http://www.tdx.cat:80/handle/10803/471 Wed, 19 Jun 2013 23:48:58 GMT 2013-06-19T23:48:58Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/81538 New Instrumental and Chemometric Developments form the on-line hyphenation of Liquid Chromatography and Infrared Spectroscopy Kuligowski, Julia The coupling of liquid chromatography (LC) to infrared (IR) spectrometry is an interesting analytical tool, because high resolution provided by LC is combined with the non-destructive and molecular specific information of IR spectrometry. However, the potential of on-line LC-IR employing a flow cell interface, characterized by its technical simplicity, cannot yet be fully exploited due to the limited sensitivity of IR detection and difficulties in on-line measurements arising from the dominating absorption of most of the commonly used mobile phase components. Accordingly, the objective of this Thesis was to promote the use of the on-line hyphenation of LC and IR spectroscopy through the development of instrumental and chemometric tools to overcome existing limitations, thus increasing the applicability of this technique. Chapter 2 describes innovations in the field of isocratic separation. A method for the determination of lecithin and soybean oil in dietary supplements using on-line Gel Permeation Chromatography – Attenuated Total Reflectance – Infrared (GPC-ATR-IR) was developed including a simple procedure to select the optimum wavenumber used for the extraction of characteristic elution profiles. For the monitoring of polymerized triglycerides in deep-frying oil, an approach employing on-line GPC-IR spectrometry and the Science Based Calibration (SBC) multivariate approach for chromatogram-extraction were reported. An on-line LC-IR procedure for the determination of glycolic acid in cosmetics employing the rapid scan data acquisition mode was proposed. Chapter 3 deals with different methods for background correction in on-line LC-IR using reference spectra matrices (RSM). The determination of the critical eluent composition for polyethylene glycols using methanol as organic modifier was discussed employing the absorbance ratio as identification parameter for background correction. For the determination of fructose, glucose, sucrose and maltose in beverages employing acetonitrile as organic modifier, again the absorbance ratio was used as identification parameter. A Partial Least Squares (PLS) procedure as well as the application of point-to-point matching algorithms for automated background correction were discussed for background correction in acetonitrile:water gradients using different examples of applications. Chapter 4 deals with the compensation of the background contribution employing column-wise techniques. Polynomial regressions modelling the background absorbance at each wavenumber throughout the gradient run were applied for acetonitrile:water mobile phase gradients. The use of cubic smoothing splines could be demonstrated for background correction under reversed phase gradient conditions employing different alcohols as organic modifiers. In Chapter 5, background correction based on factor analysis and reference spectra matrices was discussed. The contribution of the background absorption to overall LC-IR signals could be compensated using two approaches based on Principal Component Analysis (PCA) and simple-to-use interactive self modeling analysis (SIMPLISMA), obtaining good results in acetonitrile:water systems. Subsequently, multivariate curve resolution-alternating least squares (MCR-ALS) was applied improving peak and spectral resolution and eliminating remaining signal variation due to background absorption and detector drift. The chemometric extraction of ‘analyte-specific’ chromatograms in on-line LC-IR was discussed in Chapter 6. Obtained results confirm that the SBC method is particularly well suited for recovering ‘analyte-specific’ signals from on-line LC-IR chromatograms. The last chapter describes instrumental developments in on-line LC-IR. On-line IR detection in gradient capillary LC using micromachined nanoliter-flow cells was discussed. Four model compounds were separated and identified using an acetonitrile:H2O gradient with limits of detection in the concentration range of 35-94 ng μL-1, representing an increase in mass sensitivity by a factor of approximately 30 as compared to standard LC systems. The last chapter also focuses on the development of LC with on-line dual Quantum Cascade Laser (QC-laser) detection. Compared to state-of-the-art FTIR spectrometers, the use of the developed QC-laser based system provided a significant improvement in both, sensitivity and data acquisition frequency.; The coupling of liquid chromatography (LC) to infrared (IR) spectrometry is an interesting analytical tool, because high resolution provided by LC is combined with the non-destructive and molecular specific information of IR spectrometry. However, the potential of on-line LC-IR employing a flow cell interface, characterized by its technical simplicity, cannot yet be fully exploited due to the limited sensitivity of IR detection and difficulties in on-line measurements arising from the dominating absorption of most of the commonly used mobile phase components. Accordingly, the objective of this Thesis was to promote the use of the on-line hyphenation of LC and IR spectroscopy through the development of instrumental and chemometric tools to overcome existing limitations, thus increasing the applicability of this technique. Chapter 2 describes innovations in the field of isocratic separation. A method for the determination of lecithin and soybean oil in dietary supplements using on-line Gel Permeation Chromatography – Attenuated Total Reflectance – Infrared (GPC-ATR-IR) was developed including a simple procedure to select the optimum wavenumber used for the extraction of characteristic elution profiles. For the monitoring of polymerized triglycerides in deep-frying oil, an approach employing on-line GPC-IR spectrometry and the Science Based Calibration (SBC) multivariate approach for chromatogram-extraction were reported. An on-line LC-IR procedure for the determination of glycolic acid in cosmetics employing the rapid scan data acquisition mode was proposed. Chapter 3 deals with different methods for background correction in on-line LC-IR using reference spectra matrices (RSM). The determination of the critical eluent composition for polyethylene glycols using methanol as organic modifier was discussed employing the absorbance ratio as identification parameter for background correction. For the determination of fructose, glucose, sucrose and maltose in beverages employing acetonitrile as organic modifier, again the absorbance ratio was used as identification parameter. A Partial Least Squares (PLS) procedure as well as the application of point-to-point matching algorithms for automated background correction were discussed for background correction in acetonitrile:water gradients using different examples of applications. Chapter 4 deals with the compensation of the background contribution employing column-wise techniques. Polynomial regressions modelling the background absorbance at each wavenumber throughout the gradient run were applied for acetonitrile:water mobile phase J. Kuligowski | NEW INSTRUMENTAL AND CHEMOMETRIC DEVELOPMENTS FOR THE ON-LINE HYPHENATION OF LIQUID CHROMATOGRAPHY AND INFRARED SPECTROSCOPY II gradients. The use of cubic smoothing splines could be demonstrated for background correction under reversed phase gradient conditions employing different alcohols as organic modifiers. In Chapter 5, background correction based on factor analysis and reference spectra matrices was discussed. The contribution of the background absorption to overall LC-IR signals could be compensated using two approaches based on Principal Component Analysis (PCA) and simple-to-use interactive self modeling analysis (SIMPLISMA), obtaining good results in acetonitrile:water systems. Subsequently, multivariate curve resolution-alternating least squares (MCR-ALS) was applied improving peak and spectral resolution and eliminating remaining signal variation due to background absorption and detector drift. The chemometric extraction of ‘analyte-specific’ chromatograms in on-line LC-IR was discussed in Chapter 6. Obtained results confirm that the SBC method is particularly well suited for recovering ‘analyte-specific’ signals from on-line LC-IR chromatograms. The last chapter describes instrumental developments in on-line LC-IR. On-line IR detection in gradient capillary LC using micromachined nanoliter-flow cells was discussed. Four model compounds were separated and identified using an acetonitrile:H2O gradient with limits of detection in the concentration range of 35-94 ng μL-1, representing an increase in mass sensitivity by a factor of approximately 30 as compared to standard LC systems. The last chapter also focuses on the development of LC with on-line dual Quantum Cascade Laser (QC-laser) detection. Compared to state-of-the-art FTIR spectrometers, the use of the developed QC-laser based system provided a significant improvement in both, sensitivity and data acquisition frequency. Fri, 01 Jun 2012 08:33:07 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/81538 2012-06-01T08:33:07Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/81532 Desarrollo de métodos analíticos para el control de calidad de surfactantes y aditivos en productos de limpieza y de higiene personal Beneito Cambra, Miriam Los productos de limpieza, contienen surfactantes (principal materia activa) y otros componentes. La presente Tesis se centra en el desarrollo de métodos analíticos para el control de calidad de algunos surfactantes y aditivos en estos productos. Los métodos están basados en cromatografía líquida de alta eficacia, electroseparación capilar e infusión en espectrómetro de masas. Esta Memoria se divide en: A. Caracterización y determinación de surfactantes no iónicos y aniónicos. A.1. Los alquilpoliglucósidos se determinaron mediante cromatografía líquida - espectrometría de masas. En modo ion-positivo, la detección, basada en los aductos con sodio, permitió distinguir entre homólogos de anillos y de cadena. A.2. Los alquiléter sulfatos son surfactantes de uso frecuente. Se desarrolló un método de caracterización y determinación basado en su derivatización cromogénica precolumna. Se estudió el aislamiento de esta familia de surfactantes para hacer aplicable el método a una amplia variedad de muestras. A.3. Los alcoholes grasos se encuentran frecuentemente en una amplia variedad de muestras industriales y domésticas. Se desarrolló un método de determinación de alcoholes grasos sin etoxilar y etoxilados, basado en su oxidación previa a los correspondientes ácidos carboxílicos o etoxi-carboxílicos, seguida de infusión directa en el espectrómetro de masas. B. Caracterización y determinación de polímeros. B.1. La industria de detergentes utiliza polímeros hidrosolubles, como la poli(vinilpirrolidona) y el poli(1-óxido-4-vinilpiridina), para inhibir la transferencia de color en el lavado de textiles. Además, el alcohol polivinílico se utiliza como agente anti-redeposición. Se proponen métodos para la determinación de estos polímeros en detergentes empleando electroforesis capilar, directamente o mediante complejación de colorantes. C. Métodos de identificación, clasificación y determinación de las enzimas, utilizadas en productos limpiadores. C.1. Se estudió el uso de electroforesis capilar para identificar directamente las enzimas. A partir de la enzima aislada por precipitación, los electroferogramas permitieron identificar el tipo de enzima e identificar algunas enzimas. C.2. Se desarrolló un método clasificatorio basado en el perfil de aminoácidos obtenidos por hidrólisis seguida de infusión directa en el espectrómetro de masas. En otro método, el perfil de aminoácidos se estableció por cromatografía líquida y detección UV, tras derivatización con orto-ftaldialdehido. Para ambos métodos, se construyeron modelos clasificatorios mediante análisis discriminante lineal. C.3. Se compararon diferentes columnas comerciales, incluyendo empaquetadas y monolíticas (poliméricas o de sílice), con el fin de obtener una óptima separación de los digestos obtenidos con tripsina de las enzimas empleadas en detergencia. El objetivo es desarrollar métodos más fiables de clasificación e identificación de enzimas, dada la especificidad de los péptidos obtenidos con tripsina. D. Desarrollo de columnas monolíticas para electrocromatografía capilar. D.1. Se prepararon columnas monolíticas para electrocromatografía capilar (CEC) con lauril metacrilato (LMA) como monómero base y peróxido de lauroilo (LPO) como fotoiniciador. Las prestaciones de estas columnas se establecieron con diversos solutos de prueba. D.2. Para preparar columnas monolíticas de LMA para CEC, se estudió la naturaleza y concentración de diferentes fotoiniciadores: 6,6’-azobisisobutironitrilo, 2,2- dimetoxi-2-fenilacetofenona, peróxido de dibenzoilo y LPO. Las prestaciones de cada columna se evaluaron midiendo la retención y la eficacia con mezclas de solutos de prueba.; Modern cleaners contain many ingredients, although surfactants predominate. This Thesis is focused on the development of analytical methods for quality control of some surfactants and additives in cleaning products. The main parts are: A. Characterization and determination of surfactants. A.1. Alkylpolyglucosides were determined by liquid chromatography with mass spectrometry detection of adducts with sodium ion. A.2. Alkylether sulfates were characterized by liquid chromatography with UV detection, previous isolation by solid phase extraction and transesterification with an anhydride. A.3. Ethoxylated fatty alcohols were determined by direct infusion in a mass spectrometer after their oxidation to the corresponding ethoxy carboxylic acids. B. Characterization of polymers. B.1. Water-soluble polymers as polyvinyl pyrrolidone and poly(4-vinylpyridine-1- oxide) are used to inhibit dye transfer during laundry. In addition, polyvinyl alcohol is used as anti-redeposition agent. Methods for the determination of these polymers in cleaners using capillary electrophoresis, directly or by complexation with dyes, were developed. C. Methods of identification, classification and determination of the enzymes mainly used in cleaners. C.1. The identification of the intact enzymes by capillary electrophoresis was studied. The enzymes were isolated, and the electropherograms were used to classify enzymes and to identify some of them. C.2. Two classification methods, based on enzyme hydrolysis, direct infusion into the mass spectrometer or liquid chromatography - UV to establish