Alvaro José dos Santos Neto.

O conceito de biorrefinaria tem sido aplicado a sistemas de tratamento de águas residuárias e de resíduos sólidos por vários grupos de pesquisa em todo o mundo. Muitos avanços têm sido obtidos principalmente com a aplicação da biotecnologia anaeróbia, com rendimentos e produtividades crescentes na produção de ácidos orgânicos, solventes, bioplásticos, hidrogênio e metano, entre outros produtos de interesse. O domínio crescente dos conceitos básicos associados ao processo global tem levado a propostas diversificadas para valoração dos despejos e resíduos predominantemente orgânicos. Os grupos associados para o desenvolvimento deste projeto trabalham conjuntamente há mais de uma década, sempre com foco nos fundamentos dos processos e, com esta proposta, buscam a consolidação deste conhecimento acumulado para testar a hipótese de que é possível a aplicação e consolidação do conceito de biorrefinaria ao processamento de águas residuárias e resíduos sólidos pela aplicação de tecnologia anaeróbia, aliada a processos físico-químicos e catalíticos. O objetivo geral do projeto temático é aprofundar o conhecimento sobre a aplicação de tecnologia anaeróbia, como unidade principal ou combinada com processos físico-químicos e com processos químicos catalíticos, para o processamento de águas residuárias e resíduos sólidos, subprodutos de processos industriais, para consolidação do conceito de biorrefinaria. Para isso, os grupos trabalharão de forma integrada para: (i) aplicar diferentes processos de transformação e de reatores anaeróbios, no tratamento de subprodutos e águas residuárias da agroindústria, com a finalidade de geração de bioenergia e obtenção de produtos de elevado valor agregado; (ii) valorar resíduos lignocelulósicos dentro do conceito de biorrefinaria por meio de codigestão, integração da liquefação hidrotérmica e digestão anaeróbia e conversão direta de derivados da biomassa lignocelulósica utilizando catalisadores heterogêneos bifuncionais; (iii) desenvolver e investigar catalisadores à base de metais não-nobres para a conversão direta de CH4 e CO2 a ácido acético e para a conversão de CH4 e CO2 a gás de síntese via DRM (dry reforming of methane); (iv) desenvolver modelos matemáticos para os processos anaeróbios presentes em biorrefinarias; (v) aplicar a metodologia de Análise de Ciclo de Vida (ACV) para a determinação do desempenho ambiental da biorrefinaria. Com isso, espera-se que a visão tradicional do saneamento seja superada, para que se consolide definitivamente a visão de recuperação de energia e materiais para a adequação ambiental dos efluentes e resíduos gerados.Detalhes: https://bvs.fapesp.br/pt/auxilios/112848/consolidacao-do-conceito-de-biorrefinaria-aplicado-ao-tratamento-biologico-de-aguas-residuarias-e-de/

No dia-a-dia o homem está exposto a uma grande quantidade de compostos químicos (essenciais e tóxicos), provenientes de exposição ambiental e/ou ocupacional, da dieta, do uso de medicamentos ou drogas de abuso que interagem entre si e com nosso organismo, direta ou indiretamente, promovendo reações simultâneas, dinâmicas e complexas de ataque e de defesa. Este processo promove a formação de inúmeras moléculas no organismo que sustentam íntima relação com a saúde de um indivíduo. Além disso, ao longo da vida, este processo pode ser modificado várias vezes, em decorrência da mudança de hábitos de vida (ex. estresse, dieta, fumo, sono alterado, ruído, atividade física, poluição), levando a condições de maior predisposição a determinadas patologias. Cabe ainda ressaltar que estas variáveis flutuantes (estilo de vida/dieta/poluição) podem abreviar um determinado efeito adverso para alguns indivíduos, por meio de variações genéticas (genoma). Consequentemente, os estudos populacionais que abordam as relações exposição (dose)-efeito para uma única ou poucas substâncias ou que não consideram a influência de variáveis relacionadas ao estilo de vida, sobre os efeitos, são bastante limitados. Neste sentido, o exposoma, definido como o conjunto global de exposições de origem externa (ex. dieta, suplementos, água, ar, medicamentos) e interna (ex. expressão de proteínas e metabólitos formados), deve apresentar uma relação muito mais forte com as condições de saúde e doença de um indivíduo (fenótipo). Assim, este projeto tem como principal objetivo utilizar estudos sistêmicos de associação ampla do exposoma (do inglês exposome-wide association study) em diversas populações brasileiras, para estabelecer perfis característicos associados à biomarcadores de efeito ou a desfechos definidos. Para isso, dados obtidos sobre a concentração de substâncias tóxicas e de nutrientes no organismo por meio de estudos de biomonitoramento humano, hábitos e estilos de vida (dieta, atividade física, estresse), perfis epigenômicos, proteômicos e metabolômicos, bem como de microbioma serão integrados com uso de ferramentas de mineração de dados (supervisionada ou não supervisionada). Assim, a presente proposta está dividida em 6 subprojetos que contemplam diferentes estudos populacionais: (i)-PREGNANT; (ii)-AMAZOMICS; (iii)-CARDIOGENES e (iv)-ObESE; (v)-MICROPEST; (vi)-METROPOLIS. Além de propiciar a constituição de uma rede de pesquisas na área de biomonitoramento humano e exposômica no Brasil, a proposta contribuirá para a formação de recursos humanos de alta qualidade. Já os resultados dos vários estudos propostos poderão evidenciar populações sob risco (exposição acentuada a contaminantes e deficiência de nutrientes) para ações de políticas públicas e estabelecer mecanismos moleculares, que podem ser usados para prevenir futuros agravos a saúde. Finalmente, com o constante desenvolvimento tecnológico e crescente uso de smartphones e de sistemas de point-of-care, novos aplicativos inteligentes para geração de dados individualizados de exposoma externo e sistemas de detecção miniaturizados de biomarcadores (exposoma interno), podem ser desenvolvidos, o que poderá estimular propostas de startups (futuros projetos PIPE-FAPESP). (AU)

