Analysis of primary aromatic amines using precolumn derivatization by HPLC fluorescence detection and online MS identification

2-(2-Phenyl-1H-phenanthro-[9,10-d]imidazole-1-yl)-acetic acid (PPIA) and 2-(9-acridone)-acetic acid (AAA), two novel precolumn fluorescent derivatization reagents, have been developed and compared for analysis of primary aromatic amines by high performance liquid chromatographic fluorescence detection coupled with online mass spectrometric identification. PPIA and AAA react rapidly and smoothly with the aromatic amines on the basis of a condensation reaction using 1-ethyl-3-(3dimethylaminopropyl)-carbodiimide (EDC) as dehydrating catalyst to form stable derivatives with emission wavelengths at 380 and 440 nm, respectively. Taking six primary aromatic amines (aniline, 2-methylaniline, 2-methoxyaniline, 4-methylaniline, 4-chloroaniline, and 4-bromoaniline) as testing compounds, derivatization conditions such as coupling reagent, basic catalyst, reaction temperature and time, reaction solvent, and fluorescent labeling reagent concentration have also been investigated. With the better PPIA method, chromatographic separation of derivatized aromatic amines exhibited a good baseline resolution on an RP column. At the same time, by online mass spectrometric identification with atmospheric pressure chemical ionization (APCI) source in positive ion mode, the PPIA-labeled derivatives were characterized by easy-to-interpret mass spectra due to the prominent protonated molecular ion m/z [M + H](+) and specific fragment ions (MS/MS) m/z 335 and 295. The linear range is 24.41 fmol-200.0 pmol with correlation coefficients in the range of 0.9996-0.9999, and detection limits of PPIA-labeled aromatic amines are 0.12-0.21 nmol/L (S/N = 3). Method repeatability, precision, and recovery were evaluated and the results were excellent for the efficient HPLC analysis. The most important argument, however, was the high sensitivity and ease-of-handling of the PPIA method. Preliminary experiments with wastewater samples collected from the waterspout of a paper mill and its nearby soil where pollution with aromatic amines may be expected show that the method is highly validated with little interference in the chromatogram.

Analysis of saturated free fatty acids from pollen by HPLC with fluorescence detection

A sensitive method for the determination of free fatty acids using 2-(2-(anthracen-10-yl)-1H-naphtho[2,3-dimidazol-1-yl) ethyl-p-toluenesuIfonate (ANITS) as tagging reagent with fluorescence detection has been developed. ANITS could easily and quickly label fatty acids in the presence of the K2CO3 catalyst at 90 degrees C for 40 min in N,N-dimethylformamide solvent. From the extracts of rape bee pollen samples, 20 free fatty acids were sensitively determined. Fatty acid derivatives were separated on a reversed-phase Eclipse XDB-C8 column by HPLC in conjunction with gradient elution. The corresponding derivatives were identified by post-column APCI/MS in positive-ion detection mode. ANITS-fatty acid derivatives gave an intense molecular ion peak at mlz [M+H](+); with MS/MS analysis, the collision-induced dissociation spectra of m/z [M+H](+) produced the specific fragment ions at mlz [M-345](+) and mlz 345.0 (here, m/z 345 is the core structural moiety of the ANITS molecule). The fluorescence excitation and emission wavelengths of the derivatives were lambda(ex) = 250 nm and lambda(em) = 512 nm, respectively. Linear correlation coefficients for all fatty acid derivatives are > 0.9999. Detection limits, at a signal-to-noise ratio of 3 : 1, are 24.76-98.79 fmol for the labeled fatty acids.

Simultaneous determination of monoamine and amino acid neurotransmitters in rat endbrain tissues by pre-column derivatization with high-performance liquid chromatographic fluorescence detection and mass spectrometric identification

