Determination of BTEX by GC-MS in air of offset printing plants: Comparison between conventional and ecological inks

The use of inks containing organic solvents by the offset printing process implies in the release of volatile organic compounds to the work environment. Many of these compounds such as benzene, toluene, ethylbenzene, and the xylene isomers (well known by the acronym BTEX) are extremely toxic. In this study, the BTEX concentrations were determined in two different printing plants that use distinct types of inks: the conventional and the so-called ecological, which is manufactured based on vegetal oil. Concentration ranges were 43-84, 15-3,480, 2-133, 5-459, and 2-236 μg m-3 for benzene, toluene, ethylbenzene, m + p-xylene, and o-xylene, respectively, for the conventional printing plant. At the ecological printing plant, concentration ranges were below limit of detection (

UV filters in water samples: Experimental design on the SPE optimization followed by GC-MS/MS analysis

Esse estudo descreve o desenvolvimento e otimização de um método de extração em fase solida (SPE) para análise dos filtros ultravioletas (UV): benzofenona-3 (BP-3), etilhexil salicilato (ES), etilhexil metoxinamato (EHMC) e octocrileno (OC) em matrizes ambientais. Um planejamento fatorial fracionário (PFF) 25-1 foi empregado na avaliação das variáveis significativas do método de extração. As condições experimentais otimizadas da avaliação estatística foram: capacidade do cartucho de 500 mL, eluente acetato de etila, metanol como solvente de lavagem (10% em água, v/v) and volume do eluente de 3 × 2 mL e pH 3. Os parâmetros analíticos avaliados foram satisfatõrios, apresentando linearidade de 100 a 4000 ng L -1, recuperaç ões para os quatro níveis de fortificação (Limite de Quantificação do Método, 200, 1000 e 2000 ng L-1) entre 62 e 107% com desvio padrão relativo menor que 14%. Os limites de quantificação foram encontrados na faixa de ng L-1, variando entre 10 e 100 ng L-1. O método proposto foi aplicado para a determinação dos quatro filtros UV em amostras de águas naturais. This study describes the development and optimization of a solid-phase extraction (SPE) method for analysis of ultraviolet (UV) filters, benzophenone-3 (BP-3), ethylhexyl methoxycinnamate (EHMC), ethylhexyl salicylate (ES) and octocrylene (OC), in environmental matrices. A 25-1 fractional factorial design (FFD) was used to evaluate the significant variables for the extraction method. The optimized experimental conditions determined from the statistical evaluation were: breakthrough volume of 500 mL, eluent of ethyl acetate, wash solvent of methanol (10% in water, v/v), eluent volume of 3 × 2 mL and pH 3. The evaluated analytical parameters were satisfactory for the analytes and showed linearity between 100 and 4000 ng L-1, recoveries for four fortification levels (Method Quantification Limit, 200, 1000 and 2000 ng L-1) were between 62 and 107% with relative standard deviations less than 14%. Limits of quantification were in the ng L-1 range and were between 10 and 100 ng L-1. The proposed method was used to analyze four UV filters in natural water samples. ©2013 Sociedade Brasileira de Química.

Detecção in silico e caracterização dos constituintes micromoleculares majoritários do fungo endofítico Colletotrichum gloeosporioides isolado de folhas de Garcinia xanthochymus usando HPLC-DAD-HRMS e GC-MS

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Improvement of friable callus production of Boerhaavia paniculata Rich and the investigation of its lipid profile by GC/MS

