Estudos bioquímicos, físico-químicos e tecnológicos de uvas paulistas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Investigação fitoquímica biomonitorada da tintura 70% de Arrabidaea chica (Humb. & Bompl.) Verlot

A Arrabidaea chica (H&B) Verlot, popularmente conhecida como pariri ou crajirú. É um arbusto escandente de pequeno porte, aproximadamente 2,5 m de altura, que ocorre do sul do México até o Brasil central, sendo comum na Amazônia, onde é utilizada pelos índios para a pintura corporal. Popularmente o chá das folhas é indicado para inflamação, anemia, cólicas intestinais, regulação de menstruação, diarréia entre outros. Estudos recentes comprovam sua atividade antioxidante e cicatrizante in vivo e in vitro, além de atividade antifúngica contra Trichophyton mentagrophytes e do efeito tripanocida. O presente trabalho tem por objetivo contribuir para a validação da alegação de uso e para a padronização de forma de emprego da A. chica enquanto recurso fitoterápico, uma vez que a mesma encontrase na RENISUS. Os extratos etanólico e aquoso da planta foram investigados quanto a seus metabolitos secundários. Foram determinados parâmetros para o controle de qualidade da droga vegetal, através de granulometria, perda pó dessecação e cinzas totais. Além da obtenção de perfis cromatográficos por CCD, CLV, LC-MS e LC - DAD. A planta encontra-se com seus parâmetros de controle de qualidade em conformidade com a literatura. Um perfil de CCD obtido com o eluente Hexano/Acetona/MeOH (67,5:27,5:5) e revelado com NP/PEG, revelou uma banda com Rf=0,17 com fluorescência amarela característico de flavonóides. No perfil de CLAE - DAD obteve-se cromatogramas com características de quinonas e flavonóides também. A partir destes resultados o trabalho foi direcionado para o isolamento, inicialmente com o fracionamento da FAE por CLV e a analise das frações resultantes por CLAE-DAD, e como resultado foi sugerido a presença de um flavonóide derivado do flavonol apigenina. Os resultados microbiológicos corroboram com alguns de seus usos populares contribuindo assim para a validação da forma de uso alegada da planta.

Estudo fitoquímico e atividade antiplasmódica em Plasmodium falciparum (W2) de Himatanthus articulatus (Vahl) Woodson (Apocynaceae)

O presente trabalho descreve a análise fitoquímica e avaliação da atividade antiplasmódica em Plasmodium falciparum (W2) de Himatanthus articulatus (Vahl) Woodson. O extrato etanólico (EEHS) obtido por percolação do pó das cascas, após concentração, forneceu um precipitado (EEHSP) e um resíduo pastoso que foi submetido a liofilização (EEHS). Fracionou-se este por: re-extração sob refluxo, partição ácido-base e coluna cromatográfica de sílica gel. Além disso, submeteu-se o pó das cascas a extração com ácido clorídrico 1 N para separação de alcalóides. A prospecção fitoquímica, em CCD, foi realizada com EEHS e EEHSP, enquanto que EEHS, frações (FrDCM EEHS, FrAcOET EEHS e FrMeOH EEHS) e FAHS2 DCM foram analisadas por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a DAD (arranjo de diiodo-CLAE-DAD). FrAcOET EEHS foi fracioanda por coluna cromatográfica fornecendo uma substância isolada (S1). Analisou-se o EEHS, a fração majoritária obtida na coluna cromatográfica (F71), FAHS2 DCM e S1 por cromatografia liquida acoplada a espectrometria de massas (CL-EM). O espectro no infravermelho foi obtido para F71 e S1. A estrutura química de S1 foi definida como sendo o plumierídeo por ressonância magnética nuclear. A avaliação de atividade antiplasmódica foi realizada com EEHS, EEHSP, FrDCM EEHS, FrAcOET EEHS, FrMeOH EEHS, FAHS1 DCM, FAHS2 DCM, FAEEHS, FNEEHS, FNHS DCM e S1 pelo método da lactato desidrogenase parasitária (pLDH). Na prospecção fitoquímica, EEHS e EEHSP apresentaram resultados positivos para polifenóis e taninos, saponinas, triterpenos e esteroides, alcaloides e geninas flavônicas. EEHS e frações analisadas por CLAE-DAD mostraram os picos mais intensos sugestivos de iridoides, comprovados por CL-EM de EEHS que mostrou como substância majoritária o iridóide plumierídeo, coerente com o espectro no IV de F71 e S1 que revelou absorções de grupos funcionais presentes em iridóides. Nas análises destas por CL-EM, observou-se um pico a m/z 471 (M+H), atribuído ao íon pseudomolecular do plumierídeo e/ou isoplumierídeo. S1 foi identificada como plumierídeo. Até o presente momento não foi relatada a presença de alcaloides para a espécie, porém nas frações alcaloídicas (FAHS1 DCM, FAHS2 DCM, FAEEHS) e de neutros (FNEEHS e FNHS DCM) em análise por CCD revelada com reagente Dragendorff observaram-se manchas sugestivas de alcalóides, coerente com análise por CLAE-DAD de FAHS2 DCM, a qual mostrou pico majoritário com cromóforo sugestivo de alcaloide β-carbolínico. Em análises por CL-EM de FAHS2 DCM observou-se pico majoritário sugestivo do alcalóide 10-hidroxi-antirina-N-óxido com massa molecular 328 u. Os ensaios de atividade antiplasmódica foram negativos para EEHS, EEHSP, FrDCM EEHS, FrAcOET EEHS, FrMeOH EEHS, S1, FAEEHS, FAHS1 DCM, FNEEHS, FNHS DCM e moderadamente ativo (CI₅₀ 22,89 μg/mL) para FAHS2 DCM. Estes resultados indicam que a atividade antiplasmódica da planta pode se atribuída aos alcaloides, cuja presença em H. articulatus é descrita pela primeira vez.

