Toxicologia laboratorial (questões para estudo)

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CURSO DE TOXICOLOGIA LABORATORIAL
Módulo I – Questões para estudo
1 – O que é efeito adverso? Exemplifique.
O efeito adverso pode ser definido como uma alteração indesejável ou nociva após exposição a substâncias tóxicas ou potencialmente tóxicas, que podem ser exemplificadas como: variação no peso corpóreo, alteração anatomopatológicas, entre outras.
2 - Quais fatores relacionados ao organismo influem na toxicidade? 
Espécie, fatores genéticos, linhagem, fatores imunológicos, dieta, estado nutricional, estado hormonal, estado emocional, estado patológico, idade, peso corpóreo, sexo.
3 – Que princípios devem ser seguidos na realização de testes toxicológicos em animais?
Na realização de testes toxicológicos em animais, dois princípios devem ser seguidos: os efeitos produzidos pelo composto nos animais de laboratório devem ocorrer também no homem; e a exposição de animais de experimentação à altas doses de uma agente tóxico é um método válido e necessário para a descoberta dos efeitos danosos ao homem, já que esses testes são realizados para caracterizar que tipo de efeito uma substância produz em um organismo vivo e assim mostrar como precaver ou tratar uma intoxicação.
4 – Em quanto tempo o teste de toxicidade crônica pode variar quando aplicado em roedores?
Nesse caso, o período de exposição é de 2 anos (quase toda a vida do animal).
5 – Qual é a maior problemática na extrapolação dos dados de animais para o homem?
A maior problemática na extrapolação dos dados de animais para o homem é a conversão de uma espécie a outra, pois na maior parte das substâncias químicas a ocorrência da intoxicação é similar no homem e outros mamíferos, por isso os sinais de intoxicação são semelhantes. Porém, são mais comuns as diferenças quantitativas na resposta tóxica do que as qualitativas.
6 – Quais são os métodos analíticos mais utilizados nos dias de hoje?
São os cromatográficos, os espectroscópicos (de ressonância magnética nuclear, fotoacústica, de emissão de UV, etc), gravimetria, etc.
7 – Que técnica analítica é usada para identificar propriedades químicas e estruturais de moléculas e biomoléculas? Por quê? 
Espectrometria de massa, pois detecta compostos em quantidades muito pequenas (como 10-15g e para composto de massa de 1000 Dalton).
Obs.: Unidade de massa atômica ou Dalton: é uma unidade de massa utilizada principalmente para exprimir a massa de átomos e moléculas. É a menor unidade de massa utilizada para expressar as massas atômicas e massas moleculares. Equivale a 1/12 da massa do núcleo do Carbono-12.
8 – Porque a técnica de CCD é tida como referência em muitos laboratórios?
A cromatografia de camada delgada é uma técnica de referência porque não necessita de equipamentos caros e é confiável, pois permite a separação eficaz de compostos, tornando esse método útil na caracterização e a quantificação de compostos químicos (que pode ser realizado utilizando técnica visual sob luz UV ou densitometria).
9 – Que dispositivos fazem a conversão de informações não elétricas para elétricas?
Os dispositivos fazem a conversão de informações não elétricas para elétricas são denominados transdutores (fotomultiplicadores, fotodetectores eletrônicos, etc) e o sensor faz parte dos dispositivos utilizados para monitorar substâncias químicas específicas de modo contínuo e reversível (eletrodos íon-seletivos, sensores de fibra ótica, entre outros).
10 – Porque é necessário conhecer as concentrações dos padrões que serão usados na curva de calibração?
Para se obter uma resposta confiável e sem interferências.
Módulo II – Questões para estudo
1 – De quantas maneiras os componentes de um circuito podem se ligar? Descreva-as.
Podem se ligar de duas maneiras: em paralelo (quando a diferença de potencial entre todos os pontos terminais de seus elementos se mantém constante) e em série (quando a intensidade de corrente que circula entre seus elementos é a mesma).
2 – Porque os amplificadores operacionais são importantes?
São fundamentais para o bom funcionamento de diversos equipamentos usados nas análises químicas, pois são usados em computadores analógicos para executar operações matemáticas, e também para medidas precisas de voltagem, corrente e resistência, que fazem parte de variáveis medidas por transdutores utilizados em instrumentos químicos.
3 – O que é um transdutor?
É um dispositivo que transforma um tipo de energia em outro tipo de energia, utilizando um elemento sensor que recebe os dados e os transforma. Por exemplo, o sensor pode traduzir informação não elétrica (velocidade, temperatura, pH) em informação elétrica (corrente, tensão, resistência).
4 – De que forma os equipamentos analíticos são utilizados nos dias de hoje?
