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Título: Calibração pseudo-univariada utilizando MCR-ALS para quantificação de tirosina em albumina por espectroscopia NIR
Título(s) alternativo(s): Pseudo-univariate calibration using MCR-ALS for quantification of tyrosine in albumin by NIR spectroscopy
Autor(es): Barbosa, Fernanda Beatriz Sauka
Orientador(es): Março, Paulo Henrique
Palavras-chave: Albumina
Aminoácidos
Análise espectral
Quimiometria
Albumin
Amino acids
Spectrum analysis
Chemometrics
Data do documento: 11-Dez-2025
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Campo Mourao
Citação: BARBOSA, Fernanda Beatriz Sauka. Calibração pseudo-univariada utilizando MCR-ALS para quantificação de tirosina em albumina por espectroscopia NIR. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2025.
Resumo: A albumina, proteína presente em ovos, destaca-se pelo elevado valor biológico e pelo perfil de aminoácidos essenciais. A tirosina, aminoácido aromático não essencial, atua como precursora de neurotransmissores e hormônios importantes, sendo empregada em formulações nutricionais. A tirosina é crucial por ser precursora de neurotransmissores como dopamina, adrenalina e noradrenalina, essenciais para o humor, o foco, a memória e a resposta ao estresse, além de participar na produção de hormônios da tireoide e de melanina (pigmento da pele/cabelo). Considerando a importância deste aminoácido, este trabalho teve como objetivo quantificar tirosina em albumina por meio de espectroscopia no infravermelho próximo (NIR), com calibração pseudo-univariada, avaliando a capacidade de detecção do método por meio da análise das figuras de mérito. Foram adicionados às amostras de albumina diferentes teores de tirosina (m/m), com concentrações percentuais variando de 0% a 100% de tirosina, sendo todas medidas em triplicata. Os espectros NIR foram pré-processados para minimizar os efeitos de dispersão da radiação por variação normal padrão (SNV), seguidos de suavização das curvas pelo algoritmo de Savitzky-Golay e, em seguida, processados por Resolução Multivariada de Curvas com Mínimos Quadrados Alternantes (MCR-ALS). As concentrações relativas obtidas por MCR-ALS foram relacionadas às concentrações reais. As curvas de calibração obtidas foram avaliadas a partir das figuras de mérito para sensibilidade, sensibilidade analítica, coeficiente de determinação (𝑅2), coeficiente de correlação (R), linearidade, limites de detecção e quantificação e erro médio quadrático (RMSE). Foram comparadas as curvas considerando 100% e 50% de tirosina, sendo destacáveis para a curva restrita (0–50%) a melhor linearidade (𝑅2 = 0,9741), maior sensibilidade (S = 0,092). Concluiu-se que, nas condições avaliadas, o método é adequado para quantificação de tirosina em albumina, com limites de detecção (LD = 1,75%) e quantificação (LQ = 5,31%) relativamente baixos, sugerindo que a metodologia pode ser aplicada para diversas finalidades relacionadas a quantificação deste aminoácido.
Abstract: Albumin, a protein present in eggs, stands out for its high biological value and its profile of essential amino acids. Tyrosine, a non-essential aromatic amino acid, acts as a precursor of important neurotransmitters and hormones and is widely used in nutritional formulations. Tyrosine is crucial because it is a precursor of neurotransmitters such as dopamine, adrenaline, and noradrenaline, which are essential for mood, focus, memory, and stress response, in addition to participating in the production of thyroid hormones and melanin (skin and hair pigment). Considering the importance of this amino acid, this study aimed to quantify tyrosine in albumin by means of near-infrared spectroscopy (NIR), using pseudo-univariate calibration, and to evaluate the detection capability of the method through the analysis of figures of merit. Different tyrosine contents (m/m) were added to albumin samples, with percentage concentrations ranging from 0% to 100% tyrosine, and all measurements were performed in triplicate. The NIR spectra were pre-processed to minimize radiation scattering effects using standard normal variate (SNV), followed by curve smoothing using the Savitzky–Golay algorithm, and subsequently processed by Multivariate Curve Resolution–Alternating Least Squares (MCR-ALS). The relative concentrations obtained by MCR-ALS were correlated with the actual concentrations. The calibration curves obtained were evaluated based on figures of merit, including sensitivity, analytical sensitivity, coefficient of determination (𝑅2), correlation coefficient (R), linearity, limits of detection and quantification, and root mean square error. Curves considering 100% and 50% tyrosine were compared, with the restricted curve (0–50%) showing better linearity (𝑅2 = 0.9741) and higher sensitivity (S = 0.092). It was concluded that, under the evaluated conditions, the method is suitable for the quantification of tyrosine in albumin, with relatively low limits of detection (LD = 1.75%) and quantification (LQ = 5.31%), suggesting that the methodology can be applied to several purposes related to the quantification of this amino acid.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39567
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