Novas abordagens são necessárias para reduzir a emissão de contaminantes de preocupação emergente (CECs). Algumas fontes contribuem fortemente para tais emissões, o que direcionou o foco do PRESAGE no tratamento descentralizado de águas residuárias (WWT). Será realizada uma análise integrada do comportamento de micropoluentes orgânicos (OMPs), microrganismos e genes resistentes a antibióticos (ARMs / ARGs), patógenos e vírus. A contribuição de tal mistura complexa na ecotoxicidade do efluente final será avaliada. As tecnologias serão validadas em 4 unidades de demonstração tratando água preta e cinza, e efluentes de hospitais e uma indústria de antibióticos, em estreita colaboração com o setor industrial. Especialistas na área de tratamento de águas residuárias, microbiologia e ecotoxicologia irão cooperar fortemente e participar de um plano de mobilidade com foco em habilidades complementares.https://bvs.fapesp.br/pt/auxilios/109259/potencial-do-tratamento-descentralizado-de-aguas-residuarias-para-prevencao-da-disseminacao-de-resis/

Rede de Pesquisa em Metabolômica e Diagnóstico da Covid-19 (MeDiCo) USP/CAPES, aprovada no edital "Prevenção e combate a surtos, endemias, epidemias e pandemias", de seleção emergencial da CAPES. A equipe, que conta com seis laboratórios multidisciplinares, receberá pesquisadores do Brasil e do exterior que atuarão nas áreas de diagnóstico e marcadores moleculares para diferentes patologias.

O Brasil é líder mundial no consumo de agrotóxicos e os impactos na saúde humana devido à exposição ocupacional e ambiental em grupos de trabalhadores e populações rurais atingidas ainda é pouco conhecido. Os trabalhadores rurais possuem longas jornadas de trabalho e estão expostos a diversos fatores ambientais e ocupacionais que podem aumentar o risco de desenvolvimento de doenças como o câncer. Estima-se que de 2% a 8% dos cânceres em todo o mundo são em consequência da exposição ocupacional a substâncias carcinogênicas. Esses trabalhadores estão constantemente expostos a fatores que podem induzir danos no genoma humano, como a exposição a agrotóxicos e à radiação solar. Estas alterações gênicas podem alterar o funcionamento normal do ciclo celular e a sobrevivência celular. Sendo assim, este projeto visa avaliar os danos genotóxicos, a instabilidade genômica que podem levar ao potencial risco de câncer em trabalhadores rurais expostos aos agrotóxicos.. Para isto, serão utilizados biomarcadores genéticos, epigenéticos e tecnologias de análise em larga escala para o descobrimento de mecanismos moleculares envolvidos nas repostas frente a estes agentes carcinogênicos.

O Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Química Analítica de Alimentos: Segurança de Alimentos e Caracterização de Alimentos Funcionais (INCT-ALIM) tem como principal objetivo a instituição de uma rede de pesquisadores e laboratórios interessados no tema qualidade dos alimentos. O INCT-ALIM visa, principalmente, atender a demanda por soluções de vanguarda para o monitoramento de resíduos e contaminantes, assim como a avaliação de alimentos funcionais e nutracêuticos. Principais objetivos, todos na área de alimentos:(i) Desenvolver métodos analíticos para a determinação de resíduos e contaminantes;(ii) Avaliar os riscos da exposição a resíduos e contaminantes;(iii) Caracterizar compostos bioativos e nutracêuticos;(iv) Avaliar e caracterizar compostos voláteis e precursores;(v) Aplicar processos avançados de oxidação visando à mitigação de resíduos e contaminantes. A missão do INCT-ALIM é:Formac#807;a#771;o de Recursos Humanos.Transfere#770;ncia de Conhecimento para o Setor empresarial e/ou para o Setor Pu#769;blico.Transfere#770;ncia de Conhecimentos para a Sociedade.Divulgac#807;a#771;o cienti#769;fica e popularizac#807;a#771;o da cie#770;ncia.Internacionalizac#807;a#771;o.Detalhes: https://inct-alim.iqsc.usp.br/apresentacao-inct-alim/

Os sistemas de saneamento empregados atualmente implicam em desvalorização dos resíduos, perda de nutrientes, desperdício de água e emissão de cargas poluidoras residuais no meio ambiente. Sabe-se que o setor agrícola depende do uso de fertilizantes sintéticos para a produção global de alimentos, todavia, o setor tem sofrido grande pressão em razão crise hídrica e futura escassez fósforo. Aliado a isso, o novo conceito de saneamento visa a recuperação máxima de energia e recursos das águas residuárias, minimizando o uso de água potável e emissões de micropoluentes. Neste contexto, esse projeto visa o desenvolvimento e aperfeiçoamento de tecnologias de tratamento de esgoto sanitário que possibilitem a transição para uma economia circular e tragam benefícios ambientais, econômicos e sociais. Para isso, será avaliado um processo de tratamento composto por sistema anaeróbio e cultivo de microalgas. Além disso, será monitorada a qualidade do efluente final, produção de metano e biomassa algal. Será estudado o uso de coagulantes naturais para a separação da biomassa algal, por meio de coagulação/floculação. A biomassa algal resultante será avaliada quanto à sua qualidade como biofertilizante e viabilidade no cultivo de Amaranthus cruentus. A remoção de micropoluentes, metais pesados e patógenos humanos também será avaliada em todo o sistema para garantir uma qualidade de efluente final e biomassa algal adequados para reutilização. Finalmente, será realizada a análise de sustentabilidade do processo proposto, considerando os diferentes cenários para recuperação da biomassa de algas. Com o sistema de tratamento proposto serão fechados os ciclos de nutrientes, energia e água de forma sustentável, ao mesmo tempo em que produziremos um valioso produto de biomassa algal. (AU)

Processo:	18/01448-9
Linha de fomento:	Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início):	01 de julho de 2018
Vigência (Término):	30 de junho de 2019
Área do conhecimento:	Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
Pesquisador responsável:	Alvaro José dos Santos Neto
Beneficiário:	Alvaro José dos Santos Neto
Anfitrião:	Caroline Helen Johnson
Instituição-sede:	Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos, SP, Brasil
Local de pesquisa :	Yale University, Estados Unidos 
Vinculado ao auxílio:	17/02147-0 - Cromatografia líquida em uma gota e seu acoplamento com espectrometria de massas: estratégias instrumentais, desenvolvimento de materiais, automatização e aplicações analíticas, AP.TEM
Resumo

