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Type: Tese de Doutorado
Title:  Especiação química de arsênio em samambaia utilizando espectrometria de massas com ionização ambiente
Authors: Lívia Botelho Abreu
First Advisor: Clesia Cristina Nascentes
First Co-advisor: Rodinei Augusti
First Referee: Evandro Piccin
Second Referee: Leticia Malta Costa
Third Referee: Boniek Gontijo Vaz
metadata.dc.contributor.referee4: Marco Aurelio Zezzi Arruda
Abstract: As diferentes formas químicas dos compostos de arsênio, incluindo espécies orgânicas e inorgânicas, apresentam diferentes toxicidades e impactos ambientais. A espectrometria de massas com ionização ambiente, como por exemplo DESI-MS (desorption electrospray ionization mass spectrometry), DESI-MSI (desorption electrospray ionization mass spectrometry imaging) e PS-MS (paper spray mass spectrometry), são excelentes técnicas para análise in situ, sob pressão atmosférica, à temperatura ambiente e necessita de mínimo preparo de amostra. Com o objetivo de expandir suas aplicações, essas técnicas foram aplicadas para a rápida detecção de compostos inorgânicos (arsenato - As(V) e arsenito - As(III)) e orgânicos (ácido dimetilarsínico - DMA) e dissodio metilarsenato hexahidratado - MMA) de arsênio em folhas de samambaia. As condições operacionais do DESI-MS foram otimizadas com solução padrão de DMA depositada sobre uma superfície de papel para melhorar a eficiência de ionização. Após otimização, DESI-MS foi aplicado para a análise de folhas de samambaia contaminadas artificialmente com As. As análises no DESI-MSI foram realizadas pelo método indireto onde foi feita a impressão da folha de samambaia em filtro de PTFE e posteriormente feita a varredura de íons em sua superfície. Para o PS-MS, um extrato da folha de samambaia em metanol foi depositado em papel triangular e em seguida analisado. Os espectros de massas para todas as espécies de As foram adquiridos no modo positivo e no modo negativo e pôde-se confirmar a presença do As (V), pelos íons de m/z 140,92, 142,93 e 160,94; do As (III), pelos íons de m/z 106,91, 124,92, 126,94 e 144,95; DMA, pelos íons de m/z 138,97 e 156,98; e MMA, pelos íons de m/z 138,93, 140,95 e 158,96. Para o DESI-MS e PS-MS, espectros MS/MS confirmaram a identidade de cada composto de As pelo perfil de fragmentação característico. Para o DESI-MSI a confirmação foi feita pelo erro estimado de massas para cada íon analisado. As quantificações das espécies de As por LC-ICP-MS confirmaram os resultados obtidos pelas três técnicas. Desse modo, foi possível demonstrar a aplicabilidade do DESI-MS, DESI-MSI e PS-MS como métodos rápidos, simples, eficientes e com pouco preparo da amostra na detecção de compostos de As em matrizes complexas.
Abstract: The various chemical forms of arsenic compounds, including organic and inorganic species, exhibit different toxicities and environmental impacts. Ambient ionization mass spectrometry, such as DESI-MS (desorption electrospray ionization mass spectrometry), DESI-MSI (desorption electrospray ionization mass spectrometry imaging) and PS-MS (paper spray mass spectrometry), are excellent techniques for in situ analysis, under atmospheric pressure, at room temperature and low sample-consumption analysis to be performed with minimal sample pretreatment. These three techniques were applied for the rapid detection of inorganic compounds (arsenate - As (V) and arsenite - As (III)) and organic compounds (dimethylarsinic acid - DMA and disodium hexahydrate metilarsenate - MMA) of arsenic in fern leaves, aiming to expand applications for these techniques. Operating conditions of DESI-MS were optimized with DMA standard solution deposited on a paper surface to improve ionization efficiency. DESI-MS was applied to the fern leaves analysis artificially contaminated with As. Analyses in DESI-MSI were performed by the indirect method where the impression of fern leaf on a PTFE filter surface was made and the ions analyzed in the full scan mode. For PS-MS, fern leaf extract in methanol was placed in a triangular paper and analyzed. Mass spectra for all species of As were acquired in positive and negative ion mode and can confirm the presence of As (V) by ions of m/z 140,92, 142,93 e 160,94; As (III), by ions of m/z 106,91, 124,92, 126,94 e 144,95; DMA, by ions of m/z 138,97 e 156,98; and MMA, by ions of m/z 138,93, 140,95 e 158,96. For DESI-MS and PS-MS, MS/MS spectra were confirmed the identity of each As compound by the characteristic fragmentation profile. For the DESI-MSI, the confirmation was made by the mass error for each analyzed ion. The quantification of the As compounds by LC-ICP-MS confirmed the results obtined by three tecniques. Thus, it is possible demonstrate the applicability of the DESI-MS, DESI-MSI e PSMS as rapid, simple, efficient and with little sample preparation for detecting arsenic compounds in complex matrices.
Subject: Química analítica
Arsênio Especiação química
Espectrometria de massa
Samambaia
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-ADLQ4Y
Issue Date: 24-Jun-2016
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