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Document Type: Dissertação
Title: Desenvolvimento, validação e aplicação de microextração em fase sólida e microextração em fase líquida para determinação de canabinóides em cabelo humano por cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massas no modo tandem
Other Titles: DEVELOPMENT, VALIDATION AND APPLICATION FOR A SOLID PHASE MICROEXTRACTION AND LIQUID PHASE MICROEXTRACTION FOR DETERMINATION OF HUMAN HAIR BY CANNABINOIDS IN GAS CHROMATOGRAPHY MASS SPECTROMETRY COUPLING METHOD IN TANDEM
Authors: Emídio, Elissandro Soares
Issue Date: 21-May-2010
Advisor: Dórea, Haroldo Silveira
Resumo : O consumo de drogas de abuso tem criado diversos problemas de ordem moral, social e econômica, além de não possuir fronteiras de classes sociais, educacionais e religiosas. A análise químico-toxicológica é um recurso indispensável para confirmar a exposição de pessoas a essas drogas. Dependendo da finalidade da análise, diversas matrizes biológicas podem ser utilizadas. Atualmente, o cabelo é reconhecido como uma das principais amostras biológicas para determinação de drogas, ao lado da urina e do sangue. A coleta de amostras de cabelo é um processo simples, não invasivo, sendo difícil sua adulteração. As técnicas baseadas na minituarização de extração têm ganhado um papel importante no cenário mundial frente às técnicas convencionais. Entre essas técnicas destacam-se a microextração em fase sólida (SPME) e a microextração em fase líquida (LPME). No presente trabalho, um método analítico foi desenvolvido para determinação de 9-tetraidrocanabinol (9- THC), canabidiol (CBD) e canabinol (CBN) em cabelo humano por microextração em fase sólida no modo headspace (HS-SPME) e microextração em fase líquida por fibra oca (HF-LPME) por cromatografia em fase gasosa e espectrometria de massas operando no modo tandem (GC-MS/MS). Na etapa de preparação da amostra, uma pequena massa de cabelo (10 mg) foi descontaminada com éter de petróleo (2 mL) por 10 minutos em ultra-som (3X), seguida de digestão alcalina (NaOH 1 mol L-1). Um planejamento univariado foi utilizado para o estudo das condições ótimas dos parâmetros de HS-SPME, tendo sido deferidos: pH (10), temperatura (90 ºC); massa de cabelo (10 mg); tempo de extração (40 min); tempo de dessorção (10 min); força iônica (Na2CO3); tempo de saturação (10 min) e fibra (PDMS). Para HF-LPME um planejamento fatorial fracionário foi empregado na triagem de algumas variáveis desta técnica seguido pelo planejamento composto central na avaliação dos valores ótimos das variáveis escolhidas: solvente de extração (acetato de butila), pH da fase doadora (14), velocidade de agitação (600 rpm), tempo de extração (20 min), força iônica (6,8 % m/v) e volume da fase aceptora (20 μL). Os métodos foram submetidos ao processo de validação demonstrando boa linearidade, com coeficientes de determinação (R2) acima de 0,994. A precisão foi determinada a partir dos limites inferior e superior da faixa linear apresentando valores de RSD entre 6,6 e 16,4% para HS-SPME e 4,4-13,7 % para HF-LPME. Recuperações absolutas foram de 1,1 a 8,7 % (HS-SPME) e 4,4 a 8,9 % (HF-LPME). Os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) foram de 7 a 62 pg mg-1 e 0,5 a 20 pg mg-1 para HS-SPME e HFLPME, respectivamente. O 9-THC apresentou valores de limites de quantificação para os dois métodos abaixo do valor de cut-off (LQ ≤ 100 pg mg-1). Finalmente, os métodos desenvolvidos e validados foram aplicados na determinação de CBD, 9- THC e CBN em amostras de cabelo de pacientes de centro de reabilitação de dependentes químicos. As concentrações dos canabinóides nas amostras variaram do limite de detecção a 18 pg mg-1 para CBD, do limite de detecção a 232 pg mg-1 para 9-THC e 9-300 pg mg-1 para CBN, demonstram a aplicabilidade do método em estudos de monitorização.
