Characterization of the phenolic and antioxidant profiles of selected culinary herbs and spices: caraway, turmeric, dill, marjoram and nutmeg

Culinary herbs and spices have long been considered essentially as flavor enhancers or preservatives, with little attention given to their potential health-promoting properties. Nevertheless, recent research has shown them to be significant dietary sources of bioactive phenolic compounds. Despite noteworthy efforts performed in recent years to improve our knowledge of their chemical composition, a detailed phenolic profile of these plant-based products is still lacking. In the present work, antioxidant activities and phenolic composition of five herbs and spices, namely caraway, turmeric, dill, marjoram and nutmeg, have been studied. The use of liquid chromatography coupled to LTQ-Orbitrap mass spectrometry enabled the identification of up to 42 phenolic compounds. To the best of our knowledge, two of them, apigenin-C-hexoside-C-pentoside and apigenin-C-hexoside-C-hexoside have not been previously reported in turmeric. Qualitative and quantitative differences were observed in polyphenol profiles, with the highest phenolic content found in caraway. Multivariate statistical treatment of the results allowed the detection of distinctive features among the studied herbs and spices.

Development of a rapid method for the determination of antibiotic residues in honey using UPLC-ESI-MS/MS

Abstract An accurate, reliable and fast multianalyte/multiclass ultra-performance liquid chromatography–tandem mass spectrometry (UPLC–MS/MS) method was developed and validated for the simultaneous analysis of 23 pharmaceuticals, belonging to different classes amphenicols, sulfonamides, tetracyclines, in honey samples. The method developed consists of ultrasonic extraction followed by UPLC–ESI–MS/MS with electrospray ionization in both positive mode and negative mode. The influence of the extraction solvents and mobile phase composition on the sensitivity of the method, and the optimum conditions for sample weight and extraction temperature in terms of analyte recovery were extensively studied. The identification of antibiotics is fulfilled by simultaneous use of chromatographic separation using an Acquity BEH C18 (100 mm x 2.1 mm, 1.7 µm) analytical column with a gradient elution of mobile phases and tandem mass spectrometry with an electrospray ionization. Finally, the method developed was applied to the determination of target analytes in honey samples obtained from the local markets and several beekeepers in Muğla, Turkey. Ultrasonic-extraction of pharmaceuticals from honey samples is a well-established technique by UPLC–ESI–MS/MS, the uniqueness of this study lies in the simultaneous determination of a remarkable number of compounds belonging to 23 drug at the sub-nanogram per kilogram level.

Suomalajnen kieli-oppi: kowlujen tarpe'eksi : ruotsalajsen esi-puheen kanssa opettajalle - Ensimmäjnen osa

Imprimatur: J. M. af Tengström.

An HPLC method for simultaneous determination of residual benomyl and MBC on apple foliage without cleanup

A simple High Performance Liquid Chromatograph (HPLC) method has been developed to identify benamyl (methyl 1- (butylcarbamoyl)-2-benzimidazole carbamate) and MBC (methyl 2-benzimidazole carbamat~ residues on apple leaves without cleanup. Sample leaves are freeze dried in a Mason jar and residues are then extracted by tumbling them in chloroform containing 5,000 microgram per milliliter of n-propyl isocyanate (PIC) at 10 C. To the extract, n-butyl isocyanate (BIC) was added at 5,000 microgram per milliliter and 20 microliter of this mixture injected onto the HPLC system. Separation is accomplished by the use of a Brownlee LiChrosorb silica gel column with a guard column and' operated with a mixed mobile phase consisting of chloroform and hexane (4:1) saturated with water. MBC, a degradation product of benomyl is identified if present as methyl l-(npropyl carbamoyl)-2-benzimidazole carbamate (MBC-n-PIC). Both benomyl and MBC-n-PIC can be detected with aKUltraviolet (UV) detector (280nm) at a concentration as low as 0.2 microgram per milliliter in apple leaves. The fate of benomyl on apple foliage after spray application of benomyl (Ben late 50 per cent wettable powder) was investigated by the method thus described. Benomyl quickly dissipated during the first 3-7 days, but the dissipatio'n sltowed down thereafter. In contrast, the concentration of MBC in leaves gradually increased after repeated applications of Benlate.

