Theoretical study of the physicochemical properties of the light transactinides

A theoretical study of the physicochemical properties of elements 104, 105, and 106 and their compounds in the gas phase and aqueous solutions has been undertaken using relativistic atomic and molecular codes. Trends in properties such as bonding, ionization potentials, electron affinities, energies of electronic transitions, stabilities of oxidation states etc. have been defined within the corresponding chemical groups and within the transactinides. These trends are shown to be determined by increasing relativistic effects within the groups. The behaviour of some gas phase compounds and complexes in solutions is predicted for the gas chromatography and solvent extraction experiments. Redox potentials in aqueous solutions of these elements are estimated.

Determinación de los efectos en la salud de los trabajadores del programa de control de vectores expuestos laboralmente a organoclorados en tres departamentos de Colombia 2013

Objetivo: Evaluar la exposición a plaguicidas organoclorados empleados en salud publica en la población trabajadora del programa de control de vectores en tres regiones de Colombia en 2013. Métodos: Se realizó un estudio descriptivo de corte transversal en el grupo de trabajadores del programa de control de enfermedades transmitidas por vectores -ETV- (coordinadores, técnicos, entomólogos, técnicos y auxiliares) de los departamentos de Meta, Nariño y Risaralda. A todos los participantes se les realizó una entrevista en la cual se recogió, mediante cuestionario, información de las tres variables de muestreo: sociodemográficas, ocupacionales, clínicas y toxicológicas. Se determinaron los niveles de 13 organoclorados en suero mediante cromatografía de gases en el Instituto Nacional de Salud. Se llevó a cabo un análisis descriptivo y se llevo a cabo un análisis para determinar la distribución de medias entre variables de exposición ocupacional (Ji2 para cualitativas y U de Mann-Whitney para cuantitativas). Posteriormente, se llevó a cabo un análisis multivariado para estimar la asociación controlando por variables de antigüedad, exposición laboral a organoclorados. Resultados: El reporte de manipulación de insecticidas organoclorados fue del 39,1%. El 100% de los trabajadores que usaron organoclorados refirieron el uso DDT. El 7,5% (n=3) refirieron el uso de Aldrin. Los organoclorados fueron hexaclorbenceno, hexaclorocicloexano, heptacloro, heptaclorepoxi, α-Clordano, 4,4-DDT, 4,4-DDE, β -endosulfan, 2,4- DDT, endosulfan sulfato y mirex. Los organoclorados con niveles pico más altos fueron β-HCH, 4,4- DDT y α –HCH. Los síntomas de mayor presentación fueron: cefalea 28,7%, mareo 29,9%, disminución de fuerza en MMSS 17,2% y síntomas neurosiquiátricos.

Desenvolupament de mètodes de preconcentració emprant membranes líquides suportades i extracció en fase sòlida per a la determinació de l'herbicida glifosat i el seu metabòlit AMPA en aigües naturals