Devido à demanda e a necessidade de resultados em menor tempo e com confiabilidade, a conexão de instrumentos analíticos ao microcomputador é nos dias de hoje comum em muitos laboratórios de análise ou de pesquisa. Estes equipamentos são usados para controle, aquisição, processamento dos dados analíticos e armazenamento desses dados. Assim, são geralmente usados de 3 formas:
- O analista transfere para o computador os dados coletados e então são processados e se obtêm os resultados;
- É feita uma comunicação direta do equipamento analítico com o computador a partir de um instrumento eletrônico, onde seu sinal é formatado, digitalizado e armazenado;
- Um microprocessador ou computador está embutido no equipamento analítico, e o analista dirige suas operações via computador utilizando-se de um conjunto de softwares (que em geral é adquirido com o equipamento analítico), desse modo os dados gerados pelo equipamento são transferidos em tempo real para o computador.
5 – Quais são os tipos de ruídos em análises instrumentais? Descreva-os.
As medidas analíticas são constituídas por dois componentes: o sinal (que carrega a informação sobre o analito de interesse) e o ruído (que é a informação indesejada, que diminui a exatidão e precisão de uma análise e também estabelece o limite da quantidade do analito que pode ser detectada). Pode ser:
- Ruído químico: é originado de inúmeras variáveis químicas ou físico-químicas (temperatura, pressão, umidade, contaminantes, luz, vibração, etc).
- Ruído instrumental: está associado a cada componente de um instrumento (fonte, transdutor de entrada, aos elementos que processam os sinais e transdutor de saída).
6 – Descreva o princípio básico da espectroscopia de absorção atômica.
O princípio básico se baseia no fato de um grande número de átomos do metal na fase gasosa não sofrer excitação, permanecendo no estado fundamental. Esses átomos são capazes de absorver energia radiante em um determinado comprimento de onda, que geralmente é o comprimento de onda da radiação que esses átomos emitiriam se fossem excitados a partir do seu estado fundamental. Os átomos livres em estado estável absorvem luz a certo comprimento de onda e essa absorção é específica de cada elemento, nenhum outro elemento absorve este comprimento de onda.
7 – Quais as principais classes e tipos de métodos espectroquímicos?
- Emissão, por emissão atômica;
- Luminescência, por fluorescência, fosforescência e quimiluminescência atômica e molecular;
- Espalhamento, por espalhamento Raman e turbidimetria;
- Absorção, por absorção molecular e atômica.
8 – Quais métodos são usados na análise de elementos metálicos?
- Espectroscopia de absorção atômica, para análise de traços de metal de amostras biológicas, farmacêuticas, etc. 
- A fluorescência atômica é uma técnica utilizada para a análise de traços de metais em água do mar, substâncias biológicas e amostras agrícolas. 
9 – Que instrumento é utilizado na análise toxicológica para identificação de uso abusivo de drogas? Por quê? 
Por ser muito sensível, o espectrômetro de massa atômica (ou espectrômetro de massa) é usado na análise de substâncias em baixa concentração (casos de doping, controle de alimentos e medicamentos, contaminação ambiental, uso de drogas e outras).
10 – Em que método ocorre em alta pressão, colisões ereações íon-molécula com o próprio gás reagente, formando íons secundários?
Método de ionização química, onde os íons são produzidos por meio da reação da molécula de interesse com um gás reacional, produzido por meio do bombardeamento de elétrons.
Módulo III – Questões para estudo
1 – Como a quimiluminescência é produzida?
A quimiluminescência também utiliza medições quantitativas da emissão óptica da espécie química excitada para que seja possível determinar a concentração do analito. Em geral, é a emissão de moléculas energizadas (não somente de átomos excitados).
2 – Defina fotoluminescência e fluorescência.
A fotoluminescência é a emissão de radiação eletromagnética (fótons) de uma material, após este ter sido submetido a uma excitação luminosa. A frequência do fóton emitido pela amostra se relaciona com o material que a compõe, pois é resultante de uma transição eletrônica.
A fluorescência é conhecida pelo processo de emissão envolvendo estados eletrônicos de mesma multiplicidade de spins e a fosforescência pelo que envolve estados de multiplicidades de spins diferentes.
(Obs.: O elétron produz um campo magnético quando gira. Esse movimento de rotação é chamado de spin e pode ocorrer nos dois sentidos – horário e anti-horário). 
3 – O que é um excímetro?
Excímetro é uma denominação utilizada para designar complexos moleculares envolvendo duas moléculas do mesmo tipo, que se formam apenas no estado eletrônico excitado.
4 – Quantos e quais são os tipos de instrumentos utilizados para medir absorção infravermelha?
São quatro: espectrofotômetros dispersivos para medições qualitativas, instrumentos de transformadas de Fourier para medições qualitativas e quantitativas, fotômetros não dispersivos para determinação quantitativa de espécies orgânicas na atmosfera e fotômetros de refletância para análise de sólidos.