Effects of sample solvent composition and injection volume on chromatographic peak profiles of methyl w- benzimidazolecarbamate and 3-butyl1-2,4-dioxo[1,2-a]-s- triazinobenzimidazole in RP-HPLC

The effects of sample solvent composition and the injection volume, on the chromatographic peak profiles of two carbamate derivatives, methyl 2-benzimidazolecarbamate (MBC) and 3-butyl-2,4-dioxo[1,2-a]-s-triazinobenzimidazole (STB), were studied using reverse phase high performance liquid chromatograph. The study examined the effects of acetonitrile percentage in the sample solvent from 5 to 50%, effects of methanol percentage from 5 to 50%, effects of pH increase from 4.42 to 9.10, and effect of increasing buffer concentration from ° to 0.12M. The effects were studied at constant and increasing injection mass and at four injection volumes of 10, 50, 100 and 200 uL. The study demonstrated that the amount and the type of the organic solvents, the pH, and the buffer strength of the sample solution can have a pronounced effect on the peak heights, peak widths, and retention times of compounds analysed. MBC, which is capable of intramolecular hydrogen bonding and has no tendency to ionize, showed a predictable increase .in band broadening and a decrease in retention times at higher eluting strengths of the sample solvent. STB, which has a tendency to ionize or to strongly interact with the sample solvent, was influenced in various ways by the changes in ths sample solvent composition. The sample solvent effects became more pronounced as the injection volume increased and as the percentage of organic solvent in the sample solution became greater. The peak height increases for STB at increasing buffer concentrations became much more pronounced at higher analyte concentrations. It was shown that the widely accepted procedure of dissolving samples in the mobile phase does not yield the most efficient chromatograms. For that reason samples should be dissolved in the solutions with higher aqueous content than that of the mobile phase whenever possible. The results strongly recommend that all the samples and standards, regardless whether the standards are external or internal, be analysed at a constant sample composition and a constant injection volume.

Determinación de la actividad estabilizadora de microtúbulos de fracciones ricas en diterpenoides obtenidas mediante HPLC de extractos de hojas, tallos y corteza de Taxus globosa.

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Química de Productos Naturales) UANL

Analyse des agents de chimiothérapie par extraction sur phase solide automatisée couplée à la chromatographie liquide et la spectrométrie de masse en tandem (SPE-LC-ESI-MS/MS)

Les dernières décennies ont été marquées par une augmentation du nombre des cas de cancers, ce qui a subséquemment conduit à une augmentation dans la consommation des agents de chimiothérapie. La toxicité et le caractère cancérogène de ces molécules justifient l’intérêt crucial porté à leur égard. Quelques études ont fait l’objet de détection et de quantification des agents de chimiothérapie dans des matrices environnementales. Dans ce projet, une méthode utilisant la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) précédée d’une extraction sur phase solide (SPE) automatisée ou en ligne a été développée pour la détection et la quantification d’un groupe de six agents de chimiothérapie. Parmi ceux-ci figurent les plus utilisés au Québec (gemcitabine, méthotrexate, cyclophosphamide, ifosfamide, irinotécan, épirubicine) et présentant des propriétés physico-chimiques et des structures chimiques différentes. La méthode développée a été validée dans une matrice réelle représentant l’affluent d’une station d’épuration dans la région de Montréal. Deux des six composés cytotoxiques étudiés en l’occurrence (cyclophosphamide et méthotrexate) ont été détectés dans huit échantillons sur les neuf qui ont été recensés, essentiellement au niveau de l’affluent et l’effluent de quelques stations d’épuration de la région de Montréal. Les résultats des analyses effectuées sur les échantillons réels ont montré qu’il n’y avait pas de différence significative dans la concentration entre l’affluent et l’effluent, et donc que les systèmes d’épuration semblent inefficaces pour la dégradation de ces molécules.

