Caracterització i revaloració de la fracció plasmàtica de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La tesi s'ha estructurat en tres apartats que, en conjunt, han de permetre determinar les possibilitats d'aprofitament dins la mateixa indústria alimentària de la fracció plasmàtica de la sang de porc generada per escorxadors que utilitzen sistemes oberts de recollida higiènica. 1. En la primera part s'analitza la composició de la sang higiènica que s'està recollint actualment i s'estudien les característiques tant físico-químiques com microbiològiques que determinen la seva qualitat. La caracterització s'ha realitzat amb sang recollida en diferents escorxadors industrials de les comarques de Girona i s'ha centrat principalment en l'estudi de la contaminació microbiològica i el nivell d'hemòlisi de la sang. S'ha fet un disseny experimental que ha permès alhora valorar l'efecte d'alguns factors sobre la qualitat de la sang: possibles diferències relacionades amb (1) la climatologia del període de l'any en el qual es fa la recollida, (2) particularitats dels escorxadors (grandària, sistemes de dessagnat, tipus, dosi i sistema de dosificació de l'anticoagulant, condicions de processament, maneig i emmagatzematge després de la recollida, etc.). Els resultats obtinguts ens permeten constatar que, en les condicions actuals, la sang que s'està recollint en els escorxadors estudiats no es pot considerar adequada per a una matèria primera de productes destinats a alimentació humana. La major part de la microbiota contaminant s'adquireix en el propi sagnador. S'ha constatat que el sistema de dessagnat en posició horitzontal podria ser una mesura útil per minimitzar la contaminació d'origen fecal o provinent de la pell de l'animal sacrificat i que la separació immediata de les fraccions en el propi escorxador també pot contribuir a reduir la contaminació. Així doncs, en el benentès que l'efectivitat pot obtenir-se del conjunt de mesures preses, més que de l'aplicació d'una sola d'elles, es suggereix la introducció d'una sèrie d'actuacions que potser permetrien reduir els nivells de contaminació que s'obtenen actualment. El tractament mecànic de la sang, el sistema d'addició d'anticoagulant, el volum i concentració de la solució anticoagulant afegida i el període d'emmagatzematge són els factors responsables de l'hemòlisi; mentre que nivells elevats de contaminació microbiològica i el tipus d'anticoagulant utilitzat deterrminen la velocitat d'increment de l'hemòlisi de sang refrigerada. S'ha constatat que quan la sang no pot ser processada immediatament i s'ha d'emmagatzemar en refrigeració és millor utilitzar citrat sòdic enlloc de polifosfat com a anticoagulant ja que l'increment d'hemòlisi es dóna més lentament. 2. El segon apartat s'ha centrat en la fracció plasmàtica de la sang. S'ha utilitzat la deshidratació per atomització com a tecnologia de conservació del plasma i s'ha fet una caracterització del producte en pols resultant des del punt de vista de composició i qualitat. A més de la contaminació microbiològica, que determina la qualitat higiènico-sanitària del producte, s'ha realitzat un estudi de les propietats funcionals que podrien fer del plasma un producte útil en la formulació d'aliments (capacitat escumant, emulsionant, gelificant). S'ha fet especial incidència en (1) determinar l'efecte del procés tecnològic de deshidratació sobre la funcionalitat del producte i (2) estudiar l'estabilitat del plasma deshidratat durant el període d'emmagatzematge. En les condicions de deshidratació per atomització aplicades no es provoca desnaturalització de la fracció proteica i s'obté un producte suficientment deshidratat, amb una aw<0,4 per permetre suposar una bona estabilitat. Algunes mostres de plasma deshidratat analitzades presenten nivells detectables de determinats residus (sulfonamides i corticosteroides). La qualitat microbiològica del producte en pols reflecteix l'elevada contaminació que contenia la matèria primera utilitzada, tot i que la deshidratació per atomització ha comportat la reducció en una unitat logarítmica de la càrrega contaminant. Els recomptes generals de microorganismes són encara preocupants i més tenint en compte que s'ha evidenciat la presència de toxines estafilocòciques en algunes mostres. L'avaluació de les propietats funcionals del producte deshidratat en relació a les que presentava el plasma líquid ens ha permès comprovar que: (1) El procés de deshidratació no ha afectat la solubilitat de les proteïnes. Això, junt amb el fet que no s'obtinguin diferències significatives en l'anàlisi calorimètrica de mostres líquides o deshidratades, permet concloure que el procés no provoca desnaturalització proteica. (2) No s'observen efectes negatius del procés tecnològic sobre la capacitat escumant ni en l'activitat emulsionant de les proteïnes plasmàtiques, dues propietats funcionals que possibiliten l'aplicació del plasma amb aquestes finalitats en l'elaboració d'alguns aliments. (3) La deshidratació tampoc perjudica de manera important les característiques dels gels que s'obtenen per escalfament, ja que els gels obtinguts a partir del plasma líquid i del plasma deshidratat presenten la mateixa capacitat de retenció d'aigua i no s'observen diferències en la microestructura de la xarxa proteica d'ambdós tipus de gel. Tanmateix, els que s'obtenen a partir del producte en pols mostren una menor resistència a la penetració. L'estudi d'estabilitat ens ha permès comprovar que la mostra de plasma deshidratat per atomització perd algunes de les seves propietats funcionals (facilitat de rehidratació, capacitat de retenció d'aigua i fermesa dels gels) si s'emmagatzema a temperatura ambient, mentre que aquestes característiques es mantenen un mínim de sis mesos quan el producte en pols es conserva a temperatura de refrigeració. 3. En l'última part, tenint en compte les conclusions derivades dels resultats dels apartats anteriors, s'han assajat tres possibles sistemes de reducció de la contaminació aplicables a la fracció plasmàtica com a pas previ a la deshidratació, per tal de millorar les característiques de qualitat microbiològica i les perspectives d'estabilitat del producte durant l'emmagatzematge. S'ha determinat l'eficàcia, i l'efecte sobre les propietats del plasma deshidratat, que poden tenir tractaments d'higienització basats en la centrifugació, la microfiltració tangencial i l'aplicació d'altes pressions. Els tractaments de bactofugació aplicats permeten reduir entre el 96 i el 98% la contaminació microbiana del plasma. Aquesta reducció s'aconsegueix tant amb un sistema discontinu com amb un sistema continu treballant a una velocitat de 12 L/h, fet que permetria adaptar el tractament de bactofugació a un procés de producció industrial. Un sistema combinat de bactofugació en continu i microfiltració tangencial permet incrementar l'eficàcia fins a un 99,9 % de reducció. Cal tenir present, però, que aquest tractament provoca també una disminució de l'extracte sec que afecta negativament les propietats funcionals del plasma líquid. Malgrat suposar una pèrdua pel que fa al rendiment, aquest efecte negatiu sobre la funcionalitat no suposaria cap inconvenient si s'utilitzés la deshidratació com a tecnologia de conservació del plasma, ja que es podria corregir l'extracte sec durant la reconstitució del producte. Caldria avaluar si la millora en la qualitat higiènico-sanitària del producte compensa o no les pèrdues que suposa aquest sistema d'higienització combinat. Amb relació als tractaments d'alta pressió, de totes les condicions de tractament assajades, les pressions de fins 450 MPa permeten obtenir plasma sense modificacions importants que impedeixin la seva deshidratació per atomització. Així doncs, les condicions de procés que s'han aplicat són pressuritzacions a 450 MPa de 15 minuts de durada. La temperatura de tractament que s'ha mostrat més eficaç en la reducció dels recomptes de microorganismes ha estat de 40ºC. Els tractaments a aquesta temperatura permeten assolir reduccions del 99,97% i disminuir en un 80% la capacitat de creixement dels microorganismes supervivents a la pressurització en relació a la que presentava la població contaminant del plasma abans del tractament. L'estudi de l'efecte d'aquest tractament (450 MPa, 15 min i 40ºC) sobre les propietats funcionals del plasma ha permès observar que la pressurització comporta una disminució en la solubilitat del producte però una millora en les propietats de superfície -estabilitat de l'escuma i activitat emulsionant- i un increment de la capacitat de retenció d'aigua i de la duresa dels gels obtinguts per escalfament. Calen més estudis per confirmar i caracteritzar aquesta millora en la funcionalitat, així com per establir si el tractament de pressurització afecta també l'estabilitat del producte durant l'emmagatzematge. De totes les tecnologies d'higienització assajades, l'alta pressió és la que permet obtenir millors resultats en el sentit de poder garantir un producte de bona qualitat microbiològica i segur, des del punt de vista sanitari i tecnològic, per a la seva utilització com a ingredient alimentari.