Uso sustentável da biodiversidade brasileira: prospecção químico-farmacológica em plantas superiores: metodologia para estabelecimento de perfis quali e quantitativos para extratos vegetais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Produção de uva passa de BRS Morena: pré-tratamento, caracterização físico-química e composição fenólica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Composição fenólica das partes comestíveis das uvas BRS Carmem e BRS Magna

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Determinação do teor dos ingredientes ativos imidacloprida e clorpirifós em produtos técnicos formulados por CLUE-DAD

The use of pesticides to manage pest problems in agriculture has become a common practice around the world. Pesticides consist in chemical substances or biological agents that act preventing, destroying, repelling or mitigating the damage caused by pests in agriculture. In order to a successful treatment, the correct dosage of pesticide has to be applied for each kind of culture. In this context, this project aims to quantify the levels of the active ingredients Imidacloprid and Chlorpyrifos present in formulated technical products and compare with the reported in the ir commercial leaflets. The analyzes were performed by Ultra Performance Liquid Chromatography coupled to a photodiode array detector (CLUE-DAD). The identification of Imidacloprid and Chlorpyrifos in the samples was realized by comparison of the time of retention and UV spectre of those substances with the commercials patterns, resulting in a excellent method specificity of the method. In the scope of determination of active ingredients in formulated products, the method developed showed good sensitivity in the applied conditions, with suitables limits of detection (4,2.10-² mg L-¹ for Imidacloprid and 1,1.10-¹ mg L-¹ to Chlorpyrifos) and quantitation (1,4.10-¹ mg L-¹ and Imidacloprid 3,6.10-¹ mg L-¹ to Chlorpyrifos) for the concentrations found in matrices analyzed. Furthermore, good results were obtained to the method accuracy with coeficiente of variance values in the range of 0,6 to 0,7% for repeatability (intra-day) and 0,4 to 0,58% for intermediate precision (inter- day). The accuracy of the method was determined by recovery tests, the values were comprised in the range of 98 102%. According to the recommendations of the Associação Brasileira de Normas Técnicas, these values show good accuracy of the method. The concentrations obtained in the quantification of the active ingredients in formulated products showed values within permited by ABNT, 60.1% (w/v) ± 0.6%...

