Dry and wet seasons set the phytochemical profile of the Copaifera langsdorffii Desf. essential oils

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Metabolite profiles of essential oils in citrus peels and their taxonomic implications

China is an important center of origin for the genus Citrus L. of the family Rutaceae and is rich in wild Citrus species. The taxonomy of Citrus has been a subject of controversy for more than a half century. We propose that the metabolite profiles of Chinese native Citrus species can be used for classification and understanding of the taxonomic relationships within the Citrus germplasm. In this study, triplicate gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) metabolite profiles of 20 Citrus species/varieties were acquired, including 10 native varieties originating in China. R-(+)-limonene, alpha-pinene, sabinene and alpha-terpinene were found to be major characteristic components of the essential oils analyzed in this study, and these compounds contributed greatly to the metabolic classification. The three basic species of the subgenus Eucitrus (Swingle's system), i.e., C. reticulata Blanco, C. medica L. and C. grandis Osb., were clearly differentiated based upon their metabolite profiles using hierarchical cluster analysis (HCA) and partial least square-discriminant analysis (PLS-DA). All the presumed hybrid genotypes, including sweet orange (C. sinensis Osb.), sour orange (C. aurantium L.), lemon (C. limon Burm.f.), rough lemon (C. jambhiri Lush.), rangpur lime (C. limonia Osb.) and grapefruit (C. paradisi Macf.), were grouped closely together with one of their suggested parent species in the HCA-dendrogram and the PLS-DA score plot. These results clearly demonstrated that the metabolite profiles of Citrus species could be utilized for the taxonomic classification of the genus and are complementary to the existing taxonomic evidence, especially for the identification and differentiation of hybrid species.

Fractionation of lemon essential oil by solvent extraction: Phase equilibrium for model systems at T=298.2 K

The fractioning of lemon essential oil can be performed by liquid-liquid extraction using hydrous ethanol as a solvent. A quaternary mixture composed of limonene, gamma-terpinene, beta-pinene, and citral was used to simulate lemon essential oil. In this paper, we present (liquid + liquid) equilibrium data that were experimentally determined for systems containing essential oil compounds, ethanol, and water at T = 298.2 K. The experimental data were correlated using the NRTL and UNIQUAC models, and the mean deviations between calculated and experimental data were less than 0.0053 in all systems, indicating the accuracy of these molecular models in describing our systems. The results show that as the water content in the solvent phase increased, the values of the distribution coefficients decreased, regardless of the type of compound studied. However, the oxygenated compound always showed the highest distribution coefficient among the components of the essential oil, thus making deterpenation of the lemon essential oil a feasible process. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Untersuchung von organischen Spurengasen und sekundärem organischem Aerosol in der Atmosphäre mittels PTR-MS