Revaloració de la fracció cel·lular de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La sang de porc és un subproducte comestible que es genera als escorxadors industrials durant el procés d'obtenció de la canal. Aquest subproducte es caracteritza per presentar una elevada càrrega contaminant i, degut a l'elevat volum que es genera, és necessari trobar estratègies que permetin la seva revaloració i aprofitament, a la vegada que disminuïm la contaminació ambiental i les despeses que es deriven del seu processament abans de l'abocament. La fracció cel·lular (FC) constitueix el 40 % de la sang de porc i conté principalment l'hemoglobina (Hb), que representa al voltant del 90 % del contingut en proteïna d'aquesta fracció (un 35 % aproximadament). L'elevat percentatge en proteïna i en ferro, i les seves bones propietats funcionals fan que l'aprofitament d'aquest subproducte com a primera matèria o ingredient de la indústria alimentària sigui una alternativa molt útil a l'hora de reduir les despeses de la indústria càrnia, sempre que es resolguin els problemes de l'enfosquiment i dels sabors estranys que pot conferir la FC quan s'addiciona a productes alimentaris. Una altra possible utilització de la FC és aprofitar les propietats colorants de l'Hb o del grup hemo, com a colorant d'origen natural en diversos productes alimentaris. Els objectius del present treball eren, en primer lloc, determinar les millors condicions d'aplicació del procés de conservació de la FC mitjançant la deshidratació per atomització i caracteritzar físico-químicament i microbiològica el concentrat d'Hb en pols. En segon lloc, avaluar l'eficàcia de diferents additius antioxidants i/o segrestants del ferro per prevenir l'enfosquiment que pateix la FC durant la deshidratació. En tercer lloc, aplicar tractaments d'altes pressions hidrostàtiques com a procés d'higienització i avaluar els efectes d'aquest tractament sobre la microbiota contaminant, el color i les propietats funcionals de la FC. Finalment, desenvolupar un procés d'obtenció d'hidrolitzats proteics descolorats a partir de l'Hb amb la finalitat d'utilitzar-los com a ingredients nutricionals i/o funcionals. La millor temperatura de deshidratació per atomització de la FC hemolitzada era 140ºC. La FC en pols presentava un contingut en humitat del 5,3 % i un percentatge de solubilitat proteica del 96 %. La deshidratació per atomització induïa canvis en l'estructura nativa de l'Hb i, per tant, un cert grau de desnaturalització que pot conduir a una disminució de les seves propietats funcionals. L'extracte sec de la FC en pols estava composat per un 94,6 % de proteïna, un 3 % de sals minerals i un 0,7 % de greix. Els valors CIE L*a*b* del color de la FC en pols eren força constants i reflectien el color vermell marró fosc d'aquesta, a causa de l'oxidació del ferro hèmic que es produeix durant la deshidratació. La càrrega contaminant de la FC fresca de la sang de porc era força elevada i el tractament d'hemòlisi amb ultrasons i la centrifugació posterior no produïen una reducció significativa de la microbiota contaminant, obtenint un producte amb uns recomptes microbiològics de l'ordre de 106 ufc·mL-1. La deshidratació per atomització produïa una disminució d'una unitat logarítmica dels recomptes totals de la FC hemolitzada. Tanmateix, el producte en pols encara reflectia l'elevada contaminació de la primera matèria, fet que condiciona negativament la seva utilització com a ingredient alimentari, a no ser que es millorin les condicions de recollida de la sang a l'escorxador o que aquesta o la FC es sotmeti a algun tractament d'higienització prèviament a la deshidratació. Les isotermes de sorció a 20ºC de la FC en pols tenien forma sigmoïdal i una histèresi estreta i llarga. L'equació GAB és un bon model matemàtic per ajustar les dades de sorció obtingudes experimentalment i determinar la isoterma d'adsorció de la FC deshidratada per atomització. El percentatge d'humitat de la FC deshidratada a 140ºC es corresponia a un valor d'aw a 20 ºC d'aproximadament el 0,16. Tenint en compte que estava per sota dels valors d'aw corresponents a la capa monomolecular, es pot garantir la conservació a temperatura ambient del producte, sempre que s'envasi en recipients tancats que no permetin l'entrada d'humitat de l'exterior. De