Avaliação de estratégias empregando NADES para o preparo de amostras de peixes visando à determinação de macroelementos por ICP-OES

dc.contributor.advisor1Nogueira, Ana Rita de Araújo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7034773971317045
dc.contributor.authorDuarte, Jeysse Fatima
dc.contributor.authorlatteshttps://lattes.cnpq.br/0553770466040410
dc.contributor.refereeSilva, Ana Beatriz Santos da
dc.contributor.refereeAmaral, Clarice Dias Britto do
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/5816161183502861
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/5612247812337113
dc.date.accessioned2026-06-23T18:00:36Z
dc.date.issued2026-04-27
dc.description.abstractEVALUATION OF STRATEGIES EMPLOYING NADES FOR THE PREPARATION OF FISH SAMPLES AIMING AT THE DETERMINATION OF MACROELEMENTS BY ICP-OES. The sample preparation step is crucial for obtaining consistent results in chemical analyses, since contamination and loss of some analytes can occur in this process. Conventional digestion methods employ strong acids, such as nitric acid, which promote matrix decomposition but are dangerous and generate significant waste. As an alternative to reduce these impacts, this work evaluated the use of green solvents, such as eutectics (DES/NADES). Deep eutectic solvents (DES) are formed by a hydrogen bond acceptor (HBA) and a hydrogen bond donor (HBD), resulting in a eutectic system with a lower melting point. Natural deep eutectic solvents (NADES) are composed of natural compounds, namely amino acids, organic acids, and sugars, and offer advantages such as lower toxicity, biodegradability, sustainability, and relatively simple preparation. The levels of Ca, K, Mg, Na, and P extracted from fish tissues were determined by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES), which exhibits good sensitivity and multi-element capability. Different organic acids (formic, malonic, and oxalic acids) were evaluated as hydrogen bond donors, and choline chloride was used as a hydrogen bond acceptor in a 1:1 ratio. Extraction was performed on fish tissue reference material (MR-agro E3002A) using a thermostatic bath and ultrasound, and the recovery (%) and relative standard deviation (RSD%) of the evaluated analytes were compared. Extractions performed in a thermostatic bath showed recoveries between 68% and 100% compared to the values described in the reference material and a relative standard deviation (RSD) < 18%. Subsequently, the influence of adding water to the composition of the eutectic solvents (1 to 4 mol H2O) was evaluated. Recoveries and relative standard deviations indicated that the NADES composed of choline chloride: formic acid: water (1:1:4) showed the best performance. An experimental design (Doehlert) was carried out to simultaneously optimize the extraction responses of the five analytes, considering extraction time and eutectic solvent volume, and to evaluate the multiple response (MR). The results obtained indicated that the optimized condition, with recoveries of 77–92% and RSD (%) of 0.1–18%, was: 90 min of extraction and 4 mL of NADES. Validation demonstrated adequate reliability of the developed method, and the evaluation using the AGREEprep metric resulted in a score of 0.48. Replacing traditional acid digestion with deep eutectic solvents, especially NADES, as a sample preparation step for fish tissue introduces a more sustainable, less toxic approach with lower waste generation, while maintaining nutrient extraction efficiency, reducing laboratory risks, simplifying preparation, and strengthening alignment with green chemistry practices.eng
dc.description.resumoAVALIAÇÃO DE ESTRATÉGIAS EMPREGANDO NADES PARA O PREPARO DE AMOSTRAS DE PEIXES VISANDO À DETERMINAÇÃO DE MACROELEMENTOS POR ICP-OES. A etapa de preparo de amostra é crucial para obter resultados coerentes nas análises químicas, pois é nesse processo que podem ocorrer contaminações e perdas de alguns analitos. Os métodos convencionais de digestão empregam ácidos fortes, como o ácido nítrico, que promovem a decomposição da matriz, porém são perigosos e geram resíduos significativos. Como alternativa, neste trabalho foi avaliado o uso de solventes verdes, como os eutéticos (DES/NADES). Os solventes eutéticos profundos (DES - Deep Eutectic Solvents), são formados por um receptor de ligação de hidrogênio (HBA) e um doador de ligação de hidrogênio (HBD), originando um sistema eutético que apresenta menor ponto de fusão. Os solventes eutéticos naturais profundos (NADES -Natural Deep Eutectic Solvents) são formados por compostos naturais, ou seja, formados por aminoácidos, ácidos orgânicos, açúcares e possuem vantagens como menor toxicidade, biodegradabilidade, sustentabilidade e preparo relativamente simples. Os teores de Ca, K, Mg, Na e P extraídos de tecidos de peixe foram determinados por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES), que apresenta boa sensibilidade e capacidade multielementar. Foram avaliados diferentes ácidos orgânicos como doadores de ligação de hidrogênio (ácido fórmico, malônico e oxálico) e cloreto de colina como receptor de ligação de hidrogênio, na proporção 1:1. A extração foi realizada em material de referência tecido de peixe (MR-agro E3002A), utilizando banho termostático e ultrassom, sendo comparadas a recuperação (%) e desvio padrão relativo (DPR %) dos analitos avaliados. As extrações realizadas em banho termostático apresentaram recuperações entre 68% e 100% em relação aos valores descritos no material de referência e DPR < 18%. Em seguida, foi avaliada a influência da adição de água na composição dos solventes eutéticos (1 a 4 mol de H2O). As recuperações e os desvios-padrão relativos indicaram que o NADES composto por cloreto de colina: ácido fórmico: água (1:1:4) apresentou melhor desempenho. Planejamento experimental (Doehlert) foi realizado considerando as variáveis tempo de extração, volume do solvente eutético e múltipla resposta (MR) para otimizar de maneira simultânea a resposta da extração dos cinco analitos. As respostas obtidas indicaram que a condição otimizada, com recuperações de 77 –92% e DPR (%) de 0,1-18% foi: 90 min de extração e 4 mL de NADES. A validação demonstrou adequada confiabilidade do método desenvolvido e a avaliação pela métrica AGREEprep resultou em pontuação de 0,48. A substituição da digestão ácida tradicional por solventes eutéticos profundos, especialmente os NADES, como etapa de preparo de amostras de tecidos de peixes, introduz uma abordagem mais sustentável, menos tóxica e com menor geração de resíduos, mantendo a eficiência na extração de nutrientes, reduzindo riscos laboratoriais, simplificando o preparo e fortalecendo o alinhamento com práticas de química verde.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.identifier.citationDUARTE, Jeysse Fatima. Avaliação de estratégias empregando NADES para o preparo de amostras de peixes visando à determinação de macroelementos por ICP-OES. 2026. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, Campus São Carlos, 2026. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/24263.*
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24263
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.centerCentro de Ciências Exatas e de Tecnologia - CCET
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQ
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectSolventes eutéticos profundospor
dc.subjectDeep eutectic solventseng
dc.subjectPreparo de amostraspor
dc.subjectSample preparationeng
dc.subjectQuímica verdepor
dc.subjectGreen chemistryeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::METODOS OTICOS DE ANALISE
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA
dc.subject.ods3. Saúde e Bem-Estar
dc.subject.ods6. Água Potável e Saneamento
dc.subject.ods12. Consumo e Produção Responsáveis
dc.subject.ods14. Vida na Água
dc.titleAvaliação de estratégias empregando NADES para o preparo de amostras de peixes visando à determinação de macroelementos por ICP-OESpor
dc.title.alternativeEvaluation of strategies employing NADES for the preparation of fish samples aiming at the determination of macroelements by ICP-OESeng
dc.typeDissertação

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