Determinação voltamétrica de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e de aminas biogências em alimentos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/14063 |
Resumo: | Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are toxic substances and are considered mutagenic and carcinogenic. Among the several analytical techniques developed for the monitoring of these analytes, the chromatography stands out. In this work, voltammetric methods were used for the determination of benzo (a) pyrene, pyrene and fluoranthene HPAs, using the carbon glass electrode (CGE) with and without modification of carbon nanotubes and carbon paste electrodes (CPE) modified with metal phthalocyanines in acetate buffer (pH 4.0). The electrochemical study showed that these HPAs present only one oxidative process, in different potentials EP(benzo(a)pyrene) ≈ 0.95V, EP(pyrene) ≈ 1.03V and EP(fluoranthene) ≈ 1.35V. Therefore, differential pulse voltammetry (DPV) methods were developed for the simultaneous determination of PAHs using surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS), which facilitated a better interaction between the electrodes and the analyte. Other toxic organic compounds found in foods are biogenic amines (BAs), these compounds are naturally found in humans and many are important for the proper functioning of the body, however, daily consumption of these compounds cause serious toxicological effects, undesirable for health it is found that some may react with other compounds and become carcinogenic. Similar to PAHs, the main technique used is chromatography. In the second part of this work, voltammetric methods were used to determine the ABs (tryptamine, histamine, putrescine, cadaverine and 2phenylethylamine) in GCE and the boron doped diamond electrode (BDDE). However, tryptamine in GCE was the only one that presented an electrochemical response, and a voltammetric methodology was developed to determine this BA in food. Tryptamine presents two oxidative processes EP1 ≈ 0.85V and EP2 ≈ 1.25V, with P1 being the most sensitive and its response was used for the construction of an electroanalytical method using square wave voltammetry (SWV) in acetate buffer showing a linear response range of (4.7 to 54.5) × 10-8 mol L-1, low limit of detection (0.8 × 10-9 mol L-1) and limit of quantification (2.7 × 10-9 mol L-1), the tryptamine content was determined in bananas, tomatoes, gorgonzola) and sausages (chicken sausage and calabresa), obtaining recoveries above 90%. In the BDDE, the BAs presented electrochemical response, at different potentials, resulting in their simultaneous determination in DPV using acetate buffer (pH 5.0), the method was applied satisfactorily in food: banana, tomato and cheese muzzarela, obtaining recoveries above 90 %. |
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Determinação voltamétrica de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e de aminas biogências em alimentosHidrocarbonetos policíclicos aromáticosAminas biogênicasAlimentosVoltametriaPolycyclic aromatic hydrocarbonsBiogenic aminesFoodVoltametryCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAPolycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are toxic substances and are considered mutagenic and carcinogenic. Among the several analytical techniques developed for the monitoring of these analytes, the chromatography stands out. In this work, voltammetric methods were used for the determination of benzo (a) pyrene, pyrene and fluoranthene HPAs, using the carbon glass electrode (CGE) with and without modification of carbon nanotubes and carbon paste electrodes (CPE) modified with metal phthalocyanines in acetate buffer (pH 4.0). The electrochemical study showed that these HPAs present only one oxidative process, in different potentials EP(benzo(a)pyrene) ≈ 0.95V, EP(pyrene) ≈ 1.03V and EP(fluoranthene) ≈ 1.35V. Therefore, differential pulse voltammetry (DPV) methods were developed for the simultaneous determination of PAHs using surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS), which facilitated a better interaction between the electrodes and the analyte. Other toxic organic compounds found in foods are biogenic amines (BAs), these compounds are naturally found in humans and many are important for the proper functioning of the body, however, daily consumption of these compounds cause serious toxicological effects, undesirable for health it is found that some may react with other compounds and become carcinogenic. Similar to PAHs, the main technique used is chromatography. In the second part of this work, voltammetric methods were used to determine the ABs (tryptamine, histamine, putrescine, cadaverine and 2phenylethylamine) in GCE and the boron doped diamond electrode (BDDE). However, tryptamine in GCE was the only one that presented an electrochemical response, and a voltammetric methodology was developed to determine this BA in food. Tryptamine presents two oxidative processes EP1 ≈ 0.85V and EP2 ≈ 1.25V, with P1 being the most sensitive and its response was used for the construction of an electroanalytical method using square wave voltammetry (SWV) in acetate buffer showing a linear response range of (4.7 to 54.5) × 10-8 mol L-1, low limit of detection (0.8 × 10-9 mol L-1) and limit of quantification (2.7 × 10-9 mol L-1), the tryptamine content was determined in bananas, tomatoes, gorgonzola) and sausages (chicken sausage and calabresa), obtaining recoveries above 90%. In the BDDE, the BAs presented electrochemical response, at different potentials, resulting in their simultaneous determination in DPV using acetate buffer (pH 5.0), the method was applied satisfactorily in food: banana, tomato and cheese muzzarela, obtaining recoveries above 90 %.