l'estudi de la possible estabilització del color de la FC deshidratada per atomització mitjançant l'addició d'antioxidants i/o segrestants de ferro, es va observar que només l'àcid ascòrbic, la glucosa, l'àcid nicotínic i la nicotinamida, tenien efectes positius sobre el color del producte en pols. L'ascòrbic i la glucosa no milloraven la conservació del color de l'Hb però disminuïen l'enfosquiment que es produeix durant la deshidratació, amb la qual cosa es pot obtenir un producte en pols de color marró més clar. L'addició de dextrina o L-cisteïna no disminuïa l'enfosquiment ni evitava el canvi de color de l'Hb. L'àcid nicotínic i la nicotinamida protegien el color de l'Hb durant el procés de deshidratació i l'emmagatzematge de la FC en pols. Les millors condicions d'aplicació del tractament amb altes pressions hidrostàtiques (HHP) sobre la FC eren 400 MPa, a 20ºC, durant 15 minuts, perquè produïen una millora significativa de la qualitat microbiològica, no afectaven negativament al color, no comprometien gaire la solubilitat proteica l'Hb i, malgrat que produïen un augment de la viscositat, la FC romania fluida després del tractament. Aquest tractament permetia una reducció de la microbiota contaminant de la FC d'entre 2 i 3 unitats logarítmiques. L'aplicació de l'alta pressió i la posterior deshidratació per atomització permetien obtenir un producte en pols amb recomptes totals de l'ordre de 2,8 unitats logarítmiques. El color de la FC pressuritzada en pols era igual que el de la FC control deshidratada, perquè ambdues mostres presentaven la mateixa susceptibilitat a l'oxidació del grup hemo produïda per la deshidratació. L'alta pressió incrementava la susceptibilitat de l'Hb als efectes desnaturalitzants de la deshidratació, fonamentalment a pH 7 (PIE), ja que es va observar una disminució de la solubilitat proteica a pH neutre després dels 2 processos tecnològics. La FC en pols presentava una màxima capacitat escumant al PIE de l'Hb. L'aplicació del tractament HHP produïa una disminució de la capacitat escumant de la FC en pols, però no tenia efectes negatius sobre l'estabilitat de l'escuma formada. Tampoc es van observar efectes negatius del tractament HHP sobre l'activitat emulsionant de l'Hb. La màxima activitat emulsionant de l'Hb s'aconseguia amb una concentració de FC en pols de l'1,5 % a pH 7 i de l'1 % a pH 4,5. Les pastes obtingudes per escalfament de la FC presentaven característiques molt diferenciades depenent del pH. A pH neutre es formaven unes pastes dures i consistents, mentre que a pH àcid les pastes eren poc consistents, molt adhesives i més elàstiques que les anteriors. Aquestes tenien una capacitat de retenció d'aigua molt superior que les de pH 7, en les quals l'aigua quedava retinguda per capil·laritat. La textura i capacitat de retenció d'aigua de les pastes tampoc eren afectades pel tractament HHP. El tractament HHP incrementava l'activitat de la Tripsina sobre l'Hb quan el substrat i l'enzim es tractaven conjuntament i afavoria el procés d'obtenció d'hidrolitzats descolorats a partir de la FC, la qual cosa permetia assolir el mateix grau de descoloració amb una dosi d'enzim inferior. El tractament d'hidròlisi de la FC amb la utilització combinada de Tripsina seguida d'un tractament amb Pepsina permetia l'obtenció d'un hidrolitzat proteic d'Hb descolorat i hidrolitzava completament la globina, donant lloc a 2 pèptids de 10,8 i 7,4 KDa. Val a dir que també produïa un 60 80 % de nitrogen soluble en TCA, constituït fonamentalment per pèptids petits i aminoàcids lliures. Els hidrolitzats trípsics i pèpsics d'Hb, obtinguts a partir de FC no pressuritzada i deshidratats per atomització a 180ºC, eren de color blanc i tenien un contingut en humitat del 4,7 %, un 84,2 % de proteïna i 9,7 % de sals minerals. El procés d'hidròlisi permetia una reducció considerable de la contaminació de la FC, obtenint un producte en pols amb uns recomptes totals de l'ordre de 102-103 ufc·g-1. Pel que fa a la funcionalitat dels hidrolitzats d'Hb deshidratats per atomització, aquests presentaven una elevada solubilitat proteica a pH 5 i 7 i romanien solubles després d'un escalfament a 80ºC durant 30 min. Tanmateix, aquesta hidròlisi afectava molt negativament la capacitat de mantenir escumes estables i l'activitat emulsionant.