El glifosat, N-(fosfonometil) glicina, és un dels herbicides més utilitzats arreu del món a causa de la seva baixa toxicitat i al seu ampli espectre d'aplicació. A conseqüència del gran ús que se'n fa, és necessari monitoritzar aquest compost i el seu principal metabòlit, l'àcid aminometilfosfònic (AMPA), en el medi ambient. S'han descrit diversos mètodes instrumentals basats en cromatografia de gasos (GC) i de líquids (HPLC), sent aquesta darrera l'opció més favorable a causa del caràcter polar dels anàlits. Per assolir nivells de concentració baixos cal, però, la preconcentració dels anàlits. En aquest treball s'estudien diferents alternatives amb aquest objectiu. S'ha avaluat la tècnica de membrana líquida suportada (SLM) on la membrana consisteix en una dissolució orgànica, que conté un transportador (en el nostre cas, un bescanviador d'anions comercial, Aliquat 336), que impregna un suport polimèric microporós que se situa entre dues solucions aquoses: la de càrrega, que conté els anàlits inicialment, i la receptora, on es retenen els anàlits després del seu transport a través de la membrana. Les condicions d'extracció més adequades s'obtenen treballant en medi bàsic amb NaOH on els anàlits estan en forma aniònica i les majors recuperacions s'obtenen amb HCl 0,1 M o NaCl 0,5 M, la qual cosa indica que l'ió clorur és la força impulsora del transport. Un cop dissenyat el sistema, es duen a terme experiments de preconcentració amb dues geometries diferents: un sistema de membrana laminar (LSLM) on recircula la fase receptora i un sistema de fibra buida (HFSLM). Els millors resultats s'obtenen amb el mòdul de fibra buida, amb factors de concentració de 25 i 3 per a glifosat i AMPA, respectivament, fent recircular durant 24 hores 100 ml de solució de càrrega i 4 ml de solució receptora. També s'aplica una tècnica més selectiva, la cromatografia d'afinitat amb ió metàl·lic immobilitzat (IMAC), basada en la interacció entre els anàlits i un metall immobilitzat en una resina a través d'un grup funcional d'aquesta. En aquest estudi s'immobilitza pal·ladi al grup funcional 8-hidroxiquinoleïna de la resina amb matriu acrílica Spheron Oxine 1000 i s'avalua per a l'extracció i preconcentració de glifosat i AMPA. Per a ambdós anàlits l'adsorció és del 100 % i les recuperacions són superiors al 80 % i al 60 % per a glifosat i AMPA, respectivament, utilitzant HCl 0,1 M + NaCl 1 M com a eluent. Aquests resultats es comparen amb els obtinguts amb dues resines més, també carregades amb pal·ladi: Iontosorb Oxin 100, que té el mateix grup funcional però matriu de cel·lulosa, i Spheron Thiol 1000, on el grup funcional és un tiol i la matriu també és acrílica. Per al glifosat els resultats són similars amb totes les resines, però per a l'AMPA la resina Spheron Thiol és la única que proporciona recuperacions superiors al 93 %. Finalment, una altra opció estudiada és l'acoblament de dues columnes de cromatografia líquida (LC-LC). En l'estudi l'objectiu és millorar el mètode existent per a glifosat i AMPA en aigües naturals on el LOD era de 0,25 ug/l. El mètode consisteix en la derivatització precolumna amb el reactiu fluorescent FMOC i l'anàlisi amb l'acoblament LC-LC-fluorescència. Variant lleugerament les condicions de derivatització s'aconsegueix quantificar 0,1 ug/l de glifosat i AMPA. Es fortifiquen aigües naturals amb 0,1, 1 i 10 ug/l dels anàlits per validar el mètode. S'obtenen recuperacions d'entre el 85 % i el 100 %, amb desviacions estàndard relatives inferiors al 8 %. Aplicant una tècnica de preconcentració prèvia a la derivatització i anàlisi utilitzant una resina de bescanvi aniònic, Amberlite IRA-900, es millora la sensibilitat del mètode i s'assoleix un LOD per al glifosat de 0,02 ug/l.

Detecció de compostos volàtils, clorofenols, cloroanisoles i 2,4,6-tribromoanisole, relacionats amb el "gust del suro"

D'entre els defectes organolèptics associats al vi, en destaca l'anomenat "gust de suro" habitualment vinculat a la presència de cloroanisoles, els quals són productes de l'activitat microbiana formats a partir dels corresponents clorofenols. La present tesi doctoral recull, en primer lloc, metodologies analítiques adreçades principalment a la determinació dels compostos clorofenòlics (2,4,6-triclorofenol, 2,3,4,6-tetraclorofenol i pentaclorofenol) en el control de qualitat dels taps suro, emprant dissolucions hidroalcohòliques com a medi de maceració o d'extracció i utilitzant les tècniques d'extracció en fase sòlida (SPE) i microextracció en fase sòlida (SPME) acoblades a la cromatografia de gasos (GC). En segon lloc, per tal de dur a terme l'anàlisi de cloroanisoles juntament amb els seus precursors en matrius de suro s'ha avaluat un mètode basat en l'extracció amb dissolvent orgànic, el qual ha estat aplicat per a l'estudi de diferents sistemes d'eliminació d'aquests anàlits en la matriu citada. En darrer lloc, s'han proposat metodologies per l'anàlisi de mostres de vi, en les quals d'una banda s'han determinat els compostos clorofenòlics utilitzant la SPME i de l'altra el 2,4,6-tricloroanisole i el 2,4,6-tribromoanisole mitjançant l'acoblament de la SPE i la injecció de grans volums (LVI) en el sistema cromatogràfic.

