A crescente necessidade de determinar constituintes naturais ou contaminantes em matrizes complexas de alimentos de maneira simples e automatizada, vem tornando frequente o emprego de técnicas miniaturizadas de preparo de amostra acopladas ao sistema analítico. A microextração em fase sólida no tubo(in-tube SPME) é uma técnica sensível que permite acoplamento direto com a cromatografia líquida (LC). Este trabalho apresenta o desenvolvimento de materiais a base de grafeno ancorados a sílica, empregados como sorventes em in-tube SPME on-line com Cromatografia Líquida de Ultra Eficiência e Espectrometria de Massas em Tandem (UPLC-MS/MS) para a extração de xantinas e ocratoxina A (OTA) em amostras de café. Os materiais sintetizados foram caracterizados por espectroscopia vibracional no infravermelho (IR) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Partículas de aminopropil sílica revestidas com óxido de grafeno e funcionalizadas com C₁₈ e end-capped (SiGOC₁₈ecap) mostraram o melhor desempenho na extração. Consequentemente, o in-tube SPME-UPLC-MS/MS foi implementado com sucesso empregando uma microcoluna (0,5 mm de diâmetro interno x 100 mm de comprimento) preenchida com partículas de SiGOC₁₈ecap. Os parâmetros de extração e condições de detecção foram otimizados. O método desenvolvido para a análise de xantinas apresentou baixos limites de detecção (0,09 - 0,2 μg L^-1) e quantificação (0,3 - 1,0 μg L^-1), boa linearidade (0,5 - 500 μg L^-1) e boa recuperação (57 - 110%), além de uma alta eficiência de extração, determinada pelos fatores de enriquecimento obtidos (5,6 - 7,2). A cafeína foi determinada em todas as amostras de café moído e solúvel analisadas em uma faixa de 12,1 a 36,5 mg g^-1. Pequenas quantidades de teobromina <0,1 mg g^-1 e teofilina <0,07 mg g^-1 foram detectadas em várias amostras. O método para a análise de OTA em café solúvel, apresentou limites de detecção e quantificação de 0,2 e 0,35 μg L^-1, respectivamente, boa linearidade na faixa de (0,35 - 2,0 μg L^-1), além de ser um procedimento simples e econômico para a avaliação de OTA. Este trabalho demonstrou que os materiais à base de grafeno são sorventes promissores para a extração em in-tube SPME e seu alto fator de pré-concentração obtido mostra sua boa capacidade de extração. Os métodos foram simples e eficientes, mostrando potencial para ser aplicado na análise de xantinas e OTA em outras matrizes.

Given the increasing need to analyze natural constituents or contaminating compounds in complex food matrices in a simple and automatized way, it has become frequent the use of miniaturized preparation techniques coupled with the analytical system. In-tube solid-phase microextraction (in-tube SPME) is a sensitive technique that allows its direct coupling to LC systems. Here we present a series of graphene-based materials supported on silica as sorbents used in an in-tube SPME system coupled on-line with Ultra Performance Liquid Chromatography and tandem Mass Spectrometry (UPLC-MS/MS) for the extraction of xanthines and ochratoxin A (OTA) in coffee samples. The synthesized materials were characterized by Infrared Spectroscopy (IR) and Scanning Electron Microscopy (SEM). Aminopropyl silica particles coated with graphene oxide functionalized with C₁₈ and end-capping (SiGOC₁₈ecap) showed the best extraction performance. Consequently, on-line in-tube SPME-UPLC-MS/MS was successfully implemented employing a microcolumn (0,5 mm i.d x 100 mm) packed with SiGOC₁₈ecap particles. Extraction parameters and detection conditions were optimized. The validated method for xanthines showed low detection (0.09 - 0.2 μg L^-1) and quantification (0.3 - 1.0 μg L^-1) limits, good linearity (0.5 - 500 μg L^-1) and good recoveries of the individual xanthines (57 - 110%). High extraction efficiency was determined by the enrichment factors obtained (5.6 - 7.2). Caffeine was determined in all roasted and soluble coffee samples analyzed at levels from 12.1 to 36.8 mg g^-1. Small amounts of theobromine < 0.1 mg g^-1 and theophylline < 0.07 mg g^-1 were also detected in several samples. The method for OTA analysis in soluble coffee, presented limits of detection and quantification of 0.2 and 0.35 μg L^-1, respectively, good linearity (0.35 - 2.0 μg L^-1), besides being a simple and economical procedure for OTA evaluation. This work demonstrated that graphene-based materials represent a promising new sorbent for in-tube SPME. The high pre-concentration factor obtained showed a great extraction capacity. The methods were efficient, simple and fast, showing a good potential to be applied for the xanthines and ochratoxin analysis in other matrices.