Synthesis, structure and reactivity of novel CuI, CuII and CuIII complexes containing triaza and hexaaza macrocyclic ligands

El treball de tesi s'emmarca dins del camp de la bioinorgànica, disciplina que estudia les propietats estructurals i de reactivitat dels centres actius dels enzims, servint-se de models síntètics de baix pes molecular per tal d'intentar reproduïr la reactivitat presentada per l'enzim i conèixer els mecanismes de reacció a nivell molecular que tenen lloc en els processos biològics.1 Més concretament el treball posa especial èmfasi en els processos d'activació d'oxigen molecular que tenen lloc en les metaloproteïnes de Coure del Tipus 3, com són l'hemocianina i la tirosinasa, ambdues presentant un complex dinuclear de Cu(I)) en el centre actiu de la forma reduïda, capaç d'activar l'O2 cap a espècies de tipus peròxid.2 Un altre camp d'interès ha estat l'estudi dels processos d'activació d'enllaços C-H no activats en hidrocarburs, tant per la seva importàcia a nivell industrial com per comprendre els mecanismes intrínsecs d'aquesta activació a través de metalls de trancisió.3,4 Durant el treball de tesi presentat s'ha desenvolupat la síntesi de nous complexes de Coure(I), Coure(II) y Cu(III) utilitzant lligands macrocíclics de tipus triaza i hexaaza, i s'han estudiat la seves propietats estructurals així com la seva reactivitat. La reacció dels lligands triazacíclics H32m, H2Me33m i H33m amb sals de coure(II) dóna lloc a una reacció de desproporció de Cu(II) per obtenir-se en quantitats equimolars un complex organometàl·lic de Cu(III) i un complex de Cu(I). La caracterizació estructural exhaustiva dels complexes del tipus aryl-Cu(III) evidencia la formació d'un enllaç organometàl·lic entre l'àtom de Cu(III) i el carboni més próxim de l'anell aromàtic del lligand. Aquesta reacció, a més de representar una nova forma de desproporció en la química del Cu, suposa l'activació d'un enllaç C-H aromàtic a temperatura ambient que, mitjançant l'estudi cinètic d'aquesta desproporció per espectroscòpia UV-Vis, dels càlcul de l'efecte cinètic isotòpic utilitzant el lligand deuterat en el C-H de l'anell, juntament amb el recolzament teòrics dels càlculs DFT per a la optimització de geometries d'intermedis de reacció, ens permeten proposar un mecanisme de reacció pel nostre sistema, on l'activació de l'enllaç C-H aromàtic transcorre per la formació d'un enllaç de tipus agòstic C-H ? Cu(II),5 seguit de la desprotonació del C-H aromàtic per acció d'una base i posterior transferència electrònica per obtenir el complex organometàlic de Cu(III) i el complex de de Cu(I). En quant a la reactivitat d'aquests complexes organometàl·lics aryl-Cu(III) s'ha observat que una base en medi aquós causa la inestabilitat d'aquests compostos, evolucionant cap a la inserció d'un àtom d'oxigen sobre la posició activada de l'anell aromàtic, per a donar lloc a un complex dinuclear de Cu(II) amb dos grups fenoxo actuant de pont entre els àtoms metàl·lics. La reacció transcorre per un intermedi colorejat, caracteritzat com el complex ayl-Cu(III) monodesprotonat en una de les seves amines benzíliques, els quals s'observen igualment en la reacció dels correponents complexos de Cu(I) amb oxigen molecular (O2). És en els nostres sistemes en els quals es descriu per primera vegada la participació d'intermedis organometàl·lics Cu(III)-C en processos d'hidroxilació aromàtica, tals com el desenvolupat per l'enzim tirosinasa o per alguns dels seus models químics de síntesi.6,7,8 S'han estudiat les propietats magnètiques dels quatre bis(fenoxo)complexes de Cu(II) descrits, obtenint-se uns acoplaments de tipus antiferromagnètic o ferromagnètic de diversa magnitud, depenent del solapament orbitalari a l'enllaç Cu-O, a través del qual es produeix el superintercanvi. Nous complexos de Cu(I) sintetitzats amb lligands hexaazamacrocíclics han estat estudiats, i posant especial èmfasi a la seva reactivitat respecta a l'activació d'oxigen molecular (O2). S'ha observat una reactivitat diferenciada segons la concentració de complex de Cu(I) utilitzada, de manera que a altes concentracions s'obté un carbonato complex tetranuclear de Cu(II) per fixació de CO2 atmosfèric, mentre que a baixes concentracions s'observa la hidroxilació aromàtica intramolecular d'un dels anells benzílics del lligand, reacció que presumiblement transcorre per atac electrofílic d'un peroxo complex intermedi sobre el sistema ? de l'anell.6 Els resultats obtinguts en aquest treball ens mostren la facilitat per activar enllaços C-H aromàtics per metalls de transició de la primera sèrie (Cu, Ni) quan aquests estan suficientment pròxims a l'enllaç C-H, en unes condicions de reacció molt suaus (1atm., temperatura ambient). Els nous complexos organometàl·lics Aryl-Cu(III) són el producte d'una nova reacció de desproporció de Cu(II), així com un posició aromàtica activada que podria ser el punt de partida per l'estudi de funcionalització selectiva d'aquests grups aromàtics.

