UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E BIOQUÍMICA DESENVOLVIMENTO DE NOVAS METODOLOGIAS ANALÍTICAS CONDUCENTES À MONITORIZAÇÃO DE POLUENTES ORGÂNICOS PRIORITÁRIOS EM MATRIZES AQUOSAS Nuno da Rosa Neng DOUTORAMENTO EM QUÍMICA (QUÍMICA ANALÍTICA) 2011 UNIVERSIDADE DE LISBOA FACULDADE DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E BIOQUÍMICA DESENVOLVIMENTO DE NOVAS METODOLOGIAS ANALÍTICAS CONDUCENTES À MONITORIZAÇÃO DE POLUENTES ORGÂNICOS PRIORITÁRIOS EM MATRIZES AQUOSAS Nuno da Rosa Neng DOUTORAMENTO EM QUÍMICA (QUÍMICA ANALÍTICA) Dissertação orientada pelo Professor Doutor José Manuel Florêncio Nogueira 2011 Este trabalho recebeu o apoio da Fundação para a Ciência e Tecnologia através de uma Bolsa de Doutoramento (SFRH/BD/38660/2007). Aos meus Pais e irmão. Prefácio Prefácio Nos últimos anos, o desenvolvimento de novas metodologias que consigam conjugar a miniaturização com redução ou mesmo eliminação de solventes orgânicos tóxicos (“solventless”), para enriquecimento vestigial de compostos alvo em diversos tipos de matrizes, é um imperativo em química analítica. No entanto, se focarmos a atenção para os compostos mais polares, como são o caso de muitos dos poluentes orgânicos persistentes (POPs), algumas destas metodologias evidenciam grandes limitações analíticas. Neste contexto e face às necessidades observadas por parte dos laboratórios analíticos, surge o desafio para o desenvolvimento de métodos alternativos de enriquecimento prévio, combinados com técnicas cromatográficas ou hifenadas adequadas, capazes de rastrear e quantificar estes compostos, dando assim resposta à problemática da qualidade dos sistemas hídricos na sociedade com eventuais implicações para a saúde pública e ambiental. A presente dissertação intitulada "Desenvolvimento de Novas Metodologias Analíticas Conducentes à Monitorização de Poluentes Orgânicos Prioritários em Matrizes Aquosas", resulta do desenvolvimento de novas metodologias analíticas alternativas para a identificação e quantificação de diversas classes de POPs em matrizes aquosas de áreas de reconhecida importância. Neste sentido, é proposta uma abordagem analítica inovadora para enriquecimento vestigial de compostos com características mais polares, patenteada e designada por microextração adsortiva em barra (BAμE), tendo sido testada com grande eficácia em diversos sistemas modelo. Durante o desenvolvimento do presente trabalho foram submetidos dois pedidos de patente, efetuadas diversas publicações em revistas internacionais da especialidade com arbitragem científica, uma comunicação oral e mais de duas dezenas de comunicações em painel em encontros científicos nacionais e internacionais, como de seguida se refere: v Prefácio Patentes: N.R. Neng, J.M.F. Nogueira, INPI, Portugal, PPP20091000096389, 2009. N.R. Neng, A.S. Mestre, A.P. Carvalho, J.M.F. Nogueira, INPI, Portugal, PPP20091000011421, 2009. Artigos em revistas internacionais da especialidade com arbitragem científica: N.R. Neng, A.R.M. Silva, J.M.F. Nogueira; Adsorptive micro-extraction techniques – Novel analytical tools for trace levels of polar solutes in aqueous media, Journal of Chromatography A, 1217:47 (2010) 7303- 7310. N.R. Neng, J.M.F. Nogueira; Determination of short chan carbonyl compounds in drinking water matrices by bar adsorptive micro-extraction (BAµE) with in-situ derivatization, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 398:7-8 (2010) 3155-3163. N.R. Neng, A.S. Mestre, A.P. Carvalho, J.M.F. Nogueira; Powdered activated carbons as effective phases for bar adsorptive micro-extraction (BAµE) to monitor levels of triazinic herbicides in environmental water matrices, Talanta, 83:5 (2011) 1643-1649. N.R. Neng, A.S. Mestre, A.P. Carvalho, J.M.F. Nogueira; Cork-based activated carbons as supported adsorbent materials for trace level analysis of ibuprofen and clofibric acid in