Avaliação da atividade anti-inflamatória do extrato aquoso, frações e compostos identificados nos frutos de Hancornia Speciosa Gomes (Apocynaceae)

Hancornia speciosa Gomes (Apocynaceae), popularly known as ‘mangabeira’, has been used in folk medicine to treat inflammatory disorders, hypertension, dermatitis, diabetes, liver diseases and stomach disorders. Regarding the Hancornia speciosa fruits, the ethnobotany indicates its use especially for treating inflammation and tuberculosis. However, no study has been done so far to prove such biological activities. The objective was evaluation anti-inflammatory activity from the fruits of Hancornia speciosa Gomes (mangabeira). Aqueous extract was prepared by decoction, subsequently submitted the liquid-liquid fractionation. The secondary metabolites were identified by high performance liquid chromatography coupled with detector diode array (HPLC-DAD) and liquid chromatography diode array detector coupled with mass spectrometry (LC-DAD-MS). The anti-inflammatory properties of the aqueous extract, dichloromethane (CH2Cl2), ethyl acetate (EtOAc) and n-butanol (n-BuOH) fractions of the fruits from H. speciosa, as well as rutin and chlorogenic acid were investigated using in vitro and in vivo models. In vivo tests comprised the xylene-induced ear edema that was measured the formation of edema, carrageenan-induced peritonitis was evaluated the total leukocytes at 4h and zymosan-induced air pouch was measured the total leukocytes and differential cell count at 6, 24 and 48 hours, whereas in vitro tests were evaluated levels of cytokines IL-1β, IL-6, IL-12 and TNF-α using ELISA obtained of carrageenan-induced peritonitis model. The results showed the presence of rutin and chlorogenic acid were detected in the aqueous extract from H. speciosa fruits by HPLC-DAD and LC-DAD-ME. Furthermore, the aqueous extracts and fractions, as well as rutin and chlorogenic acid significantly inhibited the xilol-induced ear edema and reduced cell migration in the animal models such as carrageenan-induced peritonitis and zymosan-induced air pouch. In addition, reduced levels of cytokines IL-1β, IL-6, IL-12 and TNF-α were observed. This is the first study that demonstrated the anti-inflammatory effect of aqueous extract from Hancornia speciosa fruits against different inflammatory agents in animal models, suggesting that their bioactive molecules, especially rutin and chlorogenic acid contributing, at least in part, to the anti-inflammatory effect of aqueous extract. These findings support the widespread use of Hancornia speciosa in popular medicine and demonstrate that this aqueous extract has therapeutic potential for the development of a herbal drugs with anti-inflammatory properties.

Ocratoxina A e citrinina em arroz: um estudo de metodologia para determinação simultânea de ocorrência

A ocratoxina A e a citrinina são micotoxinas encontrados naturalmente em alimentos e rações animais. A avaliação do risco do consumo de alimentos contaminados por esses compostos deve ser estimada a partir de dados confiáveis que reflitam a verdadeira concentração destas toxinas em diferentes alimentos ou insumos, especialmente se ingeridos com freqüência. Isto gera a necessidade de métodos analíticos precisos que sejam rápidos sem desconsiderar as etapas clássicas de avaliação de traços, amostragem representativa, extração, limpeza, concentração, separação de formas químicas, detecção, confirmação de identidade e quantificação. Para as micotoxinas em geral as técnicas cromatográficas são as mais aplicadas e relatadas em vista da diversidade estrutural destes compostos. Neste trabalho foi realizada uma otimização de extração utilizando o método QuEChERS modificado em comparação com os métodos Soares e Rodrigues Amaya (1989), Tanaka (2001) e Ultrassom (Palma et. al., 2007) empregando diferentes técnicas cromatográficas com detectores distintos para análise destas micotoxinas simultaneamente. Foram analisadas 38 amostras de arroz cultivadas e armazenadas em campos experimentais de Cachoeirinha na região Sul do Brasil. O uso dos sistemas CCD, HPLC-DAD e LC-MS proporcionou especificidade, precisão e sensibilidade, de modo que os limites de detecção e quantificação, obtivessem valores inferiores ao limite máximo estabelecido por órgãos reguladores internacionais (5 µg Kg-1 para ocratoxina A). Os limites de detecção encontrados para citrinina e ocratoxina A em camada delgada foram 4,7 e 6 vezes maior que para cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detector de arranjo de diodos, 14 e 300 vezes maior que cromatografia líquida acoplada a detector de massas. Os limites de quantificação das duas micotoxinas ficaram dentro do exigido pela legislação européia para OTA de 5 µg Kg-1 para HPLC-DAD e LC-MS. Na cromatografia de camada delgada esse valor ficou 4 vezes acima do estabelecido para ocratoxina A. A ocorrência de ocratoxina A e citrinina foi verificada em 16 % das amostras estando os teores variando entre 3 e 560 µg Kg-1, sugerindo possível exposição crônica a estas micotoxinas caso as amostras sejam consumidas.