the amino acid profile, and linear discriminant analysis, were developed. C.3. Commercial columns, including packed and monolithic (polymeric and silica), were compared in order to achieve optimum separation of tryptic digests of enzymes. D. Monolithic columns for capillary electrochromatography (CEC). D.1. Lauryl methacrylate as monomer and lauroyl peroxide (LPO) as photoinitiator were used to prepare monolithic columns. D.2. To prepare CEC columns, different photoinitiators (4, 4'-azobisisobutyronitrile, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, dibenzoyl peroxide and LPO) at different concentrations were studied. Fri, 01 Jun 2012 07:14:27 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/81532 2012-06-01T07:14:27Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/78990 Bioaccesibilidad de arsénico y mercurio en alimentos con potencial riesgo toxicológico Torres Escribano, Silvia El arsénico y el mercurio son elementos traza, cuyas concentraciones en alimentos deben estar controladas por las autoridades sanitarias debido a que su excesiva ingesta puede entrañar efectos perjudiciales para la salud. De entre las distintas especies químicas de ambos tóxicos existentes en los alimentos, el arsénico inorgánico y el metilmercurio constituyen las especies más tóxicas, estando considerado el arsénico inorgánico como carcinógeno tipo I para el hombre, y el metilmercurio como posible carcinogénico para el hombre, grupo 2B. El arroz, en el caso del arsénico, y los productos de la pesca en el caso del mercurio, son alimentos de alto consumo susceptibles de presentar elevadas concentraciones de estos contaminantes y pueden por ello constituir un riesgo para la salud de los consumidores. En la estimación del riesgo toxicológico, la etapa de evaluación de la exposición tiene en cuenta la frecuencia y la magnitud de la misma. Dado que la dieta es la principal vía de entrada de arsénico y mercurio para el hombre, la evaluación de la magnitud de la exposición a ambos tóxicos debería considerar tanto la influencia del cocinado sobre la concentración del tóxico, como la biodisponibilidad oral (fracción soluble del contaminante ingerido que es absorbida por el epitelio intestinal y alcanza la circulación sistémica, hallándose así disponible para actuar en el organismo receptor). Una herramienta conservadora para la evaluación de la biodisponibilidad oral es la bioaccesibilidad, relación entre la concentración bioaccesible o soluble de una sustancia y la concentración total de la sustancia presente en la muestra. La bioaccesibilidad es indicativa de la máxima cantidad que puede absorberse por el epitelio intestinal y por ello se utiliza como indicador de la máxima biodisponibilidad oral. Conocer la bioaccesibilidad del arsénico y mercurio desde los alimentos puede aportar información novedosa en la estimación del riesgo toxicológico. En la actualidad, para estimar la bioaccesibilidad de los contaminantes pueden utilizarse métodos de digestión gastrointestinal in vitro estáticos y dinámicos que emulan las etapas gástrica e intestinal de la digestión humana. La mayoría de los estudios sobre arsénico en arroz y mercurio en pescados existentes en la bibliografía, no consideran el efecto del cocinado ni la bioaccesibilidad, limitándose a una determinación de las concentraciones de estos metales en los productos crudos. La presente tesis doctoral caracteriza las concentraciones de arsénico, mercurio y sus especies químicas de interés toxicológico en muestras de arroz y productos de la pesca, y evalúa el efecto del cocinado y de la bioaccesibilidad sobre dichas concentraciones y sobre la estimación del riesgo asumido a su consumo.; Arsenic (As) and mercury (Hg) are toxic trace elements, and their concentrations in foods must be controlled by health authorities because of the possible adverse effects on the health that are associated with their dietary intake. Inorganic arsenic is considered by the International Agency for Research on Cancer (IARC) as a carcinogen to humans, Group I and methylmercury compounds are classified by this agency as possibly carcinogenic to humans, Group 2B. Rice in case of arsenic, and seafood products and specially predatory fish, in case of mercury, tend to accumulate high levels of these pollutants. In risk assessment, the exposure assessment stage evaluates the extent, duration, frequency and magnitude of exposure to a chemical pollutant. The evaluation of the magnitude of exposure to metal(loid)s through food should consider not only the influence of cooking on the concentration of the contaminant, but also the oral bioavailability, i.e. the soluble fraction of the ingested pollutant that is absorbed by the intestinal epithelium and reaches the central (blood) compartment from the gastrointestinal tract. A conservative tool for evaluating oral bioavailability is oral bioaccessibility, defined as the fraction that is soluble in the gastrointestinal environment and is available for absorption. Bioaccessibility provides an indication of maximum oral bioavailability and is therefore an important tool to be used in risk assessment. For As and Hg, however, as for other toxic trace elements, evaluation of risk intake is normally based on concentrations of the contaminant in raw food. Most of the studies report data in raw products, not considering the effect of cooking and bioaccessibility on concentrations. The present thesis characterizes the concentrations of arsenic, mercury and their chemical species of toxicological interest, in samples of rice and seafood products, and evaluates the effect of cooking and bioaccessibility on these concentrations and on the estimation of the risk associated with consumption of these products. Wed, 28 Mar 2012 10:16:48 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/78990 2012-03-28T10:16:48Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/63175 Desarrollo de métodos de caracterización y autentificación de aceites de oliva y de otros aceites vegetales Lerma García, María Jesús Se han desarrollado métodos rápidos y sensibles para la caracterización de aceites vegetales en función de su origen botánico, y para la caracterización y autentificación de aceites de oliva en relación a su calidad, origen genético y geográfico. En primer lugar, se establecieron los contenidos de tocoferoles y tocotrienoles en aceites de distinto origen botánico mediante electrocromatografía capilar (CEC) y nano cromatografía líquida (LC), y los contenidos de esteroles mediante cromatografía líquida ultra-rápida (UPLC) y CEC. Por otro lado, se aplicaron herramientas quimiométricas como el análisis discriminante lineal (LDA), con el fin de desarrollar métodos capaces de clasificar los aceites vegetales en función de su origen botánico. Para ello, se utilizaron los espectros de infrarrojo de transformada de Fourier (FTIR), el perfil de la fracción alcohólica establecido mediante HPLC usándose la espectrometría de masas (MS) como técnica de detección, y los perfiles de aminoácidos y esteroles obtenidos bien por infusión directa en MS o mediante HPLC-UV-Vis. Posteriormente, se desarrollaron métodos capaces de evaluar la calidad del aceite de oliva, utilizándose el perfil de ácidos grasos libres obtenido mediante infusión directa en MS para construir modelos de LDA capaces de clasificar las muestras en función de su calidad. Por otro lado, se desarrolló un método olfatométrico usando matrices de sensores de óxidos metálicos, para clasificar diversos aceites en función del umbral sensorial, establecido previamente por un panel de cata, de los defectos organolépticos típicos de los aceites de oliva. Estos mismos datos se usaron para cuantificar el porcentaje de defecto presente en las muestras. Por otro lado, y mediante la construcción de modelos de LDA, se desarrollaron métodos capaces de clasificar los aceites de oliva virgen extra (EVOO) en función de su variedad genética. Para ello, se utilizaron los perfiles de ácidos grasos libres y compuestos fenólicos establecidos mediante MS de infusión directa, los perfiles de esteroles establecidos mediante HPLC-MS y UPLC-MS y los espectros de FTIR. A su vez, se desarrollaron métodos con el fin de clasificar EVOOs en función de su origen geográfico, usándose para ello los perfiles de compuestos fenólicos establecidos mediante CEC. Por último, se estudiaron los productos de oxidación del aceite de oliva, y se desarrollaron métodos para su evaluación. Se estudiaron los cambios producidos durante el almacenamiento en dos alícuotas de un aceite de oliva que diferían en su contenido de compuestos fenólicos, ya que una de las mismas fue sometida a un proceso previo de extracción de los mismos. Ambas alícuotas se sometieron a un proceso de envejecimiento acelerado durante 7 semanas, analizándose una porción de cada una de ellas una vez a la semana. Se estudiaron las diferencias obtenidas en los valores de acidez libre, absorbancia en el UV, índice de peróxidos, estabilidad oxidativa, contenido en ácidos grasos y en tocoferoles en función del contenido de fenoles en la muestra de partida, así como la evolución de estos valores con el envejecimiento. También se estudió la transformación experimentada por los compuestos fenólicos durante todo el proceso de oxidación mediante HPLC-MS. Estas mismas muestras fueron también analizadas mediante infusión directa en el MS, y mediante una matriz de sensores de óxidos metálicos con el fin de poderlas clasificar en función de su estado oxidativo. Por último, se construyeron modelos de regresión lineal múltiple con el fin de predecir el contenido de ácidos grasos oxidados de diversas muestras de aceite de oliva, bien mediante FTIR o mediante sensores de óxidos metálicos.; The objective of this PhD thesis was the development of fast and sensitive methods for the characterization of vegetable oils according to their botanical origin, and for the characterization and authentication of olive oils in relation to their quality, genetic and geographical origin. For this purpose, the content of tocopherols and tocotrienols in different vegetable oils have been determined by capillary electrochromatography (CEC) and nano liquid chromatography (LC), being sterol contents established by ultra-fast liquid chromatography (UPLC) and CEC. On the other hand, the use of linear discriminant analysis (LDA) was proposed to classify vegetable oils according to their botanical origin using as predictors Fourier transform infrared spectra (FTIR) data, alcohol profiles established by HPLC using mass spectrometry (MS) as detector, and amino acid profiles established by both direct infusion MS and HPLC-UV-Vis. Methods to evaluate olive oil quality have been also developed by using fatty acid profiles as predictors to construct LDA models capable of classifying oils according to their quality. An olfactometric method has been also proposed to classify oils according to the sensory threshold (previously established by a sensory panel) of the different olive oil defects. These data was also used to quantify defect percentage in the samples. LDA models have been also constructed to classify extra virgin olive oils (EVOOs) according to their genetic variety using as predictors FTIR data, fatty acid and phenolic profiles established by direct infusion MS and sterol profiles established by HPLC-MS and UPLC-MS. LDA models to classify EVOOs according to their geographical origin have been also constructed using phenolic profiles established by CEC. Finally, methods for the evaluation of olive oil oxidation products have been also developed, in which the chemical changes produced in olive oil samples containing different phenolic contents during an accelerated storage treatment were studied. These samples were also analyzed by direct infusion MS and electronic nose to classify them according to their oxidative status. Finally, multiple linear regression models were constructed to predict oxidized fatty acid contents of several olive oils previously established by FTIR or by electronic nose. Fri, 03 Feb 2012 12:09:14 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/63175 2012-02-03T12:09:14Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/52128 Evaluación del peligro potencial y real de la presencia de ocratoxina A, tricotecenos B y patulina en trigo y manzana mediante técnicas microbiológicas y cromatográficas Valle Algarra, Fco. Manuel Las micotoxinas son metabolitos secundarios producidos por hongos filamentosos capaces de crecer en gran variedad de sustratos, contaminando con frecuencia alimentos, en especial, los de origen vegetal, pudiendo producir una respuesta tóxica en animales o seres humanos después de la ingestión del alimento contaminado. Los principales hongos productores de micotoxinas pertenecen a los géneros Penicillium, Aspergillus, Fusarium y Alternaria que pueden producir entre otras, las micotoxinas: alternarioles, aflatoxinas, zearalenona, patulina, ocratoxinas y tricotecenos. Dada la peligrosidad de la ingesta de micotoxinas, la Unión Europea, preocupada por la calidad y salubridad de los alimentos, ha aprobado el Reglamento (CE) 1881/2006 de la Comisión en el que controla la presencia de micotoxinas en productos alimentarios que llegan al consumidor. De entre las diferentes micotoxinas las que están adquiriendo mayor relevancia debido a que están siendo encontradas en gran variedad de sustratos son: la ocratoxina A (OTA) y los tricotecenos tipo B, así como la patulina (PAT). La OTA es nefrotóxica, nefrocarcinogénicas, inmunosupresora, teratogénica y posiblemente genotóxica. Los niveles más altos de incidencia de OTA se han encontrado en cereales y productos derivados, así como en uva y derivados. Los tricotecenos pueden producir diferentes efectos tóxicos en animales y humanos como rechazo del alimento, vomito, hemorragia, anemia, immunosupresión, reducción de ganancia de peso y diarrea. También son unos potentes inhibidores de la síntesis de la proteína. El desoxinivalenol es el más frecuente tricoteceno detectado en muestras de cereal, aunque también se puede encontrar nivalenol, 3- y 15-acetildesoxinivalenol. Todas estas micotoxinas están clasificadas como tricotecenos tipo B. La patulina, produce hiperemia, congestión y lesiones hemorrágicas, especialmente en el tracto digestivo; así como náuseas y vómitos. La PAT puede detectarse en frutas, hortalizas, cereales y piensos. Para la determinación de las micotoxinas se utilizan técnicas cromatográficas que ofrecen los mejores resultados, sin embargo es imprescindible su optimización para adaptarlas a cada matriz, así como de un método previo de preparación, extracción y purificación adecuado para cada tipo de sustrato. La tesis doctoral está enfocada a: i) La realización de estudios de la micobiota presente