A sensitive and efficient method for simultaneous determination of glutamic acid (Glu), gamma-amino-butyric acid (GABA), dopamine (DA), 5-hydroxytryptamine (5-HT) and 5-hydroxyindole acetic acid (5-HIAA) in rat endbrains was developed by high-performance liquid chromatography (HPLC) with fluorescence detection and on-line mass spectrometric identification following derivatization with 1,2-benzo-3,4-dihydrocarbazole-9-ethyl chloroformate (BCEOC). Different parameters which influenced derivatization and separation were optimized. The complete separation of five neurotransmitter (NT) derivatives was performed on a reversed-phase Hypersil BDS-C-18 column with a gradient elution. The rapid structure identification of five neurotransmitter derivatives was carried out by on-line mass spectrometry with electrospray ionization (ESI) source in positive ion mode, and the BCEOC-labeled derivatives were characterized by easy-to-interpret mass spectra. Stability of derivatives, repeatability, precision and accuracy were evaluated and the results were excellent for efficient HPLC analysis. The quantitative linear range of five neurotransmitters were 2.441-2 x 10(4) nM, and limits of detection were in the range of 0.398-1.258 nM (S/N = 3:1). The changes of their concentrations in endbrains of three rat groups were also studied using this HPLC fluorescence detection method. The results indicated that exhausting exercise could obviously influence the concentrations of neurotransmitters in rat endbrains. The established method exhibited excellent validity, high sensitivity and convenience, and provided a new technique for simultaneous analysis of monoamine and amino acid neurotransmitters in rat brain. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Improving the Fluorescence Detectability of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons for Evaluation of Workplace Environments of Cement Industries Processing Organic Residues

The burning of organic residues and wastes in furnaces of cement industries has been an attractive and lucrative approach to eliminate stocks of these pollutants. There is a potential risk for producing PAH in the workplace of industries burning organic wastes, so that highly sensitive analytical methods are needed for monitoring the air quality of these environments. An official method for determination of PAH is based on liquid chromatography with fluorescence detection at fixed excitation and emission wavelengths. We demonstrate that a suitable choice of these wavelengths, which are changed during the chromatographic run, significantly improves the detectability of PAH in atmosphere and particulate matter collected in cement industries.

Extração por fluido supercrítico de alguns inseticidas carbamatos em amostras de batata, com determinação por HPLC/fluorescência e confirmação por HPLC/espectrometria de massas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Improving the Fluorescence Detectability of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons for Evaluation of Workplace Environments of Cement Industries Processing Organic Residues

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

Efeito da deficiência de tiamina sobre a inflamação, estresse oxidante e migração celular em modelo experimental de sepse

