Validação da determinação de teobromina em amostras de cacau e seus derivados por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC)

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Tecnologia e Segurança Alimentar

Implementação e validação de um método de pesquisa e quantificação de Vitamina E por HPLC

As vitaminas são substâncias orgânicas presentes em muitos alimentos, em pequenas quantidades e indispensáveis ao funcionamento do organismo. A ausência sistemática destas resulta, quase sempre, em crescimento e desenvolvimento deficientes e em casos extremos pode conduzir a doenças graves, como por exemplo, a demência (vitaminas do complexo B), o raquitismo (vitamina D), o escorbuto (vitamina C). Em 1968 a American Food and Nutrition Board reconheceu oficialmente a vitamina E como um nutriente essencial para os seres humanos, pois possui uma importante função no organismo, como antioxidante, ao inibir a oxidação de lípidos insaturados e ao prevenir o dano oxidativo celular pela inativação de radicais livres e espécies reativas de oxigênio. O interesse nesta vitamina é cada vez maior, devido às funções que desempenha no organismo como agente antioxidante, envolvido no retardamento do envelhecimento e na proteção de doenças crônicas não transmissíveis, como Parkinson, Alzheimer, cancro e doenças cardiovasculares. O presente trabalho tem como objetivo a implementação e validação de um método de pesquisa e quantificação da vitamina E na manteiga por cromatografia líquida de alta eficiência, no laboratório de Química da empresa SGS, expandindo desta forma, as capacidades da empresa nesta área. Para tal foram avaliados parâmetros como linearidade, limites de deteção e quantificação, repetibilidade, precisão intermédia e exatidão. Os resultados mostram que o método é linear para uma gama de trabalho entre 5,00 e 50,00 mg/L com um limite de deteção e quantificação de 1,27 mg/L e 3,84 mg/L, respetivamente. O método apresentou repetibilidade e precisão intermédia aceitáveis, com coeficientes de variação inferiores a 5%, limite de repetibilidade de 1,37 mg/kg e variabilidade de resultados associados ao método de 0,19 mg/L. A exatidão do método foi aferida recorrendo a ensaios de recuperação, tendo-se obtido percentagens de recuperação médias superiores a 80%.

Determination of fat soluble vitamins from amazonian fresh-water fishes. I. HPLC analysis of tambaqui, pirarucu and cuiu-cuiu livers .

It was found that fish livers from the Amazon have considerable amounts of vitamins A, D and E compared with the values of the standartized cod-liver oil. Tambaqui liver oil has high concentration of vitamin A1(retinol) and vitamin A2 (degidroretinol) whereas the liver oils of pirarucu and cuiu-cuiu have preferently the vitamin A2. The contents of the vitamins D and E observed in the liver oils of tambaqui and cuiu-cuiu was extremely high.

Implementação de método em HPLC para a determinação de PAH´s em óleos vegetais

Os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA’s), doravante designados PAH’s são considerados poluentes prioritários, devido às suas características tóxicas, cancerígenas e mutagénicas. No entanto, apenas 16 destes compostos são referidos na lista de compostos orgânicos prioritários, na qual estão inseridos os 4 PAH’s estudados neste trabalho - Benzo[a]antraceno, Benzo[a]Pireno, Benzo[b]fluoranteno e o criseno. A origem dos PAH’s no ambiente provém de fontes naturais e antropogénicas. Vários processos têm sido desenvolvidos para remover e/ou reduzir estes contaminantes no ambiente. A sua maioria passa por reduzir a poluição causada por fontes antropogénicas. No entanto, devido à dificuldade de remover totalmente estes contaminantes é necessário controlar a concentração destes compostos durante o processo de fabrico de alimentos. Os PAH’s podem ser encontrados em diferentes géneros alimentícios tais como óleos vegetais. Sendo a Sovena produtora destes surge como objectivo deste trabalho implementar e validar um método analítico para a quantificação dos 4 PAH’s nos óleos crus e refinados de forma a garantir que o contaminante é eliminado ou reduzido até níveis aceitáveis. Esta quantificação foi feita em HPLC com detector de fluorescência (FLD), utilizando-se o método da adição de padrão interno, neste caso o Benzo[b]Criseno. Para avaliar a linearidade do método procedeu-se à representação gráfica da função Área=f (concentração), obtendo – se uma função linear na gama de 1 a 50μg/kg. A média da precisão medida através do coeficiente de variação variou entre 1,63 e 7,49%, a exactidão obtida pela média da percentagem de recuperação variou entre 65,0 e 107,5% sem matriz e entre 59,2 e 87,8% com matriz (óleo alimentar). O limite de detecção obtido foi de 0,5 μg/kg e o limite de quantificação 1 μg/kg. Através da comparação de resultados com laboratórios externos foi possível um constante desenvolvimento no sentido de melhorar os resultados.