Validierung von HPLC-Methoden zur Bestimmung von Polyphenolen und Carotinoiden in Möhren, Weizen und Mais unterschiedlicher Herkunft

In den vorliegenden Untersuchungen wurde der Gehalt von Carotinoiden in Weizen, Mais und Möhren sowie der Polyphenolgehalt in Möhren mit analytischen Methoden zum Nachweis dieser Substanzen gemessen. Der Gehalt der Carotinoide in Mais und der Gehalt der phenolischen Bestandteile in Möhren wurde mit Messungen mittels HPLC-Analytik gemessen. Die Methoden wurden aus literaturbekannten Verfahren abgeleitet und an die Anforderungen der untersuchten Probenmatrices angepasst und validiert. Dem Verfahren lag die Frage zugrunde, ob es möglich ist, Kulturpflanzen aus verschiedenen Anbausystemen auf der Basis des Gehaltes bestimmter sekundärer Pflanzeninhaltsstoffe zu differenzieren und aufgrund von Unterschieden im Gehalt der sekundären Pflanzeninhaltsstoffe zu klassifizieren. Die Gesamtverfahren wurden dabei gemäß der ISO 17025 validiert. Für die Messungen standen Proben aus definierten Langzeitversuchen und Erzeugerproben ausgesuchter ökologisch bzw. konventionell arbeitender Anbaubetriebe zur Verfügung. Als Grundlage für eine valide Methodeneinschätzung wurden die Messungen an codierten Proben vorgenommen. Eine Decodierung der Proben erfolgte erst nach der Vorlage der Messergebnisse in den genannten Projekten. Die Messung und Auswertung des Carotinoidgehaltes in Weizen, Mais und Möhren vor dem Hintergrund der Differenzierung und Klassifizierung erfolgte in Proben eines Erntejahres. Die Messung des Gehaltes phenolischer Substanzen in Möhren erfolgte in Möhren aus 3 Erntejahren. Die verwendeten HPLC-Verfahren konnten in Bezug auf den analytischen Teil der Messungen in den einzelnen Verfahrensschritten Linearität, Spezifität, Präzision und Robustheit erfolgreich überprüft werden. Darüber hinaus wurden wichtige Einflussgrößen auf die Messungen bestimmt. Für die Verfahren zur photometrischen Bestimmung der Gesamtcarotinoide konnte eine Grundkalibrierung der Parameter Präzision und Linearität des Verfahrens erfolgreich durchgeführt werden. Während der Anwendung der HPLC-Methoden an codierten Proben konnten in allen untersuchten Probenmatrices quantitativ bedeutende Inhaltsstoffe nachgewiesen und identifiziert werden. Eine vollständige Identifizierung aller dargestellten Peaks konnte in den Untersuchungen der Polyphenole in Möhren und der Carotinoide in Mais nicht erfolgen. Im Hinblick auf die Frage nach der Differenzierung und Klassifizierung ergab sich in den verschiedenen Proben ein unterschiedliches Bild. Sowohl durch den Carotinoid- als auch den Polyphenolgehalt konnten einzelne Proben statistisch signifikant differenziert werden. Die Trennleistung hing dabei sowohl von den jeweiligen Komponenten als auch von der untersuchten Probenmatrix ab. Ein durchgängig höherer Gehalt sekundärer Pflanzeninhaltsstoffe in Proben aus ökologischem Anbau konnte nicht bestätigt werden. Für die Klassifizierung der Proben verschiedener Anbauvarianten und konnten multivariate statistische Methoden, wie lineare Diskriminantenanalyse (LDA) und Classification and Regression Tree (CART), erfolgreich angewandt werden. Eine Klassifizierung mit unterschiedlichen statistischen Verfahren erbrachte dabei unterschiedliche Ergebnisse. In der Klassifizierung der decodierten Proben mittels LDA wirkten sich die Faktoren Sorte und Standort stärker auf das Klassifizierungsergebnis aus als der Faktor Anbausystem. Eine Klassifizierung der decodierten Proben nach dem Anbausystem wurde mit dem CART-Verfahren durchgeführt. Auf dieser Basis wurden für die Polyphenole in Möhren 97 % der Proben richtig klassifiziert. Durch die Messwerte des Carotinoidgehaltes und des Luteingehaltes in Weizen konnte der größere Teil der Proben (90 %) korrekt klassifiziert werden. Auf der Basis des Carotinoidgehaltes in Mais wurde der Großteil der Proben (95 %) korrekt nach dem Anbausystem klassifiziert. Auf der Basis des mittels HPLC gemessenen Carotinoidgehaltes in Möhren konnten die Proben 97 % korrekt klassifiziert werden (97 %). Insgesamt erscheint der Grundgedanke der Klassifizierung durch den Gehalt sekundärer Pflanzeninhaltsstoffe vielversprechend. Durch die vielfältigen Einflussgrößen auf den Sekundärstoffwechsel von Pflanzen müssten Veränderungen, die durch Sorte und Standort auftreten, über mehrere Jahre erhoben und systematisiert werden.