New mono- and dinuclear ruthenium complexes containing the 3,5-bis(2-pyridyl)pyrazole ligand. Synthesis, characterization and applications

Se han sintetizado dos nuevos complejos mononucleares de Ru, con formula [RuCl2(Hbpp)(dmso)2], a partir de la reacción entre [RuCl2(dmso)4] y Hbpp (3,5-bis(2-piridil)pirazola). El hecho que sólo tres de los seis posibles estereoisómeros se obtengan a partir de esta reacción, se ha racionalizado en base a factores estructurales y electrónicos. Estos complejos se han caracterizado de forma estructural, espectroscópica y electroquímica. En acetonitrilo en medio básico, el isómero trans,cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2] da lugar a procesos de isomerización de enlace de un ligando dmso cuando el Ru(II) se oxida a Ru(III). Las constantes termodinámicas y cinéticas para el proceso se han determinado por voltametria cíclica. La irradiación de trans,cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2] y cis(out),cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2] con luz UV o solar da lugar a reacciones de fotosustitución de un ligando dmso por una molécula de acetonitrilo para dar un nuevo compuesto el cual ha sido caracterizado en solución por técnicas espectroscópicas y electroquímicas. Ambos complejos resultan catalizadores útiles en la transferencia de hidrógeno de isopropanol a acetofenona, obteniéndose 1-feniletanol como único producto y un 42.1% de conversión (36.1 ciclos metálicos) a 80ºC con el isómero trans,cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2], que resulta significativamente más eficaz que el complejo cis(out),cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2]. La reacción de cis(out),cis-[RuCl2(Hbpp)(dmso)2] con trpy (2,2':6',2"-terpiridina) da lugar a los dos isómeros geométricos del complejo [Ru(Hbpp)(trpy)(Cl)]+, el in y el out. Estos complejos se han aislado y caracterizado por técnicas estructurales, espectroscópicas y electroquímicas. Estos cloro complejos han sido utilizados como precursores para la síntesis de los complejos análogos con ligandos aqua (in,out-[Ru(Hbpp)(trpy)(H2O)]2+) y piridina (in,out-[Ru(Hbpp)(trpy)(py)]2+), los cuales también han sido aislados y caracterizados. Las propiedades ácido-base de los aqua complejos, y del complejo out-py se han estudiado detalladamente por voltametria cíclica y mediante valoraciones espectrofotométricas ácido-base. El tratamiento matemático de los datos así obtenidos nos ha permitido determinar los valores de pKa para los distintos equilibrios de protonación de los complejos en los estados de oxidación II y III. El complejo out-aqua ha demostrado ser un buen catalizador para la oxidación electroquímica del alcohol benzílico, presumiblemente a benzaldehido. La constante de velocidad de segundo orden para el proceso ha sido determinada como 17.1 M-1 s-1, por simulación matemática. El dímero con un puente cloro, [Ru2Cl(bpp)(trpy)2]2+ ha sido preparado por dos rutas sintéticas diferentes. El dímero análogo con un puente acetato se ha obtenido por reacción del cloro dímero con un exceso de acetato sódico. El dímero con dos ligandos aqua [Ru2(bpp)(trpy)2(OH2)2]3+ puede obtenerse por hidrólisis ácida del complejo con un acetato puente o por hidrólisis básica del complejo con un puente cloro. Estos complejos han sido caracterizados por técnicas estructurales, espectroscópicas y electroquímicas. Las soluciones del dímero con dos ligandos aqua en medio ácido resultan inestables a la coordinación de aniones de la solución con el tiempo. Las propiedades ácido-base del dímero con dos aguas coordinadas han sido estudiadas por voltametria cíclica y mediante experimentos de electrólisis a potencial controlado. El pKa para la desprotonación de uno de los ligandos aqua ha sido determinado mediante una valoración espectrofotométrica ácido-base como 6.7. Este valor tan bajo de pKa se atribuye a la formación de la entidad {Ru2O2H3}, favorable termodinámicamente. Los espectros UV-vis para los distintos estados de oxidación del aqua dímero, de RuIIRuII a RuIIIRuIV, han sido obtenidos por oxidación química y electroquímica del complejo. Se han llevado a cabo estudios cinéticos de la oxidación, paso a paso, de RuII,II a RuIV,IV , y se han determinado las constantes de oxidación de segundo orden para los distintos procesos de oxidación. La capacidad del aqua dímero en la oxidación del agua a oxígeno molecular ha sido investigada en solución homogénea utilizando CeIV como oxidante. La evolución de oxígeno se ha demostrado por cromatografia de gases. Se ha obtenido una eficiencia del 73% y 18.6 ciclos catalíticos, cuando 1.83 x 10-6 moles de dímero se han mezclado con un exceso de 100 equivalentes de cerio. El dímero con dos aguas cataliza también la oxidación del agua de forma heterogénea, con el complejo adsorbido sobre una membrana de nafion, aunque la eficiencia es menor. Se ha propuesto un mecanismo intramolecular para la reacción de oxidación del agua. Consiste en la oxidación a 4 electrones del dímero, de RuII,II a RuIV,IV, el cual reacciona con el agua para formar oxígeno y revierte nuevamente al estado de oxidación II,II. Este modelo es consistente con estudios catalíticos de la evolución de oxígeno en función de las concentraciones de cerio y catalizador, llevados a cabo en solución ácida homogénea, que demuestran que la oxidación a 4 electrones del agua se encuentra catalizada por una sola molécula de complejo bajo concentraciones elevadas de cerio. La constante de pseudo-primer-orden para la evolución de oxígeno tiene un valor de 1.4 x 10-2 s-1, que es uno de los valores de constante más elevados obtenidos hasta la fecha. Desafortunadamente, el aqua dímero se desactiva durante el proceso de catálisis dando lugar a una especie naranja, la cual estamos actualmente tratando de caracterizar.

