Desenvolvimento de fibras de microextração em fase sólida com suporte de níquel-titânio eletrodepositado com polipirrol e sua aplicação na determinação de haloanisóis em água e vinho por cromatografia a gás

Abstract

Neste estudo uma liga de NiTi foi utilizada como suporte da fase extratora da técnica de microextração em fase sólida (SPME) como substituto da tradicional e frágil sílica fundida, devido as suas notáveis características como memória de forma e superelasticidade. A liga de NiTi foi utilizada como suporte para eletrodeposição de polipirrol, que agiu como fase extratora. As condições de fabricação da fibra, tais como: tipo de dopante, potencial de eletrodeposição e quantidade de carga, foram otimizadas. A morfologia das diferentes fibras confeccionadas foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura, demonstrando que as variáveis avaliadas influenciam na rugosidade, organização das partículas de polipirrol sobre o suporte e na espessura do filme formado. Uma metodologia para determinação de haloanisóis em amostras de água e vinho foi desenvolvida, sendo a separação e detecção realizadas por cromatografia a gás com detector por captura de elétrons (GC-ECD) e GC acoplada ao detector de massas (GC-MS). As principais variáveis que influenciam a eficiência de extração foram otimizadas utilizando planejamento fatorial completo e matriz Doehlert. Alguns parâmetros de mérito foram obtidos com o método otimizado: coeficientes de correlação maiores que 0,996, desvio padrão relativo menores que 16%, exatidão na faixa de 77 a 125% e excelentes limites de detecção (1 a 6 ng L-1). A eficiência de extração da fibra proposta foi comparada com fibras comercialmente disponíveis em termos de limite de detecção e precisão, sendo obtidos excelentes resultados. Propôs-se também a utilização dos halofenóis em suas formas acetiladas como padrões internos para os respectivos haloanisóis, com o objetivo de se sobrepor a efeitos de matriz e facilitar a calibração do método para determinação desses compostos em vinho pela construção da curva de calibração em água. Os efeitos de matriz foram satisfatoriamente corrigidos pelo uso dos padrões internos. A fibra de NiTi eletrodepositado com polipirrol mostrou-se uma alternativa atraente ao uso de fibras comercialmente disponíveis, devido a sua maior robustez e facilidade de preparo.

In this work, a NiTi alloy was used as support for application in SPME as a substitute of the traditional and fragile fused silica core, due to its remarkable features such as shape memory and superelasticity. NiTi wire was used as substrate for electrodeposition of polypyrrole, which was the extraction phase in this case. Fabrication conditions were optimized, such as: type of counter ion, electrodeposition potential and charge quantity. Morphology of the different fabricated fibers was evaluated by scanning electron microscopy, demonstrating that the investigated variables affect rugosity, organization of polypyrrole particles on the NiTi substrate and film thickness. A method for determination of haloanisoles in water and wine samples was developed, being separation and detection performed by gas chromatography with electron capture detector and mass spectrometric detector. The main variables influencing extraction efficiency were optimized using full factorial design and Doehlert matrix. Analytical parameters of merit were obtained with the optimized method: correlation coefficient higher than 0.996, relative standard deviation lower than 16%, accuracy in the range of 77 to 125% and excellent detection limits in the range of 1 to 6 ng L-1. The efficiency of the proposed fiber was compared with commercially available SPME fibers with excellent results. The use of halophenols in their acetylated form as internal standards for the haloanisoles was proposed, aiming at overcoming matrix effects and facilitating method calibration by using aqueous standards. Matrix effects were satisfactorily overcome by using the internal standards. NiTi electrodeposited with polypyrrole has shown to be an attractive alternative to the use of commercially available SPME fibers, due to its higher robustness along with easy and inexpensive preparation.