Avaliação do potencial anti-inflamatório agudo e crônico e imunossupressor do extrato etanólico de Pterodon polygalaeflorus através de estudos in vivo e in vitro

O gênero Pterodon pertence à família das Papilonaceas e inclui cinco espécies nativas do Brasil: P. pubescens Benth., P. emarginatus Vog., P. apparicioi Pedersoli e P. abruptus Benth., sendo a espécie objeto deste estudo a P. polygalaeflorus Benth.. Seus frutos são livremente comercializados em mercados da flora medicinal e utilizados pela medicina popular devido a propriedades anti-reumática, analgésica, antiinflamatória, dentre outros efeitos associados a esses frutos. O principal uso popular está relacionado ao efeito antiartrítico que parece se encontrar na fração oleosa do fruto. O objetivo deste trabalho foi avaliar o extrato etanólico de Pterodon polygalaeflorus (EEPpg) quanto ao seu potencial antiinflamatório crônico através do modelo de artrite induzida por colágeno (CIA) e seu efeito sobre os linfócitos in vitro, bem como sobre a expansão de células MAC-1+ induzida por adjuvante completo de Freund (AFC). A caracterização química do EEPpg foi realizada por cromatografia em camada delgada (TLC), cromatografia líquida de alta performance (HPLC) e cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massa (GC-MS), através dos quais uma gama de compostos, incluindo terpenóides de polaridades variadas e flavonóides, foram observados. No modelo de CIA, o EEPpg reduziu significativamente parâmetros associados ao desenvolvimento e progressão da doença e à severidade da doença , inibindo em até 99% o seu desenvolvimento e levando a ausência de sinais clínicos evidentes após tratamento com as menores doses do extrato (0,01 mg/kg e 0,001 mg/kg). O tratamento com EEPpg também reduziu características histopatológicas típicas de articulações de animais com CIA, que também são observadas na artrite reumatóide. O EEPpg reduziu significativamente o peso dos linfonodos dos camundongos, bem como o número absoluto de segmentados, monócitos e linfócitos no sangue. In vitro, O EEPpg mostrou uma atividade anti-proliferativa dos esplenócitos estimulados com concanavalina A (Con A) ou lipopolissacarídeo (LPS) analisada através do ensaio de redução do sal de tetrazólio MTT, corroborada pelo seu efeito sobre o ciclo celular de linfócitos estimulados com Con A, onde o EEPpg nas concentrações de 5, 10 e 20 μg/mL reduziu significativamente, de maneira concentração-dependente, o número de células nas fases S+G2/M e aumentou na fase G0/G1 do ciclo celular. O efeito anti-proliferativo do EEPpg parece também estar associado ao aumento da apoptose dos linfócitos após estimulação com Con A, com aumento estatisticamente significativo no percentual de células mortas por apoptose nas maiores concentrações . O EEPpg inibiu a expansão de células Mac-1+ induzida por AFC no baço, porém não no peritônio. Esse resultado sugere um efeito inibidor do EEPpg sobre a migração celular para as articulações artríticas. Esses resultados contribuem para a validação do uso popular de P. polygalaeflorus contra doenças relacionadas a processos inflamatórios e imunes, sobretudo na artrite reumatóide, antes nunca demonstrado.

Avaliação da presença de metilparabeno e propilparabeno no ambiente aquático e seus potenciais estrogênicos e a toxicidade aguda.