Neste estudo, um protocolo para induzir maiores quantidades de calos friáveis de Boerhaavia paniculata RICH e uma técnica de lipidômica foram aplicados para investigar o perfil dos lipídios e serem comparados com aqueles presentes nas raízes desta planta, os quais apresentaram atividade anti-inflamatória no extrato hexânico bruto. A cultura de calo foi induzida a partir de sementes em meio sólido contendo sais de Murashige e Skoog com diferentes quantidades de glicose e diferentes concentrações de ácido 2,4-diclorofenoxiacético. Os frascos foram mantidos em câmara de germinação a 30 ± 2°C, com fotoperíodo de 16h sob intensidade luminosa de 27 µmol m^–2 s^–1 durante 4 semanas. Os melhores resultados para a formação de calo friável e desenvolvimento da biomassa foram obtidos no tratamento contendo 2,26 µM de 2,4-D e de glicose (1,5 %; m/v). Técnica de lipidômica foi aplicada na fração hexânica mostrando as concentrações mais elevadas de esteróides β-sitosterol (3,53 mg/100 g de cs - células seca ), e ácidos graxos; especialmente o ácido 2-hidroxi-tetracosanóico (0,34 mg/100 g cs), ácido eicosanoico (86,25 mg/100 g cs), ácido esteárico (420,83 mg/100 g cs), ácido tetradecanóico (10,74 mg/100 g cs) e ácido linoléico (100,61 mg/100 g cs). O perfil lipídico do calo versus aquele encontrado nas raízes da planta silvestre é descrito neste trabalho.

Leishmanicidal activity of Brosimum glaziovii (Moraceae) and chemical composition of the bioactive fractions by using high-resolution gas chromatography and GC-MS

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

ESI(+)-MS and GC-MS Study of the Hydrolysis of N-Azobenzyl Derivatives of Chitosan

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

Analysis of Steroids using Solid Phase Microextraction-Gas Chromatography-Mass Spectrometry-Mass Spectrometry (SPME-GC-MS-MS)

Direct immersion SPME-GC-MS-MS was used for the analysis of steroids in water at part-per-trillion(ppt) and lower concentrations. The method was validated and extended to real sample analysis. The method were linear from 0.01 to 5 ng/ml with precision less than 10% relative standard deviation for a steroid mixture at 1 ng/ml. Limit of quantitation and limit of detection was found to be 200- 1200 pg/L and 30-200 pg/L respectively and recoveries ranged from 88-103 %. To understand the extraction efficiency of the fiber, a depletion study was performed. The fiber/ sample partition coefficients for the steroids were determined to be 1.0 x 104 to 1.5 x 104 . The extraction was performed without derivatization or the use of an internal standard. SPMEGC-MS-MS effectively demonstrated ultra-trace level detection of steroids in water.

Off-line TMAH-GC/MS and NMR characterization of humic substances extracted from river sediments of northwestern Sao Paulo under different soil uses

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

Development, validation, and application of a method for the GC-MS analysis of fipronil and three of its degradation products in samples of water, soil, and sediment

A method for the identification and quantification of pesticide residues in water, soil, and sediment samples has been developed, validated, and applied for the analysis of real samples. The specificity was determined by the retention time and the confirmation and quantification of analyte ions. Linearity was demonstrated over the concentration range of 20 to 120 µg L(-1), and the correlation coefficients varied between 0.979 and 0.996, depending on the analytes. The recovery rates for all analytes in the studied matrix were between 86% and 112%. The intermediate precision and repeatability were determined at three concentration levels (40, 80, and 120 µg L(-1)), with the relative standard deviation for the intermediate precision between 1% and 5.3% and the repeatability varying between 2% and 13.4% for individual analytes. The limits of detection and quantification for fipronil, fipronil sulfide, fipronil-sulfone, and fipronil-desulfinyl were 6.2, 3.0, 6.6, and 4.0 ng L(-1) and 20.4, 9.0, 21.6, and 13.0 ng L(-1), respectively. The method developed was used in water, soil, and sediment samples containing 2.1 mg L(-1) and 1.2% and 5.3% of carbon, respectively. The recovery of pesticides in the environmental matrices varied from 88.26 to 109.63% for the lowest fortification level (40 and 100 µg kg(-1)), from 91.17 to 110.18% for the intermediate level (80 and 200 µg kg(-1)), and from 89.09 to 109.82% for the highest fortification level (120 and 300 µg kg(-1)). The relative standard deviation for the recovery of pesticides was under 15%.