Noves aproximacions a la síntesi i caracterització de poliglicols al·lílics, polihidrosiloxans i surfactants copolimèrics. Avaluació d'aquests surfactants en formulacions de poliuretà

Els polímers són una sèrie de compostos que troben un ampli ventall d'aplicacions en la indústria actual. Un exemple són les espumes de poliuretà, estructures de tipus cel·lular obtingudes mitjançant la reacció química entre compostos de tipus isocianat i compostos de tipus poliol (polièters amb diferent nombre de grups hidroxil). És imprescindible l'ús d'additius d'estructura tensioactiva (surfactants de silicona) per estabilitzar el procés d'espumació i per proporcionar una estructura cel·lular ordenada i homogènia en mida i distribució. La síntesis i caracterització de les molècules precursores (polihidrosiloxans i polièters al·lílics), l'estudi de la reacció d'hidrosililació com a via d'obtenció dels diferents surfactants per reacció d'addició entre els polihidrosiloxans i els polièters al·lílics i la caracterització i avaluació en formulacions comercials de poliuretà dels surfactants sintetitzats han constituït els objectius del present treball. MEMÒRIA La Tesi Doctoral ha estat presentada seguint el següent esquema: CAPÍTOL I. INTRODUCCIÓ A LA QUÍMICA DEL POLIURETÀ. Es presenten els principis de la química del poliuretà, fent esment dels recents avenços en la síntesis i caracterització d'aquests compostos polimèrics, així com un apartat concret centrat en els surfactants de silicona. Es presenten les estructures habituals d'aquests compostos comercials i es detallen les reaccions de síntesi i les característiques físiques que aquests compostos proporcionen a les espumes de poliuretà. CAPÍTOL II. OBJECTIUS. 1.- Síntesis y caracterització d'una àmplia gamma de poliglicols al·lílics i de polihidrosiloxans amb grups hidrur reactius, ambdós precursors d'estructures polimèriques de tipus surfactant. 2.- Estudi de la reacció d'hidrosililació com a via de formació d'enllaços Si-C no hidrolitzables, mitjançant la reacció d'addició entre els substrats al·lílics insaturats i els polisiloxans amb grups hidrur reactius. 3.- Caracterització de les estructures polimèriques de tipus surfactant sintetitzades i avaluació d'aquestes en formulacions de poliuretà, a fi de relacionar l'estructura química d'aquests oligómers amb els efectes físics que originen en l'espuma de poliuretà. CAPÍTOL III. SÍNTESI I CARACTERITZACIÓ DE SUBSTRATS AL·LÍLICS INSATURATS DE TIPUS POLIGLICOL. S'han caracteritzat per HPLC-UV una sèrie de polietilenglicols comercials. S'ha estudiat la reacció de derivatització al·lílica sobre els grups hidroxil dels polièters comercials (PEG, PPG i copolímers PEG-PPG) i s'han caracteritzat exhaustivament els productes sintetitzats (1H,13C-RMN, GC, GC-MS, FTIR, ESI-MS, HPLC-UV). S'ha iniciat un estudi de polimerització aniònica sobre nous epòxids amb un punt de diversitat molecular, sintetitzant-se i caracteritzant-se els corresponents nous polièters obtinguts. CAPÍTOL IV. SÍNTESI I CARACTERITZACIÓ DE POLIHIDROSILOXANS REACTIUS. S'estudia la síntesis de polihidrosiloxans amb grups hidrur reactius, mitjançant la reacció de polimerització aniònica d'obertura d'anell ("AROP, anionic ring opening polimerization") i mitjançant la reacció de polimerització per equilibració catiònica. Es presenta una caracterització exhaustiva dels productes sintetitzats i es descriu la naturalesa de la microestructura polimèrica a partir de la distribució bivariant dels copolímers PDMS-co-PHMS (poli(dimetilsiloxà)-co-poli(hidrometilsiloxà)). CAPÍTOL V. ESTUDI SISTEMÀTIC DE LA REACCIÓ D'HIDROSILILACIÓ. S'ha estudiat la reacció d'hidrosililació amb la finalitat de sintetitzar estructures copolimèriques poliglicol-polisiloxà a partir de la reacció de polisiloxans hidrur reactius i polièters al·lílics. S'han provat diferents catalitzadors (Pt/C 5%, cat. de Speier i cat. de Karstedt), s'han sintetitzat diferents estructures tensoactives (lineals i ramificades) i s'ha modelitzat les diferents reaccions secundàries observades, per presentar un estudi mecanístic de la reacció d'hidrosililació aplicada a la síntesis de molècules d'elevat PM a partir de la reacció entre substrats al·lílics insaturats i polihidrosiloxans. CAPÍTOL VI. AVALUACIÓ DELS SURFACTANTS EN FORMULACIONS DE POLIURETÀ. S'ha estudiat la idoneïtat dels surfactants de silicona sintetitzats en diferents formulacions de poliuretà comercials. S'ha relacionat el comportament físic d'aquests surfactants en les espumes de poliuretà amb la seva estructura química a partir de l'anàlisi per microscòpia electrònica de rastreig. CAPÍTOL VII. CONCLUSIONS. S'han esposat les conclusions extretes de cada capítol.