Atualmente no cenário mundial a qualidade da água tem gerado muitas preocupações, pois milhares de produtos sintéticos são produzidos para facilitar muitas práticas industriais, domésticas e pessoais e com isso diversas substâncias químicas utilizadas para esses fins são introduzidas no meio ambiente. Os parabenos são substâncias químicas utilizadas pelas indústrias farmacêuticas, de alimentos e cosméticos e que cuja função é a conservação, sendo que há muitos questionamentos em relação a sua segurança, pois alguns relatórios têm mostrado que a exposição a esses parabenos pode modular ou perturbar o sistema endócrino e com isso gerar consequências prejudiciais à saúde humana e aos ambientes aquáticos. Esse estudo teve como objetivo avaliar a presença dos Parabenos Metilparabeno e Propilparabeno no ambiente aquático e os seus potenciais estrogênicos e a toxicidade aguda. A metodologia se desenvolveu a partir do ensaio in vitro YES para a determinação da atividade estrogênica, ensaios de toxicidade aguda em Daphnia similis e em Aliivibrio fischeri e a quantificação dos parabenos na água do Rio Maracanã-RJ através da cromatografia líquida acoplada ao espectrômetro de massa. Os resultados obtidos para a CE50 dos MP e PP, a partir do ensaio in vitro YES, foi de 18,91 mgL-1 e 7 mgL-1 e a magnitude da resposta foi de 10-5 e 10-4 menos potente que 17ß-estradiol para o MP e o PP, respectivamente. A partir do ensaio de toxicidade aguda, os valores de CE50 obtidos em Daphnia similis, foi de 29,42 mgL-1 e 9,94 mgL-1e em Aliivibrio fischeri foi de 3,047 mgL-1 e 1,946 mgL-1, respectivamente, com isso observou-se que o PP é mais tóxicos em todos os organismos testados, sendo mais tóxicos para um e menos para outros. A água do Rio Maracanã não foi tóxica para a Daphnia similis em nenhum dos dois pontos, já para o Aliivibrio fischeri foi tóxica em apenas um ponto. As concentrações encontradas de MP e PP foram maiores no ponto onde, de acordo com os parâmetros físico-químicos, a qualidade da água não está dentro dos padrões exigidos pela legislação, sendo quantificados na ordem de ngL-1, contudo é válido ressaltar que os DEs não são encontrados no meio ambiente separados, eles interagem entre si e provocam efeitos aditivos ou sinérgicos, sendo muito difícil de prever qual o efeito, por isso é importante o conhecimento do potencial estrogênico das substâncias simples, pois em um estudo com uma matriz ambiental, pode-se observar se houve algum efeito aditivo ou sinérgico de outras substâncias.

Monitoramento de desreguladores endócrinos no rio Arroio Fundo na bacia de Jacarepaguá, RJ.

Os desreguladores endócrinos são compostos micropoluentes de ação deletéria que causam efeitos aos animais e aos seres humanos. Estes vêm trazendo a várias décadas, problemas relacionados à má formação ou ainda infertilidade de várias espécies. A presença destes compostos na ordem de ng L-1 já é capaz de gerar efeitos nocivos ao sistema endócrino. Este trabalho visou à determinação da presença e quantidade de alguns destes compostos como 17α-etinilestradiol, bisfenol A e estrona entre outros, nas águas do rio Arroio Fundo, localizado em Jacarepaguá no RJ que possui um índice de qualidade de água ruim. A primeira etapa deste trabalho foi a implementação e validação de metodologia para determinação do 17α-etinilestradiol por cromatografia líquida acoplada a detector de fluorescência onde foram estabelecido limite de detecção, de quantificação e linearidade conforme orientação do Inmetro (2010). Além da avaliação das amostras ambientais através da metodologia estabelecida. Na etapa subsequente foram realizados os experimentos relativos à determinação dos desreguladores endócrinos através da espectrometria de massas por detector tipo tandem quadrupolo, onde também foram realizados os procedimentos de validação e determinação dos compostos bisfenol A e estrona que não foram suscetíveis a efeito de matriz durante a ionização, que acabou impedindo a determinação de outros desreguladores endócrinos. Os resultados indicam que não há redução da presença dos desreguladores endócrinos detectados, e de outros compostos orgânicos também detectados, mas não identificados, entre os pontos a montante e a jusante da Unidade de Tratamento do Rio Arroio Fundo. Todavia em função do grande efeito de matriz oriundo do fato da amostra ser de extrema complexidade, não foi possível realizar uma identificação e quantificação de todos os compostos alvos.

Study of oxidation and non-enzymatic glycosylation posttranslational modifications using a proteomic approach