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqOs hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) são substâncias tóxicas, sendo consideradas mutagênicas e carcinogênicas. Dentre as várias técnicas analíticas desenvolvidas para o monitoramento desses analitos, se destaca a cromatografia. De forma alternativa, neste trabalho foi empregado métodos voltamétricos para a determinação dos HPAs benzo(a)pireno, pireno e fluoranteno, utilizando o eletrodo de carbono vítreo (ECV) com e sem modificação de nanotubos de carbono e eletrodos de pasta de carbono (EPC) modificados com ftalocianinas metálicas em tampão acetato (pH 4,0). O estudo eletroquímico mostrou que esses HPAs apresentam apenas um processo oxidativo, em potenciais diferentes EP(benzo(a)pireno) ≈ 0,95V, EP(pireno) ≈ 1,03V e EP(fluoranteno) ≈ 1,35V. Logo, foi desenvolvido métodos em voltametria de pulso diferencial (VPD) para determinação simultânea dos HPAs através do uso do surfactante dodecil sulfato de sódio (DSS) o que facilitou uma maior interação entre os eletrodos e o analito. Outros compostos orgânicos tóxicos encontrados em alimentos são as aminas biogênicas (ABs), esses compostos são naturalmente encontrados nos seres humanos e muitos são importantes para o bom funcionamento do organismo, todavia, o consumo diário desses compostos causam graves efeitos toxicológicos, indesejáveis para a saúde humana, sendo constatado que alguns podem reagir com outros compostos e tornar-se carcinogênicos. Semelhantemente aos HPAs, a principal técnica empregada é a cromatografia. Na segunda parte deste trabalho, foi utilizado os métodos voltamétricos para a determinação das ABs (triptamina, histamina, putrescina, cadaverina e 2-feniletilamina) em ECV e no eletrodo de diamante dopado com boro (EDDB). Porém, a triptamina no ECV, foi a única que apresentou uma resposta eletroquímica, sendo então desenvolvido uma metodologia voltamétrica para a determinação dessa AB em alimentos. A triptamina apresenta dois processos oxidativos EP1 ≈ 0,85V e EP2 ≈ 1,25V, sendo o P1 mais sensível e sua resposta foi utilizada para a construção de um método eletroanalítico utilizando a voltametria de onda quadrada (VOQ) em tampão acetato apresentando uma faixa de resposta linear de (4,7 a 54,5) × 10-8 mol L-1, baixo limite de detecção (0,8 × 10-9 mol L-1) e limite de quantificação (2,7 × 10-9 mol L-1), o teor de triptamina foi determinado em bananas, tomates, queijo (muçarela e gorgonzola) e embutidos (salsicha de frango e calabresa), obtendo recuperações acima de 90%. No EDDB, as ABs apresentaram resposta eletroquímica, em potenciais diferentes, resultando em sua determinação simultânea em VPD usando tampão acetato (pH 5,0), o método foi aplicado satisfatoriamente nos alimentos: banana, tomate e queijo muçarela, obtendo recuperações acima de 90%.Universidade Federal da ParaíbaBrasilQuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFPBAraújo, Mário César Ugulino dehttp://lattes.cnpq.br/7281739070942782Ribeiro, Williame FariasCosta, Daniel Jackson Estevam da2019-04-24T17:33:11Z2019-04-242019-04-24T17:33:11Z2017-08-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/14063porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2019-04-24T17:44:08Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/14063Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2019-04-24T17:44:08Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are toxic substances and are considered mutagenic and carcinogenic. Among the several analytical techniques developed for the monitoring of these analytes, the chromatography stands out. In this work, voltammetric methods were used for the determination of benzo (a) pyrene, pyrene and fluoranthene HPAs, using the carbon glass electrode (CGE) with and without modification of carbon nanotubes and carbon paste electrodes (CPE) modified with metal phthalocyanines in acetate buffer (pH 4.0). The electrochemical study showed that these HPAs present only one oxidative process, in different potentials EP(benzo(a)pyrene) ≈ 0.95V, EP(pyrene) ≈ 1.03V and EP(fluoranthene) ≈ 1.35V. Therefore, differential pulse voltammetry (DPV) methods were developed for the simultaneous determination of PAHs using surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS), which facilitated a better interaction between the electrodes and the analyte. Other toxic organic compounds found in foods are biogenic amines (BAs), these compounds are naturally found in humans and many are important for the proper functioning of the body, however, daily consumption of these compounds cause serious toxicological effects, undesirable for health it is found that some may react with other compounds and become carcinogenic. Similar to PAHs, the main technique used is chromatography. In the second part of this work, voltammetric methods were used to determine the ABs (tryptamine, histamine, putrescine, cadaverine and 2phenylethylamine) in GCE and the boron doped diamond electrode (BDDE). However, tryptamine in GCE was the only one that presented an electrochemical response, and a voltammetric methodology was developed to determine this BA in food. Tryptamine presents two oxidative processes EP1 ≈ 0.85V and EP2 ≈ 1.25V, with P1 being the most sensitive and its response was used for the construction of an electroanalytical method using square wave voltammetry (SWV) in acetate buffer showing a linear response range of (4.7 to 54.5) × 10-8 mol L-1, low limit of detection (0.8 × 10-9 mol L-1) and limit of quantification (2.7 × 10-9 mol L-1), the tryptamine content was determined in bananas, tomatoes, gorgonzola) and sausages (chicken sausage and calabresa), obtaining recoveries above 90%. In the BDDE, the BAs presented electrochemical response, at different potentials, resulting in their simultaneous determination in DPV using acetate buffer (pH 5.0), the method was applied satisfactorily in food: banana, tomato and cheese muzzarela, obtaining recoveries above 90 %. |
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