Adsorventes de tio2 obtidos pelo método sol-gel para etapa de cleanup em preparo de amostras

Abstract

O presente trabalho descreve a síntese de materiais à base de TiO2 para utilização como adsorventes na etapa de cleanup por d-SPE do método de preparo de amostras QuEChERS, para análise cromatográfica acoplada à espectrometria de massa, de amostras contendo lipídeos. Os adsorventes foram sintetizados pelo método sol-gel a partir do precursor iso-propóxido de titânio (IV), modificado com a adição de diferentes compostos químicos, visando aumentar a capacidade de adsorção do material. Essa capacidade foi avaliada pela adsorção de ácido oleico em solvente orgânico, simulando o extrato obtido pelo método QuEChERS de uma amostra real. Verificou-se que os modificadores mono-, di- e trietanolamina aumentaram a capacidade de adsorção. A trietanolamina foi escolhida para otimizar a síntese de um adsorvente com maior eficiência de adsorção. A otimização foi realizada pelo delineamento de experimentos Doehlert, de dois fatores: temperatura e razão molar modificador/precursor. Foi obtida a equação e superfície de resposta para o sistema e a condição de máxima resposta calculada pelo modelo foi sintetizada e testada, resultando em um adsorvente de capacidade de adsorção de 0,05 mg de ácido oleico/mg adsorvente. O adsorvente otimizado foi aplicado em preparo de amostra QuEChERS de leite integral fortificado com quatro analitos (atrazina, DDE, DDD e DDT), em comparação com o adsorvente comercial PSA comumente utilizado. Os extratos foram analisados por GC-MS e LC-QToF-MS. Foi verificado que o adosrvente sintetizado apresenta desempenho semelhante ao PSA, pois nos extratos os mesmos compostos da matriz presentes em quantidade semelhante foram detectados, enquanto a recuperação aparente para os quatro analitos por GC-MS foram também semelhantes (99,9%, 86,4%, 108,8% e 144,1% para PSA e 98,2%, 84,6%, 110,3%, 148,8% para o adsorvente sintetizado). O adsorvente sintetizado foi empregado com sucesso como uma alternativa ao PSA para o preparo de amostras QuEChERS.

The present work describes the synthesis of TiO2-based materials for appliance as adsorbents in the d-SPE cleanup step of the QuEChERS sample preparation method, for chromatographic analysis coupled with mass spectrometry, of samples containing lipids. The adsorbents were synthesized by the sol-gel method using titanium (IV) isopropoxide as the precursor, modified with the addition of different chemical compounds aimed at increasing the adsorption capacity of the material. This capacity was evaluated by the adsorption of oleic acid in an organic solvent, simulating the extract obtained by the QuEChERS method from a real sample. It was found that the modifiers mono , di-, and triethanolamine increased the adsorption capacity. Triethanolamine was chosen to optimize the synthesis of an adsorbent with higher adsorption efficiency. Optimization was carried out by the Doehlert experimental design, with two factors: temperature and molar ratio of modifier/precursor. The equation and response surface for the system were obtained, and the condition for maximum response calculated by the model was synthesized and tested, resulting in an adsorbent with an adsorption capacity of 0.05 mg of oleic acid/mg of adsorbent. The optimized adsorbent was applied in the QuEChERS sample preparation of fortified whole milk with four analytes (atrazine, DDE, DDD, and DDT), compared to the commercially used PSA adsorbent. The extracts were analyzed by GC-MS and LC-QToF-MS. It was verified that the synthesized adsorbent exhibits performance similar to PSA, as the same matrix compounds present in similar quantities were detected in the extracts, while the apparent recovery for the four analytes by GC-MS was also similar. (99.9%, 86.4%, 108.8% e 144.1% for PSA e 98.2%, 84.6%, 110.3%, 148.8% for the synthesized adsorbent). The synthesized adsorbent was successfully employed as an alternative to PSA for QuEChERS sample preparation.