Determinació d'hidrocarburs aromàtics policíclics (PAHs) en mostres de sòls per cromatografia de gasos acoblada a l'espectrometria de masses (GC/MS)

La importància dels Hidrocarburs Aromàtics Policíclics (PAHs) com a contaminants ha estat sempre en debat. Des del moment en què no compleixen els requeriments de persistència, toxicitat i transport a llargues distàncies, no es consideren contaminants orgànics persistents (POPs). En conseqüència, no es troben inclosos dins la llista dels dirty dozen de la Convenció d’Estocolm sobre POPs. A més, ja que el seu alliberament no és intencionat, algunes veus han plantejat la possibilitat d’eliminar o reduir la quantitat d’aquests compostos a l’atmosfera i que arriben també, per deposició, al sòl, sediments, aigües, etc. Tanmateix, segons el Protocol firmat pel Comitè Estats Units-Europa (UNECE), els PAHs haurien d’haver estat inclosos a aquesta llista ja que són productes químics les emissions dels quals haurien de ser minimitzades o previngudes. És per això i l’interès pel medi ambient que dins el projecte Estudi de la influència de contaminants orgànics (BTEX i PAHs) en la mobilitat de metalls pesants en sòls, al qual es vol entendre quin és el mecanisme de transport dels metalls pesants en presència d’aquests contaminants, enfocat sobretot als marges de les carreteres per la combustió de gasolines i l’exhaust dels vehicles, que es justifica aquest treball de recerca. Aquest treball de recerca es basa en la posta a punt d’un mètode d’anàlisi de PAHs mitjançant la Cromatografia de Gasos acoblada a l’Espectrometria de Masses (GC/MS). Cadascun dels mètodes seguits estan reportats a la Environmental Protection Agency dels Estats Units (US EPA), però tot i així cal fer la optimització, realitzant o no, lleus modificacions d’aquests per ajustar-nos a les nostres necessitats específiques. En aquest treball de recerca s’exposen els diferents passos a realitzar un cop feta la presa de mostra fins l’expressió final dels resultats un cop identificats i quantificats els PAHs d’interès presents en una matriu de sòl. Això comprèn la seva extracció inicial mitjançant el Soxhlet, un cleanup posterior a partir tant de l’extracció en fase sòlida (SPE) amb una fase C18 com la cromatografia en columna utilitzant gel de sílice com a adsorbent. Finalment, s’han determinat els paràmetres influents en la separació, identificació i quantificació dels PAHs amb relació a la cromatografia de gasos i la seva detecció per espectrometria de masses.

Anàlisi dels contaminants orgànics persistents en Citharus linguatula en el litoral català

S’ha estudiat la bioacumulació de contaminants orgànics persistents en el múscul d’una espècie de peix en dos punts del litoral català: al Port de Barcelona i a la costa de Blanes. Citharus linguatula ha estat escollida per les seves característiques d’hàbitats (està més exposada a la contaminació al ser una espècie bentònica). La metodologia emprada consisteix en la homogeneïtzació amb sulfat de sodi i una extracció assistida amb microones amb n-hexà-acetona(1:1 v/v) durant 20 minuts. Els extractes es netegen i es fraccionen amb una columna cromatogràfica d’alúmina que permet la separació dels extractes en dos fraccions: un amb la majoria dels compostos organoclorats (hexaclorbenzè, DDTs, ciclodiens clorats i policlorbifenils) i l’altre amb els isòmers hexaclorciclohexans i els PAHs. Aquestes dos fraccions són posteriorment analitzades en el GC-MS. S’ha pogut corroborar l’elevada presència de PCBs a Barcelona, així com que en aquest punt de mostreig les espècies estan més exposades a la contaminació per organoclorats. S’ha identificat la presència de DDTs en els dos llocs estudiats. Pel que fa als PAHs s’ha pogut observar que a Barcelona també hi ha més presència d’aquests. Cal destacar que la concentració obtinguda dels compostos no es pot donar com a vàlida per l’existència d’indicis d’errors experimentals o d’injecció.

Solid-phase synthesis and NMR studies of modified oligonucleotides forming triplex helix and of oligonucleopeptides mimicking the topoisomerase I-DNA covalent complex

Report for the scientific sojourn carried out at the Institut de Biologia Molecular de Barcelona of the CSIC –state agency – from april until september 2007. Topoisomerase I is an essential nuclear enzyme that modulates the topological status of DNA, facilitating DNA helix unwinding during replication and transcription. We have prepared the oligonucleotide-peptide conjugate Ac-NLeu-Asn-Tyr(p-3’TTCAGAAGC5’)-LeuC-CONH-(CH2)6-OH as model compound for NMR studies of the Topoisomerase I- DNA complex. Special attention was made on the synthetic aspects for the preparation of this challenging compound especially solid supports and protecting groups. The desired peptide was obtained although we did not achieve the amount of the conjugate needed for NMR studies. Most probably the low yield is due to the intrinsic sensitive to hydrolysis of the phosphate bond between oligonucleotide and tyrosine. We have started the synthesis and the structural characterization of oligonucleotides carrying intercalating compounds. At the present state we have obtained model duplex and quadruplex sequences modified with acridine and NMR studies are underway. In addition to this project we have successfully resolved the structure of a fusion peptide derived from hepatitis C virus envelope synthesized by the group of Dr. Haro and we have synthesized and started the characterization of a modified G-quadruplex.