en trigo y manzana. ii) La evaluación de la incidencia de especies fúngicas potencialmente productoras de OTA y tricotecenos tipo B en trigo y de patulina en manzana. iii) La mejora de los métodos de detección de la OTA, tricotecenos tipo B y patulina en los productos a estudiar. Para ello se realiza un estudio de la metodología existente y se procede al análisis comparativo y a una posterior optimización con procedimientos desarrollados en nuestro laboratorio. iv) La optimización de técnicas de análisis sensibles, fiables y reproducibles para la determinación de las toxinas en los cereales y manzanas y en sus derivados considerados mediante GC, LC, GC-MS, LC-MS. v) El análisis de los tricotecenos tipo B y ocratoxina A en trigo y sus derivados como pan, y comprobar su incidencia y cantidad de toxina encontrada para establecer el grado de peligrosidad para el consumo humano, y comparar los resultados con los de otros países. De igual modo se abordó el estudio de la patulina para la manzana y sus derivados. vi) Los estudios de la influencia de la temperatura de incubación, actividad de agua y tipo de aislado en la producción de tricotecenos tipo B, OTA y patulina. vii) El desarrollo de métodos predictivos para poder predecir la existencia de micotoxinas y poder eliminar riesgos controlando los diversos factores de la manipulación del trigo. viii) Los estudios sobre el uso de fitosanitarios con respecto al control de la presencia de estas especies fúngicas contaminantes en las materia primas y el efecto que estos pueden ejercer sobre la producción de diferentes micotoxinas.; The mycotoxins are secondary metabolites produced by filamentous fungi able to grow in great variety of substrates, contaminating frequently foods such as wheat and apple. These foods can produce a toxic effects in humans. The main producing fungi of mycotoxins belong to the genera Penicillium, Aspergillus and Fusarium that can produce among others, patulin, ochratoxin and trichothecene mycotoxins. Research carried out in the development of the Doctoral Thesis has permitted: i) Mycobiota study of wheat coming from the Spanish market with special attention to the potentially producing species of ochratoxin A (OTA), nivalenol, deoxynivalenol, and 3–acetyldeoxynivalenol and 15–acetyldeoxynivalenol and mycobiota study of apple especially by Penicillium expansum, the main patulin producing species. ii) Critical study and optimization of chromatographic methods for ochratoxin, type–B trichothecene and patulin determination in vitro culture media of the main producing fungal species. iii) Chemotyping of isolates belonging to species that are potential producers of ochratoxins, type–B trichothecenes and patulin in wheat and apple. iv) Study of the influence of physicochemical factors on mycelial growth of the fungi and mycotoxin production. v) Design and application of response surface models to predict deoxynivalenol accumulation by Fusarium graminearum and ochratoxin A accumulation by Aspergillus ochraceus in wheat in different conditions. vi) Optimization of the methodology for determining of ochratoxin A and type–B trichothecenes in wheat and wheat products, and of patulin in apple and apple products. Analysis of foodstuffs in Spain. vii) Stability study of ochratoxin A and type– B trichothecenes for baking process. viii) Critical study of mycotoxin multi–detection methods by LC–MS in wheat flour. Preparation and optimization of an analytical method to determine the maximum number of mycotoxins present in wheat flour. Tue, 13 Dec 2011 12:58:18 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/52128 2011-12-13T12:58:18Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/31806 Estudios fundamentales sobre la capacidad resolutiva de la cromatografía líquida en fase inversa Pous Torres, Sandra El éxito de una separación cromatográfica radica en alcanzar una interacción diferencial de los solutos con la fase estacionaria, lo que se consigue controlando las variables o factores experimentales más accesibles. Generalmente, los requisitos para resolver cada soluto son específicos y, con frecuencia, la mejora en la separación de unos conlleva el empeoramiento en otros. Por lo tanto, lograr un compromiso que permita resolver todos los solutos en una mezcla compleja puede llegar a ser un problema arduo, que generalmente se resuelve mediante estrategias de prueba y error basadas en la experiencia del cromatografista. Desafortunadamente, la aplicación de estas estrategias requiere mucho tiempo y suelen fracasar con muestras que contienen un gran número de compuestos, o cuando existen múltiples factores involucrados con efectos difíciles de predecir. La situación empeora cuando el poder de resolución en el orden cromatográfico es insuficiente y no puede completarse con la riqueza de la señal proporcionada por el detector o mediante una segunda separación. El modo más eficiente de abordar una optimización en cromatografía líquida es el uso de estrategias basadas en modelos predictores de la resolución. Por otro lado, los estudios de tipo fundamental en cromatografía son esenciales para mejorar el conocimiento sobre las posibilidades de los sistemas separadores. A pesar del interés que muchos investigadores han mostrado por estos estudios, existen varios aspectos esenciales que es necesario todavía revisar o desarrollar. A lo largo de esta Tesis, se estudiaron las ventajas aportadas por el uso de modelos predictores del comportamiento de retención y perfil de los picos cromatográficos, para conocer en profundidad las posibilidades de los sistemas separadores. Las investigaciones se centraron en diversas variables cromatográficas, algunas relacionadas con la composición de la fase móvil (disolvente orgánico y pH), y otras de carácter ambiental (temperatura) o instrumental (caudal). Se consideraron situaciones en las que se optimizaba una sola variable, o dos o tres variables simultáneamente. En cada caso, se comprobó la idoneidad de las predicciones mediante su comparación con experiencias reales, con resultados muy satisfactorios. Además, se revisó la estimación de algunos parámetros fundamentales, como el tiempo muerto, la capacidad de pico, el coeficiente de reparto octanol-agua y la eficacia, y se propusieron modificaciones de métodos publicados, junto con nuevos métodos. Se propuso también un método exhaustivo de comparación de columnas cromatográficas en intervalos amplios de composición de fase móvil, que considera el tiempo de análisis, la selectividad, la forma de los picos cromatográficos y la resolución, así como la posibilidad de transferir resultados entre columnas. Se trabajó en cromatografía líquida convencional y cromatografía líquida rápida, utilizando una amplia variedad de columnas de fase inversa (microparticuladas y monolítica) y numerosos solutos con diversas características, incluyendo beta-bloqueantes, diuréticos, fenoles y series homólogas.; The success in a chromatographic separation relies on the achievement of a differential interaction of the components in the mixture with the column, which is done by tuning carefully the environmental variables with a main impact on selectivity to precise levels. In order to optimise the selectivity, trial-and-error approaches based on the chromatographer experience are commonly used. Unfortunately, these strategies can be time-consuming and prone to fail, which happens especially in problems with a large number of compounds, or involving multiple variables whose effects are difficult to predict. The situation worsens when the resolution power in the chromatographic order is insufficient and cannot be completed by the richness of the signal provided by the detector or by a second separation. The best efficient way to tackle a liquid chromatographic optimization is the use of strategies based on resolution prediction models. Fundamental studies in chromatography are essential for improving the knowledge of the possibilities of the separation system. Despite the interest that many researchers have shown for these studies, there are still several essential aspects that need some revision or development. In this Thesis, the advantage provided by the use of prediction models to optimize chromatographic systems was studied. The research work was based on diverse chromatographic factors, some of them related to the mobile phase composition (organic solvent content and pH), and other factors of environmental (temperature) or instrumental (flow-rate) nature. Moreover, the estimation of some fundamental parameters was revised, such as the dead time, peak capacity, octanol-water partition coefficient and efficiency, and some modifications of published methods were proposed together with new methods. A methodology was also proposed that allows an exhaustive comparison of chromatographic columns, in wide mobile phase composition ranges, which considers the analysis time, selectivity, peak shape and resolution, as well as the possibility of transferring the results among columns.The studies were achieved using conventional liquid chromatography and rapid liquid chromatography, using a wide variety of reversed-phase columns of different nature and a wide range of solutes. Wed, 25 May 2011 12:18:47 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/31806 2011-05-25T12:18:47Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10261 Preparación y caracterización de nuevas columnas monolíticas de acrilato y metacrilato para electro cromatografía capilar Cantó Mirapeix, Mª Desamparados En la presente tesis se han preparado nuevas columnas monolíticas para electrocromatografía capilar (CEC) por polimerización in situ de mezclas que contenían diferentes monómeros de base de acrilato y metacrilato, estudiando diversos iniciadores de la reacción polimérica.<br/><br/>Las columnas resultantes se han caracterizado por sus propiedades morfológicas y electrocromatográficas. En el primer caso se han empleado las técnicas de microscopía electrónica de barrido, adsorción/desorción de nitrógeno y porosimetría de intrusión de mercurio. En las separaciones electrocromatográficas se ha estudiado la eficacia, el comportamiento de retención y la selectividad de las columnas, así como sus características de flujo.<br/><br/>Se ha demostrado que las propiedades electrocromatográficas de las columnas dependen fuertemente de la morfología del lecho monolítico, y que variando la composición de la mezcla de polimerización y las condiciones en que se lleva a cabo el proceso es posible ajustar el tamaño medio de poro y el área específica de los monolitos. Para ello se ha estudiado la influencia de diferentes factores, entre los que se incluyen la naturaleza del monómero de base empleado, el tipo de iniciación, el iniciador utilizado dentro de un mismo tipo de iniciación, la concentración del iniciador, la temperatura de polimerización, las relaciones monómeros/porógenos y monómero/agente entrelazante, la naturaleza del cross-linker, el contenido de monómero ionizable, y la naturaleza y composición del disolvente porogénico empleado.<br/><br/>Se ha examinado para cada tipo de columnas estudiado la repetibilidad y reproducibilidad de su preparación, calculando el coeficiente de variación de diversos parámetros electrocromatográficos.<br/><br/>Se ha evaluado el mecanismo de interacción predominante entre las distintas fases estacionarias preparadas y diversos analitos neutros, estudiando el orden de elución de estos últimos y representando los logaritmos de sus factores de retención (log k) experimentales frente a los coeficientes de partición en 1-octanol/agua (log Po/w) calculados por métodos computacionales.<br/><br/>Se han estudiado además las propiedades porosas y electrocromatográficas de monolitos obtenidos con mezclas de monómeros de diferente hidrofobicidad, demostrando que su preparación constituye una interesante vía para ajustar las propiedades de las fases estacionarias de metacrilato con objeto de obtener separaciones adecuadas en CEC.<br/><br/>Y se ha demostrado el potencial ofrecido por la iniciación química, no empleada hasta ahora en la preparación de columnas monolíticas de acrilato y metacrilato para CEC, habiéndose obtenido, tras la optimización de las condiciones de polimerización, fases estacionarias monolíticas con propiedades satisfactorias para todos los sistemas investigados.; In these studies, new methacrylate and acrylate ester-based monolithic columns for capillary electrochromatography (CEC) were synthesized in situ in fused silica capillaries, and different initiators of polymeric reaction were investigated.<br/><br/>Morphologic properties of the resulting materials were characterized by scanning electron microscopy, mercury intrusion porosimetry and nitrogen adsorption/desorption techniques. Regarding to CEC separations, efficiency, retention behaviour and selectivity of columns were studied, as well as their flow-though properties.<br/><br/>A strong dependance of electrochromatographic performance of these columns with the porous structure of monolithic bed was found, and mean pore diameter and surface area of monoliths were adjusted by changing the composition of polymerization mixture and conditions of columns preparation. Several factors were studied, including the effect of bulk monomer nature, initiation type, nature and amount of initiator, polymerization temperature, monomers/porogens and monomer/cross-linker ratios, cross-linker nature, content of charged monomer, and nature and composition of porogenic solvent system.<br/><br/>The repeatability and reproducibility of each series of columns was studied by calculating the relative standard deviation (RSD) of several electrochromatographic parameters.<br/><br/>Retention mechanism between stationary phases and different neutral compounds was investigated, studying the elution order of analytes and plotting the logarithm of their retention factor (log k) values against the calculated 1-octanol-water coefficient (log Po/w) values.<br/><br/>Monoliths based on mixtures of monomers of different hydrophobicity were also synthesized, constituting their preparation a promising way to tailor the chromatographic and porous properties of methacrylate stationary phases suitable for CEC.<br/><br/>The obtained results along these studies also demonstrated that chemical initiation constitutes an attractive alternative to prepare methacrilate- and acrylate-based monolithic columns with good features as stationary phases for CEC. Tue, 12 Apr 2011 19:15:20 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10261 2011-04-12T19:15:20Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10260 Desarrollo de métodos de análisis de surfactantes y otros aditivos en formulados de productos de consumo y en muestras ambientales. Micó Tormos, Anna El objetivo de esta tesis ha sido desarrollar y mejorar métodos analíticos para el control de calidad de productos de limpieza y para la evaluación de su impacto ambiental. Se ha prestado especial interés en el uso de los alcoholes grasos polietoxilados (FAEs), y a la caracterización de alquilpolifosfonatos (APPs), que son frecuentemente empleados como aditivos en productos de limpieza.