Adsorption, orientation and thermal decomposition of copper(II) hexafluoroacetylacetonate on rutile TiO2(110)

We have investigated the adsorption and thermal decomposition of copper hexafluoroacetylacetonate (Cu-11(hfaC)(2)) on single crystal rutile TiO2(110). Low energy electron diffraction shows that room temperature saturation coverage of the Cu-II(hfac)(2) adsorbate forms an ordered (2 x 1) over-layer. X-ray and ultra-violet photoemission spectroscopy of the saturated surface were recorded as the sample was annealed in a sequential manner to reveal decomposition pathways. The results show that the molecule dissociatively adsorbs by detachment of one of the two ligands to form hfac and Cu-1(hfac) which chemisorb to the substrate at 298 K. These ligands only begin to decompose once the surface temperature exceeds 473 K where Cu core level shifts indicate metallisation. This reduction from Cu(I) to Cu(0) takes place in the absence of an external reducing agent and without disproportionation and is accompanied by the onset of decomposition of the hfac ligands. Finally, C K-edge near edge X-ray absorption fine structure experiments indicate that both the ligands adsorb aligned in the < 001 > direction and we propose a model in which the hfac ligands adsorb on the 5-fold coordinated Ti atoms and the Cu-1(hfac) moiety attaches to the bridging O atoms in a square planar geometry. The calculated tilt angle for these combined geometries is approximately 10 degrees to the surface normal.

Laboratory simulation of terrestrial meteorite weathering using the Bensour (LL6) ordinary chondrite

Laboratory dissolution experiments using the LL6 ordinary chondrite Bensour demonstrate that meteoritic minerals readily react with distilled water at low temperatures, liberating ions into solution and forming reaction products. Three experiments were performed, all for 68 days and at atmospheric fO(2) but using a range of water/rock ratios and different ternperatures. Experiments I and 2 were batch experiments and undertaken at room temperature, whereas in experiment 3, condensed boiling water was dripped onto meteorite subsamples within a Soxhlet extractor. Solutions from experiment 1 were chemically analyzed at the end of the experiment, whereas aliquots were extracted from experiments 2 and 3 for analysis at regular intervals. In all three experiments, a very significant proportion of the Na, Cl, and K within the Bensour subsamples entered solution, demonstrating that chlorapatite and feldspar were especially susceptible to dissolution. Concentrations of Mg, Al, Si, Ca, and Fe in solution were strongly affected by the precipitation of reaction products and Mg and Ca may also have been removed by sorption. Calculations predict saturation of experimental solutions with respect to Al hydroxides, Fe oxides, and Fe (oxy)hydroxides, which would have frequently been accompanied by hydrous aluminosilicates. Some reaction products were identified and include silica, a Mg-rich silicate, Fe oxides, and Fe (oxy)hydroxides. The implications of these results are that even very short periods of subaerial exposure of ordinary chondrites will lead to dissolution of primary minerals and crystallization of weathering products that are likely to include aluminosilicates and silicates, Mg-Ca carbonates, and sulfates in addition to the ubiquitous Fe oxides and (oxy)hydroxides.