Identification of lipophilic flavones and flavonols by comparative HPLC, TLC and UV spectral analysis

The identification of lipophilic flavones and flavonols using a combination of high performance liquid chromatography, thin layer chromatography and UV spectral analysis is discussed. Data are provided for the flavones, apigenin, luteolin and tricetin and twelve of their methyl ethers, 8-hydroxyluteolin, 6-hydroxyluteolin and scutellarein and fourteen of their methyl ethers, and some 6,8-dihydroxyapigenin and 6,8-dihydroxyluteolin derivatives. Data for some forty two flavonols with extra 6- and/or 8-hydroxylation, mostly 6-hydroxykaempferol and quercetagetin derivatives, are also presented. The remaining compounds analysed include fourteen 5-deoxyflavones, four 5-methoxyflavones and five 5-deoxyflavonols plus further 5-hydroxylated flavones and flavonols without B-ring oxidation or with 2-, 5- or 6-hydroxylation. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.

Development of novel brush-type chiral stationary phases based on terpenoid selectors: HPLC evaluation and theoretical investigation of enantioselective binding interactions

The terpenoid chiral selectors dehydroabietic acid, 12,14-dinitrodehydroabietic acid and friedelin have been covalently linked to silica gel yielding three chiral stationary phases CSP 1, CSP 2 and CSP 3, respectively. The enantiodiscriminating capability of each one of these phases was evaluated by HPLC with four families of chiral aromatic compounds composed of alcohols, amines, phenylalanine and tryptophan amino acid derivatives and beta-lactams. The CSP 3 phase, containing a selector with a large friedelane backbone is particularly suitable for resolving free alcohols and their derivatives bearing fluorine substituents, while CSP 2 with a dehydroabietic architecture is the only phase that efficiently discriminates 1, 1'-binaphthol atropisomers. CSP 3 also gives efficient resolution of the free amines. All three phases resolve well the racemates of N-trifluoracetyl and N-3,5-dinitrobenzoyl phenylalanine amino acid ester derivatives. Good enantioseparation of beta-lactams and N-benzoyl tryptophan amino acid derivatives was achieved on CSP 1. In order to understand the structural factors that govern the chiral molecular recognition ability of these phases, molecular dynamics simulations were carried out in the gas phase with binary diastereomeric complexes formed by the selectors of CSP 1 and CSP 2 and several amino acid derivatives. Decomposition of molecular mechanics energies shows that van der Waals interactions dominate the formation of the diastereomeric transient complexes while the electrostatic binding interactions are primarily responsible for the enantioselective binding of the (R)- and (S)-analytes. Analysis of the hydrogen bonds shows that electrostatic interactions are mainly associated with the formation of N-(HO)-O-...=C enantio selective hydrogen bonds between the amide binding sites from the selectors and the carbonyl groups of the analytes. The role of mobile phase polarity, a mixture of n-hexane and propan-2-ol in different ratios, was also evaluated through molecular dynamics simulations in explicit solvent. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Analysis of 'APN' naphthenic acids by high temperature gas chromatoagraphy and high performance liquid chromatography