Bioactive dihydroxyfuranonaphthoquinones from the bark of Tabebuia incana A.H. Gentry (Bignoniaceae) and HPLC analysis of commercial pau d'arco and certified T.incana bark infusions

Tabebuia incana A.H. Gentry (Bignoniaceae) is a tree from the Brazilian Amazon having medicinal uses and is one several Tabebuia spp. known as pau d'arco or palo de arco in this region. Fractionation of the bark ethanolic extract afforded a mixture of 5 and 8-hydroxy-2-(1-hydroxyethyl)naphtho[2,3-b]furan-4,9-diones (1 and 2, respectively) identified on the basis of nuclear magnetic resonance (NMR), infrared (IR) and mass (MS) spectra, whose in vitro antimalarial and antitumor activity have been shown previously. This is the first study on T. incana bark, and 2 are described in this species for the first time. Also, high performance liquid chromatography (HPLC) analysis of T. incana bark tea revealed the presence of the 1 + 2 mixture peak corresponding to a concentration in the range 10-6-10-5 M. The chromatograms of teas prepared from commercial pau d' arco and T. incana bark were also studied and the presence of the 1 + 2 peak has potential for quality control of commercial plant materials.

Quantitative determination by HPLC of iridoids in the bark and latex of himatanthus sucuuba

The main iridoids from the bark and latex of Himatanthus sucuuba were isolated and characterised by spectroscopic methods. HPLC was used for the quantitative analyses of these iridoids and the chromatograms of bark and latex showed a similar iridoid composition. Both parts of the plant are used in folk medicine for the treatment of various ailments.

Characterization of phenolic compounds and antioxidant properties of Glycyrrhiza glabra L. rhizomes and roots

The present work aims to characterize and quantify the phenolic composition and to evaluate the antioxidant activity of Glycyrrhiza glabra L. (commonly known as licorice) rhizomes and roots. The antioxidant potential of its methanol/water extract could be related with flavones (mainly apigenin derivatives), flavanones (mainly liquirintin derivatives), a methylated isoflavone and a chalcone, identified in the extract. Lipid peroxidation inhibition was the most pronounced antioxidant effect (EC50=0.24±0.01 µg/mL and 22.74±2.42 µg/mL in TBARS and -carotene/linoleate assays, respectively), followed by free radicals scavenging activity (EC50=111.54±6.04 µg/mL) and, finally, reducing power (EC50=128.63±0.21 µg/mL). In this sense, licorice extract could be used as a source of antioxidants for pharmaceutical, cosmetic and/or food industries.

Simultaneous detection of cyclopiazonic acid and aflatoxin B1 by HPLC in methanol/water mobile phase

A simple procedure for the simultaneous detection of cyclopiazonic acid (CPA) and aflatoxin B1 from fungal extracts is presented, using a methanol and water mobile phase and fluorescence detection. This methodology has been tested with standard solutions of both mycotoxins CPA and Aflatoxin B1 and with methanolic extracts of Aspergillus section Flavi strains, previously characterized for their mycotoxin production profile. Previously available methodology required the use of two different chromatographic runs for these mycotoxins, with distinct columns and detectors (fluorescence detection with a post-column photochemical derivatization (PHRED) for aflatoxin B1 and UV detection for CPA). The proposed method detects both mycotoxins in a single run. Data from these assays will be presented and discussed.

Implementação e validação de um método analítico para a determinação de sucralose (E955) em refrigerantes e cervejas por HPLC-ELSD

Dissertação de mestrado em Técnicas de Caraterização e Análise Química

Desenvolvimento e validação de um método para a caracterização de vinhos por HPLC-DAD

Dissertação de mestrado em Técnicas de Caracterização e Análise Química

Skin permeation and metabolism of di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP).