<br/><br/>Se ha llevado a cabo un estudio sistemático de los FAEs con el objeto de desarrollar y mejorar métodos para su caraterización y determinación en matrices industriales y ambientales, usando derivatización previa con anhídridos cíclicos, seguida de HPLC. Los objetivos fueron aumentar la velocidad y el rendimiento de la reacción de derivatización de FAEs con anhídridos, mejorar su reproducibilidad y la tolerancia de la reacción a la presencia de agua en las muestras, mejorar la resolución cromatográfica tanto entre las series hidrocarbonadas sucesivas como entre oligómeros dentro de una misma serie, nivelar los factores de respuesta de los oligómeros y reducir los límites de detección tanto en UV-Vis como en detección por MS. <br/>Se intentó primero la derivatización con anhídrido maleico (A. Micó-Tormos et al., J. Chromatogr. A 1180, 32-34, 2008). La reacción se completaba a 80 ºC en 15 min, y se observó que la adición de urea en suspensión en el medio de reacción proporcionaba rendimientos mayores. Para resolver los oligómeros solapados, se aplicó una deconvolución de los picos mediante un algoritmo genético asistido por el método local de Powell no restringido. El procedimiento se aplicó con éxito a muestras industriales y ambientales.<br/><br/>A partir de la regularidad de los tiempos de elución, se predijeron los tiempo de retención de los oligómeros de los derivados de los FAEs de acuerdo con n y m. Se desarrollaron modelos que predicen los tiempos de retención en función del porcentaje medio de la concentración de ACN en cada punto del gradiente. Estos modelos fueron útiles para ahorrar tiempo en la optimización.<br/><br/>A continuación, se estudio la esterificación de FAEs con anhídrido ftálico en 1,4-dioxano (A. Micó-Tormos et al., J. Chromatogr. A 1203, 47-53). La reacción se completó a 110 ºC en 60 min, también en presencia de urea molida en suspensión. En este caso, se describe un procedimiento sencillo para predecir de forma precisa las concentraciones de todos los oligómeros en las muestras descritas.<br/><br/>Por ultimo, se ha introducido la derivatización con anhídrido difénico (A. Micó-Tormos et al., J. Chromatogr. A 1216, 3023-3030, 2009). El empleo de este reactivo se compara con el uso de los anhídridos maleico y ftálico. Se obtuvieron mejores parámetros cromatográficos que en los casos de los dos anhídridos anteriores, por lo que se escogió este anhídrido como óptimo.<br/><br/>Más recientemente, se planteó el problema del solapamiento de los oligómeros monoetoxilados y no etoxilados (oligómeros con valores de m = 0 y 1 respectivamente) con los oligómeros más pesados dentro de las respectiva series hidrocarbonadas. Combinando la derivatización con anhídrido difénico con cromatografía 2D, se han obtenido las series bien ordenadas, con resolución total de los oligómeros dentro de cada serie.<br/><br/>Por ultimo, se describen métodos para la rápida caracterización de APPs industriales mediante infusión en el espectrómetro de masas y electroforesis capilar zonal (CZE) con detección fotométrica indirecta (IPD) y detección mediante espectrometría de masas (MS) (V. Bernabé-Zafón, A. Micó-Tormos et al., Electrophoresis 28, 341-352, 2007).; The aim of this PhD was to develop improved analytical methods for the quality control of cleaning products, and for the evaluation of their environmental impact.<br/><br/>Concerning fatty alcohol ethoxylates (FAEs), a study for developing improved methods for their caracterization and determination in industrial and environmental matrices, using previous derivatization with cyclic anhydrides, followed by HPLC, was carried out. The objectives were to increase the rate and yield of derivatization reactions, to improve their reproducibility and tolerance to the presence of water, to enhance chromatographic resolution, to level-off the response factors of the oligomers and to reduce the limits of detection. <br/>Regularity of the elution of FAE derivatives according to both n and m was used to predict the retention time of the oligomers. For this purpose, models which predicted the retention times as function of the average of acetonitrile (ACN) concentration along the gradient, were developed. These models were useful to design mobile phases with a preselected total analysis time.<br/><br/>We addressed the problem of overlapping of the non-ethoxylated and mono-etoxylated oligomers with heavier oligomers within the respective hydrocarbon series. We obtained well ordered series and full oligomer resolution by combining derivatisation with diphenic anhydride with 2D chromatography. This was implemented by using a novel set-up in which a single quaternary pump serves the two columns. Excellent resolution between the oligomers within the series was achieved with alkyl-diol column as first dimension and penta-fluoro-propyl (PFP) column as second dimension. Using low temperatures resolution increased, and all the oligomers were resolved.<br/><br/>Methods for the rapid characterization of industrial APPs by infusion mass spectrometry and capillary zone electrophoresis (CZE) with indirect photometric (IPD) and mass spectrometric (MS) detection, were described. Technical grade APPs were examined. A solution of adenosine triphosphate disodium salt (ATP) was used as BGE. The nominal compounds of the industrial APPs and their impurities were well resolved. The peaks were identified by using extracted ion electropherograms. Application of CZE-IPD and CZE-MS to the quality control of industrial APPs, and of CZE-MS to the identification and characterization of APPs in cleaning products, was demonstrated. Tue, 12 Apr 2011 19:15:19 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10260 2011-04-12T19:15:19Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10258 Desarrollo de métodos analíticos para la estimación de la seguridad y en control de calidad de los productos cosméticos. Balaguer Timor, Ángel Esta Tesis Doctoral forma parte de una línea de investigación dedicada al control analítico y a la estimación de la eficacia y seguridad de los productos cosméticos, en particular de los protectores solares y de otros productos cosméticos relacionados con el proceso de bronceado y blanqueamiento de la piel.<br/>Se han abordado dos temas:<br/>En la Parte 1, se detallan los métodos analíticos desarrollados para la estimación de los niveles de absorción percutánea y excreción urinaria de filtros UV en productos cosméticos para la protección solar.<br/>En la Parte 2, se detallan los métodos analíticos desarrollados para la determinación de principios activos despigmentantes en productos cosméticos para el blanqueamiento de la piel.<br/>En la Primera Parte de la presente Tesis Doctoral se han desarrollado métodos analíticos selectivos y sensibles, que permiten la estimación in vitro de los niveles de absorción percutánea de algunos filtros UV utilizados en formulaciones cosméticas para la protección solar.<br/>Igualmente, mediante la colaboración de voluntarios, se han desarrollado métodos que permiten determinar los niveles excretados, por vía urinaria, de algunos filtros UV tras la aplicación tópica de formulaciones cosméticas conteniendo dichos filtros.<br/>Mediante el desarrollo y empleo de estos métodos será posible avanzar en el estudio de la cinética de absorción/excreción de los filtros solares. <br/>Este estudio es de interés desde el punto de vista de la seguridad del usuario y permitirá que en el futuro se diseñen formulaciones para la protección solar basadas en filtros UV con bajo nivel de absorción y rápida eliminación del organismo humano.<br/>En la Segunda Parte de la presente Tesis Doctoral se han desarrollado métodos analíticos que permiten la determinación de diversos ingredientes empleados en las modernas formulaciones cosméticas para el blanqueamiento de la piel.<br/>Mediante estos métodos se puede realizar el control de calidad de la producción. Este control es necesario para asegurar que el producto cosmético presenta la concentración de activos despigmentantes necesaria para conseguir la eficacia esperada, pero no sobrepasando estos niveles de concentración para no comprometer la seguridad de los usuarios, ya que una concentración excesiva puede favorecer la aparición de efectos secundarios no deseados (alergias, irritación.).<br/>Además, se han desarrollado métodos analíticos que permiten el control de sustancias como hidroquinona y resorcinol en dichos productos cosméticos, estando ambas sustancias prohibidas actualmente por la legislación, ya que no se consideran seguras para los usuarios. De esta manera se puede controlar la aparición de fraudes por el uso indebido de dichas sustancias, pudiendo proceder a la retirada del producto por las autoridades competentes.; This Doctoral Thesis consists of a line of research dedicated to analytical control and estimation of the effectiveness and safety of cosmetic products, particularly sunscreens and other cosmetics related to the process of skin tanning and whitening. <br/><br/>This Doctoral Thesis has two issues: <br/><br/>- Part 1 describes the analytical methods developed to estimate the levels of percutaneous absorption and urinary excretion of UV filters in cosmetic products for sun protection. <br/><br/>- Part 2 describes the analytical methods developed to determinate active ingredients in skin whitening cosmetic products. Tue, 12 Apr 2011 19:15:15 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10258 2011-04-12T19:15:15Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10257 Estudio analítico de materiales empleados en barnices, aglutinantes y consolidantes en obras de arte mediante métodos cromatográficos y espectrométricos. Peris Vicente, Juan El estudio de los objetos pertenecientes al patrimonio artístico<br/>presenta un gran interés cultural e histórico, ya que proporciona información<br/>sobre la evolución de las sociedades. No obstante, estos objetos sufren<br/>degradaciones a lo largo del tiempo debido a las agresiones de agentes<br/>externos y también a condiciones de conservación inadecuadas. La propuesta<br/>de tratamientos de restauración y conservación exige disponer de una<br/>información lo más completa posible acerca de los materiales que fueron<br/>utilizados en su elaboración.<br/>Las obras de arte están habitualmente recubiertas por una capa de<br/>barniz, constituido por materiales químicamente estable s, con el objetivo de<br/>proteger a las capas internas del deterioro. Sin embargo, esta propia capa<br/>protectora puede experimentar una degradación progresiva, la cual se<br/>propaga a la propia obra de arte. Por otra parte, la capa pictórica contiene los<br/>pigmentos mezclados con aglutinantes, que cubren y cohesionan dichos<br/>pigmentos, ejerciendo influencia en la cromaticidad de la obra de arte, y<br/>caracteriza la técnica artística elegida por el autor.<br/>Los compuestos orgánicos más utilizados en la capa pictórica y el<br/>barniz están constituidos químicamente por aceites secantes (pinturas al<br/>óleo), aglutinantes proteicos (técnicas artísticas de témpera y temple), ceras<br/>naturales (pinturas en encáustica), resinas naturales (compuestos filmógenos)<br/>y resinas sintéticas (amplio uso debido a su versatilidad).<br/>La Tesis Doctoral presenta una serie de métodos analíticos para la<br/>caracterización de materiales orgánicos utilizados en obras de arte, basados<br/>en cromatografía y espectrometría de masas. Para cada caso se aplica la<br/>técnica analítica más adecuada, optimizando el tratamiento de muestra y las<br/>condiciones instrumentales para incrementar los parámetros analíticos del<br/>método. Posteriormente, para la diferenciación de los patrones y su<br/>caracterización en las muestras artísticas, los datos obtenidos se tratan<br/>estadísticamente utilizando herramientas quimiométricas.<br/>Las metodologías desarrolladas son las siguientes:<br/>- Identificación de proteínas por cromatografía de líquidos-fluorescencia,<br/>previa derivatización para aumentar la fluorescencia de los analitos.<br/>- Caracterización de ceras mediante cromatografía de gases, tras<br/>derivatización para incrementar la volatilidad de los analitos.<br/>- Identificación de aceites secantes mediante cromatografía de líquidos-UVVisible<br/>y cromatografía de líquidos - fluorescencia , previa derivatización<br/>para incrementar la sensibilidad.<br/>- Caracterización de proteínas y aceites secantes mediante espectrometría de<br/>masas por infusión directa, sin necesidad de separación ni derivatización<br/>previa.<br/>RESUMEN<br/>- Identificación de materiales presentes en barnices de violines y laúdes<br/>italianos del Renacimiento, mediante cromatografía de gases -<br/>espectrometría de masas, previa transmetilación para volatilizar los<br/>compuestos con grupos carboxilato.<br/>- Caracterización de polímeros sintéticos y aditivos en obras pictóricas<br/>modernas mediante pirólisis - cromatografía de gases - espectrometría de<br/>masas.<br/>La capacidad de predicción de las metodologías propuestas se evaluó<br/>con éxito mediante el estudio de muestras procedentes de obras artísticas de<br/>gran relevancia, como son:<br/>i) obras pictóricas de los siglos XVI a XVIII pertenecientes al Patrimonio<br/>Cultural Valenciano, donde se identificó proteína de huevo.<br/>ii) una oleorresina sobre tabla realizada en el 2003, del Patrimonio Cultural<br/>Mejicano, donde se detectó cera de abeja.<br/>iii) diversas pinturas al óleo de los siglos XV a XX, mayor itariamente<br/>pertenecientes a la Basílica de la Virgen de los Desamparados y de la<br/>Catedral de Valencia, donde se caracterizó mayoritariamente aceite de<br/>linaza.<br/>iv) barnices de instrumentos musicales de cuerda fabricados por los luthiers<br/>más renombrados de la época renacentista (siglos XVI-XVIII): un laúd de<br/>Laux Maler, una tiorba de Wendelio Venere y un violín de Antonio<br/>Stradivari. En los tres casos se caracterizó aceite de linaza y resina de tipo<br/>Pinaceae.<br/>v) Una obra pictórica moderna realizada por Georg Baselitz, considerado<br/>como uno de los pintores modernos más importantes de Alemania. El<br/>análisis reveló la presencia de una resina cetónica.; The study of objects from the Cultural Heritage has huge cultural and<br/>historic interest to understand the evolution of the societies. Nevertheless,<br/>these objects can endure degradation through the time. In order to propose<br/>useful conservation and restoration treatments, the maximum information<br/>about their original materials is needed.