Mecanismes de reacció de sistemes catalítics amb èmfasi en carbens de Fischer i quantificació de l'aromaticitat en petites molècules inorgàniques cícliques i planes.

El tema principal del treball és sobre l'estudi teòric de l'estructura i reactivitat en carbens de Fischer de la forma (CO)5Cr=C(X)R (X= OH, NH2, OMe, NMe2 i R= CHCH2 i Ph). Particularment, el nostre interès va sorgir del tipus de reaccions de cicloadicció que donen lloc a la síntesi de productes naturals i fàrmacs de gran valor afegit. Hem estudiat els mecanismes de reacció dels casos més comuns de cicloanul•lació: la reacció de benzanul•lació de Dötz i ciclopentanulacions que es troben en competència amb el primer cas, derivats de l'inserció de acetilè i fenilacetilè. En l'últim pas de les reaccions que comporten la formació d'un sistema de més d'un anell, hi tenim una migració del complex metàl•lic de crom d'un extrem a un altre anomenat com rearranjament haptotròpic. Aleshores, hem investigat sobre els mecanismes de migració haptotròpica de Cr(CO)3 sobre hidrocarburs aromàtics policíclics analitzant l'efecte de la mida i la curvatura del sistema així com la complexació d'un segon fragment metàl•lic a la manera de coordinació als anells. D'una altre banda, vam estudiar l'aromaticitat en 54 cúmuls cíclics de molecules inorgàniques mitjançant metodologia desenvolupada al nostre grup de recerca i altres. Vam proposar la tècnica del scan-NICS com nova mesura quantitativa d'aromaticitat i reportar l'escassa correlació entre els distints índexs d'aromaticitat a la literatura. Finalment, com resultat de col•laboracions en estades de recerca, he desenvolupat propostes de mecanismes de reacció en sistemes catalítics de isonitrils i fosfinetà-amides i en dímers de gassos nobles.

Analisi de compostos orgànics persistents i estudi de la procedència d'hidrocarburs en sediments del mar Mediterrani català

Els sediments del fons marí són molt importants en els ecosistemes aquàtics. Aquests sediments són considerats absorbents naturals, ja que s’hi acumulen moltes substàncies nocives, com ara metalls pesants i contaminants orgànics persistents (COPs). En aquest estudi s’han analitzat mostres de sediments del mar Mediterrani amb la finalitat d’examinar els COPs i la possible procedència d’hidrocarburs derivats del petroli. Les mostres han estat extretes davant de la desembocadura del riu Besòs (se n’ha fet una extracció a 8 km i una altra a 54 km de distància respecte la costa) i davant del municipi català anomenat Vilanova i la Geltrú (se n’ha fet, també, una extracció a 8-10 km i una altra a 30-40 km de distància respecte la costa). D’aquestes mostres, obtingudes per perforació, se n’han analitzat el primer i segon centímetres. S’han quantificat els hidrocarburs aromàtics policíclics (PAHs), els bifenils policlorats (PCBs) i els compostos organoclorats (OCPs) utilitzats antigament com a pesticides. S’ha posat de manifest que en les zones més properes a la costa, les concertacions COPs són més elevades a la regió més meridional, tot i estar davant de la desembocadura del riu Besòs. Segurament això és degut a la influència de la deriva litoral (corrent costaner marí en direcció NE-SW). Finalment, l’índex Phytane/Pristane, l’índex de preferència de carboni o, en anglès Carbon Preference Index (CPI) i la barreja complexa sense resoldre o, en anglès, Unresolved Complex Mixture (UCM) apunten a la conclusió que l’origen dels hidrocarburs analitzats (n-alcans) podria ser petrogènic.