Phthalates are suspected to be endocrine disruptors. Di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) is assumed to have low dermal absorption; however, previous in vitro skin permeation studies have shown large permeation differences. Our aims were to determine DEHP permeation parameters and assess extent of skin DEHP metabolism among workers highly exposed to these lipophilic, low volatile substances. Surgically removed skin from patients undergoing abdominoplasty was immediately dermatomed (800 μm) and mounted on flow-through diffusion cells (1.77 cm(2)) operating at 32°C with cell culture media (aqueous solution) as the reservoir liquid. The cells were dosed either with neat DEHP or emulsified in aqueous solution (166 μg/ml). Samples were analysed by HPLC-MS/MS. DEHP permeated human viable skin only as the metabolite MEHP (100%) after 8h of exposure. Human skin was able to further oxidize MEHP to 5-oxo-MEHP. Neat DEHP applied to the skin hardly permeated skin while the aqueous solution readily permeated skin measured in both cases as concentration of MEHP in the receptor liquid. DEHP pass through human skin, detected as MEHP only when emulsified in aqueous solution, and to a far lesser degree when applied neat to the skin. Using results from older in vitro skin permeation studies with non-viable skin may underestimate skin exposures. Our results are in overall agreement with newer phthalate skin permeation studies.

Aspectos metabólicos y multivitamínicos del maíz

La deficiencia de vitamina A causa 2.2 millones de muertes al año. Por tanto, investigadores intentan elevar el contenido de β-caroteno y otros carotenoides en cereales mediante la ingeniería genética. Mi trabajo consistió en analizar carotenoides en maíz y callos de arroz transgénico con el fin de indentificar y cuantificar estos pigmentos y además analizar la ruta metabólica de los mismos. Por tal motivo, desarrollaré una técnica analítica por HPLC y UHPLC que me permitió separar la mezcla de carotenoides. Estas moléculas se detectaton utilizando un detector de arreglo de diodos y masas. Con éste último se probaron distintas técnicas de ionización (ESI, APCI y APPI) para encontrar la mejor técnica que ionizara carotenos y xantófilas. Además se hallaron transiciones para identificar a cada uno de los carotenoides. Para mostrar la confiabilidad del método analítico, realicé la validación del mismo y determiné factores importantes que influyen en el análisis de carotenoides, como por ejemplo, su estabilidad química. Para analizar la ruta metabólica de los carotenoides, se realizaron distintos experimentos, entre ellos, introducir distintas combinaciones de genes en el maíz y arroz que permitieran entender cuáles eran las enzimas importantes que permitían la acumulación de carotenoides. También se analizó la biosíntesis de carotenoides a distintas etapas del desarrollo de la semilla de maíz, desde los 15 días después de la polinización (DAP) hasta los 60 DAP y su estabilidad química a lo largo de todo este período. Finalmente, se profundizó en la identificación de nuevos carotenoides encontrados en las muestras, como los oxo-carotenoides (utilizados en la industria como colorantes). Para llevar acabo su identificación, se realizaron pruebas químicas, se determinaron sus espectros visibles y sus fragmentos por masas.   

Ultra-high pressure liquid chromatography-mass spectrometry for plant metabolomics: a systematic comparison of high-resolution quadrupole-time-of-flight and single stage Orbitrap mass spectrometers.

The response of Arabidopsis to stress caused by mechanical wounding was chosen as a model to compare the performances of high resolution quadrupole-time-of-flight (Q-TOF) and single stage Orbitrap (Exactive Plus) mass spectrometers in untargeted metabolomics. Both instruments were coupled to ultra-high pressure liquid chromatography (UHPLC) systems set under identical conditions. The experiment was divided in two steps: the first analyses involved sixteen unwounded plants, half of which were spiked with pure standards that are not present in Arabidopsis. The second analyses compared the metabolomes of mechanically wounded plants to unwounded plants. Data from both systems were extracted using the same feature detection software and submitted to unsupervised and supervised multivariate analysis methods. Both mass spectrometers were compared in terms of number and identity of detected features, capacity to discriminate between samples, repeatability and sensitivity. Although analytical variability was lower for the UHPLC-Q-TOF, generally the results for the two detectors were quite similar, both of them proving to be highly efficient at detecting even subtle differences between plant groups. Overall, sensitivity was found to be comparable, although the Exactive Plus Orbitrap provided slightly lower detection limits for specific compounds. Finally, to evaluate the potential of the two mass spectrometers for the identification of unknown markers, mass and spectral accuracies were calculated on selected identified compounds. While both instruments showed excellent mass accuracy (<2.5ppm for all measured compounds), better spectral accuracy was recorded on the Q-TOF. Taken together, our results demonstrate that comparable performances can be obtained at acquisition frequencies compatible with UHPLC on Q-TOF and Exactive Plus MS, which may thus be equivalently used for plant metabolomics.