A sepse é uma condição de elevada letalidade muito frequente em pacientes graves e pode estar associada à deficiência de vitamina B1 ou tiamina. Sendo a tiamina fundamental para produção de energia, restauração do poder redutor e síntese de ribose e desoxirribose celulares, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da deficiência de tiamina sobre a resposta inflamatória, através da medida de interleucinas, o estresse oxidante, pela determinação do 4-hidróxi 2-nonenal (4-HNE) um produto de peroxidação de lipídeos de membrana e a migração celular em modelo experimental de sepse. Em um primeiro experimento foi determinada a concentração de pirofosfato de tiamina (PPT) no sangue de camundongos c57bl6 alimentados com ração completa e com ração deficiente em tiamina, para determinação do tempo necessário para a indução de deficiência dessa vitamina. Em um segundo experimento foi utilizada a ligadura e perfuração cecal (CLP) como modelo de sepse em quatro grupos: SHAM ração completa, SHAM ração deficiente em tiamina, CLP ração completa, CLP ração deficiente em tiamina. As concentrações de PPT no sangue foram determinadas por cromatografia líquida de alta eficiência. As dosagens séricas e no líquido peritoneal de TNF-α, IL-1β, IL-6, KC e MCP-1/CCL2 foram realizadas por ELISA. O nível de 4-hidroxi,2-nonenal (4-HNE) no fígado foi avaliado por Western Blot. Contagem de leucócitos no sangue e no líquido peritoneal foi feita por microscopia óptica. Foi avaliada a concentração de bactérias no líquido peritoneal. Nos animais alimentados com ração completa a concentração média de PPT foi 303 42,6 nM, e a deficiência de tiamina foi induzida após 10 dias de ingestão da ração pobre em tiamina, quando observou-se concentração de 12,5 2,4 nM. No lavado peritoneal dos animais submetidos à CLP e privados de tiamina observou-se nível significativamente maior de TNF-α e MCP-1. A IL-1β foi menor no sangue do mesmo grupo. A expressão de 4-HNE foi maior nos grupos privados de tiamina. Quanto à celularidade sanguínea, observou-se apenas maior contagem de mononucleares no grupo submetido à CLP e privado de tiamina. No líquido peritoneal, a contagem de leucócitos totais, mononuleares e monócitos foi mais elevada nos grupos CLP, mas sem relação com o tipo de dieta. No entanto, no líquido peritoneal o grupo CLP deficiente em tiamina revelou população bacteriana significativamente menor que o grupo alimentado com ração completa e os grupos sham. Concluiu-se que a deficiência de tiamina associou-se com aumento da morte bacteriana na cavidade peritoneal, aumento do estresse oxidante, e mudanças na resposta inflamatória. Palavras-chave: Tiamina. Sepse. Estresse oxidante. Inflamação. Modelo de sepse.A sepse é uma condição de elevada letalidade muito frequente em pacientes graves e pode estar associada à deficiência de vitamina B1 ou tiamina. Sendo a tiamina fundamental para produção de energia, restauração do poder redutor e síntese de ribose e desoxirribose celulares, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da deficiência de tiamina sobre a resposta inflamatória, através da medida de interleucinas, o estresse oxidante, pela determinação do 4-hidróxi 2-nonenal (4-HNE) um produto de peroxidação de lipídeos de membrana e a migração celular em modelo experimental de sepse. Em um primeiro experimento foi determinada a concentração de pirofosfato de tiamina (PPT) no sangue de camundongos c57bl6 alimentados com ração completa e com ração deficiente em tiamina, para determinação do tempo necessário para a indução de deficiência dessa vitamina. Em um segundo experimento foi utilizada a ligadura e perfuração cecal (CLP) como modelo de sepse em quatro grupos: SHAM ração completa, SHAM ração deficiente em tiamina, CLP ração completa, CLP ração deficiente em tiamina. As concentrações de PPT no sangue foram determinadas por cromatografia líquida de alta eficiência. As dosagens séricas e no líquido peritoneal de TNF-α, IL-1β, IL-6, KC e MCP-1/CCL2 foram realizadas por ELISA. O nível de 4-hidroxi,2-nonenal (4-HNE) no fígado foi avaliado por Western Blot. Contagem de leucócitos no sangue e no líquido peritoneal foi feita por microscopia óptica. Foi avaliada a concentração de bactérias no líquido peritoneal. Nos animais alimentados com ração completa a concentração média de PPT foi 303 42,6 nM, e a deficiência de tiamina foi induzida após 10 dias de ingestão da ração pobre em tiamina, quando observou-se concentração de 12,5 2,4 nM. No lavado peritoneal dos animais submetidos à CLP e privados de tiamina observou-se nível significativamente maior de TNF-α e MCP-1. A IL-1β foi menor no sangue do mesmo grupo. A expressão de 4-HNE foi maior nos grupos privados de tiamina. Quanto à celularidade sanguínea, observou-se apenas maior contagem de mononucleares no grupo submetido à CLP e privado de tiamina. No líquido peritoneal, a contagem de leucócitos totais, mononuleares e monócitos foi mais elevada nos grupos CLP, mas sem relação com o tipo de dieta. No entanto, no líquido peritoneal o grupo CLP deficiente em tiamina revelou população bacteriana significativamente menor que o grupo alimentado com ração completa e os grupos sham. Concluiu-se que a deficiência de tiamina associou-se com aumento da morte bacteriana na cavidade peritoneal, aumento do estresse oxidante, e mudanças na resposta inflamatória.

Phenylketonuria: Protein content and amino acids profile of dishes for phenylketonuric patients. The relevance of phenylalanine

Phenylketonuria is an inborn error of metabolism, involving, in most cases, a deficient activity of phenylalanine hydroxylase. Neonatal diagnosis and a prompt special diet (low phenylalanine and natural-protein restricted diets) are essential to the treatment. The lack of data concerning phenylalanine contents of processed foodstuffs is an additional limitation for an already very restrictive diet. Our goals were to quantify protein (Kjeldahl method) and amino acid (18) content (HPLC/fluorescence) in 16 dishes specifically conceived for phenylketonuric patients, and compare the most relevant results with those of several international food composition databases. As might be expected, all the meals contained low protein levels (0.67–3.15 g/100 g) with the highest ones occurring in boiled rice and potatoes. These foods also contained the highest amounts of phenylalanine (158.51 and 62.65 mg/100 g, respectively). In contrast to the other amino acids, it was possible to predict phenylalanine content based on protein alone. Slight deviations were observed when comparing results with the different food composition databases.

