Devido à necessidade crescente de estudar analitos em matrizes complexas, o emprego de técnicas miniaturizadas para o preparo das amostras combinadas com técnicas analíticas altamente sensíveis é, cada vez, mais desafiador. Por isso, vem-se trabalhando no desenvolvimento e aprimoramento de materiais extratores inovadores com o objetivo de melhorar o desempenho e a eficiência nos processos de análise. Atualmente existe uma grande variedade de sorventes seletivos, como líquidos iônicos, grafeno e seus derivados, entre tantos outros, para a extração de resíduos e poluentes. Por isso, esta tese teve como objetivo a síntese e avaliação de diferentes sorventes a serem utilizados na microextração de sorvente empacotado (MEPS) e na obtenção de fibras SPME para realizar análises totalmente automatizadas com GC-MS/MS nos estudos de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) e resíduos de pesticidas em diferentes amostras de café. Os sorventes que apresentaram maior seletividade e, portanto, melhores resultados durante o processo de extração para cada um dos compostos modelo, foram caracterizados por diversas técnicas como microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia vibracional na região do infravermelho, entre outras. A síntese e funcionalização de líquidos iônicos com materiais como óxido de grafeno e sílica também são descritas. As metodologias desenvolvidas durante este trabalho de pesquisa foram otimizadas e validadas através da obtenção de figuras de mérito para, posteriormente, aplicá-las na análise de analitos modelo em diferentes amostras de café. Por fim, a técnica automatizada SPME-GC-MS/MS foi utilizada inicialmente com fibras comerciais como referencia para, posteriormente, comparar com fibras lab-made utilizando o sorvente que proporcionou os melhores resultados no processo off-line. Esta parte adicional do trabalho não pode ser concluída devido à atual pandemia e o impedimento da continuidade e conclusão desta parte do projeto de doutoramento. Entretanto, devido aos resultados preliminares obtido e descritos nesta tese, sugere-se a continuidade do estudo, em futuras investigações, por colegas do grupo de cromatografia.

Due to the growing need to study analytes in complex matrices, the use of miniaturized techniques for sample preparation combined with highly sensitive analytical techniques is increasingly challenging. Therefore, we have been working on the development and improvement of innovative extractor materials with the aim of improving the performance and efficiency in the analysis processes. Currently there is a great variety of selective sorbents such as ionic liquids, graphene and its derivatives among many others, to extract residues and pollutants. That is why this thesis aimed at the synthesis and evaluation of different sorbents to be used in packed sorbent microextraction (MEPS) and in obtaining SPME fibers to carry out fully automated analyzes with GC-MS/MS in the studies of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and pesticide residues in different coffee samples. The sorbents that presented higher selectivity and therefore better results during the extraction process for each of the model compounds were characterized by various techniques such as scanning electron microscopy and vibrational spectroscopy in the infrared region, among others. The synthesis and functionalization of ionic liquids with materials such as graphene oxide and silica are also described. The methodologies developed during this research work were optimized and validated by obtaining figures of merit to later apply them in the analysis of model analytes in different coffee samples. Finally, the automated SPME-GC-MS/MS technique was used initially with commercial fibers, as a reference, to later obtain lab-made fibers using the sorbent that gave the best results in the off-line process. This part of the project could not be concluded due to the fact that the current pandemic prevented the its continuity and conclusion, having to continue in future research work by colleagues from the chromatography group.