Quality of medicines stored together in multi-compartment compliance aids

Background and Objective: Dispensing medicines into compliance aids is a common practice in pharmacy contrary to manufacturers’ advice and studies have shown the appearance of light-sensitive tablets is compromised by such storage; we previously found evidence of reduced bioavailability at elevated temperature and humidity. Our objective was to examine the physicochemical stability of two generic atenolol tablets in different compliance aids and with aspirin co-storage at room temperature and at 40 °C/75% relative humidity. Methods: The physicochemical stability of atenolol tablets was evaluated after 28 days of storage and compared with controls by examining visual appearance, weight, disintegration, dissolution, friability and hardness to accepted standards and using a previously validated HPLC method for chemical assay. Results and Discussion: The response to storage was brand-dependent and not straightforward. With one make of atenolol (Alpharma), storage in compliance aids even at room temperature impacted on physical stability, reducing tablet hardness, with storage in Dosett® exerting a greater impact than storage in Medidos® (t-test P < 0·001). Co-storage at elevated temperature and humidity also impacted on the appearance of non-coated aspirin tablets (Angette™). The chemical stability of atenolol was not affected and we did not find evidence of changes to bioavailability with either make. Certainly data for one atenolol make (CP Pharmaceuticals) co-stored with aspirin (Angette™ and Nu-Seals) in both compliance aids at room temperature provided evidence of short-term stability. But medicines are dispensed into compliance aids in multi-factorial ways so our study highlights not only the lack of evidence but also a realization that evidence to support real practice may not be accomplished through research. Conclusion: Reassuring practitioners of the continued stability of medicines in compliance aids under the countless condition in which they are dispensed in practice may requires a different approach involving medical device regulators and more definitive professional guidance.

Pilot study of the short-term physico-chemical stability of atenolol tablets stored in a multi-compartment compliance aid

Study objectives: There is a possibility that lower air, moisture and light protection could impact on physico-chemical stability of medicines inside multi-compartment compliance aids (MCCAs), although this has not yet been proved. The objectives of the study were to examine the physico-chemical stability of atenolol tablets stored in a compliance aid at room temperature, and at elevated temperature and humidity to simulate practice conditions. Methods: Atenolol 100 mg tablets in 28-chamber, plastic compliance aids with transparent lids were stored for four weeks at room temperature and at 40°C with 75% relative humidity. Tablets were also stored at room temperature in original packaging and Petri dishes. Physical tests were conducted to standards as laid down in the British Pharmacopoeia 2005, and dissolution to those of the United States Pharmacopoeia volume 24. Chemical stability was assessed by a validated high-performance liquid chromatography (HPLC) method. Results: Tablets at room temperature in original packaging, in compliance aids and Petri dishes remained the same in appearance and passed physico-chemical tests. Tablets exposed to 40°C with 75% relative humidity in compliance aids passed tests for uniformity of weight, friability and chemical stability but became pale and moist, softer (82 newtons ± 4; p< 0.0001) than tablets in the original packaging (118 newtons ± 6), more friable (0.14% loss of mass) compared with other tablets (0.005%), and failed the tests for disintegration (>15 minutes) and dissolution (only 15% atenolol released at 30 minutes). Conclusion: Although chemical stability was unaffected, storage in compliance aids at 40°C with 75% relative humidity softened atenolol tablets, prolonged disintegration time and hindered dissolution which could significantly reduce bioavailability. This formulation could be suitable for storage in compliance aids at 25°C, but not in hotter, humid weather.

Protection of live bacteria from bile acid toxicity using bile acid adsorbing resins

We previously demonstrated that a dry, room temperature stable formulation of a live bacterial vaccine was highly susceptible to bile, and suggested that this will lead to significant loss of viability of any live bacterial formulation released into the intestine using an enteric coating or capsule. We found that bile and acid tolerance is very rapidly recovered after rehydration with buffer or water, raising the possibility that rehydration in the absence of bile prior to release into the intestine might solve the problem of bile toxicity to dried cells. We describe here a novel formulation that combines extensively studied bile acid adsorbent resins with the dried bacteria, to temporarily adsorb bile acids and allow rehydration and recovery of bile resistance of bacteria in the intestine before release. Tablets containing the bile acid adsorbent cholestyramine release 250-fold more live bacteria when dissolved in a bile solution, compared to control tablets without cholestyramine or with a control resin that does not bind bile acids. We propose that a simple enteric coated oral dosage form containing bile acid adsorbent resins will allow improved live bacterial delivery to the intestine via the oral route, a major step towards room temperature stable, easily administered and distributed vaccine pills and other bacterial therapeutics