Factores Asociados a Deficiencia de Vitamina D y a Niveles Elevados de PTH en Pacientes con Infección VIH Atendidos en Barcelona

Estudi transversal de pacients VIH en els que es va determinar colecalciferol (25-OH- Vit.D3) i PTH, excloint a pacients amb insuficiència renal, hepàtica i nivells plasmàtics anormals de calci i/o fósfor Es van incloure 566 pacients, amb una exposició a tenofovir del 56,4%. La prevalència de vitamina D insuficient va der del 71,2% i la deficiència del 39,6% . La PTH es va determinar en 228 casos, presentant nivells elevats 86 d’ells (37,7%). Els factors de risc ajustats de deficiència de vitamina D van ser, ésser de raza no blanca i la morbilitat psiquiàtrica, essent la lipoatròfia, un factor protector. Els factors de risc independents de nivells elevats de PTH van ser: Vitamina D&12 ng/ml: OR: 2,14 (IC95%: 1,19-3,82, p: 0,01) i l’ exposició a tenofovir: OR: 3,55 (IC95%: 1,62-7,7, p: 0,002).

¿Qué ocurre con el déficit de vitamina d en la población general mayor de 65 años después del verano?

Estudi d’una cohort de persones majors de 64 anys ateses en 5 Àrees Bàsiques de Salut del Vallès Occidental, a les que es van determinar els nivells de vitamina D desprès de l’estiu, per analitzar la possible existència d’una variació estacional en el seu estat vitamínic, i els factors associats. Es van comparar els resultats amb les dades obtingudes en un estudi previ realitzat desprès de l’hivern. Es manté una elevada prevalença d’hipovitaminosi D en aquesta població desprès de l’estiu. Els factors associats amb la deficiència vitamínica van ser els nivells basals previs de 25(OH)D3 i la menor exposició solar.

Caracterización de los pacientes trasplantados por Cirrosis Criptogénica. Estudio comparativo de la evolución post-trasplante hepático de las Cirrosis secundarias a EHDG y las Cirrosis Enólicas.

Nuestro objetivo es comparar la evolución post-trasplante hepático de los pacientes con cirrosis por una enfermedad hepática por depósito de grasa (EHDG) y los pacientes trasplantados por cirrosis enólica desde el punto de vista de supervivencia y complicaciones metabólicas y desarrollo de complicaciones cardiovascular con un seguimiento post-trasplante a medio plazo. Se estudiaron retrospectivamente los pacientes sometidos a TH por Cirrosis Criptogénica en nuestro centro, desde el 1 de enero de 1997 hasta el 31 de diciembre de 2006 (caracterizando aquellos con fenotipo de EHDG subyacente). La mayoría de pacientes trasplantados por CC en nuestro centro corresponden a una cirrosis secundaria a EHDG. La prevalencia de CHC es mayor en estos pacientes que en los TH por OH. El desarrollo de complicaciones metabólicas, enfermedad cardiovascular y supervivencia al 5º año post-TH fue similar a los pacientes trasplantados por cirrosis OH.

Estudi de reactius químics alternatius per al blanqueig de pastes termomecàniques : efecte en les propietats òptiques de les pastes i en la qualitat dels efluents del procés

Aquest estudi s’emmarca en un projecte titulat “Noves possibilitats en el blanqueig en lespastes destintades: Alternatives al blanqueig amb sosa càustica i peròxid d’hidrogen” i estàsubvencionat per diverses empreses europees del sector. La seva realització s’ha dut a termeen el Centre Technique du Papier, a Grenoble, França. L’estudi contempla la realitzaciód’una part del projecte, i té per objecte analitzar els Na2SiO3 modificats, el hidròxid demagnesi (Mg(OH)2) i el hidròxid de calci (Ca(OH)2) per veure si poden actuar com asubstituts del NaOH. Cal intentar aconseguir valors de blancor similars als assolits amb elblanqueig estàndard i millorar substancialment la qualitat de les aigües. Segons el centre derecerca es pot considerar una millora projectable a nivell industrial una reducció de la DQO ide la demanda catiònica a partir d’un 10% a nivell experimental.La pasta que es blanqueja és TMP verge. Els resultats obtinguts a nivell de blancor tambépoden ser considerats aplicables en paper recuperat, prèviament destintat, provenintd’aquest tipus de pasta

Elevada prevalença d’hipovitaminosi D en pacients amb diabetis mellitus tipus 2: relació amb la ingesta de vitamina D i el temps d’exposició solar

Objectius: Estimar la prevalença del dèficit de VitD en pacients amb DM2; avaluar el compliment de les IDR per la VitD; valorar la influència d’aquest compliment i de l’exposició solar en la 25-OH-D3 i la PTHi. Mètodes: 70 pacients. Es va estimar l’exposició solar i la ingesta de VitD. Es van determinar paràmetres del metabolisme fosfo-càlcic i del control glucèmic. Resultats: El 95,8% presentaven hipovitaminosi D, i el 14,8% una PTHi elevada. La majoria no van assolir el compliment de les IDR. La 25-OH-D3 es va correlacionar amb la PTHi però no amb la ingesta de VitD ni l’exposició solar.

