A esquizofrenia é um transtorno neuropsiquiátrico que atinge aproximadamente 1% da população mundial, caracterizada principalmente pela perda ou diminuição das capacidades mentais (embotamento emocional), por alucinações (percepções irreais, sobretudo auditivas) e delírios. As teorias neurobiológicas defendem que a esquizofrenia é essencialmente causada por alterações bioquímicas e estruturais do cérebro, em especial por disfunções serotonérgica, dopaminérgica e glutamatérgica, embora alterações em outros neurotransmissores estejam também envolvidas na fisiopatologia desta doença. Neste contexto, a determinação de aminoácidos (AA) em fluidos biológicos é uma importante ferramenta para a elucidação dos sistemas neurais e diagnóstico da doença. A cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas em tandem (LCMS/MS) tem sido considerada a técnica analítica de referência para bioanálises. Recentes avanços na área de preparo de amostras incluem o acoplamento direto de técnicas de microextração ao sistema de espectrometria de massas (MS/MS). Nesta tese, o método empregando a técnica de microextração em fase sólida no capilar (in-tube SPME) acoplada diretamente ao sistema MS/MS (in-tube SPME-MS/MS) foi desenvolvido e validado para a determinação dos AAs (alanina, serina, leucina, isoleucina, aspartato, lisina, metionina, tirosina, triptofano e glutamato) em amostras de plasma de pacientes esquizofrênicos. O capilar monolítico de sílica híbrida com grupos amino e ciano incorporados foi sintetizado pelo processo sol-gel e caracterizado (microscopia eletrônica de varredura, infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), adsorção e dessorção de nitrogênio, e difração de raios X) para a extração seletiva in-tube SPME. A fase monolítica apresentou estrutura homogênea e porosa formando uma rede contínua e segundo os espectros FTIR, os grupos amino e ciano foram incorporados. A área superficial específica e o volume total de poros obtidos foram de 64.12 m2 g-1 e 0.064 cm3 g-1, respectivamente, já a capacidade sortiva foi de 2,56 a 7,52 g cm-3 para para todos os analítos. Segundo os parâmetros de validação analítica avaliados, principalmente a faixa de linearidade, o método in-tube SPME-MS/MS é adequado para a determinação de AA em amostras de plasma. Em razão da seletividade tanto do capilar monolítico desenvolvido quanto do sistema MS/MS (modo MRM), o inovador acoplamento direto da técnica in-tube SPME ao sistema MS/MS foi aplicado com sucesso na determinação de AAs em amostras de plasma de pacientes esquizofrênicos

Schizophrenia is a chronic neuropsychiatric disorder that affects approximately 1% of the world population. This disorder is characterized by decreased mental capacity or even its loss, hallucinations, and delusions. Neurobiological theories say that schizophrenia stems from biochemical and structural alterations in the brain due to dysfunction in the glutamatergic, dopaminergic, and serotonergic systems. However, alterations in other neurotransmitters are also related to the pathophysiology of this disorder. In this context, determining amino acids and neurotransmitters in biological fluids is a powerful tool to elucidate neural systems. Liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) has been considered the analytical reference technique for bioanalyses. Newly developed methods in the sample preparation field include devices such as solid-phase microextraction (SPME) with biocompatible phases, which is directly coupled to the MS/MS instrumentation. This Thesis describes direct coupling of the in-tube solid-phase microextraction (in-tube SPME) technique to a tandem mass spectrometry system (MS/MS) to determine amino acids (AA) and neurotransmitters (NT) (alanine, serine, isoleucine, leucine, aspartic acid, glutamic acid, lysine, methionine, tyrosine, and tryptophan) in schizophrenic patients plasma samples. An innovative organic-silica hybrid monolithic capillary with bifunctional groups (amino and cyano) was synthesized by the sol-gel process; characterized by scanning electron microscopy, Fourier-transform infrared spectrometry, X-ray diffraction, nitrogen sorption experiments, and adsorption experiments; and applied in selective extraction in-tube SPME. The monolithic phase comprised a homogeneous, continuous, and porous skeleton consisting of interconnected particles. According to the FTIR spectra, ciano and amino grupos were incorporated into the monolithic structure. The specific BET surface area and pore volume were 64.12 m2 g-1 and 0.064 cm3 g-1, respectively. The monolithic capillary presented sorption capacity (binding affinity) of 2.56 to 7.52 g cm3 for the analytes. According to the evaluated analytical validation parameters (mainly linearity), the proposed method proved to be suitable for amino acid determination in plasma samples. The selectivity of both the monolithic capillary and the MS/MS system enabled direct coupling of the in-tube SPME technique with MS/MS and its successful application to determine the target AA and NT in schizophrenic patients plasma samples