Exometaboloma do tegumento da vespa social Polybia paulista por análises GC-MS: bases moleculares do reconhecimento de tipos parentais

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

Optimization of in situ derivatization SPME by experimental design for GC-MS multi-residue analysis of pharmaceutical drugs in wastewater

This paper presents the development of a procedure, which enables the analysis of nine pharmaceutical drugs in wastewater using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) associated with solid-phase microextraction (SPME) for the sample preparation. Experimental design was applied to optimize the in situ derivatization and the SPME extraction conditions. Ethyl chloroformate (ECF) was employed as derivatizing agent and polydimethylsiloxane-divinylbenzene (PDMS-DVB) as the SPME fiber coating. A fractional factorial design was used to evaluate the main factors for the in situ derivatization and SPME extraction. Thereafter, a Doehlert matrix design was applied to find out the best experimental conditions. The method presented a linear range from 0.5 to 10 mu g/L, and the intraday and interday precision were lower than 16%. Applicability of the method was verified from real influent and effluent samples of a wastewater treatment plant, as well as from samples of an industry wastewater and a river.

GC/MS-Meßsystem für Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffe

Im Rahmen der Projekte CARIBIC ('Civil Aircraft for the Regular Investigation of the atmosphere Based on an Instrument Container') und INDOEX ('Indian Ocean Experi-ment') wurde ein Gaschromatograph mit Massenspektrometer zur Analyse von Luftproben auf Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffe (NMKW) im ppb- und ppt-Bereich entwickelt. Während INDOEX erfolgte die Probennahme auf dem Forschungsschiff Ronald Brown, während CARIBIC mit einem automatischen Probensammler an Bord eines Passagierflugzeuges (Boeing 767-ER, LTU). Die NMKW-Meßergebnisse wurden zusammen mit Ergebnissen von Mes-sungen von Kohlenmonoxid (CO, einschließlich Isotopenzusam-mensetzung), Ozon (O3), Methan (CH4), Kohlendioxid (CO2), Distickstoffmonoxid (N2O), Schwefelhexafluorid (SF6) und Aerosoleigenschaften sowie meteorologischen Daten inter-pretiert. Während INDOEX (Februar / März 1999) wurde in der maritimen Grenzschicht (MBL) des Indischen Ozeans (IO) eine starke Variabilität diverser Spurengase beobachtet, die teilweise durch regionale Emissionen hervorgerufen wurde, die stärkste Variabilität war jedoch durch Langstrecken-transport aus mittleren Breiten der Nordhemisphäre bedingt. Aufgrund der Abweichungen vom klimatologischen Mittel, sollten regionale Quellen die MBL des IO im allgemeinen stärker beeinflussen. Die Einteilung des IO in meteorologi-sche Luftmassenregime wurde bestätigt. Starke Spurengasgra-dienten an der innertropischen Konvergenzzone (ITCZ) zeigen, daß die ITCZ in erster Linie den Austausch von Luftmassen zwischen den Hemisphären behindert. Bei CARIBIC werden Messungen von Spurengasen (ein-(schließlich NMKW) und Aerosoleigenschaften auf Flügen in der oberen Troposphäre / unteren Stratosphäre durchgeführt. Während eines Flug über Afrika wurden der Einfluß von durch Konvektion in die obere Troposphäre eingebrachten, frischen Abgasen aus Biomassenverbrennung nachgewiesen. Andere Luft-massen wurden durch Emissionen von Erdgas bzw. durch die Stratosphäre beeinflußt.

Entwicklung einer GC-MS-Methode zur Bestimmung von Iodspezies in wässrigen und gasförmigen Umweltproben