A glicosilação não-enzimática e o stress oxidativo representam dois processos importantes visto desempenharem um papel importante no que respeita às complicações de vários processos patofisiológicos. No presente, a associação entre a glicosilação não-enzimática e a oxidação de proteínas é reconhecida como sendo um dos principais responsáveis pela acumulação de proteínas não-funcionais que, por sua vez, promove uma contínua sensibilização para um aumento do stress oxidativo ao nível celular. Embora esteja disponível bastante informação no que respeita aos dois processos e suas consequências ao nível estrutural e funcional, permanecem questões por esclarecer acerca do que se desenvolve ao nível molecular. Com o objectivo de contribuir para uma melhor compreensão da relação entre a glicosilação não-enzimática e a oxidação, proteínas modelo (albumina, insulina e histonas H2B e H1) foram submetidas a sistemas in vitro de glicosilação não-enzimática e oxidação em condições controladas e durante um período de tempo específico. A identificação dos locais de glicosilação e oxidação foi realizada através de uma abordagem proteómica, na qual após digestão enzimática se procedeu à análise por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massa tandem (MALDI-TOF/TOF). Esta abordagem permitiu a obtenção de elevadas taxas de cobertura das sequências proteicas, permitindo a identificação dos locais preferenciais de glicosilação e oxidação nas diferentes proteínas estudadas. Como esperado, os resíduos de lisina foram os preferencialmente glicosilados. No que respeita à oxidação, além das modificações envolvendo hidroxilações e adições de oxigénio, foram identificadas deamidações, carbamilações e conversões oxidativas específicas de vários aminoácidos. No geral, os resíduos mais afectados pela oxidação foram os resíduos de cisteína, metionina, triptofano, tirosina, prolina, lisina e fenilalanina. Ao longo do período de tempo estudado, os resultados indicaram que a oxidação teve início em zonas expostas da proteína e/ou localizadas na vizinhança de resíduos de cisteína e metionina, ao invés de exibir um comportamente aleatório, ocorrendo de uma forma nãolinear por sua vez dependente da estabilidade conformacional da proteína. O estudo ao longo do tempo mostrou igualmente que, no caso das proteínas préglicosiladas, a oxidação das mesmas ocorreu de forma mais rápida e acentuada, sugerindo que as alterações estruturais induzidas pela glicosilação promovem um estado pro-oxidativo. No caso das proteínas pré-glicosiladas e oxidadas, foi identificado um maior número de modificações oxidativas assim como de resíduos modificados na vizinhança de resíduos glicosilados. Com esta abordagem é realizada uma importante contribuição na investigação das consequências do dano ‘glico-oxidativo’ em proteínas ao nível molecular através da combinação da espectrometria de massa e da bioinformática.

