Novas configurações para extração sortiva em disco rotativo (RDSE) utilizando cortiça como fase extratora

Abstract

Neste trabalho foi apresentado o uso do biossorvente cortiça como fase extratora nodesenvolvimento, validação e aplicação de 3 novas metodologias analíticas baseadas emextração sortiva em disco rotativo (RDSE), sendo elas (i) a configuração clássica, (ii)uma modificação à RDSE original, e (iii) uma nova técnica de preparo de amostra queapresenta uma potencial evolução da RDSE. Estratégias de planejamento experimentalmultivariadas e univariadas foram utilizadas em todas as otimizações. A configuraçãooriginal do disco rotativo comporta até 5 mg de material sorvente em sua cavidade ecostuma requerer volumes superiores a 3 mL de solvente orgânico para a dessorção dosanalitos. No primeiro estudo, a cortiça em pó foi utilizada como sorvente e comparadacom C18 e argila modificada com líquido iônico (MMT-IL) na determinação deparabenos por HPLC-ESI-MS/MS utilizando a RDSE clássica para análise de águassuperficiais. O biossorvente proposto, além de ter apresentado melhor eficiênciaanalítica em comparação às outras fases extratoras, possibilitou o uso 3 mL de umasolução de hidróxido de amônio pH 10 para a dessorção dos analitos; adicionando umsegundo elemento verde à metodologia já ambientalmente amigável. O segundotrabalho propôs uma modificação à configuração anterior da RDSE e possibilitou umincremento de 500% de massa de cortiça na cavidade do disco. Neste, a fase extratora éutilizada em lâminas em substituição ao pó, permitindo a remoção da tampa do aparatooriginal e promovendo uma redução superior a 65% no volume do solvente dedessorção. A nova configuração foi utilizada no desenvolvimento de uma metodologiade preparo de amostra de alta frequência analítica (5 minutos por amostra) para aquantificação multiresíduo de 20 micropoluentes orgânicos por GC-MS em amostras deáguas superficiais, apresentando LOQs entre 0,29 e 4,19 µg L-1. No terceiro e últimocapítulo deste trabalho, é apresentada a utilização da cortiça como fase extratora emuma nova técnica de preparo de amostra artesanal baseada em RDSE: a Extração emSorvente Rotativo (RSE). Esta configuração consiste na fabricação de discos domaterial sorvente contendo uma barra de agitação magnética em seu interior, permitindoa rotação controlada do disco sem a necessidade da estrutura de teflon. A RSEpossibilitou o uso de discos de cortiça contendo 30 vezes mais cortiça e 65% menossolvente do que a técnica original. Em comparação ao segundo trabalho, apesar devolume de solvente de dessorção ter permanecido inalterado, o aumento da quantidadede cortiça em até 430% contribuiu para o aprimoramento da detectabilidade do método.Por fim, a RSE utilizando cortiça como biossorvente foi aplicada para a determinaçãopor GC-MS de 5 pesticidas em amostras de água de lavagem de produtos hortifrúti. Osexcelentes resultados obtidos indicam que a RSE pode ser utilizada como umapromissora ferramenta analítica para o desenvolvimento de futuras metodologias

Abstract: In this work the use of biosorbent cork as extraction phase in the development, validation and application of 3 new analytical methodologies based on sorting in rotary disc (RDSE) was presented, being (i) the classical configuration, (ii) a modification to RDSE original, and (iii) a new sample preparation technique that presents a potential evolution of RDSE. Multivariate and univariate experimental planning strategies were used in all optimizations. The original configuration of the rotating disk holds up to 5 mg of sorbent material in its cavity and usually requires volumes greater than 3 ml of organic solvent for the desorption of the analytes. In the first study, cork powder was used as sorbent and compared with C18 and modified clay with ionic liquid (MMT-IL) in the determination of parabens by HPLC-ESI-MS / MS using classical RDSE for surface water analysis. In addition to having better analytical efficiency in comparison to the other extractive phases, the proposed biosorbent allowed the use of 3 mL of an ammonium hydroxide solution pH 10 for the desorption of the analytes; adding a second green element to the already environmentally friendly methodology. The second work proposed a modification to the previous configuration of the RDSE and allowed a 500% increase of mass of cork in the disc cavity. In this, the extractive phase is used in slides in substitution to the powder, allowing the removal of the lid of the original apparatus and promoting a reduction of more than 65% in the volume of the solvent of desorption. The new configuration was used in the development of a high frequency analytical sample preparation methodology (5 minutes per sample) for the multiresidues quantification of 20 organic micro-pollutants by GC-MS in surface water samples, presenting LOQs between 0.29 and 4 , 19 µg L-1. In the third and final chapter of this work, the use of cork as extraction phase is presented in a new technique for the preparation of an artesian sample based on RDSE: Rotative Sorbent Extraction (RSE). This configuration consists of manufacturing disks of the sorbent material containing a magnetic stir bar inside it, allowing controlled rotation of the disc without the need for the teflon structure. RSE allowed the use of cork disks containing 30 times more cork and 65% less solvent than the original technique. In comparison to the second work, although the desorption solvent volume remained unchanged, the increase in the amount of cork up to 430% contributed to the improvement of the detectability of the method. Finally, RSE using cork as biosorbent was applied for GC-MS determination of 5 pesticides in samples of washing water of vegetables. The excellent results indicate that RSE can be used as a promising analytical tool for the development of future methodologies.