenvolvimento de metodologia para determinação de herbicidas em amostras de arroz (Oryza sativa) empregando a técnica miniaturizada de preparo de amostra microextração em fase líquida por fibra oca (HF-LPME) com análise por electrospray ionization (ESI-MS); 4) Análise quimiométrica comparando amostras de arroz contaminadas com fungicidas e não contaminadas a partir da análise direta por ESI-MS. Na etapa 1, para determinação de ceftiofur em amostras de leite foi desenvolvida um método de extração líquido-líquido (ELL) seguido da análise dos extratos por LC-MS. As principais variáveis associadas ao processo de extração foram otimizadas e as figuras de mérito: linearidade, limite de detecção e quantificação (LOD e LOQ), precisão e recuperação foram avaliadas. O método apresentou LOQ 0,80 ng.mL-1 , precisão inter-dia inferior a 7,3% e recuperação superior a 94%. Foram analisadas amostras de leite obtidas de vacas submetidas à aplicação do antibiótico para fins de avaliação do perfil de eliminação do antibiótico nas amostras de leite. Na parte 2, foi possível desenvolver um método rápido para análise de bisfenois (BPA e BPS) em amostras de leite longa vida e suas respectivas embalagens empregando espectrometria de massas ambiente através da técnica PSIMS. O método foi otimizado e teve as figuras de mérito linearidade, precisão, exatidão, LOQ e LOD avaliadas, estando todas dentro dos parâmetros exigidos pela legislação nacional. Os bisfenois em estudo foram detectados em todas as amostras (de embalagens e leite) sendo que em apenas uma amostra o teor de BPA foi acima de 10 ng.mL-1 (limite máximo de resíduo) e para BPS a maioria das amostras apresentaram teores acima da mesma concentração. No leite, foi obtido um teor de até 150 ng.mL-1 para BPA e um teor médio de 60 ng.mL-1para BPS. Os resultados deste estudo foram publicados no periódico Food Chemistry (qualis A1). No capitulo 3, é apresentado o uso da técnica miniaturizada de preparo de amostras HF-LPME seguida da análise por espectrometria de massas de ionização ESI para uma determinação de herbicidas em arroz. Os principais parâmetros relativos ao método de preparo de amostras foram otimizados sendo que com o uso de sistema bifásico resultou em menores tempos de extração. Entretanto, em sistema trifásico, coma fase doadora em pH 1,7 e a fase aceptora em pH 12, a extração foi favorecida para todos os analitos. A força iônica foi avaliada pela adição de sal a solução doadora e não favoreceu a extração. Desta forma, o sistema trifásico apresentou melhor resposta para os analitos e o método deverá ter as figuras de mérito avaliadas empregando o método HF-LPME/ESI-MS otimizado. O quarto capítulo apresenta uma análise metabolômica seguida de tratamento quimiométrico de dados obtidos pela análise ESI-MS em amostras de extratos de arroz empregando os modos positivos e negativos. Foi realizada uma comparação de amostras em 4 matrizes distintas (casca do arroz, grão com casca, grão polido sem casca e grão não polido sem casca). As amostras avaliadas foram divididas em dois grupos: contaminadas com fungicidas e não contaminadas. Os dados obtidos possibilitaram a separação em classes empregando os tratamentos por análises de componentes principais (PCA). No modo ESI(-), os dados foram melhores explicados pela PCA Sem normalização (89,1%) e também pela Normalização pelo quantil (90%). O modo negativo explica melhor a dissimilaridade entre os grupos de arroz contaminado e não contaminado.
dc.identifier.citationSOARES, D. A. Aplicações da cromatografia líquida e espectrometria de massas na análise de contaminantes em amostras de leite bovino e arroz para fins de controle de qualidade e segurança em alimentos. 2024. 177 f. Tese (Doutorado em Química) - Instituto de Química, da Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2024.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13718
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentInstituto de Química - IQ (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Química (IQ)
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectLeitepor
dc.subjectArrozpor
dc.subjectCromatografia líquidapor
dc.subjectEspectrometria de massaspor
dc.subjectMilkeng
dc.subjectRiceeng
dc.subjectLiquid chromatographyeng
dc.subjectMass spectrometryeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
dc.titleAplicações da cromatografia líquida e espectrometria de massas na análise de contaminantes em amostras de leite bovino e arroz para fins de controle de qualidade e segurança em alimentos
dc.title.alternativeApplications of liquid chromatography and mass spectrometry in the analysis of contaminants in bovine milk and rice samples for quality control and food safetyeng
dc.typeTese

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