In der Vergangenheit wurde die Wichtigkeit von Iodverbindungen im Bezug auf die Aerosolbildung in Küstennähe wiederholt bestätigt. Durch Photolyse von flüchtigen iodorganischen Verbindungen (VOIs) können in der Atmosphäre Iodatome gebildet werden. Diese hochreaktiven Radikale wiederum können mit Ozon und/oder OH-Radikalen reagieren. Es werden so unter anderem schwerflüchtige Iodoxide gebildet, die in die Partikelphase übergehen können. Um ein Verständnis für die Mechanismen und chemischen Reaktionen zu bekommen, die zur Bildung von iodhaltigen Aerosolpartikeln führen, müssen auch Vorläufersubstanzen qualitativ und quanitativ bestimmt werden. Ob diese Reaktionen und chemischen Verbindungen auch über dem offenen Ozean einen Beitrag zu Aerosolbildung und somit zur Beeinflussung des weltweitem Klimas leisten, soll in dem EU-Projekt MAP geklärt werden, diese Arbeit ist Teil dieses Projekts. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Methode entwickelt, die es zum einen möglich macht, anorganisches Iod in Meerwasser zu bestimmen. Zum anderen sollte eine Methode entwickelt werden, um elementares Iod in der maritimen Atmosphäre zu bestimmen. Es wurde eine Derivatisierungsmethode entwickelt, die es möglich macht elementares Iod in Anwesenheit von Stärke, a-Cyclodextrin oder RAMEA zu derivatisieren. Die Derivatisierung erfolgt zu 4-Iodo-N,N-Dimethylanilin. Durch Extraktion wird der Analyt in die organische Phase überführt. Die Quantifizierung erfolgt anschließend über die Analyse mit GC/MS und externer Kalibrierung. Die absolute Nachweisgrenze für Iod in Wasser beträgt 0,57nmol, für Iodid 0,014nmol und für Iodat 0,115nmol. Die absoluten Nachweisgrenzen für Iod in Anwesenheit eines Absorptionsmittel betragen für Stärke 0,24nmol, für a-Cyclodextrin 0,9nmol und für RAMEA 0,35nmol. Die Analysenmethoden wurden zunächst im Labor entwickelt und anschließend zur Analyse von Realproben verwendet. An verschiedenen Orten wurden Meerwasserproben (auf der Celtic Explorer und in der Nähe der Mace Head Messstation) genommen und deren Iod-, Iodid- und Iodatgehalt bestimmt. Keine der Proben enthielt elementares Iod. Iodid konnte in allen Proben detektiert werden. In Proben, die auf dem offenen Ozean an Bord der Celtic Explorer genommen wurden variierte die Menge zwischen 12µg/L und 90µg/L. Auffällig war hierbei, dass die Proben, die in Küstennähe genommen wurden höhere Iodidkonzentrationen aufwiesen. Ein Einfluss der Küste und der dort vorhandenen Makroalgen ist sehr wahrscheinlich. Meerwasserproben, die in der Nähe der MHARS genommen wurden wiesen höhere Konzentrationen und einen größeren dynamischen Bereich der Iodidkonzentrationen auf. Die Konzentrationen variierten von 29µg/L bis 630 µg/L. Der Iodatgehalt der Meerwasserproben wurde ebenfalls bestimmt. 1µg/L bis 90µg/L Iodat konnte in den Proben vom offenen Ozean detektiert werden. Die Küstenproben wiesen mit 150µg/L bis 230µg/L deutlich höhere Iodatkonzentrationen auf. Es konnte kein Zusammenhang zwischen der Tageszeit und den Iodid- oder Iodatkonzentrationen gefunden werden. Es konnte ebenso kein Zusammenhang zwischen der Fluoreszenz des Meerwassers und den Iodid- oder Iodatkonzentrationen gefunden werden. Auf der Celtic Explorer, wie auch in Mace Head wurden außerdem beschichtete Denuder zur Anreicherung von elementarem Iod aus Luft eingesetzt. Die Denuder, die auf dem Schiff verwendet wurden waren mit Stärke bzw. mit a-CD beschichtet. Die mit Stärke beschichteten Denuder geben so einen Überblick über die Iodkonzentration in Luft über einen längeren Zeitraum (ca. 2-3h), während die mit Cyclodextrin beschichteten Denuder die Iodkonzentration in der letzten halben Stunde der Probennahme widerspiegeln. In fast allen Denudern, die mit Stärke beschichtet waren, konnte mehr Iod nachgewiesen werden, als in denen, die mit a-CD beschichtet waren. Im Allgemeinen konnten in den Proben höhere Iodkonzentrationen gefunden werden, die nachts genommen wurden. Der Grund hierfür liegt in der sehr hohen Photolyserate des elementaren Iods während des Tages. Ein Zusammenhang zwischen der Konzentration von VOIs und dem Iodgehalt konnte nicht gefunden werden. Anhand der genommen Denuderproben von Mace Head konnte festgestellt werden, dass die Iodkonzentration in Denudern, deren Probenahme während Ebbe beendet wurde hoch deutlich höher sind, als die in anderen Denudern. Das lässt sich dadurch erklären, dass Makroalgen während Ebbe in direktem Kontakt zur Luft sind und somit mehr Iod in der Luft zu finden ist. Eine wichtige Frage, die im Zusammenhang mit der Iodchemie in maritimer Umgebung steht konnte im Rahmen dieser Arbeit geklärt werden. In der maritimen Grenzschicht über dem Nordatlantik konnte elementares Iod detektiert werden, d.h. es deutet sich an, dass Iod auch auf dem offenen Ozean einen Beitrag zur Partikelbildung liefern kann und es sich nicht ausschließlich um einen Küsteneffekt handelt.