High-density electric source imaging (esi) in focal epilepsy: a prospective study of 150 operated patients

Purpose: EEG is mandatory in the diagnosis of the epilepsy syndrome. However, its potential as imaging tool is still under estimated. In the present study, we aim to determine the prerequisites of maximal benefit of electric source imaging (ESI) to localize the irritative zone in patients with focal epilepsy. Methods: One hundred fifty patients suffering from focal epilepsy and with minimum 1 year postoperative follow-up were studied prospectively and blinded to the underlying diagnosis. We evaluated the influence of two important factors on sensitivity and specificity of ESI: the number of electrodes (low resolution, LR-ESI: <30 versus high resolution, HR-ESI: 128-256 electrodes), and the use of individual MRI (i-MRI) versus template MRI (t-MRI) as the head model. Findings: ESI had a sensitivity of 85% and a specificity of 87% when HR-ESI with i-MRI was used. Using LR-ESI, sensitivity decreased to 68%, or even 57% when only t-MRI was available. The sensitivity of HR-ESI/i-MRI compared favorably with those of MRI (76%), PET (69%) and ictal/interictal SPECT (64%). Interpretation: This study on a large patient group shows excellent sensitivity and specificity of ESI if 128 EEG channels or more are used for ESI and if the results are coregistered to the patient's individual MRI. Localization precision is as high as or even higher than established brain imagery techniques. HR-ESI appears to be a valuable additional imaging tool, given that larger electrode arrays are easily and rapidly applied with modern EEG equipment and that structural MRI is nearly always available for these patients.

Avaluació de vitamines i antioxidants en aliments vegetals mitjançant tècniques HPLC-DAD i UPLC-MS/MS

El programa experimental s’ha portat a terme dins el marc de les activitats del projecte TRUEFOOD, finançat per la UE per als anys 2007-2010. L’objectiu principal d’aquesta activitat ha estat l’avaluació dels continguts en àcid ascòrbic (vitamina C), polifenols totals, àcids fenòlics i flavonoides en mostres de tomàquet i enciam, produïts sota diferents condicions de camp (producció ecològica i convencional). Per aconseguir els resultats s’han utilitzat mètodes analítics basats en tècniques de cromatografia líquida d’alta eficàcia (HPLC) i d’ultra-alta eficàcia (UHPLC) acoblades a sistemes de detecció de diode array (DAD) i espectrometria de masses (MSn). Per a l’àcid ascòrbic, s’ha desenvolupat un mètode ràpid que ha permès la determinació d’aquest compost en diferents matrius vegetals amb el mínim pretractament de les mostres, utilitzant una fase estacionària HILIC (Fluorinated Stationary Phase). Els mètodes desenvolupats d’anàlisi de compostos fenòlics han permès realitzar les anàlisi de forma ràpida, a fi de processar el màxim nombre de mostres per a obtenir resultats representatius. S’ha realitzat una completa caracterització dels extractes de tomàquet i enciam, ampliant el coneixement descrit en la bibliografia sobre la seva composició fenòlica. En el cas de l’enciam, s’ha identificat quatre compostos fenòlics que mai abans han estat descrits i quantificats en aquesta hortalissa. La definició, amb precisió, dels continguts en vitamina C i compostos fenòlics en les mostres analitzades ha permès comparar els efectes de diferents tècniques de cultiu sobre les característiques nutricionals dels vegetals objecte de l’estudi. Els mètodes d’anàlisi desenvolupats i els resultats derivats del projecte seran publicats properament en revistes científiques de reconegut prestigi.