<br/>Artworks are usually covered by a varnish coat, made of chemically<br/>inert materials, in order to protect the inner layer from the degradation.<br/>However, this layer can also undergo a progressive deterioration, which<br/>could move to the own artwork. On the other hand, the pictorial layer<br/>contains the pigments mixed with binders which agglutinate and cover these<br/>pigments, so that it influences the chromatic properties of the artwork, and<br/>characterizes the artistic technique chosen by the author.<br/>The Doctoral Thesis shows the development of several analytical<br/>methods in order to characterize organic materials used in artworks, as<br/>follows:<br/>a) proteins by liquid chromatography - fluorescence.<br/>b) natural waxes by means gas chromatography.<br/>c) drying oils by liquid chromatography - UV-Visible and liquid<br/>chromatography - fluorescence.<br/>d) Proteins and drying oils by means of direct infusion mass spectrometry.<br/>e) materials in historical italian violin varnishes, by gas chromatography -<br/>mass spectrometry.<br/>f) synthetic polymers in modern artworks by pyrolysis - gas chromatography<br/>- mass spectrometry.<br/>The proposed methodologies were successfully tested by the study of<br/>samples from relevant artwork, as:<br/>i) pictorial artworks (16th -18th Centuries), from the Valencian Cultural<br/>Heritage, where egg protein was identified<br/>ii) an oleoresin on panel (2003), from the Mexican Cultural Heritage, where<br/>beeswax was identified<br/>iv) varnishes of string musical instruments by the most famous luthiers of<br/>the Baroque period (16th - 18th Centuries): a luth by Laux Maler, a theorbo<br/>by Wendelio Venere and a violin by Antonio Stradivari. In the three cases,<br/>linseed oil and a Pinaceae-type resin were characterized<br/>v) a modern pictorial artwork by Georg Baselitz, the most important current<br/>painter in Germany. The analysis showed the presence of ketonic resin. Tue, 12 Apr 2011 19:15:14 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10257 2011-04-12T19:15:14Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10256 Desarrollo de métodos analíticos para el control de filtros UV de naturaleza orgánica en productos cosméticos para la protección solar. Chisvert Sanía, Alberto El actual deterioro de la capa de ozono ha provocado un incremento de la radiación<br/>UV solar que llega a la Tierra, que hace necesaria una mayor protección con el fin de<br/>evitar efectos perjudiciales para la salud. El uso de productos cosméticos para la<br/>protección solar que incorporan filtros UV en su formulación podría contribuir a<br/>prevenir estos efectos dañinos.<br/>El control analítico de estos productos es necesario, ya que debe garantizarse su<br/>eficacia y seguridad. Sin embargo no existen métodos oficiales para su análisis, por lo<br/>que el desarrollo de métodos analíticos rápidos y exactos para el control del producto<br/>cosmético acabado es de gran interés, y constituye el objeto de esta Tesis Doctoral.<br/>Se ha puesto especial atención en el desarrollo de métodos en los que se utilicen<br/>reactivos inocuos o de baja toxicidad, reduciendo igualmente la cantidad de reactivos<br/>utilizada y minimizando la generación de residuos, con el fin de proponer métodos de<br/>análisis limpios, y así cumplir con la actual tendencia de la química analítica<br/>denominada "Química Analítica Verde" ("Green Analytical Chemistry", en inglés).<br/>Se han propuesto métodos automatizados basados en el uso de la espectroscopía de<br/>absorción UV/VIS, fluorimetría y quimioluminimetría. La automatización de los<br/>procedimientos permite aumentar la rapidez del análisis. Las características analíticas<br/>de estos métodos son adecuadas para el control analítico de los filtros UV en los<br/>productos cosméticos acabados.<br/>También se han desarrollado métodos de cromatografía líquida con detección UV/VIS<br/>que permiten realizar en pocos minutos la determinación simultánea de los filtros UV<br/>más utilizados a nivel internacional. Las características analíticas de estos métodos<br/>son adecuadas para el control analítico de los productos cosméticos acabados.<br/>Además, en el último capítulo de esta Tesis Doctoral, se ha puesto a punto un método<br/>analítico para la determinación en orina de usuarios de productos cosméticos para la<br/>protección solar de uno de los filtros UV más utilizados, con el fin de estudiar los<br/>mecanismos de excreción y acumulación en el organismo y facilitar información sobre<br/>su posible efecto toxicológico.; Damage to the ozone layer has led to an increment in the solar UV radiation reaching<br/>earth, which in turn makes strong protection necessary in order to prevent harmful<br/>effects on human health. The use of sunscreen cosmetics could help to prevent or<br/>minimize these harmful effects.<br/>The analytical control of these products is necessary, since their efficacy and safety<br/>must be guaranteed. However, there are no official analytical methods to be used, and<br/>thus the development of rapid and accurate analytical methods in order to control<br/>sunscreen cosmetics is, without any doubt, of high interest, and this topic is the aim of<br/>this Doctoral Thesis. Special attention has been paid in the development of methods<br/>that use harmless reagents or with low toxicity, and moreover, by reducing the amount<br/>of employed reagents and thus minimizing the volume of waste of products generated,<br/>by proposing friendly (or "green") analytical methods for both the environment and<br/>operator in order to fulfil with the current tendency of the analytical chemistry known as<br/>"Green Analytical Chemistry".<br/>In this sense, different automated methods based on the use of UV/VIS absorption<br/>spectroscopy, fluorimetry and chemiluminiscence have been proposed. The<br/>automation of the procedures allows increasing the sample throughput. The analytical<br/>features of these methods are very suitable for the analytical control of the UV filters in<br/>the sunscreen cosmetic products.<br/>On the other hand, different methods based on the use of liquid chromatography with<br/>UV/VIS detection have been also proposed, which allow the simultaneous<br/>determination of the worldwide most used UV filters in few minutes. The analytical<br/>features of these methods are also very suitable for monitoring the UV filters in the<br/>cosmetic products.<br/>Finally, the last chapter of this Doctoral Thesis is focused on the development of an<br/>analytical method able to determine one of the most used UV filter in urine samples<br/>coming from users of sunscreen cosmetic products, in order to study the excretion and<br/>bioaccumulation mechanisms in the human body, and thus providing information on its<br/>possible toxicological side-effects. Tue, 12 Apr 2011 19:15:14 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10256 2011-04-12T19:15:14Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10255 Tratamiento numérico de los datos en el análisis cuantitativo por espectrometría vibracional. Moros Portolés, Javier La presente Tesis integra un conjunto de trabajos relacionados con la aplicación de algunos de los distintos tratamientos numéricos que pueden aplicarse a los datos analíticos obtenidos mediante diferentes técnicas de medida en la espectroscopía vibracional, buscando así potenciar y aumentar el rendimiento de los distintos procesos analíticos desarrollados, asegurando una mayor calidad de los resultados obtenidos.<br/>Así, con el ánimo de mostrar el amplio abanico de posibilidades que ofrece, no sólo la espectrometría vibracional, sino la aplicación de la Quimiometría sobre los datos instrumentales obtenidos a través de aquella, se seleccionaron una serie de muestras de naturaleza muy diversa en cuanto a composición, estado y niveles de concentración de los analitos de interés, a la par que de un uso altamente extendido; englobando productos farmacéuticos, alimentos (zumos, batidos, yogures, chocolates, vinagres), formulaciones comerciales de productos fitosanitarios o virutas de cuero empleadas para el tratamiento de aguas contaminadas.<br/>En concreto, los trabajos englobados en esta Tesis Doctoral pretenden ser una guía útil en la que se pone de manifiesto la evolución desde metodologías analíticas que requieren un determinado tratamiento químico de la muestra para conseguir cierta selectividad y por ello precisan de un menor tratamiento matemático de los datos, hasta aquellas metodologías que requieren un mínimo o ningún tratamiento químico previo de las muestras pero que, en consecuencia, necesitan de un tratamiento numérico más relevante y complejo de los datos instrumentales.<br/>Con todo ello es posible evaluar las prestaciones de la Quimiometría combinada con la espectroscopía vibracional infrarroja para el desarrollo de metodologías analíticas que pueden considerarse como una seria alternativa para los laboratorios que desarrollan y optimizan métodos analíticos para el control de calidad de productos.<br/>Para los distintos estudios se han utilizado diferentes modos de medida (Transmitancia, Reflectancia Total Atenuada o Reflectancia Difusa) tanto en la región media (MIR) como en la región próxima (NIR) del espectro infrarrojo.<br/>Así pues, se encuentran de un lado aquellos métodos de análisis basados en el empleo de la calibración univariante (orden cero) para relacionar la señal analítica registrada (o su derivada) con la propiedad que se pretendía cuantificar. Estos procedimientos simples se han aplicado a la determinación de pesticidas y principios activos en productos fitosanitarios y fármacos, respectivamente.<br/>Por otro lado, es posible encontrar aquellos métodos en los que el problema se resolvió empleando una serie de algoritmos matemáticos, con el fin de intentar predecir la propiedad de interés a partir de respuestas instrumentales no selectivas. Dentro de este grupo de trabajos se han empleado diferentes técnicas de calibración multivariante para la obtención de resultados, tanto para la clasificación como para la determinación de las propiedades y los parámetros de interés. En este caso, se ha hecho uso del Análisis en Componentes Principales (PCA), la Regresión Parcial en Mínimos Cuadrados (PLSR), así como las Redes Neuronales Artificiales (ANN), seleccionando para cada uno de los estudios la técnica más adecuada que permitiese asegurar la calidad de los resultados obtenidos a través de una máxima capacidad predictiva.<br/>Finalmente, se ha desarrollado una metodología basada en la generación de información de segundo orden a partir de la combinación de la multiconmutación y la espectroscopía vibracional para la determinación del grado de acidez en muestras de vinagre, empleando el método PARAFAC para el tratamiento de la información vibracional generada.<br/>Los resultados obtenidos mediante la aplicación de los diferentes modelos desarrollados han resultado ser de una adecuada calidad, por lo que las metodologías propuestas, tras ser validadas a través de la determinación de sus correspondientes características analíticas, pueden considerarse adecuadas para realizar un correcto control de calidad de los diferentes productos considerados en esta Tesis Doctoral.; In this thesis, several works, related to the use and development of different chemometric techniques applied to data treatment obtained from different sampling techniques (Transmittance, Attenuated Total Reflectance or Diffuse Reflectance) based on vibrational spectroscopy (Mid-IR and Near-IR ranges) are presented.<br/>In fact, their performance in the determination of different properties and quality parameters on a wide range of samples such as pharmaceuticals, food (juices, milk shakes, yoghurts, chocolates, and vinegars), agrochemicals products and tanned solid wastes used for removing hydrocarbons from polluted waters, are evaluated.<br/>Specifically, works included in this thesis expect to be a useful guide which tries to show up evolution from analytical methodologies requiring, in order to achieve certain selectivity, some chemical treatment on sample and for this fact they precise low data treatment; until that methodologies which requires no previous chemical treatment but, therefore, they precise relevant and complex mathematical treatment on instrumental data.<br/>For quantifying each property/parameter, a calibration model has been designed and optimized to get good results. In this sense, some works include analytical methods based on univariate calibration (zero order). On the other hand, analytical procedures using multivariate calibration (first order) models, which employ a series of mathematics algorithms on the different no-selective instrumental responses, are also described.<br/>Among different multivariate calibration techniques, Principal Component Analysis (PCA), Partial Least Squares Regression (PLSR), and Artificial Neural Networks (ANN), all of them with an appropriate mathematical pre-treatment, has been considered not only for classification but also to quantify properly the properties and parameters of different chemicals on the several samples under study. The most appropriate technique for each study has been used in order to asses the quality of the obtained results through the maximum predictive capabilities.<br/>Finally, a methodology based on the second-order data generation, combining multicommutation and vibrational spectroscopy, has been developed for the determination of acidity content in vinegar samples using multi-way decomposition method PARAFAC.<br/>Obtained results evidence that developed models are good, so established procedures, validated through their predictive capabilities, could be used to carry out a right quality control of the different samples considered in this Thesis. Tue, 12 Apr 2011 19:15:13 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10255 2011-04-12T19:15:13Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10254 Desarrollo de métodos voltamperométricos para la identificación de pigmentos en objetos artísticos y arqueológicos. Saurí Peris, María del Carmen El análisis de los materiales constituyentes de obras de arte y objetos arqueológicos es<br/>de gran importancia para los estudios arqueométricos, así como los conservativos y<br/>restaurativos dirigidos al conocimiento y acondicionamiento del patrimonio histórico y<br/>cultural. Dicho análisis, generalmente, se ve condicionado por la necesidad de utilizar<br/>métodos de análisis no destructivos, así como micro- o submicromuestras, en el caso de<br/>que se requiera tomarlas del objeto estudiado.