Abstract: The drug abuse has created several problems, moral, social and economical, and does not have borders of social class, educational and religious. The chemicaltoxicological analysis is an indispensable resource to confirm the exposure of humans to these drugs. Depending on the purpose of analysis, various biological matrices can be used. Nowadays, hair is being recognized as a third fundamental biological sample for drug testing besides urine and blood. The collection of hair samples is simple, noninvasive being difficult its adulteration. The techniques based on the miniaturization of extraction have gained an important role on the world stage in relation to conventional techniques. Among these techniques, stand out to solid phase microextraction (SPME) and liquid phase microextraction (LPME). In this work, a analytical method was developed for determination of 9- tetrahydrocannabinol (9-THC), cannabidiol (CBD) and cannabinol (CBN) in human hair by headspace solid-phase microextraction (SPME) and hollow fiber liquid-phase microextraction (HF-LPME) using gas chromatography coupled to mass spectrometry, operating in tandem mode (GC-MS/MS). Initially, in step sample preparation, a small mass of hair (10 mg) was decontaminated with petroleum ether (2 mL) for 10 minutes of ultrasound application (3 times) followed by alkaline digestion (NaOH 1 M). A univariate design was used for the determination the better condictions of the parameters of HS-SPME: pH (10), temperature (90 °C), mass of hair (10 mg), extraction time (40 min), desorption time (10 min), ionic strength (Na2CO3), saturation time (10 min) and fiber (PDMS). For HF-LPME a fractional factorial design was used in the screening of some variables of this technique followed by central composite design in the evaluation of optimal values of variables. The variables assessed and the optimum values of these were: extraction solvent (butyl acetate), donor phase pH (14), agitation speed (600 rpm), extraction time (20 min), ionic strength (6.8 % m/v) and acceptor phase volume (20 μL). The methods were submitted to the validation process showed good linearity with coefficient of determination (R2) above 0.994. Precision was determined using two different concentrations (upper and lower limits of the linear range) and RSD values were between 6.6 and 16.4 % for HS-SPME and 4.4-13.7% for HF-LPME. Absolute recoveries were in the range 1.1 to 8.7 % (HS-SPME) and 4.4 to 8.9 % (HF-LPME). The limits of detection and quantification ranged between 7-62 pg mg-1 and from 0.0005-0.020 ng mg-1 to HS-LPME and HF-LPME, respectively. The 9-THC showed values of limits of quantification for both methods below the cut-off (LQ ≤ 100 pg mg-1). Finally, the methods developed and validated were applied in determining CBD, 9-THC and CBN in hair samples of patients from a center of rehabilitation for drug addicts. The concentrations were in the range of LD-0.018 ng mg-1 for CBD, LD-232 pg mg-1 for 9-THC and 9-300 pg mg-1 for CBN show the applicability of the method in monitoring studies. The concentration of cannabinoids in the samples ranged from limit of detection to 18 pg mg-1 for CBD, limit of detection to 232 pg mg -1 for 9-THC and 9 to 300 pg mg-1 to CBN demonstrate the applicability of the method in monitoring studies.
Keywords: Canabinóides
Cabelo
Microextração em fase sólida
Microextração em fase líquida
Cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrometria de massas
Cannabinoids
Hair
Solid-phase microextraction
Hollow fiber liquidphase microextraction
Gas chromatography−
Tandem mass spectrometry
Subject CNPQ: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Language: por
Country: BR
Publisher / Institution : Universidade Federal de Sergipe
Institution: UFS
Program Affiliation: Pós-Graduação em Química
Citation: EMÍDIO, Elissandro Soares. Desenvolvimento, validação e aplicação de microextração em fase sólida e microextração em fase líquida para determinação de canabinóides em cabelo humano por cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massas no modo tandem. 2010. 144 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2010.
Rights: Acesso Aberto
URI: https://ri.ufs.br/handle/riufs/6060
Appears in Collections:Mestrado em Química

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