kelliton josé mendonça francisco

118 Pages·2017·4.03 MB·Portuguese

by  Kelliton Francisco

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
INSTITUTO DE QUÍMICA
Programa de Pós-Graduação em Química

KELLITON JOSÉ MENDONÇA FRANCISCO

Eletroforese com dupla detecção condutométrica
sem contato e espectrometria de massas

Versão Corrigida da Tese defendida

São Paulo
Data do Depósito na SPG:
15/09/2017

KELLITON JOSÉ MENDONÇA FRANCISCO

Eletroforese com dupla detecção condutométrica
sem contato e espectrometria de massas

Tese apresentada ao Instituto de Química da
Universidade de São Paulo para obtenção
do Título de Doutor em Química

Orientador: Prof. Dr. Claudimir Lucio do Lago

São Paulo
2017

AGRADECIMENTOS

Ao Professor Dr. Claudimir Lucio do Lago pela orientação, exemplo profissional,
compreensão e conversas no final do dia.
Aos professores Gutz e Lúcio pelo apoio e incentivo ao longo do projeto.
Aos meus pais Dirceu e Valéria pelo carinho, incentivos e apoio durante os momentos
difíceis.
À minha esposa Adriana pelo apoio, incentivo, compreensão e conversas que sempre
me ajudaram a refletir sobre as dificuldades do dia-a-dia.
Agradeço às minhas irmãs Cátia e Caroline por serem estas amigas de todos os
momentos e por nossas conversas.
À minha família, em especial aos meus avós José e Ivone por sempre serem exemplos
em perseverança nos momentos difíceis.
Ao Denis, Daniela e Wagner por suas ideias, sugestões e ajuda com o CE-MS no início
do projeto.
Ao Carlos pela ajuda com as impressoras 3D, pelo apoio e por nossas conversas sobre
assuntos diversos.
Aos amigos do LAIA que contribuíram direta e indiretamente com ideias, palavras de
incentivo, momentos de alegria e reflexão.
Aos amigos da EACH, Bruno, Francisco, Daniel, Lúcio, Luiz, Patrícia e Lilian pelos
momentos de conversa e descontração que ajudaram bastante a repor as energias
despendidas pelo stress no trabalho antes de me encaminhar para o IQ.
Agradeço a Deus por me acompanhar em todos os momentos, me guiando pelos
caminhos e dando o amparo necessário para suportar as dificuldades.
Ao suporte financeiro da FAPESP, auxílio à pesquisa 2012/06642-1.

“Existem aqueles que veem as coisas do jeito que
são e se perguntam: por quê? Sonho com as coisas
que nunca aconteceram e me pergunto: por que
não?”
(Robert Francis Kennedy)

RESUMO

Francisco, K. J. M., Eletroforese com dupla detecção condutométrica sem contato e
espectrometria de massas. 2017. 117p. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em
Química. Instituto de Química, Universidade de São Paulo, São Paulo.

A presente tese descreve o aprimoramento do acoplamento de eletroforese
capilar/espectrometria de massas com ionização por electrospray (CE-ESI-MS) (1) pelo
desenvolvimento de estratégias de controle de temperatura e posicionamento e (2) pela
inclusão de dois detectores condutométricos sem contato (C4Ds) ao capilar de separação
eletroforética de modo a se obter informações complementares àquelas fornecidas pelo MS.
Os primeiros aprimoramentos consistiram na introdução de uma plataforma móvel para o
CE e um módulo de refrigeração da porção externa do capilar. Com estes aprimoramentos,
foi possível realizar estudo de cinética de hidrólise de monoetilcarbonato (MEC) por CE-ESI-
MS, obtendo-se, pela primeira vez, o valor da energia de ativação de 99 ± 8 kJ mol-1.
Posteriormente, foi desenvolvida uma série de protótipos de cartuchos impressos 3D em
ABS, permitindo a introdução de até dois C4Ds. Além da inclusão dos detectores, a versão
aprimorada do cartucho permitiu um bom comportamento térmico da coluna, permitindo
que, tal como em sistemas CE-DAD, correntes eletroforéticas alcancem valores da ordem de
100 µA sem efeitos térmicos indesejados (o que não ocorre ao se utilizar o cartucho original
para CE-MS). As possibilidades do arranjo CE-(C4D)2-ESI-MS foram demonstradas pelo
desenvolvimento de métodos analíticos de separação para: (1) açúcares a pH 11,2; (2)
aminas biogênicas a pH 2,0 e (3) ácidos carboxílicos a pH 7,5. A compatibilização dos
eletroferogramas dos C4Ds ao longo do capilar e do ESI-MS no final do capilar foi conseguida
pela correção da escala de tempo. Assim, as informações obtidas com os vários detectores
podiam ser facilmente complementadas. Devido à baixa seletividade intrínseca do C4D, este
se mostra amplamente complementar ao ESI-MS, que é o sistema mais seletivo para CE
disponível na atualidade. Embora este último também seja altamente sensível, o C4D se
mostrou comparável ou até mais apropriado em alguns casos. Assim, esta combinação única
apresenta um grande potencial como ferramenta analítica.

Palavras-chave: Eletroforese Capilar, Espectrometria de Massas, Instrumentação
Analítica, Detecção Condutométrica sem Contato, Impressão 3D