In dieser Arbeit wurden die OH-Radikalausbeuten beider Doppelbindungen von alpha-Phellandren, alpha-Terpinen, Limonen und Terpinolen bei der Ozonolyse getrennt voneinander bestimmt. Dabei wurde sich die hohe zeitliche Auflösung des PTR-MS zunutze gemacht. Es wurden die OH-Radikale mittels Cyclohexan abgefangen und aus dem daraus gebildeten Cyclohexanon die OH-Radikalausbeute berechnet. Dadurch konnten zum ersten Mal die OH-Radikalausbeuten der langsamer reagierenden Doppelbindung bestimmt werden. Es ergaben sich für alpha-Phellandren 8%11% (±3%), alpha-Terpinen 12%14% (±4%), Limonen 7%10% (±3%) und für Terpinolen 39%48% (±14%). Desweiteren wurde eine theoretische Diskussion über den Reaktionsmechanismus der Ozonolyse und dem daraus gebildetem Criegee-Intermediat durchgeführt. Dadurch konnten die OH-Radikalausbeuten erklärt werden und eine Voraussage über die OH-Radikalausbeute bei anderen Verbindungen ist mit diesen Überlegungen möglich. In einer Messkampagne in Paris konnten verschiedene VOCs und andere atmosphärisch relevante Komponenten wie Ozon, CO, NO2 und NO gemessen werden. Aus diesen Daten wurde zum einen ein Datenpaket in Igor gefertigt, welches die Interpretation der Daten erleichtern sollte. Zum anderen wurden die Daten mit einem PMF-Model analysiert.Durch die Analyse verschiedener Komponenten konnte die Frage beantwortet werden, ob die Lösungsmittelindustrie in und um Paris einen großen Einfluss auf die Konzentrationen gewisser Komponenten in der Luft hat. Über die Korrelation von Benzol und Toluol mit schwarzem Kohlenstoff und den typischen Tagesverlauf mit zwei Konzentrationsmaxima dieser Komponenten konnte gezeigt werden, dass als Hauptquelle diese beiden Stoffe nur der Straßenverkehr infrage kommt. Desweiteren konnte gezeigt werden, dass die Luftmassen die Paris erreichen einen großen Einfluss auf die Konzentration gewisser Komponenten in der Luft haben. Dadurch konnte gut zwischen lokalen Quellen und weit transportierten VOCs unterschieden werden. Schließlich konnten über das PFM-Model ein Großteil der in Paris gemessenen Substanzen in sieben unterschiedliche Quellen eingeteilt werden und deren prozentualer Einfluss während ozeanischer Luftmassen und kontinentalen Luftmassen bestimmt werden. Um Bestandteile von organischem Aerosol mithilfe eines PTR-MS und dessen schonender Ionisationstechnik detektieren zu können, wurde erfolgreich ein Einlass für das PTR-MS entwickelt der es ermöglicht neben den Messungen von VOCs in der Gasphase auch organisches Aerosol zu sammeln, desorbieren und zu detektieren. Zu Testen des neuen Einlasses wurden verschiedene Laborexperimente durchgeführt und es wurde eine Messkampagne in Cabauw (nahe Utrecht, NL) durchgeführt. Die Labortests des neuen Einlasses zeigen, dass es möglich ist organisches Aerosol und VOCs (Aerosol Precurser) in der Gasphase mit einem einzelnen Instrument zu messen. Dazu wurden in einer Smog Chamber Isopren, alpha-Pinen, Limonen und beta-Caryophyllen jeweils mit Ozon zur Reaktion gebracht. Die Messungen in der Gasphase zeigten, dass verschiedene Komponenten wie gewohnt mit hoher Zeitauflösung durch das PTR-MS detektiert werden konnten. Die Messungen des Aerosols zeigten, dass es möglich ist, viele der aus den Reaktionen bekannten Produkte direkt oder mit geringer Fragmentation zu detektieren. Die Messkampagne in Cabauw zeigte, dass es mit diesem Einlass möglich ist über einen langen Zeitraum Aerosol und VOCs mit nur einem Instrument zu messen. Die Gasphasenmessungen sind unbeeinflusst von den Modifikationen, die an dem PTR-MS und der Driftröhre vorgenommen werden mussten um Aerosol detektieren zu können. Desweiteren konnte gezeigt werden, dass sich natürliches organisches Aerosol von Aerosol aus einer Smog Chamber im Dampfdruck unterscheidet. Deswegen muss man vorsichtig sein, falls man diese zwei Aerosolarten miteinander vergleichen will.

First report on Meloidogyne chitwoodi hatching inhibition activity of essential oils and essential oils fractions

The Columbia root-knot nematode (CRKN), Meloidogyne chitwoodi, is an EPPO A2 type quarantine pest since 1998. This nematode causes severe damage in economically important crops such as potato and tomato, making agricultural products unacceptable for the fresh market and food processing. Commonly used nematicidal synthetic chemicals are often environmentally unsafe. Essential oils (EOs) may constitute safer alternatives against RKN. EOs, isolated from 56 plant samples, were tested against CRKN hatching, in direct contact bioassays. Some of the most successful EOs were fractionated and the hydrocarbon molecules (HM) and oxygen-containing molecules (OCM) fractions tested separately. 24 EOs displayed very strong hatching inhibitions (≥90 %) at 2 µL mL−1 and were further tested at lower concentrations. Dysphaniaambrosioides, Filipendula ulmaria, Ruta graveolens, Satureja montana and Thymbra capitata EOs revealed the lowest EC50 values (<0.15 µL mL−1). The main compounds of these EOs, namely 2-undecanone, ascaridol, carvacrol, isoascaridol, methyl salicylate, p-cymene and/or γ-terpinene, were putatively considered responsible for CRKN hatching inhibition. S. montana and T. capitata OCM fractions showed hatching inhibitions higher than HM fractions. The comparison of EO and corresponding fractions EC50 values suggests interactions between OCM and HM fractions against CRKN hatching. These species EOs showed to be potential environmentally friendly CRKN hatching inhibitors; nonetheless, bioactivity should be considered globally, since its HM and OCM fractions may contribute, diversely, to the full anti-hatching activity.