5 – Que técnica é utilizada para estudar o corpo humano de forma não destrutiva? E em que são baseadas suas medidas de absorção?
Ressonância magnética por imagem (RMI): os dados da excitação pulsada de radiofrequência de objetos sólidos ou semissólidos são submetidos à transformada de Fourier e convertidos em imagens tridimensionais do interior do objeto.
6 – Quais os tipos de RMN e quais suas aplicações?
Podem ser de dois tipos: de onda contínua (CW) e de pulso ou transformada de Fourier (TF-RMN). Ultimamente, a tecnologia RMN tem sido aplicada em diversos campos da biologia, engenharia, controle de qualidade industrial e medicina.
7 – Por quantas partes é constituído um espectrômetro de massas?
É constituído por 4 partes básicas: um sistema de manipulação para introduzir a amostra no equipamento; uma fonte de íon, onde é produzido um feixe de partículas proveniente da amostra; um analisador que separa partículas de acordo com a massa; um detector, no qual os íons separados são recolhidos e caracterizados.
8 – Na análise de superfícies, que tipos de espectroscopia eletrônica são encontrados?
- Espectroscopia fotoeletrônica de raios X
- Espectroscopia eletrônica Auger
- Espectroscopia fotoeletrônica ultravioleta.
9 – Defina espectrometria de massa de íons (SIMS).
É o método mais desenvolvido na análise de superfícies e é utilizado tanto para determinação de composições atômicas como moleculares de superfícies sólidas.
10 – Para que a microscopia eletrônica é utilizada?
É utilizada em muitos campos de estudo, como a química, ciências dos materiais, geologia e biologia, onde é preciso um conhecimento detalhado da natureza física das superfícies de um sólido. 
Módulo IV – Questões para estudo
1 – Que métodos podem ser utilizados na cromatografia líquida?
Na cromatografia líquida a fase móvel é líquida e os métodos utilizados podem ser:
- líquido-líquido ou de partição, onde o líquido é adsorvido em um sólido com a partição entre os líquidos de forma imiscível.
- fase líquida-ligado, onde as espécies orgânicas estão ligada a uma superfície sólida, com partição entre líquidos e superfície ligada.
- líquido-sólido ou adsorção com a fase estacionário sólido e equilibrado por adsorção.
- troca iônica com a fase estacionária com resina de troca iônica equiçibrada pela troca iônica e por exclusão de tamanho, onde a fase estacionária utiliza líquido em interstícios de sólido polimérico, equilibrada por partição ou filtração.
2 – Quais as variáveis que podem afetar a eficiência de uma coluna cromatográfica?
- Coeficiente de difusão (fase móvel) *
- Coeficiente de difusão (fase estacionária) *
- Diâmetro da partícula (fase estacionária)
- Espessura da camada de líquido que recobre a fase estacionária
- Fator de retenção
- Velocidade linear (fase móvel)
Obs.: *com o aumento da temperatura e com a diminuição da viscosidade estas variáveis podem aumentar.
3 – As soluções padrões são usadas com que propósito nas análises cromatográficas quantitativas?
A cromatografia é usada para obtenção de dados qualitativos e quantitativos e é uma ferramenta importante de reconhecimento da presença ou ausência de componentes de misturas com número limitado de espécies possíveis e com identidades conhecidas.
O método mais usado em análises cromatográficas quantitativas utiliza uma série de soluções-padrão de composições próximas da solução desconhecida, o que pode acarretar o erro na análise por incertezas no volume da amostra, por exemplo. Portanto, para obtenção de uma maior precisão em cromatografia quantitativa a utilização de padrões internos é uma maneira de evitar incertezas introduzidas na injeção da amostra. Na utilização de padrão interno, uma pequena quantidade da amostra padrão é introduzida na amostra a ser analisada e em cada padrão, e a razão entre as áreas do pico analito e do pico padrão interno é tido como parâmetro analítico. A largura do pico representa uma boa medida da eficiência da coluna o que permite uma comparação entre colunas.
4 – Que detector se baseia na condutividade térmica e que espécies o mesmo detecta?
Os detectores de condutividade térmica foram os primeiros detectores usados na cromatografia gasosa e se baseiam na variação de condutividade térmica de uma corrente gasosa que transporta as moléculas do analito. É um detector simples, com uma grande faixa dinâmica linear, detecta espécies orgânicas e inorgânicas (não destrói a amostra), porém é menos sensível. Os detectores termoiônicos são utilizados para determinação de compostos que contenham fósforo e nitrogênio em amostras ambientais (pesticidas fosforados e policlorados).
5 – Quais os tipos de colunas para cromatografia gasosa? Descreva cada tipo.