Characterisation of gas and particle emissions from wildfires

Os incêndios florestais são uma importante fonte de emissão de compostos gasosos e de aerossóis. Em Portugal, onde a maioria dos incêndios ocorre no norte e centro do país, os incêndios destroem todos os anos milhares de hectares, com importantes perdas em termos económicos, de vidas humanas e qualidade ambiental. As emissões podem alterar consideravelmente a química da atmosfera, degradar a qualidade do ar e alterar o clima. Contudo, a informação sobre as caraterísticas das emissões dos incêndios florestais nos países do Mediterrâneo é limitada. Tanto a nível nacional como internacional, existe um interesse crescente na elaboração de inventários de emissões e de regulamentos sobre as emissões de carbono para a atmosfera. Do ponto de vista atmosférico da monitorização atmosférica, os incêndios são considerados um desafio, dada a sua variabilidade temporal e espacial, sendo de esperar um aumento da sua frequência, dimensão e severidade, e também porque as estimativas de emissões dependem das caraterísticas dos biocombustíveis e da fase de combustão. O objetivo deste estudo foi quantificar e caraterizar as emissões de gases e aerossóis de alguns dos mais representativos incêndios florestais que ocorreram no centro de Portugal nos verões de 2009 e de 2010. Efetuou-se a colheita de amostras de gases e de duas frações de partículas (PM2.5 e PM2.5-10) nas plumas de fumo em sacos Tedlar e em filtros de quartzo acoplados a um amostrador de elevado volume, respetivamente. Os hidrocarbonetos totais (THC) e óxidos de carbono (CO e CO2) nas amostras gasosas foram analisados em instrumentos automáticos de ionização de chama e detetores não dispersivos de infravermelhos, respetivamente. Para algumas amostras, foram também quantificados alguns compostos de carbonilo após reamostragem do gás dos sacos Tedlar em cartuchos de sílica gel revestidos com 2,4-dinitrofenilhidrazina (DNPH), seguida de análise por cromatografia líquida de alta resolução. Nas partículas, analisou-se o carbono orgânico e elementar (técnica termo-óptica), iões solúveis em água (cromatografia iónica) e elementos (espectrometria de massa com plasma acoplado por indução ou análise instrumental por ativação com neutrões). A especiação orgânica foi obtida por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa após extração com recurso a vários solventes e separação dos extratos orgânicos em diversas classes de diferentes polaridades através do fracionamento com sílica gel. Os fatores de emissão do CO e do CO2 situaram-se nas gamas 52-482 e 822-1690 g kg-1 (base seca), mostrando, respetivamente, correlação negativa e positiva com a eficiência de combustão. Os fatores de emissão dos THC apresentaram valores mais elevados durante a fase de combustão latente sem chama, oscilando entre 0.33 e 334 g kg-1 (base seca). O composto orgânico volátil oxigenado mais abundante foi o acetaldeído com fatores de emissão que variaram desde 1.0 até 3.2 g kg-1 (base seca), seguido pelo formaldeído e o propionaldeído. Observou-se que as emissões destes compostos são promovidas durante a fase de combustão latente sem chama. Os fatores de emissão de PM2.5 e PM10 registaram valores entre 0.50-68 e 0.86-72 g kg-1 (base seca), respetivamente. A emissão de partículas finas e grosseiras é também promovida em condições de combustão lenta. As PM2.5 representaram cerca de 90% da massa de partículas PM10. A fração carbonosa das partículas amostradas em qualquer dos incêndios foi claramente dominada pelo carbono orgânico. Foi obtida uma ampla gama de rácios entre o carbono orgânico e o carbono elementar, dependendo das condições de combustão. Contudo, todos os rácios refletiram uma maior proporção de carbono orgânico em relação ao carbono elementar, típica das emissões de queima de biomassa. Os iões solúveis em água obtidos nas partículas da pluma de fumo contribuíram com valores até 3.9% da massa de partículas PM2.5 e 2.8% da massa de partículas de PM2.5-10. O potássio contribuiu com valores até 15 g mg-1 PM2.5 e 22 g mg-1 PM2.5-10, embora em massa absoluta estivesse maioritariamente presente nas partículas finas. Os rácios entre potássio e carbono elementar e entre potássio e carbono orgânico obtidos nas partículas da pluma de fumo enquadram-se na gama de valores relatados na literatura para emissões de queima de biomassa. Os elementos detetados nas amostras representaram, em média, valores até 1.2% e 12% da massa de PM2.5 e PM2.5-10, respetivamente. Partículas resultantes de uma combustão mais completa (valores elevados de CO2 e baixos de CO) foram caraterizadas por um elevado teor de constituintes inorgânicos e um menor conteúdo de matéria orgânica. Observou-se que a matéria orgânica particulada é composta principalmente por componentes fenólicos e produtos derivados, séries de compostos homólogos (alcanos, alcenos, ácidos alcanóicos e alcanóis), açúcares, biomarcadores esteróides e terpenóides, e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos. O reteno, um biomarcador das emissões da queima de coníferas, foi o hidrocarboneto aromático dominante nas amostras das plumas de fumo amostradas durante a campanha que decorreu em 2009, devido ao predomínio de amostras colhidas em incêndios em florestas de pinheiros. O principal açúcar anidro, e sempre um dos compostos mais abundantes, foi o levoglucosano. O rácio levoglucosano/OC obtido nas partículas das plumas de fumo, em média, registaram valores desde 5.8 a 23 mg g-1 OC. Os rácios levoglucosano/manosano e levoglucosano/(manosano+galactosano) revelaram o predomínio de amostras provenientes da queima de coníferas. Tendo em conta que a estimativa das emissões dos incêndios florestais requer um conhecimento de fatores de emissão apropriados para cada biocombustível, a base de dados abrangente obtida neste estudo é potencialmente útil para atualizar os inventários de emissões. Tem vindo a ser observado que a fase de combustão latente sem chama, a qual pode ocorrer simultaneamente com a fase de chama e durar várias horas ou dias, pode contribuir para uma quantidade considerável de poluentes atmosféricos, pelo que os fatores de emissão correspondentes devem ser considerados no cálculo das emissões globais de incêndios florestais. Devido à falta de informação detalhada sobre perfis químicos de emissão, a base de dados obtida neste estudo pode também ser útil para a aplicação de modelos no recetor no sul da Europa.