A metabolômica tem requerido a evolução de protocolos analíticos e de bioinformática. Os avanços nessa ciência demonstram aplicações que vão de microrganismos e plantas até problemas toxicológico/ambientais relacionados à exposição de humanos a contaminantes químicos. O sucesso de um experimento em metabolômica depende de planejamento, coleta da amostra, extração, análise do extrato, processamento dos dados e análise estatística, etapas que ainda requerem estudos. Nesta proposta, buscam-se avanços na análise de amostras biológicas por plataformas metabolômicas baseadas em LC-MS, bem como o desenvolvimento de análises de contaminantes químicos do ambiente nessas amostras, com aplicações em expossômica. Os conhecimentos do proponente em microextrações e LC-MS serão associados à especialização e plataformas em metabolômica e expossômica, do grupo de pesquisa no exterior, de maneira a buscar-se evolução nas análises de toxicantes e metabólitos endógenos e exógenos por abordagens alvo e não-alvo, em diversas amostras relacionadas à gravidez (tecidos da placenta, soro do cordão umbilical e materno). Por meio de um protocolo de comparação entre partos a termo e pré-termo, técnicas e métodos miniaturizados de análise serão investigados na determinação do intervalo dinâmico de concentração de metabólitos, xenobióticos selecionados e seus produtos de biotransformação. Além dos avanços analíticos em miniaturização aplicados a metabolômica, deve-se avaliar: (i) a variação dos perfis metabólicos entre os diferentes tecidos e localização da amostragem (e.g., lado fetal ou materno da placenta), (ii) se uma amostragem aleatória é efetiva na análise metabolômica da placenta e demais tecidos, (iii) a existência/identidade de marcadores metabólicos de partos prematuros. Finalmente, o estágio propiciará a expansão dos conhecimentos do proponente nas áreas emergentes de metabolômica e expossômica, em grupo criteriosamente selecionado, e com perspectiva de futuras colaborações e aplicações no grupo do proponente, nessa área e a partir de demanda já existente nesse sentido, contribuindo para o sucesso dos projetos do grupo no país.

A motivação principal dessa proposta centra-se no reconhecimento de que uma bem explorada associação de micro técnicas cobrindo o preparo da amostras, a cromatografia e a espectrometria de massas exibe potencialidades concretas para ganhos em qualidade analítica em conjunto com um respeito a preceitos da química verde. Assim, de maneira objetiva, são previstos avanços cobrindo desde aspectos fundamentais até aplicações a amostras reais de relevância envolvendo essa associação de micro técnicas de análise. Os seguintes tópicos serão destacados, em busca de uma concreta evolução nas ciências analíticas: i) a pesquisa de novos materiais, meios e estratégias aplicadas ao aumento do desempenho de micro extrações; ii) a inovação na automatização e associação das técnicas analíticas de preparo de amostras, cromatografia e espectrometria de massas; iii) a busca por novas colunas cromatográficas mais eficientes e robustas em micro e nano escalas e (v) a avaliação, desenvolvimento e aplicação do acoplamento das micro e nano colunas desenvolvidas com a espectrometria de massas para maior eficiência de ionização e capacidades de obtenção de níveis de detecção sem precedentes a partir do uso de quantidades limitadas de amostras complexas. No quesito das aplicações em química e áreas relacionadas, enfocaremos: i) aplicações biomédicas para a análise de marcadores endógenos e fármacos/drogas em fluidos biológicos; ii) aplicações ambientais no estudo da degradação de fármacos e outros compostos emergentes em biorreatores; iii) aplicações ecotoxicológicas para monitorar a absorção de toxicantes por pequenos organismos aquáticos, correlacionando a informação química com outras observações toxicológicas; iv) aplicações em segurança alimentar buscando-se métodos mais rápidos, eficientes e robustos para analitos e matrizes que apresentam severas dificuldades analíticas.

O grande desafio desse projeto de pesquisa é estabelecer as bases para aplicar o conceito de biorrefinaria a uma estação de tratamento biológico de águas residuárias, com geração de biocombustíveis e de produtos de alto valor agregado. Tal concepção se baseia no emprego de reatores anaeróbios como unidades principais da estação, principalmente pelo fato desse processo ter como produtos finais uma grande variedade de ácidos orgânicos e solventes na fase líquida, além de hidrogênio e metano na fase gasosa. Nessa nova abordagem, águas residárias predominantemente orgânicas são as matérias-primas do processo e a estação de tratamento, com seus equipamentos e reatores, constituem a rede de instalações para geração de produtos e subprodutos de alto valor agregado. Muitos desafios devem ser superados com essa nova concepção a começar pelas baixas concentrações de matéria orgânica encontradas em águas residuárias o que leva a geração de produtos também em baixas concentrações. A esse desafio se soma a complexidade da composição das águas residuárias, com variações temporais e espaciais. O uso de culturas microbianas mistas, embora seja uma grande vantagem para a biotecnologia anaeróbia, passa a ser um outro desafio para a concepção de biorrefinaria já que o controle do processo pode se tornar difícil. Para superar esses desafios, um grupo multidisciplinar de pesquisadores foi constituído com o objetivo de estabelecer os fundamentos de uma biorrefinaria alimentada com águas residuárias que gere energia e materiais de alto valor agregado além de cumprir com sua função principal de mitigação dos impactos ambientais de lançamento de despejos líquidos no ambiente.