<br/>No obstante, en este contexto, uno de los problemas analíticos más frecuentes es<br/>la identificación de los pigmentos pictóricos presentes en lienzos, pinturas murales,<br/>policromías, tejidos, etc. Aunque para este propósito se dispone de métodos analíticos<br/>bien establecidos, los análisis sobre muestras reales se ven dificultados por la elevada<br/>dilución del pigmento en el conjunto de la muestra, la coexistencia de diferentes<br/>pigmentos y la presencia de aglutinantes, capas de preparación y películas protectoras.<br/>Todo ello hace deseable la búsqueda de métodos alternativos a los empleados<br/>tradicionalmente (microscopía electrónica, espectrometría infrarroja, etc.) que<br/>completen el abanico de técnicas disponibles al servicio de la Arqueometría y la<br/>Conservación y Restauración.<br/>En este marco se ha venido desarrollando en el Departamento de Química<br/>Analítica de la Universidad de Valencia, en colaboración con el Departamento de<br/>Conservación y Restauración de Bienes Culturales de la Universidad Politécnica de<br/>Valencia, una línea de investigación dirigida a la aplicación de técnicas<br/>voltamperométricas al análisis de materiales y objetos arqueológicos y artísticos. Es una<br/>línea de trabajo basada en las aportaciones de una rama de la Electroquímica del Estado<br/>Sólido, que se denomina Voltamperometría de Micropartículas, dirigida a la<br/>caracterización de micromuestras sólidas mediante el registro de su respuesta<br/>voltamperométrica. Esta metodología se inspira directamente en los trabajos de Scholz,<br/>Grygar y colaboradores en los 90, basados a su vez en los trabajos clásicos de Lamache,<br/>Bauer y Brainina, entre otros, en los 70 y 80. La estrategia adoptada consiste en utilizar<br/>la muestra a estudiar como modificador electródico, depositando unos pocos<br/>microgramos de ella sobre la superficie de un electrodo inerte, habitualmente de grafito,<br/>y registrando posteriormente la respuesta electroquímica en contacto con un medio<br/>electrolítico adecuado.<br/>En la presente Tesis se ponen a punto métodos voltamperométricos para la<br/>identificación de pigmentos orgánicos e inorgánicos, así como de los procesos de<br/>alteración que algunos de ellos pueden sufrir, y su posterior aplicación al análisis de<br/>muestras reales procedentes de objetos artísticos y arqueológicos. Para ello se<br/>caracterizan mecanismos de reacción y parámetros electroquímicos como el potencial<br/>de pico y el coeficiente de electrotransferencia. También se desarrollan métodos para la<br/>especiación y la identificación de componentes pigmentantes y productos de alteración<br/>en materiales cerámicos y vítreos. Los resultados obtenidos en cada caso se validan<br/>mediante el empleo de técnicas no electroquímicas y también, se estudia la aplicación<br/>de estrategias que faciliten la identificación de forma inequívoca, como son las técnicas<br/>sustractivas, deconvolutivas, la preparación de muestras sintéticas multicomponentes y<br/>el tratamiento de datos mediante representaciones como las de Tafel, entre otras.<br/>Los resultados obtenidos en las diferentes etapas de la investigación llevada a<br/>cabo, han dado lugar a la publicación de diversos trabajos en importantes revistas<br/>científicas dentro del campo de la Química Analítica, los cuales son la base de la<br/>presente Tesis.; Chemical analysis of materials from art and archeological objects is undoubtedly one<br/>of the most important aspects of archaeometry, conservation and restoration of<br/>historical and cultural heritage. In particular, pigment analysis plays an essential role<br/>in the conservation of works of art in which the identification of pigments and the<br/>study of their alterations in samples from canvas paintings, wall paintings,<br/>polychromed sculptures, textile pieces, etc. are frequently required. This analysis<br/>often implies to use non-destructive methods and is conditioned by the fact that the<br/>amount of sample is usually restricted to the microgram level or less. Although there<br/>are several well-established analytical methods, they are not suitable for real sample<br/>analysis because of the excessive dilution of the pigment in the sample, the<br/>coexistence of different pigments, and the presence of binding media and protective<br/>films. For these reasons, from the studies of the groups of Lamache, Brainina and<br/>Scholz, the application of electrochemical techniques to obtain information on the<br/>composition and structure of solid compounds can be considered a practical<br/>proposition in the field of analytical chemistry.<br/>In this context, the purpose of this Thesis is to obtain voltammetric methods<br/>which extend the scope of the traditional available ones for the anlysis of pigments<br/>and alteration products in pictorial samples, glazes an ceramic materials,<br/>archaeological glass, etc.<br/>The general methodology used is based on the voltammetry of microparticles,<br/>which consists of microsample characterization by recording voltammetric response<br/>of the solid immobilized in the surface of an inert elctrode dipped into an appropiate<br/>electrolyte solution. The reaction mechanism and electrochemical parameters such as<br/>the peak potential an charge transfer coeffitients, are characterized, as well as<br/>deconvolution techniques or synthetic multicomponent samples have been used with<br/>the purpose of getting a more unequivocal identification. The results have been<br/>validated with other non electrochemical techniques.<br/>The extensive work developed during this investigation project is recorded in<br/>different papers published in some of the most important scientific journals in the<br/>field of analytical chemistry. Tue, 12 Apr 2011 19:15:12 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10254 2011-04-12T19:15:12Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10253 Desarrollo de métodos analíticos medioambientalmente sostenibles por espectrometría FTIR Ventura Gayete, Josep Francesc Esta Tesis Doctoral se ha orientado hacia la sostenibilidad medioambiental en el análisis cuantitativo por espectrometría vibracional. Cuatro han sido los ejes centrales que se han considerado: i) la búsqueda de disolventes alternativos a los habituales -clorados- o, en su defecto, la reducción de su consumo, ii) la automatización en el análisis, apostando por el empleo de la multiconmutación, iii) el empleo de técnicas de extracción combinadas con la espectrometría vibracional; y iv) el tratamiento integral de las muestras en montajes en flujo. Así, se han desarrollado una serie de aplicaciones para su utilización como técnica rutinaria en el control de calidad.<br/><br/>Los resultados obtenidos en los 7 trabajos incluidos en la Memoria de Tesis muestran la potencialidad de la espectrometría vibracional por Transformada de Fourier en el ámbito del análisis de muestras de naturaleza diferente. Se han aplicado diversas estrategias para lograr el desarrollo de métodos analíticos medioambientalmente sostenibles.<br/> <br/>La técnica de reflectancia total atenuada en el infrarrojo medio (ATR-FTIR) permite el análisis directo de muestras acuosas, que absorben fuertemente. El empleo de accesorios ATR con celda de cristal de diamante ha resultado ser extraordinariamente útil debido a su dureza y resistencia. La posibilidad de obtener el espectro de prácticamente cualquier sustancia líquida o sólida la convierte en una técnica especialmente interesante, reduciendo al máximo la manipulación de la muestra y eliminando el consumo de disolventes nocivos.<br/><br/>Por otra parte, se ha aplicado la multiconmutación acoplada con las técnicas del infrarrojo para resolver diversos problemas analíticos. Son aspectos prácticos de la multiconmutación: la versatilidad de la estrategia de análisis, la reducción de la manipulación de la muestra, la facilidad de diseño, la posibilidad de automatización sencilla y la miniaturización de los sistemas. Respecto a la versatilidad, hemos mostrado tres estrategias que plantean la multiconmutación de manera diferente: en una de ellas tiene como principal función reducir la manipulación de muestras y patrones midiendo en modo de flujo parado; en las otras dos se aprovecha su capacidad para realizar diluciones de muestra y adición de un estándar en línea, ejemplos de la variedad de enfoques que permite la multiconmutación al plantear un diseño experimental adecuado al problema analítico. Respecto a la manipulación de la muestra, los sistemas con multiconmutación permiten una intervención mínima del analista aumentando la comodidad y mejorando la eficiencia del laboratorio de análisis, independientemente del incremento en la frecuencia de análisis. Además, la experiencia en el desarrollo de las aplicaciones ha demostrado que mediante conocimientos mínimos de programación y electrónica se pueden diseñar los sistemas necesarios para realizar casi cualquier proceso típico de un método de análisis. Esta ventaja, quizá escasamente explotada hasta ahora, sugiere una enorme cantidad de aplicaciones casi inmediatas de gran utilidad en el análisis de campo y de rutina.<br/><br/>También se han aplicado técnicas de tratamiento previo de la muestra, como la extracción presurizada con disolvente, que reduce el consumo de disolventes nocivos y mejora la frecuencia de análisis, y la extracción en fase sólida, que permite superar la limitación de la baja sensibilidad de la espectrometría FTIR, mediante preconcentración y elución en línea de los analitos, aplicada a muestras de tipo medioambiental.<br/><br/>Finalmente se ha realizado el tratamiento integral en línea de la muestra con extracción selectiva del analito reduciendo la manipulación de la muestra y el consumo de disolvente, consiguiendo un método analítico aplicable al control de calidad, sostenible y fácilmente automatizable.<br/><br/>En definitiva, se ha demostrado la gran capacidad de las técnicas FTIR y FTNIR para resolver problemas analíticos comunes y el papel decisivo que debe tener actualmente en los laboratorios analíticos.; In this Thesis we faced the development of new analytical methods in terms of sustainability using vibrational techniques. This is fulfilled through four different approaches: the search of green solvents or the minimization of the chlorinated solvents consumption; the automatization of the methods, mainly through the application of multicommutation; the use of extraction techniques previously to the measurement with the vibrational spectrometry techniques; and the full sample treatment in flow systems. <br/><br/>Seven different papers are presented here, showing the versatility of the Transform Infrared spectrometry in the quantitative analysis field, even applied to very different types of samples. <br/><br/>Attenuated Total Reflectance (ATR) technique in the mid-infrared region allows the direct measurement of aqueous samples. The use of diamond ATR accessories has advantages due its great hardness and chemical passivity and reduces the solvent consumption and sample manipulation, making the cleaning step easier.<br/><br/>On the other hand, the application of multiconmmutation coupled with vibrational techniques allows to carry out on-line dilution and standard addition with a minimum manipulation of sample and standards. The main factors inherent to multicommutation are the versatility of the analytical strategy, the reduction of sample manipulation, the easiness of the design of the required manifolds, the capability of easy automatization and the miniaturization of the systems. Multicommutation has been applied in a stopped-flow method and in two different continuous flow methods. Only a minimum training in electronics and informatics is needed for developing analytical methods with multicommutation. <br/><br/>Presurized solvent extraction and solid phase extraction have been applied in some methods as previous sample treatment techniques, allowing us to reduce the solvent consumption and analysis time in the first case and overcoming the trouble of the low sensitivity of infrared spectrometry through analyte preconcentration in the second case.<br/><br/>Finally, a method with on-line extraction as a full sample treatment is described, minimizing sample manipulation and improving the analytical throughput. <br/><br/>So, it is showed the potential of Infrared Transform spectrometry in the field of quantitative analysis, specially applied to quality control and routine analysis. Tue, 12 Apr 2011 19:15:11 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10253 2011-04-12T19:15:11Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10252 Desarrollo de aplicaciones cuantitativas de la espectrometría vibracional para el control de la calidad. Armenta Estrela, Sergio Una de las principales preocupaciones de la Química Analítica actual es el desarrollo<br/>de métodos de análisis que sean medioambientalmente sostenibles. Procedimientos<br/>que, sin sacrificar características analíticas como precisión y exactitud, reduzcan la<br/>cantidad de residuos generados en los laboratorios, metodos para los que otras<br/>características como rapidez y consumo de reactivos son tan importantes como las<br/>anteriores. En este sentido en esta tesis se han desarrollado, validado y evaluado<br/>herramientas analíticas basadas en el empleo de técnicas vibracionales que permiten<br/>el control de productos manufacturados con diferentes características físico-químicas.<br/>Para ello se han diseñado y puesto a punto procedimientos sencillos basados en<br/>medidas directas y no destructivas de muestras sólidas, eliminando así por completo el<br/>uso de disolventes y reactivos y minimizando el tratamiento previo de la muestra.<br/>En el caso de que el análisis directo no sea viable, se ha buscado la reducción de la<br/>cantidad de disolventes utilizados en el proceso de extracción del analito así como el<br/>empleo de disolventes menos tóxicos. De la misma forma se han desarrollado<br/>métodos automatizados basados en medidas en línea pudiendo incluir también etapas<br/>de preparación de la muestra y/o extracción de los analitos, de modo que se favorezca<br/>la reducción del consumo de disolventes y a la vez se minimice el contacto del<br/>operador con sustancias tóxicas.<br/>Así mismo, se han desarrollado procedimientos basados en espectrometría vibracional<br/>que permiten la determinación simultánea de más de un ingrediente activo.