CB1 knockout mice display impaired functionality of 5-HT1A and 5-HT2A/C receptors

Interaction between brain endocannabinoid (EC) and serotonin (5-HT) systems was investigated by examining 5-HT-dependent behavioural and biochemical responses in CB1 receptor knockout mice. CB1 knockout animals exhibited a significant reduction in the induction of head twitches and paw tremor by the 5-HT2A receptor selective agonist ()DOI, as well as a reduced hypothermic response following administration of the 5-HT1A receptor agonist (±)-8-OH-DPAT. Additionally, exposure to the tail suspension test induced enhanced despair responses in CB1 knockout mice. However, the tricyclic antidepressant imipramine and the 5-HT selective reuptake inhibitor fluoxetine induced similar decreases in the time of immobility in the tail suspension test in CB1 receptor knockout and wild-type mice. No differences were found between both genotypes with regard to 5-HT2A receptor and 5-HT1A receptors levels, measured by autoradiography in different brain areas. However, a significant decrease in the ability of the 5-HT1A receptor agonist (±)-8-OH-DPAT to stimulate 35SGTPS binding was detected in the hippocampal CA1 area of CB1 receptor knockout mice. This study provides evidence that CB1 receptors are involved in the regulation of serotonergic responses mediated by 5-HT2A and 5-HT1A receptors, and suggests that a reduced coupling of 5-HT1A receptors to Gi/o proteins in the hippocampus might be involved in these effects.

Role of structural saturation and geometry in the luminescence of silicon-based nanostructured materials

The structural saturation and stability, the energy gap, and the density of states of a series of small, silicon-based clusters have been studied by means of the PM3 and some ab initio (HF/6-31G* and 6-311++G**, CIS/6-31G* and MP2/6-31G*) calculations. It is shown that in order to maintain a stable nanometric and tetrahedral silicon crystallite and remove the gap states, the saturation atom or species such as H, F, Cl, OH, O, or N is necessary, and that both the cluster size and the surface species affect the energetic distribution of the density of states. This research suggests that the visible luminescence in the silicon-based nanostructured material essentially arises from the nanometric and crystalline silicon domains but is affected and protected by the surface species, and we have thus linked most of the proposed mechanisms of luminescence for the porous silicon, e.g., the quantum confinement effect due to the cluster size and the effect of Si-based surface complexes.

Mitochondrial dysfunction increases oxidative stress and decreases chronological life span in fission yeast

Background: Oxidative stress is a probable cause of aging and associated diseases. Reactive oxygen species (ROS) originate mainly from endogenous sources, namely the mitochondria. Methodology/Principal Findings: We analyzed the effect of aerobic metabolism on oxidative damage in Schizosaccharomyces pombe by global mapping of those genes that are required for growth on both respiratory-proficient media and hydrogen-peroxide-containing fermentable media. Out of a collection of approximately 2700 haploid yeast deletion mutants, 51 were sensitive to both conditions and 19 of these were related to mitochondrial function. Twelve deletion mutants lacked components of the electron transport chain. The growth defects of these mutants can be alleviated by the addition of antioxidants, which points to intrinsic oxidative stress as the origin of the phenotypes observed. These respiration-deficient mutants display elevated steady-state levels of ROS, probably due to enhanced electron leakage from their defective transport chains, which compromises the viability of chronologically-aged cells. Conclusion/Significance: Individual mitochondrial dysfunctions have often been described as the cause of diseases or aging, and our global characterization emphasizes the primacy of oxidative stress in the etiology of such processes.

Combined intermittent hypoxia and surface muscle electrostimulation as a method to increase peripheral blood progenitor cell concentration.

Background: Our goal was to determine whether short-term intermittent hypoxia exposure, at a level well tolerated by healthy humans and previously shown by our group to increase EPO and erythropoiesis, could mobilizehematopoietic stem cells (HSC) and increase their presence in peripheral circulation. Methods: Four healthy male subjects were subjected to three different protocols: one with only a hypoxic stimulus (OH), another with a hypoxic stimulus plus muscle electrostimulation (HME) and the third with only muscle electrostimulation (OME). Intermittent hypobaric hypoxia exposureconsisted of only three sessions of three hours at barometric pressure 540 hPa (equivalent to an altitude of 5000 m) for three consecutive days, whereas muscular electrostimulation was performed in two separate periods of 25 min in each session. Blood samples were obtained from an antecubital vein on three consecutive days immediately before the experiment and 24 h, 48 h, 4 days and 7 days after the last day of hypoxic exposure. Results: There was a clear increase in the number of circulating CD34+ cells after combined hypobaric hypoxia and muscular electrostimulation. This response was not observed after the isolated application of the same stimuli. Conclusion: Our results open a new application field for hypobaric systems as a way to increase efficiency in peripheral HSC collection.