A contaminação de águas residuais por fármacos é de reconhecida importância. Dentre eles, os antimicrobianos causam grande preocupação pelos impactos sobre o desenvolvimento de resistência bacteriana. Os efluentes industriais, urbanos, hospitalares e de fazendas que utilizam antimicrobianos com finalidades veterinárias são as principais fontes de contaminação. Adicionalmente, as formas convencionais de tratamento de esgoto têm mostrado-se pouco efetivas na remoção desses xenobióticos e poucos estudos avaliam detalhadamente formas alternativas para a degradação desses compostos, bem como as suas consequências. Nesse enfoque, a utilização de reatores anaeróbios de leito fixo tem mostrado bons resultados na remoção de contaminantes orgânicos de efluentes. Todavia, as abordagens utilizadas na "remoção" de contaminantes carecem de melhor caracterização, quanto à possível formação de intermediários que permaneçam ativos e potencialmente tóxicos. Nesse projeto tem-se também a preocupação com os aspectos ambientais da pesquisa, de maneira que se busca o desenvolvimento de estratégias modernas de análise. Diversas estratégias com o emprego de microextrações em fase líquida ou sólida podem ser desenvolvidas atualmente para águas residuais, enquanto o emprego de cromatografia líquida e de colunas com altíssima eficiência em análises rápidas também tem sido recomendado em Química Analítica Verde. Dessa forma, os objetivos desse projeto são a caracterização dos produtos de degradação de antimicrobianos selecionados, da classe das fluoroquinolonas, utilizando a degradação em reator biológico; e também o desenvolvimento de estratégias modernas para o preparo dessas amostras de águas contaminadas e submetidas às degradações, e as suas análises utilizando cromatografia líquida de alta eficiência e diferentes tecnologias de espectrometria de massas.

O principal objetivo da presente proposta é o desenvolvimento de novos materiais para micro técnicas de preparo de amostras as quais, após otimizadas e validadas de acordo com protocolos internacionais, serão empregadas na análise de amostras de relevância na área de segurança alimentar. Três tipos principais de materiais serão investigados: (1) polímeros molecularmente impressos (MIPs - "Molecularly Imprinted Polymers"), a serem empregados na análise de herbicidas da classe das triazinas e sulfoniluréia em amostras de milho, nos formatos "in-tube"-SPME, SBSE e MEPS; (2) grafeno como material sorvente para MEPS ("Micro Extraction in Packed Syringe") - cujo desempenho será comparado com o de sorventes disponíveis comercialmente na determinação de pesticidas em amostras de cana-de-açúcar; (3) sílica modificada com líquidos iônicos (ILs) para determinação de sulfonamidas em leite bovino, utilizando técnicas miniaturizadas e hifenadas a sistemas analíticos de separação como SPE "on-line" e "in tube"-SPME.Em cada caso, após a extração seletiva dos analitos de interesse através das micro técnicas descritas, os mesmos serão separados, identificados e quantificados através de técnicas cromatográficas acopladas à espectrometria de massas em tandem (MS/MS), disponíveis no laboratório proponente. Espera-se, com o desenvolvimento desses novos sorventes (MIPs, grafeno e ILs) e sua utilização nos formatos in-tube SPME, SBSE e MEPS, introduzir-se uma maior seletividade no processo de preparo de amostras para os analitos e matrizes descritos, implementando-se novas ferramentas de análise para a solução de problemas analíticos na área de segurança alimentar.

Este Projeto de Pesquisa é apresentado à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), como parte dos requisitos para a solicitação de Auxílio à Pesquisa - Regular. Estudará a possibilidade do reúso de esgoto doméstico tratado, contendo ainda resíduos de fármacos e interferentes endócrinos, em irrigação e aquicultura. Optar-se-á por um processo oxidativo avançado de baixo custo e elevada eficiência (foto-Fenton solar) para este propósito. Nesse processo, será usado um reator parabólico composto (CPC, Compound Parabolic Concentrator). Será desenvolvido e validado um método analítico para identificar e quantificar os micropoluentes, empregando-se SPE, GC-MS ou LC-MS; otimizada a degradação através de planejamentos experimentais (fatorial e composto central); e avaliada a inativação dos micropoluentes, baseando-se em testes ecotoxicológicos (Lactuca sativa, Allium cepa, Daphnia similis e Danio rerio), testes de atividade estrogênica (VTG e células MCF-7) e testes de atividade antimicrobiana (Enterococcus fæcalis, Escherichia coli, Pseudomonas æruginosa, Staphylococcus aureus e/ou Candida albicans). Como único material permanente, solicita-se um analisador de carbono Shimadzu TOC-LCPH. Espera-se que o tratamento proposto possibilite o reúso seguro de esgoto doméstico tratado em irrigação e aquicultura.