Incidència de microorganismes i de compostos orgànics volàtils en l'aparició de defectes sensorials en suro

La incidència sobre el suro de defectes sensorials amb descriptors de florit-humitat és un dels principals problemes amb què s'enfronta la indústria surera. Els principals compostos relacionats amb aquest defecte son cloroanisoles, metoxipirazines, geosmina i metilisoborneol. Aquesta recerca s'ha fet amb l'objectiu principal d'aprofundir en els mètodes de determinació de compostos volàtils en suro. S'ha desenvolupat una metodologia basada en la microextracció en fase sòlida i la cromatografia de gasos per a l'anàlisi conjunta d'aquests compostos en macerats de suro. El fet que la majoria dels compostos d'interès tingui un origen microbià ha fet necessari completar les anàlisis químiques amb mètodes de detecció i aïllament dels microorganismes susceptibles de produir-los. S'ha utilitzat un mètode per a l'estudi de la diversitat de fongs i bacteris en mostres de suro basat en l'estudi de marcadors genètics mitjançant l'anàlisi en gradients electroforètics desnaturalitzants. Per últim s'ha avaluat la capacitat de producció de defectes sensorials per microorganismes aïllats de suro utilitzant tècniques olfactomètriques.

Plant roots release phospholipid surfactants that modify the physical and chemical properties of soil

Plant root mucilages contain powerful surfactants that will alter the interaction of soil solids with water and ions, and the rates of microbial processes. The lipid composition of maize, lupin and wheat root mucilages was analysed by thin layer chromatography and gas chromatography-mass spectrometry. A commercially available phosphatidylcholine (lecithin), chemically similar to the phospholipid surfactants identified in the mucilages, was then used to evaluate its effects on selected soil properties. The lipids found in the mucilages were principally phosphatidylcholines, composed mainly of saturated fatty acids, in contrast to the lipids extracted from root tissues. In soil at low tension, lecithin reduced the water content at any particular tension by as much as 10 and 50% in soil and acid-washed sand, respectively. Lecithin decreased the amount of phosphate adsorption in soil and increased the phosphate concentration in solution by 10%. The surfactant also reduced net rates of ammonium consumption and nitrate production in soil. These experiments provide the first evidence we are aware of that plant-released surfactants will significantly modify the biophysical environment of the rhizosphere.