Simple and surprisingly effective one-step extraction-cleanup by Soxflo for DDT and its metabolites from environmental samples

A pilot study found that DDT breakdown at the GC inlet was extensive in extracts from some-but not all-samples with high organic carbon contents. However, DDT losses could be prevented with a one-step extraction-cleanup in the Soxflo instrument with dichloromethane and charcoal. This dry-column procedure took 1 h at room temperature. It was tested on spiked soil and peat samples and validated with certified soil and sediment reference materials. Spike recoveries from freshly spiked samples ranged from 79 to 111% at 20-4000 mug/kg concentrations. Recoveries from the real-world CRMs were 99.7-100.2% of DDT, 89.7-90.4% of DDD and 89.6-107.9% of DDE. It was concluded that charcoal cleanups should be used routinely during surveys for environmental DDX pollution in order to mitigate against unpredictable matrix-enhanced breakdown in the GC. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Formulation and delivery of the bacterial antagonist Bacillus subtilis for management of lentil vascular wilt caused by Fusarium oxysporum f. sp lentis

Different formulations of Bacillus subtilis were prepared using standard laboratory protocols. Bacillus subtilis survived in glucose and talc powders at 8.6 and 7.8 log(10) CFU/g, respectively, for 1 year of storage at room temperature compared with 3.5 log(10) CFU/g on a peat formulation. Glasshouse experiments using soil and seed treatments were conducted to test the efficacy of B. subtilis for protecting lentil against the wilt disease caused by Fusariumoxysporum f. sp. lentis. Seed treatments with formulations of B. subtilis on glucose, talc and peat significantly enhanced its biocontrol activity against Fusarium compared with a treatment in which spores were applied directly to seed. The formulations decreased disease severity by reducing colonization of plants by the pathogen, promoting their growth and increased the dry weight of lentil plants. Of these treatments the glucose and talc-based powder formulations were more effective than the peat formulation and the spore application without a carrier. It was shown that the B. subtilis spores applied with glucose were viable for longer than those applied with other carriers. Seed treatment with these formulated spores is an effective delivery system that can provide a conducive environment for B. subtilis to suppress vascular wilt disease on lentil and has the potential for utilization in commercial field application.

Electrochemical and sonoelectrochemical monitoring of indigo reduction by glucose

The reduction of indigo (dispersed in water) to leuco-indigo (dissolved in water) is an important industrial process and investigated here for the case of glucose as an environmentally benign reducing agent. In order to quantitatively follow the formation of leuco-indigo two approaches based on (i) rotating disk voltammetry and (ii) sonovoltammetry are developed. Leuco-indigo, once formed in alkaline solution, is readily monitored at a glassy carbon electrode in the mass transport limit employing hydrodynamic voltammetry. The presence of power ultrasound further improves the leuco-indigo determination due to additional agitation and homogenization effects. While inactive at room temperature, glucose readily reduces indigo in alkaline media at 65 degrees C. In the presence of excess glucose, a surface dissolution kinetics limited process is proposed following the rate law d eta(leuco-indigo)/dt = k x c(OH-) x S-indigo where eta(leuco-indigo) is the amount of leuco-indigo formed, k = 4.1 x 10(-9) m s(-1) (at 65 degrees C, assuming spherical particles of I gm diameter) is the heterogeneous dissolution rate constant,c(OH-) is the concentration of hydroxide, and Sindigo is the reactive surface area. The activation energy for this process in aqueous 0.2 M NaOH is E-A = 64 U mol(-1) consistent with a considerable temperature effects. The redox mediator 1,8-dihydroxyanthraquinone is shown to significantly enhance the reaction rate by catalysing the electron transfer between glucose and solid indigo particles. (c) 2006 Elsevier Ltd. All fights reserved.

Stability of plasmid profile of highly virulent races of Xanthomonas campestris pv. malvacearum during storage and subculturing

Four races of Xanthomonas campestris pv. mal-vacearum (Xcm) viz. races 23, 27 and 32 (isolated from Gossypium hirsutum) and race 23b (from Gossypium barbadense) were studied. The plasmid profile of the natural isolates showed four plasmids in races 23 and 23b (ca. 60, 40, 23, 8.2 kb), five in race 27 (ca. 60, 40, 23, 8.2 and 3.7 kb) and six in race 32 (ca. 60, 40, 23, 8.2, 3.7 and 1.6 kb). Continuously sub-cultured laboratory isolates of the Xcm races resulted in the loss of all but two plasmids, ca. 60 and 40 kb in size. When the laboratory isolates were passed through cotton (Gossypium hirsutum), they regained certain plasmids so that four plasmids were found in race 23 and 23b (ca. 60, 40, 23 and 8.2 kb), five in race 27 (ca. 60, 40, 23, 8.2 and 3.7 kb) and six in race 32 (ca. 60, 40, 23, 8.2, 3.7 and 1.6 kb), which was more or less similar to the original isolates. The isolates recovered from cotton maintained their plasmid profile (except for minor changes in the miniplasmids) after storage for six months at -70degreesC in 50% glycerol. It is suggested that plasmid profiles among highly virulent races of Xcm are unstable during repeated sub-culturing at room temperature, resulting in rapid loss of some plasmids. However, when the cultures were sub-cultured and stored at -70degreesC the plasmid profile was fairly stable except for the miniplasmids (ca. 3.7 and 1.6 kb).