Entwicklung einer Thermodesorptionseinheit für die GC/MS zur Bestimmung hochreaktiver, biogener Kohlenwasserstoffe und deren Anwendung im Rahmen von Labor- und Feldstudien

Flüchtige organische Verbindungen (volatile organic compounds, VOCs), besonders rnTerpene, gelten als Vorläufer des sekundären organischen Aerosols (secondary rnorganic aerosols, SOA). Terpene werden von Pflanzen zur Abwehr oder zur rnAttraktion von Bestäubern emittiert. Ungesättigten Verbindungen, wie Sesquiterpene, rnsind sehr ozonolyseempfindlich und weisen nur geringe Konzentrationen in der rnAtmosphäre auf. Zudem lassen sie sich mit handelsüblichen rnThermodesorptionseinheiten meist nicht ohne Artefakte nachweisen, da sie eine hohe rnReaktivität mit vielen Oberflächen zeigen. rnDiese Arbeit präsentiert Forschungsergebnisse der qualitativen und rn(semi)quantitativen Auswertungen flüchtiger organischer Verbindungen in rnLaborstudien und biogenen Emissionsproben (Feldmessungen) mittels rnThermodesorption-Gaschromatographie-Massenspektrometrie (TD-GC/MS). Speziell rnzur Analyse hochreaktiver Verbindungen wurde eine Thermodesorptionseinheit für die rnGC/MS entwickelt. Diese besteht aus einer Kryofokussierung, einem Desorptionsofen rnund einer Heizung. Die Steuerung erfolgt über eine eigens dafür geschaffene rnBedienoberf läche von Labview® an einem PC über eine nachgeschaltete SPS rn(speicherprogrammierbare Steuerung). Das komplette Desorptionsprogramm und der rnStart der GC/MS-Analyse wurden automatisiert. rnDie Quantifizierung alle Proben wurde über Diffusionsquellen und rnVergleichsmessungen durch auf Adsorptionsröhrchen aufgebrachte rnVerdünnungsreihen realisiert. Um Informationen über die mutmaßlichen Vorläufer des rnsekundären organischen Aerosols zu erhalten, wurde zudem eine Ozon-Scrubber-rnMethode basierend auf Propen entwickelt. Diese wurde anhand von Standards in einer rnReaktionskammer getestet und in Feldmessungen erfolgreich angewendet. rnQuantitative Analysen zeigen, dass die meisten Terpene so vollständig vor der rnOzonolyse bewahrt werden können. Für hochreaktive Analyte wie α-Humulen oder rnβ-Caryophyllen wurden Wiederfindungsraten von über 80 % erreicht. So konnte die rnTemperaturabhängigkeit der Terpen-Emissionen der Fichte (Picea abies) in rnFeldmessungen nachgewiesen werden. rnEine weitere Anwendungsmöglichkeit wurde mit der Unterscheidung verschiedener rnArten der gleichen Gattung anhand der Emissionsmuster und der möglichen rnAbgrenzung verschiedener Bestäubertypen am Beispiel der Gattung Salvia untersucht. rnDie Emissionsanalysen zeigen, dass eine Zuordnung der Verwandtschaftsverhältnisse rnzusätzlich zu anderen Vergleichen möglich ist. Das gleiche gilt für die Differenzierung rnvon Bestäubertypen. Die Ergebnisse der Feldmessungen wurden durch rnMethodenvergleich zwischen biogenen Emissionsmessungen mit anschließender rnTD-GC/MS-Analyse und Extraktionen der jeweiligen Blüten/Blätter mit rnanschließender GC/MS-Messung bestätigt.