A contaminação de águas residuais por fármacos é de reconhecida importância. Dentre eles, os antimicrobianos causam grande preocupação pelos impactos sobre o desenvolvimento de resistência bacteriana. Os efluentes industriais, urbanos, hospitalares e de fazendas que utilizam antimicrobianos com finalidades veterinárias são as principais fontes de contaminação. Adicionalmente, as formas convencionais de tratamento de esgoto têm mostrado-se pouco efetivas na remoção desses xenobióticos e poucos estudos avaliam detalhadamente formas alternativas para a degradação desses compostos, bem como as suas consequências. Nesse enfoque, a utilização de reatores anaeróbios de leito fixo tem mostrado bons resultados na remoção de contaminantes orgânicos de efluentes. Todavia, as abordagens utilizadas na ?remoção? de contaminantes carecem de melhor caracterização, quanto à possível formação de intermediários que permaneçam ativos e potencialmente tóxicos. Nesse projeto tem-se também a preocupação com os aspectos ambientais da pesquisa, de maneira que se busca o desenvolvimento de estratégias modernas de análise. Diversas estratégias com o emprego de microextrações em fase líquida ou sólida podem ser desenvolvidas atualmente para águas residuais, enquanto o emprego de cromatografia líquida e de colunas com altíssima eficiência em análises rápidas também tem sido recomendado em Química Analítica Verde. Dessa forma, os objetivos desse projeto são a caracterização dos produtos de degradação de antimicrobianos selecionados, da classe das fluoroquinolonas, utilizando a degradação em reator biológico; e também o desenvolvimento de estratégias modernas para o preparo dessas amostras de águas contaminadas e submetidas às degradações, e as suas análises utilizando cromatografia líquida de alta eficiência e diferentes tecnologias de espectrometria de massas.

A contaminação de águas residuárias por fármacos é de reconhecida importância.
Dentre eles, os antibióticos causam grande preocupação pelos impactos sobre o
desenvolvimento de resistência bacteriana. Os efluentes industriais, urbanos,
hospitalares e de fazendas que utilizam antibióticos com finalidades veterinárias são as
principais fontes de contaminação. Adicionalmente, as formas convencionais de
tratamento de esgoto têm mostrado-se pouco efetivas na remoção desses xenobióticos e
poucos estudos avaliam detalhadamente formas alternativas para a degradação desses
compostos, bem como as suas consequências. Ao encontro dessas preocupações
ambientais, a Química Verde tem estimulado o desenvolvimento de estratégias
modernas de análise. No escopo da análise de fármacos em matrizes complexas têm
reconhecido destaque o desenvolvimento e a aplicação de técnicas miniaturizadas de
preparo de amostras e separação cromatográfica. Diversas estratégias com o emprego de
microextrações em fase líquida ou sólida podem ser desenvolvidas atualmente para
águas residuárias, enquanto o emprego de cromatografia líquida capilar e de colunas
com altíssima eficiência em análises rápidas também tem sido recomendado em
Química Analítica Verde. Dessa forma, os objetivos desse projeto são o
desenvolvimento de estratégias modernas para o preparo de amostras de águas
residuárias contendo antibióticos; a separação e detecção desses compostos ao nível de
traços por meio da cromatografia líquida capilar; e a aplicação dessas metodologias na
avaliação da degradação deles em reatores biológicos de leito fixo. Valor Financiado: R$ 263.425,65

Os objetivos desse projeto são a caracterização dos produtos de degradação de antimicrobianos selecionados da classe das fluoroquinolonas e sulfonamidas, utilizando degradação química in vitro e submetida à incubação em reator biológico; bem como o desenvolvimento de estratégias modernas para o preparo dessas amostras de águas contaminadas e submetidas às degradações, incluindo as suas análises utilizando cromatografia líquida de alta eficiência e diferentes tecnologias de espectrometria de massas.
Valor Financiado: R$ 19.342,00.