A novel method for the transport and analysis of genetic material from polyps and zooxanthellae of scleractinian corals

We have developed a new simple method for transport, storage, and analysis of genetic material from the corals Agaricia agaricites, Dendrogyra cylindrica, Eusmilia ancora, Meandrina meandrites, Montastrea annularis, Porites astreoides, Porites furcata, Porites porites, and Siderastrea siderea at room temperature. All species yielded sufficient DNA from a single FTA(R) card (19 mug-43 ng) for subsequent PCR amplification of both coral and zooxanthellar DNA. The D1 and D2 variable region of the large Subunit rRNA gene (LSUrDNA) was amplified from the DNA of P. furcata and S. siderea by PCR. Electrophoresis yielded two major DNA bands: an 800-base pair (bp) DNA, which represented the coral ribosomal RNA (rRNA) gene, and a 600-bp DNA, which represented the zooxanthellar srRNA gene. Extraction of DNA from the bands yielded between 290 mug total DNA (S. siderea coral DNA) and 9 mug total DNA (P. furcata zooxanthellar DNA). The ability to transport and store genetic material from scleractinian corals without resort to laboratory facilities in the field allows for the molecular Study of a far wider range and variety of coral sites than have been studied to date. (C) 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Surprisingly slow reaction of dimethylsilylene with dimethylgermane: time-resolved kinetic studies and related quantum chemical calculations

Time-resolved studies of silylene, SiH2, and dimethylsilylene, SiMe2, generated by the 193 nm laser flash photolysis of appropriate precursor molecules have been carried out to obtain rate constants for their bimolecular reactions with dimethylgermane, Me2GeH2, in the gas phase. SiMe2 + Me2GeH2 was studied at five temperatures in the range 299-555 K. Problems of substrate UV absorption at 193 nm at temperatures above 400 K meant that only three temperatures could be used reliably for rate constant measurement. These rate constants gave the Arrhenius parameters log(A/cm(3) molecule(-1) s(-1)) = -13.25 +/- 0.16 and E-a = -(5.01 +/- 1.01) kJ mol(-1). Only room temperature studies of SiH2 were carried out. These gave values of (4.05 +/- 0.06) x 10(-10) cm(3) molecule(-1) s(-1) (SiH2 + Me2GeH2 at 295 K) and also (4.41 +/- 0.07) x 10(-10) cm(3) molecule(-1) s(-1) (SiH2 + MeGeH3 at 296 K). Rate constant comparisons show the surprising result that SiMe2 reacts 12.5 times slower with Me2GeH2 than with Me2SiH2. Quantum chemical calculations (G2(MP2,SVP)//B3LYP level) of the model Si-H and Ge-H insertion processes of SiMe2 with SiH4/MeSiH3 and GeH4/MeGeH3 support these findings and show that the lower reactivity of SiMe2 with Ge-H bonds is caused by a higher secondary barrier for rearrangement of the initially formed complexes. Full details of the structures of intermediate complexes and the discussion of their stabilities are given in the paper. Other, related, comparisons of silylene reactivity are also presented.

Time-resolved gas-phase kinetic and quantum chemical studies of reactions of silylene with chlorine-containing species. 1. HCl

Time-resolved kinetic studies of the reaction of silylene, SiH2, generated by laser flash photolysis of phenylsilane, have been carried out to obtain rate constants for its bimolecular reaction with HCL The reaction was studied in the gas phase at 10 Torr total pressure in SF6 bath gas, at five temperatures in the range of 296-611 K. The second-order rate constants fitted the Arrhenius equation: log(k/cm(3) molecule(-1) s(-1)) = (-11.51 +/- 0.06) + (1.92 +/- 0.47 kJ mol(-1))/RTIn10 Experiments at other pressures showed that these rate constants were unaffected by pressure in the range of 10-100 Torr, but showed small decreases in value of no more than 20% ( +/- 10%) at I Toff, at both the highest and lowest temperatures. The data are consistent with formation of an initial weakly bound donor-acceptor complex, which reacts by two parallel pathways. The first is by chlorine-to-silicon H-shift to make vibrationally excited chlorosilane, SiH3Cl*, which yields HSiCl by H-2 elimination from silicon. In the second pathway, the complex proceeds via H-2 elimination (4-center process) to make chlorosilylene, HSiCl, directly. This interpretation is supported by ab initio quantum calculations carried out at the G3 level which reveal the direct H-2 elimination route for the first time. RRKM modeling predicts the approximate magnitude of the pressure effect but is unable to determine the proportions of each pathway. The experimental data agree with the only previous measurements at room temperature. Comparisons with other reactions of SiH2 are also drawn.