<br/>También se ha demostrado la utilidad de la espectrometría vibracional para la<br/>monitorización de reacciones donde es necesario un control de los parámetros de<br/>calidad tanto de las materias primas y de los productos finales así como de las etapas<br/>intermedias del proceso, de forma que se puedan corregir errores prácticamente en<br/>tiempo real minimizando las pérdidas económicas.; This thesis is focused on the development, validation and evaluation, in terms of<br/>accuracy, precision and limit of detection, of analytical methods based on infrared (near<br/>and mid region) and raman spectrometry using, different sampling techniques. The aim<br/>of this thesis has been the development of methods which enables the quality control<br/>of manufactured products with different properties and reduces the time of analysis and<br/>waste generation, being an environmentally friendly alternative to the reference<br/>methodologies based on chromatographic separations.<br/>Procedures developed were based on: i) direct measurements on solid samples and ii)<br/>measurement of the analyte after its extraction with an appropriate solvent.<br/>Additionally, automated procedures based on on-line measurements in closed<br/>systems, including also extraction steps and minimizing the contact of the analyst with<br/>toxic substances have been developed.<br/>The proposed methodologies improve the laboratory productivity by increase of sample<br/>throughput and enable simultaneous determination of several analytes in the same<br/>sample.<br/>Regarding the applicability of the developed studies, it has been evidenced in this<br/>Thesis, that vibrational spectrometry is definitely one of the fastest, reliable and<br/>suitable techniques for monitoring processes and quality control purposes in industrial<br/>fields, such as agrochemical or food sector. Tue, 12 Apr 2011 19:15:10 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10252 2011-04-12T19:15:10Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10250 Caracterización y determinación de surfactantes y otros componenetes en productos de limpieza con aplicación en control de calidad de formulaciones industriales. Bernabé Zafón, Virginia En primer lugar, se estudió la resolución de mezclas de surfactantes empleando electroforesis capilar (CE) con detección espectrofotométrica. Se desarrolló un procedimiento que permitió separar, caracterizar y determinar mezclas de alquil éter sulfatos y ácidos grasos en productos de limpieza. Además, se resolvieron mezclas de los surfactantes anteriores con el alquilbenceno sulfonato (ABS). Para resolver las mezclas se utilizaron métodos experimentales sencillos, pero también se utilizaron herramientas quimiométricas alternativas. También se desarrolló la separación de otras familias de surfactantes no iónicos y ambiiónicos con el ABS, optimizando las condiciones experimentales y mediante procedimientos quimiométricos que mejoraron la resolución y aseguraron la asignación de los picos a las familias de surfactantes. <br/>Se trabajó con otros surfactantes no iónicos muy utilizados en productos de limpieza que son los alcoholes grasos etoxilados. Se desarrolló un estudio acerca de la detección de estos solutos en espectrometría de masas (MS) sin derivatización previa. Se calcularon los factores de respuesta empleando infusión directa de los oligómeros en diferentes medios, en el medio elegido como óptimo se establecieron modelos de predicción de los factores de respuesta. Se demostró la compatibilidad del método de detección con una técnica de separación previa cromatográfica o electroforética. Los alcoholes sin etoxilar mostraron una sensibilidad extremadamente baja que impidió su calibración. Para mejorar la sensibilidad se desarrolló un procedimiento rápido y sencillo de oxidación del grupo alcohol a ácido carboxílico empleando óxido crómico. Para alcoholes grasos sin etoxilar la reacción fue cuantitativa, pero se obtuvieron rendimientos inferiores al 100 % para los alcoholes etoxilados. Esto último, unido a la falta de estándares de los ácidos etoxi-carboxílicos no permitió el uso de este procedimiento para la cuantificación de alcoholes etoxilados. Sin embargo, se demostró la utilidad del método para cuantificar alcoholes grasos no etoxilados en productos cosméticos y de higiene personal. <br/>Los alquilpolifosfonatos (APPs) son aditivos que se encuentran en productos de limpieza. Se caracterizaron de forma rápida mediante infusión directa en espectrometría de masas. Se detectaron impurezas cuyas estructuras moleculares mostraban la falta de uno o más grupos fosfonato respecto al compuesto nominal. Con ayuda de estudios de MS2 se explicaron satisfactoriamente todos los caminos de reacción observados. Para garantizar la presencia de impurezas se desarrolló un método de CE-MS. Finalmente, se desarrolló un método de CE acoplado a detección fotométrica indirecta (IPD) para caracterizar de forma rápida y sencilla los APPs. También se mejoró la resolución del método de CE-MS, permitiendo la comparación de los electroferogramas de CE-IPD y CE-MS. La mejora de la resolución permitió identificar nuevas impurezas. El método de CE-MS se aplicó a la determinación de APPs en productos de limpieza de formulación compleja.; The resolution of mixtures of surfactants using capillary electrophoresis (CE) with spectrophotometric detection was studied. A procedure capable to separate, characterise and determine mixtures of alkyl ether sulfates and fatty acids in cleaning products was developed. Mixtures of the previous surfactants with alkyl benzene sulphonates (ABS) were also resolved. In order to resolve the mixtures, simple experimental methods were employed, but also alternative chemometric tools were used. The separation of other nonionic and zwitterionic surfactants with the ABS was also developed optimizing the experimental conditions, and using chemometric procedures that improved the resolution and assured the identification of the peaks to the surfactant class. <br/>Fatty alcohol ethoxylated are probably the most important nonionic surfactants. The detection of these surfactants in mass spectrometry (MS) without previous derivatisation was studied. The response factors of the oligomers by direct infusion in several media were examined. In the optimum medium, models of the response factors were established. The MS detection was shown to be compatible with a previous chromatographic or electrophoretic separation. The non ethoxylated alcohol showed an extremely low sensitivity which hindered its calibration. Primary alcohols and alcohol ethoxylates were oxidized to carboxylic acids to enhance sensitivity. The oxidation was quantitative for primary alcohols but the oxidation yield was lower than 100 % for alcohols ethoxylates. Application to the analysis of primary alcohols in cosmetic products was demonstrated. <br/>The alkylpolyphosphonates (APPs) are additives present in cleaning products. They were characterised by direct infusion in mass spectrometry. The spectra revealed the presence of impurities with fewer phosphonate groups than those corresponding to the nominal compounds. Using MS2 and MS3 studies the degradation pathways were satisfactorily explained. A CE-MS method was used to guarantee the presence of impurities. Finally, a CE with indirect photometric detection was developed to rapid characterisation of APPs. Also the resolution of the CE-MS method was improved. The CE-MS method was applied to the determination of APPs in cleaning products. Tue, 12 Apr 2011 19:15:08 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10250 2011-04-12T19:15:08Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10251 Preparación de muestras para el análisis de plaguicidas mediante microondas y fluidos presurizados. Esteve Turrillas, Francesc Albert El objetivo de la presente Tesis es el desarrollo de metodologías analíticas para la determinación de plaguicidas, empleando alternativas a los métodos clásicos, como extracciones con fluidos presurizados y asistida por microondas, para su posterior medida a través de cromatografía de gases con detección de espectrometría de masas. Adicionalmente se ha evaluado la aplicabilidad de dispositivos de membrana semipermeable (SPMDs) como muestreadores pasivos de pesticidas, tanto de aire como de agua.<br/>Los compuestos estudiados han sido plaguicidas de diversas familias, incluyendo organoclorados, organofosforados, piretroides, carbamatos y otras, para los que se han desarrollado metodologías basadas en espectrometría de masas en tándem para su determinación, lo que proporciona una elevada selectividad y sensibilidad.<br/>Se han desarrollado métodos de extracción para distintas muestras, como: suelos, alimentos (aceites y vegetales) y SPMDs. Las metodologías clásicas de extracción como Soxhlet, ultrasonidos o diálisis para el caso de los SPMDs, emplean grandes cantidades de disolventes, generando un volumen muy elevado de residuos, asimismo requieren tiempos de extracción muy elevados. Las alternativas basadas en extracción asistida por microondas (MAE) y por fluidos presurizados (PFE), proporcionan los mismos resultados, en menos tiempo y empleando menor cantidad de disolventes, siendo ambas metodologías medioambientalmente sostenibles. En los estudios realizados con SPMDs, las ventajas del empleo de MAE en vez de diálisis son aún más importantes, debido a la considerable reducción del tiempo de extracción (de 48 a 1 h) y del consumo de disolvente (de 400 a 60 mL).<br/>El procedimiento basado en PFE se empleó en la extracción de pesticidas organoclorados de lechugas. Empleando esta metodología como herramienta de análisis, se realizó un estudio de absorción de pesticidas por plantas de lechuga, empleando como medio de cultivo, suelos fortificados con Endosulfan a dos niveles de concentración 10 y 50 µg/g. La absorción de a-Endosulfan, ß-Endosulfan y Endosulfan sulfato por las plantas de lechuga en estos suelos fue muy baja, encontrando niveles máximos de 2.5 µg/g en raíces y 0.8 µg/g en hojas en el suelo más contaminado.<br/>Se ha desarrollado una metodología de limpieza de extractos para la determinación de residuos de insecticidas piretroides en muestras grasas, empleando una partición acetonitrilo:hexano seguido de una extracción en fase sólida con alúmina y C18 .Los extractos obtenidos, con residuos sólido próximos a 2 mg, permite una inyección directa en el cromatógrafo de gases sin contaminar el sistema. Además este procedimiento se puede emplear para la limpieza de extractos de pesticidas de las distintas familias estudiadas.<br/>Se realizaron ensayos de absorción de plaguicidas empleando SPMDs para el muestreo pasivo de aire y agua. Para el despliegue de estos dispositivos, solo se requiere un pequeño soporte técnico, por lo que se reducen considerablemente los costes de las campañas de monitoreo. Asimismo se confirmó la eficiencia de estos muestreadores para el control de insecticidas piretroides en el aire del interior de viviendas. <br/>Del mismo modo se realizó un estudio de absorción de diversas familias de pesticidas en aguas, empleando SPMDs, obteniéndose una elevada absorción para compuestos piretroides, y de la mayoría de plaguicidas organoclorados y orqanofosforados. Finalmente se observó que la absorción de plaguicidas por SPMDs no depende de la composición del agua (salinidad, pH o presencia de materia orgánica), aunque aumentaba levemente con la temperatura. Por lo que concluimos que se pueden emplear los SPMD como muestreadores de pesticidas de aguas.; The aim of this PhD Thesis is the development of analytical methodologies for the pesticide determination in several samples, employing alternatives to the classical methods, such as pressurized fluid (PFE) or microwave-assisted (MAE) extractions, with gas chromatographic determinations coupled to mass-spectrometry detection. This main objective can be divided into the following goals:<br/>· Development of pesticide determination methods based on tandem mass spectrometry, employing a gas chromatograph with an ion trap mass spectrometry detector. The studied pesticides are included in the main families such as organochlorinated, organophosphorus, carbamates and pyrethroid. <br/>· Establishment of the best extraction conditions for pesticides from several samples, by using MAE and PFE. The samples under study will be soils, vegetables and semipermeable membrane devices (SPMDs). The variables to be modified will be extraction solvent, temperature, extraction time and number of extraction cycles.<br/>· High amount of matrix compounds are also co-extracted by using these high temperature and pressure treatments, so an additional clean-up methodology is required in order to avoid these compounds, assuring a clean chromatograph without interferences. In first attempt conventional clean-up methodologies, such as solvent partitioning, solid-phase extraction or gel permeation chromatography will be employed, being adjusted for each specific kind of treated sample.<br/>· In order to assure the efficiency of pesticide extractions using the MAE or PFE methodologies, the obtained results will be compared with a series of established reference procedures such as Soxhlet or sonication extractions. Dialysis will be employed as a reference procedure in the pesticide extraction from SPMDs.<br/>· Other analytical parameters such as: sensitivity, calibration curve, limits of detection and accuracy, will be established for the developed procedure. Recoveries of studied compounds, in spiked samples and/or certified reference materials, will be calculated in all cases. <br/>· Finally, several studies have been performed to study the pesticide absorption phenomenon of SPMD deployed in air and water environments. Variability in the absorption of pesticides from water will be evaluated modifying temperature, pH, salinity, organic matter presence and deployment time. Tue, 12 Apr 2011 19:15:08 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10251 2011-04-12T19:15:08Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10249 Acoplamiento microextracción en fase sólida-cromatografía. Cháfer Pericás, Consuelo Esta tesis va dirigida al estudio del acoplamiento microextracción en fase sólida (SPME)-cromatografía. Abarca aspectos poco tratados en la bibliografía como el acoplamiento SPME-cromatografía líquida (CL) convencional y la formación de derivados en la fibra.<br/>El primer objetivo específico consiste en el estudio de la configuración SPME sobre fibras y CL convencional, los analitos elegidos fueron aminas alifáticas y anfetaminas. Se demostró la utilidad del reactivo FMOC para su determinación en matrices acuosas y de aire, así como en muestras de orina. Se estudiaron diferentes opciones de acoplamiento SPME-derivatización. En la determinación de anfetaminas, se dedicó una parte a la determinación enantiomérica empleando el reactivo quiral OPA-NAC.