As análises farmacêuticas e toxicológicas, bem como outras aplicações bioanalíticas, muitas vezes requerem a investigação de compostos de interesse em baixas concentrações e em amostras complexas, ou seja, em meio a interferentes. Esse caso é muito comum, por exemplo, nas análises de matrizes biológicas. Análises de fármacos em fluidos biológicos ? antidepressivos e antineoplásicos, por exemplo, ? com finalidades de biomonitorização ou estudos farmacocinéticos contextualizam essa necessidade. Apesar do elevado estágio de evolução das técnicas de separação, o maior obstáculo/fator limitante em uma análise é a etapa do preparo de amostras. Nesse sentido, a modernização do preparo de amostras e da análise de toxicantes, fármacos e outros biocompostos de interesse em amostras complexas é essencial no âmbito farmacêutico, de maneira a garantir uma produtividade adequada. Dentre as técnicas analíticas utilizadas, são de destaque a cromatografia (líquida, gasosa e em fluido supercrítico), a eletroforese capilar e a forma híbrida chamada de eletrocromatografia, bem como o acoplamento dessas com a espectrometria de massas. No âmbito do preparo de amostras, especial atenção tem sido reservada às técnicas miniaturizadas, que consomem pequena quantidade de amostras e solventes. Idealmente, desejam-se técnicas rápidas, robustas, seguras, de fácil execução, em pequena escala, de baixo custo, e que permitam a integração desassistida entre o preparo de amostras e a análise propriamente dita. Adicionalmente, requer-se alto desempenho e qualidade nas análises, com adequada seletividade da extração e mantendo-se adequada precisão, exatidão e recuperação em relação às técnicas clássicas. Para suprir a demanda crescente pelo supracitado tipo de análise, pretende-se, sob a temática desse projeto, atuar no desenvolvimento de metodologias, tecnologias e estratégias com finalidades bioanalíticas, empregando-se técnicas de separação e preparo de amostras preferencialmente miniaturizadas. Par

Análises toxicológicas muitas vezes requerem a investigação de compostos de interesse em baixas concentrações e em amostras complexas, ou seja, em meio a interferentes. Apesar do elevado estágio de evolução das técnicas de separação, o maior obstáculo/fator limitante em uma análise é o preparo de amostras. Nesse sentido, a modernização da análise de toxicantes e fármacos em amostras complexas é essencial no âmbito farmacêutico, de maneira a garantir uma produtividade adequada. A cromatografia líquida com acoplamento de colunas (column switching), fazendo uso de meios seletivos de extração, é uma das formas de buscarem-se melhorias nesse tipo de análise. Dessa forma, o objetivo desse projeto é a implementação de um sistema com tais características para a análise integrada e automatizada de fármacos em fluidos biológicos ou matrizes ambientais, dispensando uma etapa prévia de preparo de amostras. Justifica-se o interesse nesse sistema porque ele permite: fácil manipulação das amostras, rapidez e robustez, automatismo, integração e miniaturização, operação em baixo custo/amostra, segurança ocupacional e ambiental com baixo consumo de
solventes, e melhorias na seletividade da extração; mantendo-se adequada de precisão, exatidão e recuperação. Ou seja, leva a alto desempenho e qualidade nas análises. Esse sistema será empregado no desenvolvimento de métodos para a análise de diversos fármacos e toxicantes atualmente estudados por outras técnicas no
laboratório, entre eles antidepressivos, ansiolíticos, anticonvulsivantes, antineoplásicos e drogas de abuso. Adicionalmente, novos meios de extração serão avaliados no sistema de acoplamento de colunas pretendendose aumento na seletividade e eficiência das análises. Valor Financiado: R$ 49.980,00.

MCT/FINEP/CT-INFRA - PROINFRA - 01/2008 UNIFALCAIM. AMPLIAÇÃO DA CENTRAL DE ANÁLISE INSTRUMENTAL MULTIDISCIPLINAR DA UNIFAL- MG (0336/09). Valor Financiado: R$ 683.836,00.