environmental and biological matrices, Journal of Chromatography A, 1218:37 (2011) 6263-6270. N.R. Neng, J.M.F. Nogueira; Development of a bar adsorptive micro- extraction - large volume injection – gas chromatography – mass spectrometric method for pharmaceuticals and personal care products in environmental water matrices, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2011 (in press). A.F.P. Gonçalves, N.R. Neng, A.S. Mestre, A.P. Carvalho, J.M.F. Nogueira; Development of a powdered activated carbon in bar adsorptive micro-extraction for heroin metabolites analysis, Journal of Chromatographic Science, 2011 (Aceite). vi Prefácio N.R. Neng, J.M.F. Nogueira; Determination of phenolic compounds in water matrices by bar adsorptive micro-extraction (BAµE) and HPLC-DAD analysis, 2011 (em preparação). R.C.P. Sequeiros, N.R. Neng, J.M.F. Nogueira; Development of a bar adsorptive micro-extraction – capillary electrophoresis method for phenolic acid in food matrices New Analytical approach for the determination of phenolic acids in food matrices, 2011 (em preparação). Comunicação oral em encontro científico nacional: 7º Encontro Nacional de Cromatografia, Porto 9-11 Janeiro 2012, Portugal: N.R. Neng, J.M.F. Nogueira; Bar adsorptive micro-extraction-large volume injection-gas chromatography-mass spectrometric method for pharmaceuticals and personal care products in environmental water matrices. Comunicações em painel em encontros científicos nacionais e internacionais: SPQ Analítica’07, 6º Encontro da Divisão de Química Analítica, Centro de Congressos do Instituto Superior Técnico, 29-30 Março 2007, Lisboa, Portugal: Nuno R. Neng, Ana S. Mestre, Ana P. Carvalho, José M. F. Nogueira; Desenvolvimento e Optimização de Novos Sistemas para Extracção Sorptiva em Barra de Agitação. 5º Encontro Nacional de Cromatografia, Campus de Santiago, Universidade de Aveiro, 10-12 Dezembro 2007, Aveiro, Portugal: Alexandra F. P. Gonçalves, Nuno R. Neng, José M. F. Nogueira; Application of Activated Carbon at Sorptive Extraction for Opiates Analysis. vii Prefácio 32nd International Symposium on Capillary Chromatography, Palazzo Del Congressi – Riva Del Garda, 26-30 Maio 2008, Itália: Nuno R. Neng, Ana S. Mestre, Ana P. Carvalho, José M. F. Nogueira; Novel Solid Materials for Bar Adsorptive Extraction (BAE). Alexandra F. P. Gonçalves, Nuno R. Neng, José M. F. Nogueira; Bar Adsorptive Extraction (BAE) – A New Approach for Opiates Analysis in Biological Samples. XXI Encontro Nacional da Sociedade Portuguesa de Química, Porto, 11- 13 Junho 2008, Portugal: Alexandra F. P. Gonçalves, Nuno R. Neng, José M. F. Nogueira; Extracção Adsorptiva em barra (BAE) – Novas aplicações para análise de opiáceos. Carbon 2009, Biarritz, 14-19 Junho 2009, França: N.R. Neng, A.S. Mestre, A.P. Carvalho, J.M.F. Nogueira; Powdered activated carbon as New adsorptive extraction materials to control levels of triazinic herbicides in water matrices. A.S. Mestre, N.R. Neng, J.M.F. Nogueira, A.P. Carvalho; Cork-based activated carbons as enrichment materials for analysis of ibuprofen and clofibric acid at trace levels in environmental matrices. Euroanalysis 15th, Innsbruck, 6-10 Setembro 2009, Áustria: N.R. Neng, J.M.F. Nogueira; New Analytical Strategies for the Determination of Disinfection By-Products in Drinking Water. 6º Encontro Nacional de Cromatografia, Funchal 14-16 Dezembro 2009, Portugal: R.C.P. Sequeiros, N.R. Neng, J.M.F. Nogueira; Aplicação de novas metodologias analíticas para determinação de compostos fenólicos em matrizes alimentares. N.R. Neng, J.M.F. Nogueira; Determinação de aldeídos e cetonas com origem na desinfecção da água para consumo humano por micro.extracção adsortiva em barra (BAµE). N.R. Neng, J.M.F. Nogueira; Micro.extracção adsortiva em barra (BAµE) – Uma metodologia inovadora para análise vestigial. viii
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