Desenvolvimento de método analítico para determinação de indol em matrizes alimentícias empregando microextração em fase sólida e cromatografia gasosa

Abstract

Este trabalho visa desenvolver e validar um método analítico para a determinação de indol em diferentes matrizes, empregando microextração em fase sólida no modo headspace acoplada à cromatografia gasosa com detector de nitrogênio e fósforo (HS/SPME-GC/NPD). O método proposto representa uma alternativa sensível, seletiva e alinhada aos princípios da Química Analítica Verde para o monitoramento de indicadores de deterioração. O estudo envolveu inicialmente a otimização das condições cromatográficas no GC/NPD a fim de garantir adequada resolução e sensibilidade para o indol, seguido da otimização dos parâmetros de preparo da amostra por HS/SPME, incluindo seleção de fibra, força iônica, aplicação de ultrassom, temperatura e tempo de extração. A otimização multivariada permitiu definir a região experimental de com maior eficiência de extração, assegurando maior resposta analítica e reprodutibilidade do método. A validação do método revelou linearidade na faixa de 0,3 a 30 ng kg?¹, coeficiente de determinação 0,999, limite de detecção 0,073 ng kg?¹ e recuperações entre 95,2 e 111,3%. Os desvios padrão relativos para precisão intra e interdia foram menores que 30%, sendo considerados dentro dos limites aceitáveis para análise de resíduos. A aplicação do método nas amostras comerciais de pescados e bebidas fermentadas avaliados confirma a presença de indol em níveis compatíveis com os limites regulatórios, demonstrando a capacidade do método em atuar como ferramenta de controle de qualidade. A avaliação do caráter verde por meio da ferramenta AGREE indicou elevado grau de conformidade com os princípios da Química Analítica Verde, destacando a ausência de solventes orgânicos na etapa de extração, a redução na geração de resíduos e a maior segurança ocupacional. Os resultados obtidos comprovaram que o método proposto apresenta desempenho analítico adequado, sensibilidade compatível com as exigências regulatórias e perfil ambiental favorável, constituindo alternativa eficiente e sustentável para a determinação de indol em matrizes alimentícias.

Abstract: This dissertation develops and validates an analytical method for the determination of indole in different matrices using headspace solid-phase microextraction coupled to gas chromatography with a nitrogen?phosphorus detector (HS/SPME-GC/NPD), aiming to propose a sensitive, selective, and green alternative for monitoring spoilage indicators. The proposed method represents a sensitive and selective alternative aligned with the principles of Green Analytical Chemistry for the monitoring of spoilage indicators. The study initially involved the optimization of chromatographic conditions in GC/NPD to ensure adequate resolution and sensitivity for indole, followed by optimization of the HS/SPME sample preparation parameters, including fiber selection, ionic strength, ultrasound application, extraction temperature, and extraction time. Multivariate optimization allowed the definition of the experimental region with the highest extraction efficiency, ensuring improved analytical response and method reproducibility. Method validation revealed linearity in the range of 0.3 to 30 ng kg?¹, a determination coefficient of 0.999, a detection limit of 0.073 ng kg?¹, and recoveries ranging from 95.2 to 111.3%. Relative standard deviations for intra- and inter-day precision were lower than 30%, being considered within acceptable limits for residue analysis. The application of the method to commercial fish and fermented beverage samples confirmed the presence of indole at levels compatible with regulatory limits, demonstrating the method?s capability as a quality control tool. The greenness assessment performed using the AGREE tool indicated a high degree of compliance with the principles of Green Analytical Chemistry, highlighting the absence of organic solvents in the extraction step, reduced waste generation, and improved occupational safety. The obtained results demonstrated that the proposed method presents adequate analytical performance, sensitivity compatible with regulatory requirements, and a favorable environmental profile, constituting an efficient and sustainable alternative for the determination of indole in food matrices.