Examination by high temperature GC (HTGC) of the methyl esters of the so-called 'ARN' naphthenic acids from crude oils of North Sea UK, Norwegian Sea and West African oilfields revealed the distributions of resolved 4-8 ring C-80 tetra acids and trace amounts of other acids. Whilst all three oils contained apparently the same the proportions of each differed, possibly reflecting the growth tempe acids, ratures of the archaebacteria from which the acids are assumed to have originated. The structures of the 4, 5, 7 and 8 ring acids are tentatively assigned by comparison with the known 6 ring acid and related natural products and an HPLC method for the isolation of the individual acids is described. ESI-MS of individual acids isolated by preparative HPLC established the elution order of the 4-8 ring acids on the HPLC and HTGC systems and revealed the presence of previously unreported acids tentatively identified as C-81 and C-82 7 and 8 ring analogues.

Characterization and in vitro digestibility of bovine beta-lactoglobulin glycated with galactooligosaccharides

Galactooligosaccharides (GOS) are well-known prebiotic ingredients which can form the basis of new functional dairy products. In this work, the production and characterization of glycated beta-lactoglobulin beta-LG) with prebiotic GOS through the Maillard reaction under controlled conditions (a(w) = 0.44, 40 degrees C for 23 days) have been studied. The extent of glycation of beta-LG was evaluated by formation of furosine which progressively increased with storage for up to 16 days, suggesting that the formation of Amadori compounds prevailed over their degradation. RP-HPLC-UV, SIDS-PAGE, and IEF profiles of beta-LG were modified as a consequence of its glycation. MALDI-ToF mass spectra of glycated beta-LG showed an increase of up to similar to 21% in its average molecular mass after storage for 23 days. Moreover, a decrease in unconjugated GOS (one tri-, two tetra-, and one pentasaccharide) was observed by HPAEC-PAD upon glycation. These results were confirmed by ESI MS. The stability of the glycated beta-LG to in vitro simulated gastrointestinal digestion was also described and compared with that of the unglycated protein. The yield of digestion products of glycated beta-LG was lower than that observed for the unglycated protein. The conjugation of prebiotic carbohydrates to stable proteins and peptides could open new routes of research in the study of functional ingredients.

A preliminary comparative analysis of the H. sapiens saliva proteome between cysteine fractionation,performic acid oxidation LC/MALDI/MS/MS and LC/ESI/MS/MS

We present a comparative study between LC/MALDI/MS/MS and LC/ESI/MS/MS. Diagnostic biomarkers in saliva have been identified for monitoring caries, periodontitis, oral cancer, salivary gland diseases, and systemic disorders e.g. hepatitis and HIV[1]. Saliva is similar to serum in that there are a small number of highly abundant proteins and many low abundance proteins. There are 35 previously identified salivary proteins [1-4]. We prepared a representative sample of cysteine containing peptides and oxidised them to improve their fragmentation under MALDI conditions. In total 20 proteins were identified with 6 been identified by both methods. Surprisingly there was little overlap in the peptides used to identify the proteins between the two methods