A qualidade e a credibilidade de um trabalho analítico se fundamentam nos cuidados com os quais o analista se cerca para produzir dados que expressem o valor real da medida obtida. Todavia, qualquer que seja a técnica de identificação/ quantificação escolhida, faz-se necessário o prévio tratamento da amostra biológica a fim de eliminar interferentes, isolar e pré-concentrar os analitos de interesse. Preparo de amostra num processo analítico tipicamente consiste na extração de componentes de interesse da matriz e o procedimento varia no grau de seletividade, velocidade e conveniência e sua otimização, para cada situação, é de importância relevante no procedimento analítico. As técnicas de extração e/ou pré-concentração permitem que a análise dos componentes de interesse se torne possível. A meta final é a obtenção de uma sub-fração da amostra original enriquecida com as substâncias de interesse analítico de forma que se obtenha uma separação cromatográfica livre de interferentes com detecção adequada e em tempo razoável de análise. A análise de fármacos e toxicantes, em diferentes matrizes, tem ampla aplicação em diferentes campos da pesquisa científica, básica e aplicada e, as técnicas mais comumente empregadas na extração e/ou pré-concentração dos analitos, presentes em fluidos biológicos, são: precipitação de proteínas, extração líquido-líquido (ELL), em fase sólida (SPE), e as recentes técnicas miniaturizadas: microextração em fase sólida (SPME) e microextração em fase líquida (LPME) e, o grupo proponente vem realizando pesquisas na área de preparo de amostras, aplicando várias dessas técnicas. Face ao exposto, essa proposta visa obter apoio para a compra de material de consumo, utilizado no desenvolvimento de projetos que contemplem técnicas de preparo de amostras, para a análise química (cromatográfica e/ou espectrofotométrica) de fármacos e/ou toxicantes, no Laboratório de Análises Toxicológicas da Unifal-MG (LAT/ UNIFAL-MG).
Valor Financiado: R$ 48.000,00

O projeto Melhoria da Infra-estrutura da Pós-graduação na Unifal-MG integra três programas de pós-graduação: em Ciências Farmacêuticas, em Ciências Fisiológicas e em Química, tem à frente a coordenação do Prof. Dr. Alexandre Giusti Paiva e conta com a colaboração dos pesquisadores integrantes dos grupos participantes dos três programas. Participam desta proposta 9 grupos de pesquisa, com 265 integrantes, sendo 56 pesquisadores doutores, 5 pesquisadores mestres, 5 pesquisadores bolsistas de Pós doutoramento, 32 mestrandos, 167 discentes da graduação. O Projeto foi destinado principalmente à aquisição de um cromatógrafo a gás acoplado a espectrômetro de massas (GC-MS), tendo como responsável o Prof. Dr. Álvaro José dos Santos Neto; à aquisição de um espectrômetro de abserção atômica, tendo como responsável o Prof. Dr. Pedro Orival Luccas e o Prof. Dr. César Ricardo Teixeira Tarley; e diversos equipamentos para os laboratórios da área de fisiologia e biologia, tendo como principal responsável o Prof. Dr. Alexandre Giusti Paiva.
Valor Financiado: R$ 497.000,00

O desenvolvimento comercial da cromatografia instrumental, ocorrido a partir da década de 50, permitiu a análise (qualitativa e quantitativa) de quantidades cada vez menores de analitos presentes em matrizes cada vez mais complexas.. Entretanto, os esforços iniciados particularmente na década de 80, visando uma miniaturização destes sistemas, e suas inúmeras vantagens, ainda não atingiram o grande público usuário. As grandes empresas produtoras de equipamentos ainda continuam oferecendo instrumentos muito similares aqueles existentes na década de 80, com pequenas adaptações, usualmente inadequadas.	A experiência do grupo proponente nos últimos 15 anos no desenvolvimento de cromatógrafos e acessórios (colunas, detectores, sistemas de dados), extratores para fluídos supercríticos e extração acelerada com solventes, microextração em fase sólida, e outros, sugere que a melhor alternativa para miniaturização de equipamentos para as técnicas de separação, para os próximos 30 anos, seria de dimensões e tecnologias intermediarias entre os sistemas ?macro?, populares no presente, e os sistemas baseados em ?microchips?, provável alternativa para um futuro mais distante.
Com base real na experiência envolvida com o desenvolvimento de vários equipamentos e acessórios para esta área, propõe-se neste projeto a conclusão da miniaturização de um cromatógrafo a gás em desenvolvimento; o desenvolvimento de um equipamento para micro-LC; o desenvolvimento de novos componentes, interfaces e acessórios para micro-LC, SPME e SBSE; e o desenvolvimento de novos sistemas de aquisição e tratamento de dados para cromatografia, assim como a aplicação dos mesmos na análise de várias amostras complexas tais como os de interesse ambiental (poluentes), saúde pública (fármacos em fluídos biológicos, quimioterápicos; e drogas de abuso), alimentos (pesticidas e bebidas) e combustíveis (com adulterantes).