Neste trabalho, polímeros de impressão molecular (MIP) foram desenvolvidos para aplicação em procedimentos de extração em fase sólida (SPE) visando separar e concentrar quercetina (flavonóide), piraclostrobina (pesticida) e kanamicina (antibiótico) em amostras contendo substâncias interferentes na determinação dos analitos-alvo. A seletividade em relação aos analitos de interesse foi conseguida pela interação específica dessas espécies químicas com os sítios de reconhecimento dos polímeros. A produção desses MIPs foi baseada na polimerização em bulk e, de modo a se comprovar a efetividade dos mesmos, o desempenho destes foram comparados com polímeros não-impressos (NIP) correspondentes, que foram produzidos sem o uso da molécula-molde. Os procedimentos para síntese são simples e o material produzido é quimicamente resistente nas condições de uso. A caracterização do material produzido foi feita por meio de microscopia de varredura eletrônica (MEV) e espectrometria de absorção na região do infravermelho (IV). O MIP preparado com quercetina foi empregado na extração seletiva deste flavonóide em amostras de urina e de suplemento alimentar e permitiu a obtenção de limite de detecção de 4,58 x 10-8 mol L-1 usando espectrofotometria de absorção no UV-vis com recuperações superiores a 90 porcento e separação efetiva de outros flavonóides como a flavona e naringenina. O MIP preparado com piraclostrobina foi usado na análise de amostra de água de rio e urina e permitiu o alcance de limite de detecção de 4,6 x 10-9 mol L-1, usando detecção por espectrofluorimetria, e recuperações maiores que 90 porcento na presença de outros pesticidas da classe das estrobilurinas. Para o MIP preparado com kanamicina, o limite de detecção alcançado usando detecção com sonda de nanopartículas fluorescentes foi 9 ng mL-1 (1,5 x 10-8 mol L-1) com aplicação na análise de urina e vacina contra febre amarela com recuperações maiores a 90 porcento.