GC/multiple collector-ICPMS method for chlorine stable isotope analysis of chlorinated aliphatic hydrocarbons

Stable isotopic characterization of chlorine in chlorinated aliphatic pollution is potentially very valuable for risk assessment and monitoring remediation or natural attenuation. The approach has been underused because of the complexity of analysis and the time it takes. We have developed a new method that eliminates sample preparation. Gas chromatography produces individually eluted sample peaks for analysis. The He carrier gas is mixed with Ar and introduced directly into the torch of a multicollector ICPMS. The MC-ICPMS is run at a high mass resolution of >= 10 000 to eliminate interference of mass 37 ArH with Cl. The standardization approach is similar to that for continuous flow stable isotope analysis in which sample and reference materials are measured successively. We have measured PCE relative to a laboratory TCE standard mixed with the sample. Solvent samples of 200 nmol to 1.3 mu mol ( 24- 165 mu g of Cl) were measured. The PCE gave the same value relative to the TCE as measured by the conventional method with a precision of 0.12% ( 2 x standard error) but poorer precision for the smaller samples.

Flavour characterization of fresh and processed pennywort (Centella asiatica L.) juices

The flavour characteristics of fresh and processed pennywort juices treated by pasteurization, sterilization and high pressure processing (HPP) were investigated by using solid-phase micro-extraction combined with gas chromatography-mass spectrometry. Sesquiterpene hydrocarbons comprised the major class of volatile components present and the juices had a characteristic smell due to the presence of volatile compounds including β-caryophyllene, humulene, E-β-farnesene, α-copaene, alloaromadendrene and β-elemene. All processing operations caused a reduction in the total volatile concentration, but HPP caused more volatile acyclic alcohols, aldehydes and oxygenated monoterpenoids to be retained than pasteurization and sterilization. Ketones were not present in fresh pennywort juice, but 2-butanone and 3-nonen-2-one were generated in all processed juices, and 2-nonanone and 2-hexanone were present in pasteurized and sterilized juices. Other chemical changes including isomerization were also reduced by HPP compared to pasteurization, and sterilization.

Profiling of phenols in human fecal water after raspberry supplementation.

The phenolic compositions of fecal water samples from ten free-living human subjects without marked dietary restrictions were monitored before and after intake of raspberry puree (200 g/day, 4 days) using gas chromatography-mass spectrometry. No single phenolic component was increased in all subjects after intake, but a majority of subjects had significant elevations in phenylacetic acid (7/10), 4-hydroxyphenylacetic acid (6/10), 3-hydroxyphenylacetic acid (5/10), 3-phenylpropionic acid and 3-(4-hydroxyphenyl)propionic acid. The levels of 3,4-dihydroxbenzoic acid were elevated in 8/10 subjects, significantly for 6 subjects (p < 0.05), and not significantly reduced in the other 2 subjects. In addition, unlike most other fecal metabolites, the increase was always >2-fold. This metabolite may be representative of the increased colonic dose of cyanidin anthocyanins. The colonic microbiota varied greatly between individuals, and supplementation with raspberries did not produce any statistically significant alterations in the profile of colonic bacteria, nor was a common pattern revealed to account for the interindividual variations observed in the fecal water phenolic profiles.

Headspace volatile markers for sensitivity of cocoa (Theobroma cacao L.) somatic embryos to cryopreservation

The mechanisms that reduce the viability of plant somatic embryos following cryopreservation are not known. The objective of the present study was to evaluate the sensitivity of cocoa (Theobroma cacao L.) somatic embryos at different stages of an encapsulation-dehydration protocol using stress-related volatile hydrocarbons as markers of injury and recovery. The plant stress hormone ethylene and volatile hydrocarbons derived from hydroxyl radicals (methane) and lipid peroxidation (ethane) were determined using gas chromatography headspace analysis. Ethylene and methane were the only volatiles detected, with both being produced after each step of the cryogenic protocol. Ethylene production was significantly reduced following exposure to liquid nitrogen, but then increased in parallel with embryo recovery. In contrast, the production of methane was cyclic during recovery, with the first cycle occurring earlier for embryos recovered from liquid nitrogen and desiccation than those recovered from earlier steps in the protocol. These results suggest that loss of somatic embryo viability during cryopreservation may be related to the oxidative status of the tissue, and its capacity to produce ethylene. This study has demonstrated that headspace volatile analysis provides a robust non-destructive analytical approach for assessing the survival and recovery of plant somatic embryos following cryopreservation.