Estrógenos em água: otimização da extração em fase sólida utilizando ferramentas quimiométricas

Muitos métodos analíticos estão sendo desenvolvidos visando à determinação de contaminantes orgânicos, especialmente alteradores endócrinos. Tais métodos baseiam-se geralmente na extração em fase sólida (SPE) seguida por determinação cromatográfica (CG ou HPLC). No presente trabalho utilizou-se ferramentas quimiométricas no processo de SPE para avaliar os principais fatores que influenciam tal processo e as interações entre os mesmos. Foram analisadas matrizes de água subterrânea fortificada com hormônios (17 b estradiol, estrona e 17 b etinilestradiol) e a determinação analítica foi feita por HPLC/Fluorescência. Um planejamento fatorial completo foi utilizado. Os fatores escolhidos incluíram: condicionamento da fase sólida, concentração dos analitos, volume da amostra e solvente de eluição. As melhores condições obtidas foram: 500 mL da amostra, condicionamento da fase sólida (C18) com acetona (4mL), metanol (6 mL) e água pH 3(10 mL), e eluição dos analitos com 4 mL de acetona.

PM2.5 and PM10: The influence of sugarcane burning on potential cancer risk

In Brazil, sugarcane fields are often burned to facilitate manual harvesting, and this burning causes environmental pollution from the large amounts of soot released into the atmosphere. This material contains numerous organic compounds such as PAHs. In this study, the concentrations of PAHs in two particulate-matter fractions (PM2.5 and PM10) in the city of Araraquara (SE Brazil, with around 200,000 inhabitants and surrounded by sugarcane plantations) were determined during the sugarcane harvest (HV) and non-harvest (NHV) seasons in 2008 and 2009. The sampling strategy included four campaigns, with 60 samples in the NHV season and 220 samples in the HV season. The PM2.5 and PM10 fractions were collected using a dichotomous sampler (10 L min(-1), 24 h) with Teflon (TM) filters. The filter sets were extracted (ultrasonic bath with hexane/acetone (1:1 v/v)) and analyzed by HPLC/Fluorescence. The median concentration for total PAHs (PM2.5 in 2009) was 0.99 ng m(-3) (NHV) and 3.3 ng m(-3) (HV). In the HV season, the total concentration of carcinogenic PAHs (benz(a)anthracene, benzo(b)fluoranthene, benzo(k)fluoranthene, and benzo(a)pyrene) was 5 times higher than in the NHV season. B(a)P median concentrations were 0.017 ng m(-3) and 0.12 ng m(-3) for the NHV and HV seasons, respectively. The potential cancer risk associated with exposure through inhalation of these compounds was estimated based on the benzo[a]pyrene toxic equivalence (BaPeq), where the overall toxicity of a PAR mixture is defined by the concentration of each compound multiplied by its relative toxic equivalence factor (TEF). BaPeq median (2008 and 2009 years) ranged between 0.65 and 1.0 ng m(-3) and 1.2-1.4 ng m(-3) for the NHV and HV seasons, respectively. Considering that the maximum permissible BaPeq in ambient air is 1 ng m(-3), related to the increased carcinogenic risk, our data suggest that the level of human exposure to PAHs in cities surrounded by sugarcane crops where the burning process is used is cause for concern. (C) 2010 Published by Elsevier Ltd.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in raw cane sugar (rapadura) in Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) em solo: validação de método e avaliação da influência da queima de cana-de -açúcar na região de Araraquara

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência da queima de cana-de-açúcar na presença de HPAs em ambiente residencial

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da determinação do 1-Nitropireno em material particulado atmosférico

Pós-graduação em Química - IQ

Estudo da eficiência de estações de tratamento de esgoto - RTE e estações de tratamento de água - ETA na elimnação de resíduos de estrógenos naturais e sintéticos na UGRHI-13 (Tietê-Jacaré)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)