As colunas podem ser do tipo tubulares abertas ou capilares e empacotadas. As tubulares podem ser abertas com paredes revestidas, que são tubos capilares recobertos com uma fina camada de fase estacionária ou abertas com suporte recoberto com a superfície interna do capilar coberta por um filme fino de um material suporte. No tipo empacotadas, os tubos são empacotados com fase estacionária de material uniforme, finamente dividida ou com suporte sólido recoberta com uma fina camada de fase líquida estacionária. O suporte sólido de uma coluna empacotada tem como papel manter a fase estacionária líquida no lugar para que uma área suficientemente grande seja exposta à fase móvel.
6 – Ao acoplar um equipamento de cromatografia gasosa a um espectrômetro, quais são as vantagens obtidas?
Quando acoplados a espectrômetros de massa, é possível identificar centenas de componentes que constituem sistemas naturais e biológicos (por exemplo, podem caracterizar componentes que dão sabor aos alimentos, identificar poluentes na água, diagnósticos médicos baseados em compostos do ar expirado, etc) ou identificar e separar os componentes de misturas complexas.
7 – Em que tipo de cromatografia a mistura de solventes deve ser realizada para líquidos miscíveis?
Cromatografia líquida de alta eficiência, que é um método sensível capaz de determinações quantitativas, adequado para separação de espécies não-voláteis, espécies termicamente frágeis e por ser aplicável a diversas substâncias deinteresse para a indústria, medicina, ciência, etc. os materiais que podem ser avaliados por esse método são diversos (proteínas, ácidos nucleicos, hidrocarbonetos, drogas, pesticidas, antibióticos, várias substâncias inorgânicas.
8 – Qual a importância do sistema de bombeamento de cromatografia líquida de alta eficiência?
A vazão do solvente é muito importante na cromatografia líquida e deverá ser estável para não afetar a separação dos componentes na coluna. A maneira como a amostra é injetada no sistema de injeção do equipamento é um fator limitante na precisão das medidas, pois nem sempre a reprodutibilidade de uma amostra introduzida na coluna é possível.
9 – Na cromatografia líquida de alta eficiência as fases estacionárias são compostas por que tipo de material?
As fases estacionárias (material que preenche as colunas) são compostas por dois tipos: pelicular (composta por leitos de polímero de vidro não-poroso, esférico, com diâmetro da ordem de 30 a 40 µm) ou de partícula não porosa (composta por micropartículas porosas com diâmetros entre 3 e 10 µm, constituída por sílica, alumina, resina sintética de poliestireno-divinil-benzeno ou de resina de troca iônica).
10 – Em que se baseiam os detectores eletroquímicos?
Esses detectores se baseiam na amperometria, polarografia, coulometria e condutometria. São muito sensíveis, de simples operação e com alta aplicabilidade, pois podem detectar inúmeros grupos funcionais, como hidrocarbonetos, ésteres, aldeídos, aminas, hidroxilas aromáticas, halogênios, entre outros.
11 – Descreva a importância de um termonebulizador.
O termonebulizador é ao mesmo tempo uma interface e uma fonte de ionização: o efluente total da coluna é introduzido no detector de forma direta e o líquido é vaporizado à medida que passa por um tubo capilar aquecido de aço inoxidável, formando um jato de aerossol de moléculas do solvente e do analito. Este analito é ionizado por um mecanismo de troca de carga com um sal que é incorporado ao eluente.
12 – Quais as aplicações da cromatografia de partição?
A cromatografia de partição é aplicada em diversos campos como bioquímico (aminoácido, proteínas, lipídios), clínica médica (acido de bílis, metabólito de drogas, estrógenos), farmacêutico (antibióticos, esteroides), produtos alimentícios (antioxidantes, aditivos), produtos químicos (corantes industriais, surfactantes), poluentes (pesticidas, herbicidas) e química forense (drogas tóxicas, venenos, narcóticos).
13 – Em que método as separações são baseadas nas diferenças das relações carga/tamanho dos analitos da amostra?
Cromatografia de exclusão por tamanho (ou cromatografia por permeação em gel ou filtração em gel).
14 – Que métodos são usados no controle de qualidade?
Cromatografia planar.
15 – Quais os sistemas que compõem os métodos de análises automatizadas?
Análises automatizadas são de alto custo e úteis em laboratórios com uma demanda muito grande, posi oferecem resultados mais rapidamente. Podem ser de dois tipos: os analisadores discretos (que diminui o problema de contaminação entre amostras) e analisadores de fluxo contínuo.
16 – Dê exemplos de atividades que podem ser realizadas por robôs em um laboratório.
O sistema robótico pode ser programado pelo usuário e pode ser instruído a trazer pequenas amostras ao laboratório para serem diluídas, filtradas, tratadas com reagentes, etc. Também pode ser utilizado na preparação de sólidos, definição e dissolução de amostras, operações unitárias, moagens, aquecimento de amostras, injeção das amostras em colunas cromatográficas, coleta de frações nas colunas e outros procedimentos e tarefas repetitivas.