Metabonomics of human amniotic fluid for prenatal diagnostics

O trabalho apresentado nesta tese teve como principais objectivos contribuir para o conhecimento da composição do líquido amniótico humano (LA), colhido no 2º trimestre de gravidez, assim como investigar possíveis alterações na sua composição devido à ocorrência de patologias pré-natais, recorrendo à metabonómica e procurando, assim, definir novos biomarcadores de doenças da grávida e do feto. Após uma introdução descrevendo o estado da arte relacionado com este trabalho (Capítulo 1) e os princípios das metodologias analíticas usadas (Capítulo 2), seguida de uma descrição dos aspectos experimentais associados a esta tese (Capítulo 3), apresentam-se os resultados da caracterização da composição química do LA (gravidez saudável) por espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN), assim como da monitorização da sua estabilidade durante o armazenamento e após ciclos de congelamento-descongelamento (Capítulo 4). Amostras de LA armazenadas a -20°C registaram alterações significativas, tornando-se estas menos pronunciadas (mas ainda mensuráveis) a -70°C, temperatura recomendada para o armazenamento de LA. Foram também observadas alterações de composição após 1-2 ciclos de congelamento-descongelamento (a ter em conta aquando da reutilização de amostras), assim como à temperatura ambiente (indicando um período máximo de 4h para a manipulação e análise de LA). A aquisição de espectros de RMN de 1H de alta resolução e RMN acoplado (LC-NMR/MS) permitiu a detecção de 75 compostos no LA do 2º trimestre, 6 dos quais detectados pela primeira vez no LA. Experiências de difusão (DOSY) permitiram ainda a caracterização das velocidades de difusão e massas moleculares médias das proteínas mais abundantes. O Capítulo 5 descreve o estudo dos efeitos de malformações fetais (FM) e de cromossomopatias (CD) na composição do LA do 2º trimestre de gravidez. A extensão deste trabalho ao estudo dos efeitos de patologias no LA que ocorrem no 3º trimestre de gravidez é descrita no Capítulo 6, nomeadamente no que se refere ao parto pré-termo (PTD), pré-eclampsia (PE), restrição do crescimento intra-uterino (IUGR), ruptura prematura de membranas (PROM) e diabetes mellitus gestacional (GDM). Como complemento a estes estudos, realizou-se uma análise preliminar da urina materna do 2º trimestre para o estudo de FM e GDM, descrita no Capítulo 7. Para interpretação dos dados analíticos, obtidos por espectroscopia RMN de 1H, cromatografia líquida de ultra eficiência acoplada a espectrometria de massa (UPLC-MS) e espectroscopia do infravermelho médio (MIR), recorreu-se à análise discriminante pelos métodos dos mínimos quadrados parciais e o método dos mínimos quadrados parciais ortogonal (PLS-DA e OPLS-DA) e à correlação espectral. Após análise por validação cruzada de Monte-Carlo (MCCV), os modelos PLS-DA de LA permitiram distinguir as FM dos controlos (sensibilidades 69-85%, especificidades 80-95%, taxas de classificação 80-90%), revelando variações metabólicas ao nível do metabolismo energético, dos metabolismos dos aminoácidos e glícidos assim como possíveis alterações ao nível do funcionamento renal. Observou-se também um grande impacto das FM no perfil metabólico da urina materna (medido por UPLC-MS), tendo no entanto sido registados modelos PLS-DA com menor sensibilidade (40-60%), provavelmente devido ao baixo número de amostras e maior variabilidade da composição da urina (relativamente ao LA). Foram sugeridos possíveis marcadores relacionados com a ocorrência de FM, incluindo lactato, glucose, leucina, valina, glutamina, glutamato, glicoproteínas e conjugados de ácido glucurónico e/ou sulfato e compostos endógenos e/ou exógenos (<1 M) (os últimos visíveis apenas na urina). No LA foram também observadas variações metabólicas devido à ocorrência de vários tipos de cromossomopatias (CD), mas de menor magnitude. Os perfis metabólicos de LA associado a pré- PTD produziram modelos que, apesar do baixo poder de previsão, sugeriram alterações precoces no funcionamento da unidade fetoplacentária, hiperglicémia e stress oxidativo. Os modelos obtidos para os grupos pré- IUGR pré- PE, pré- PROM e pré-diagnóstico GDM (LA e urina materna) registaram baixo poder de previsão, indicando o pouco impacto destas condições na composição do LA e/ou urina do 2º trimestre. Os resultados obtidos demonstram as potencialidades da análise dos perfis metabólicos do LA (e, embora com base em menos estudos, da urina materna) do 2º trimestre para o desenvolvimento de novos e complementares métodos de diagnóstico, nomeadamente para FM e PTD.