Chemical, physical and electrical properties of aged dodecylbenzene 2: thermal ageing of single isomers in air

The linear isomer of dodecylbenzene (DDB), 1-phenyldodecane, was aged at temperatures of 105 and 135 degrees C in air and the resultant products were analyzed using a range of analytical techniques. On ageing, the 1-phenyldodecane darkened, the acid number, dielectric loss and water content increased and significant oxidation peaks were detected in the infrared spectrum. When aged in the presence of copper, a characteristic peak at 680 nm was also detected by UV/visible spectroscopy but, compared with previous studies of a cable-grade DDB, the strength of this peak was much increased and no appreciable precipitate formation occurred. At the same time, very high values of dielectric loss were recorded. On ageing in the absence of copper, an unusually strong infrared carbonyl band was seen, which correlates well with the detection of dodecanophenone by gas chromatography / mass spectrometry and nuclear magnetic resonance spectroscopy. It was therefore concluded that the ageing process proceeds via the initial production of aromatic ketones, which may then be further oxidized to carboxylic acids. In the presence of copper, these oxidation products are present in lower quantities, most of these oxidation products being combined with the copper present in the oil to give copper carboxylates. The behavior is described in terms of a complex autoxidation mechanism, in which copper acts as both an oxidizing and a reducing agent, depending on its oxidation state and, in particular, promotes elimination via the oxidation of intermediate alkyl radical species to carbocations.

Pinic and pinonic acid formation in the reaction of ozone with alpha-pinene

The mechanism of formation of key compounds in atmospheric secondary aerosol (SOA) has been investigated by studying the products of the ozonolysis of an enal derived from alpha-pinene using gas chromatography coupled to mass spectrometry.

A contribution to the differentiation between nectar honey and honeydew honey

Thirty genuine honey samples were analyzed for pH, acidity, water, ash, net absorbance, total polyphenols (Folin-Ciocalteau method) and glucose, fructose, melezitose and erlose (as their trimethylsilyl oximes and trimethylsilyl ethers) by capillary gas chromatography. The resulting data were used, along with palynological analysis, to characterize the samples in relation to their possible source (nectar, honeydew and mixture honeys). Some minor components (carboxylic acids and cyclitols), eluting before monosaccharides, were also determined. One of these compounds was quercitol (1,3,4/2,5-cyclohexane-pentol), a deoxyinositol which has been previously determined in Quercus sp. samples. Quercitol was present in a broad concentration range (0.01-1.50 g/100 g) in honeys whose major source was honeydew but it was never higher than 0.01 g/100 g in samples characterized as nectar honeys. Quercitol concentrations appear to be related to the presence and amount of Quercus sp. honeydew as honey source, although further research is required to confirm this. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Effects of lipid emulsions on lipid body formation and eicosanoid production by human peripheral blood mononuclear and polymorphonuclear cells

Background & aims: This study investigated the influence of four commercial lipid emulsions, Ivelip, ClinOleic, Omegaven and SMOFlipid (R), on lipid body formation, fatty acid composition and eicosanoid production by cultured human peripheral blood polymorphonuclear cells (PMN) and mononuclear cells (PBMC). Methods: PMN and PBMC were exposed to emulsions at concentrations ranging from 0.01 to 0.04%. Lipid body formation was assessed by microscopy, fatty acid composition by gas chromatography and eicosanoids by ELISA. Results: Stimulation of inflammatory cells and exposure to lipid emulsions promoted the formation of lipid bodies, but there did not appear to be differential effects of the emulsions tested. In contrast, there were differential effects of lipid emulsions on eicosanoid formation, particularly with regards to LTB4 production by PMN. Omegaven dramatically increased production of eicosanoids compared with the other emulsions in a dose-dependent manner. This effect was associated with a significantly higher level of lipid peroxides in the supernatants of cells exposed to Omegaven. Conclusions: Stimulation of inflammatory cells and exposure to lipid emulsions promotes lipid body formation and eicosanoid production, although the differential effects of different emulsions appear to be largely due to lipid peroxidation of unsaturated fatty acids in some emulsions in this in vitro system. (C) 2009 Elsevier Ltd and European Society for Clinical Nutrition and Metabolism. All rights reserved.