<br/>El segundo objetivo específico consiste en el acoplamiento SPME-cromatografía de gases (CG) para la determinación de los principales compuestos orgánicos volátiles legislados en materia de aguas. El procedimiento de muestreo se realizó mediante SPME en espacio de cabeza de la muestra como alternativa a la inyección directa, con el fin de evitar las principales dificultades asociadas a la técnica de extracción líquido-líquido, como son las bajas sensibilidad y selectividad.<br/>El tercer objetivo específico que se planteó es el acoplamiento SPME en tubo-CL capilar. En el primer apartado se comparan las ventajas y desventajas de este acoplamiento con columna abierta y con columna empaquetada, con la configuración de la SPME sobre fibras-CL convencional para la determinación de triazinas. En el segundo apartado se propone un procedimiento basado en la configuración de SPME en tubo con columna abierta probando dos capilares con distinto diámetro interno y espesor de fase, para llevar a cabo el screening de triazinas y pesticidas organofosforados.<br/>Resumiendo, esta tesis contribuye a la reducción de la manipulación de la muestra durante las etapas de extracción y derivatización. Los trabajos desarrollados han supuesto una contribución importante al aplicar la derivatización con distintas metodologías a distintos analitos y muestras. También contribuye a la miniaturización de sistemas, al desarrollo de los acoplamientos SPME-CL, al conocimiento de los métodos de screening de muestras y a la mejora de la sensibilidad para la determinación de triazinas y pesticidas organofosforados mediante SPME en tubo y CL capilar.; The Thesis is about the study of three different couplings between solid-phase microextraction (SPME) and chromatography. <br/>The first objective consists of the configuration SPME-on-fibre and conventional liquid chromatography (LC). The analytes selected were aliphatic amines and amphetamines. The utility of the FMOC reagent was successful in water and air determinations. As regards the amphetamines determination, it was studied an enantiomeric analysis using the chiral reagent OPA-NAC.<br/>The second objective consists of the configuration SPME-gas chromatography for the determination of the main volatile organic compounds in water legislation. The sampling procedure was carried out in the sample headspace in order to avoid some problems related to the liquid-liquid extraction methodology, such as, poor sensitivity and selectivity.<br/>The third objective consists of the coupling in-tube-SPME and capillary liquid chromatography. In the first place, the advantages and disadvantages of this configuration, with an open column and with a packed column, were compared with the configuration of SPME-on-fibre and conventional LC for the determination of triazines. In the second place, the organophosphorous pesticides were determined by means the in-tube-SPME with an open column configuration.<br/>To sum up, this thesis is an important contribution to the reduction of the sample preparation. Tue, 12 Apr 2011 19:15:07 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10249 2011-04-12T19:15:07Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10247 Aportaciones de la química analítica a la resolución de diversos poblemas medioambientales. Moliner Martínez, Yolanda En el cambiante contexto socioeconómico de nuestros días, el panorama general del medioambiente resulta complejo. Se ha producido una mejora, por ejemplo, en la reducción de la contaminación del aire en algunas zonas del planeta, y también un importante avance en la gestión de los recursos hídricos y de la calidad del agua. Pero aún en esa zona correspondiente a los denominados países desarrollados todavía persisten numerosos y diversos problemas. La Química Analítica, junto con otras disciplinas contribuye al conocimiento y posible solución de algunos de estos problemas lo que contribuye a la sostenibilidad.<br/><br/>Esta Tesis pretende ser una contribución para solucionar algunos problemas de interés medioambiental en el análisis de agua y de aire haciendo uso de las herramientas que la Química Analítica dispone para ello. Los objetivos de esta tesis se planearon estudiando el contexto científico y legal de la contaminación en agua y aire. Eligiendo algunos analitos de interés para los que se requieran nuevos métodos de análisis. Los analitos han sido seleccionados por ser contaminantes que pueden encontrarse en el medioambiente. Se han tenido en cuenta parámetros de la calidad de las aguas como el amonio y metales, y de la calidad del aire, como algunas aminas alifáticas. Los analitos también han sido elegidos por revertir importancia en la eutrofización de las aguas. <br/><br/>La selección de los métodos analíticos se realizó con el fin de mejorar varios parámetros analíticos característicos como: <br/><br/>· Sensibilidad y selectividad.<br/>· Precisión y exactitud.<br/>· Bajo coste y bajo impacto medioambiental.<br/>· Simplicidad y tiempo de análisis corto.<br/>· Volumen de muestra reducido.<br/><br/>Los objetivos específicos de esta Tesis se resumen en:<br/><br/>· Mejora de algunos parámetros relacionados con la calidad del agua. Evaluación de la influencia de los protocolos de acondicionamiento de muestras de agua para elementos traza analizados por quimioluminiscencia. Disminución de los límites de detección para amonio y amoniaco obtenidos con la reacción de Berthelot haciendo uso de la espectroscopía de reflectancia difusa. Estimación de la influencia de los ácidos húmicos y detergentes en la determinación de amonio. Elaboración de una guía para la elección del método analítico de amonio más apropiado en función de las necesidades del tipo de agua analizada.<br/><br/>· Estudio del impacto de una mina en desuso en el transporte de uranio en el Río Fal, resultado de una estancia de investigación en la Universidad de Plymouth (U.K).<br/><br/>· Eutrofización. Puesta a punto de métodos de screening de muestras para detectar la presencia de grupos amino primarios y métodos de screening de aminas alifáticas con cromatografía líquida convencional y cromatografía líquida capilar. También estudia la creación de soportes detectores para alguna de estas aminas.<br/><br/>· Desarrollo de sistemas detectores para estudiar la calidad del aire para aminas alifáticas primarias y secundarias. Aplicación al análisis in situ tanto en ambientes laborales como en ambientes exteriores. <br/><br/>Esta Tesis, aporta métodos de análisis para algunos contaminantes químicos que pueden encontrarse tanto en el medioambiente como en ambientes laborales, basándose en los requisitos que la ciencia del medioambiente exige a la química analítica. También se determinan especies constituyentes del medioambiente tratando de estudiar su trasporte a través del medio en el cual se encuentran. Las muestras estudiadas han sido, muestras de agua de diversa naturaleza, muestras de aire y de sedimentos.<br/><br/>Los métodos propuestos para algunos parámetros de la calidad de las aguas así como para especies causantes de la eutrofización en esta Tesis se han aplicado a diversas muestras de agua residuales, de río, grifo, riego, lluvia, mar, lago y pantano para abarcar una parte de la gran cantidad de muestras de agua que podemos encontrar en el medioambiente. También se estudia el transporte de uranio a través del medio hídrico y en sedimentos como constituyente natural de las aguas. Se proponen metodologías para la determinación de contaminantes ambientales en muestras de aire. Estos métodos pretenden mejorar los ya existentes en cuanto a sensibilidad y selectividad. Además, se busca la posibilidad de realizar análisis semicuantitativos basados en reactivos coloreados para emplear los procedimientos como ensayos o dispositivos de alerta en caso de presencia de agentes químicos contaminantes en el aire ambiental.; This Thesis intends to be a contribution to solve some problems of environmental interest in the analysis of water and of air using the tools that the Analytic Chemistry arranges for it. The objectives of this thesis were planned studying the legal and scientific context of the contamination in water and air. Choosing some analytes of interest for the ones that new methods of analysis are required. Parameters of water quality have kept in mind themselves as the ammonium and metals, and air quality, like aliphatic amines. The analytes have also been chosen by reverting importance in the eutrophication of water. The main contributions of this Thesis have been: <br/><br/>Improvement of some parameters related to the quality of the water. Evaluation of the influence of the water samples conditioning protocols for elements outline analyzed by chemiluminiscence. Improved detection limits for ammonium and ammonia obtained with the reaction of Berthelot using diffuse reflectance. Effect of humic acids and surfactants. Guide for the election of the more appropriate method for ammonium determination in function of the needs of the type of water analyzed. To study the impact of a disused mine in uranium transport in river Fal (U.K.). Development of screening methods for samples and amines with HPLC and Capillary LC. Finally, development of detector supports to study the air quality for primary and secondary amines. Application to in-situ determinations in indoor and outdoor air samples. Tue, 12 Apr 2011 19:15:06 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10247 2011-04-12T19:15:06Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10248 Aplicaciones de la multiconmutación en química analítica. Ródenas Torralba, Eva Una línea prioritaria en la Química Analítica es el desarrollo de dispositivos que<br/>incrementen el grado de automatización y, por tanto, reduzcan la participación<br/>humana en los procedimientos de análisis. La demanda de información hace<br/>necesario el desarrollo de metodologías sencillas, de bajo coste, rápidas e<br/>inocuas para el medio ambiente, al alcance de cualquier laboratorio de control<br/>o de investigación.<br/>La principal aportación de esta Tesis ha sido el estudio, desarrollo y<br/>comparación de procedimientos analíticos que utilizan la multiconmutación en<br/>tres áreas distintas: (1) Mecanización en AFS, (2) Mecanización en<br/>espectrofotometría molecular, (3) Acoplamiento a instrumentos portátiles y<br/>económicos. Previamente es necesario estudiar y desarrollar programas<br/>informáticos en Quick y Visual Basic.<br/>En el primer bloque la multiconmutación permite la mecanización para la<br/>determinación de metales por CV-AFS y HG-AFS. Se estudian las condiciones<br/>óptimas para la determinación de Hg, Bi y Te y se desarrolla un procedimiento<br/>para la especiación en línea de Te. Éstos son los primeros trabajos recogidos<br/>en la bibliografía sobre multiconmutación en fluorescencia atómica.<br/>En el segundo bloque se ha desarrollado la multiconmutación como<br/>herramienta analítica para la mecanización de las aplicaciones<br/>espectrofotométricas. Los trabajos se han dividido en dos líneas de trabajo: (i)<br/>Extracción líquido-líquido en línea para la determinación de tensioactivos<br/>aniónicos en aguas, con lo que se consigue la mejora en la frecuencia de<br/>muestreo y constituye uno de los primeros trabajos para la aplicación de la<br/>multiconmutación a la preconcentración en línea mediante la extracción líquidolíquido.<br/>(ii) Empleo de las minibombas como unidades propulsoras de fluidos y<br/>como sustitutas de las válvulas solenoides, con el objetivo de abaratar costes al<br/>no ser necesaria la bomba peristáltica. Esta estrategia se ha propuesto para las<br/>determinaciones de fenol y ciclamato en aguas y edulcorantes,<br/>respectivamente.<br/>El tercer apartado está dedicado a los beneficios de la multiconmutación en su<br/>aplicación a instrumentos portátiles. Se desarrollan dos equipos de bajo coste y<br/>peso: (i) Luminómetro para la determinación directa de H2O2 e indirecta de<br/>NH4<br/>+. (ii) Fotómetro de LEDs para la determinación de Fe3+, NO2<br/>-, fenol y<br/>carbaril.<br/>Todos estos métodos desarrollados se han validado mediante estudios de<br/>recuperación, comparación con métodos de referencia y/o análisis de muestras<br/>certificadas y se han determinado sus características analíticas: límites de<br/>detección, sensibilidad, precisión y exactitud.<br/>De forma general, de los trabajos desarrollados se puede afirmar que:<br/>1. La multiconmutación proporciona un incremento considerable en la<br/>productividad del laboratorio, disminuye el tiempo empleado en los análisis y<br/>abarata los costes.<br/>2. La multiconmutación utiliza racionalmente reactivos y muestras, lo que<br/>conduce a una reducción de los residuos generados y de las muestras y<br/>reactivos empleados, ya que únicamente se insertan los volúmenes requeridos<br/>y no es necesario que las disoluciones fluyan continuamente. Esto se traduce<br/>en mejores condiciones de seguridad e higiene y en la reducción de los costes,<br/>directos, de gestión y tratamiento de los residuos. Adicionalmente, se reduce el<br/>impacto negativo generado en el medioambiente gracias a esta reducción en la<br/>generación de residuos y a la sustitución de disolventes y reactivos tóxicos por<br/>otros de menor impacto. Además, se reducen al máximo los riesgos para el<br/>operador que puedan derivarse de la manipulación de reactivos tóxicos.<br/>3. La multiconmutación proporciona versatilidad, flexibilidad, economía,<br/>robustez y miniaturización a los sistemas. Además es fácilmente automatizable<br/>en cada una de las etapas del análisis, característica que se aprovecha para<br/>diseñar equipos portátiles para análisis in situ.<br/>En conclusión, y tal como se había planteado al definir los objetivos iniciales,<br/>esta Tesis ha aportado soluciones sencillas a diversas aplicaciones de la<br/>multiconmutación en Química Analítica.; A high-priority line in Analytical Chemistry is the development of devices that<br/>increase the automatization degree and, therefore, reduce the human<br/>participation in the analysis procedures. The demand of information makes<br/>necessary the development of simple, cheap, fast and clean methodologies.<br/>The main contribution of this Thesis has been the study, development and<br/>comparison of analytical procedures that use the multicommutation in three<br/>different areas: (1) Mechanization in AFS, (2) Mechanization in molecular<br/>spectrophotometry, (3) Application to portable and economic instruments.<br/>In the first block multicommutation allows the mechanization of AFS<br/>measurements: Hg, Bi and Te. These are the first works in the literature about<br/>multicommutation in AFS.<br/>In the second block multicommutation is used as the analytical tool for the<br/>mechanization of the spectrophotometric measurements: (i) Liquid-liquid<br/>extraction for the determination of anionic surfactants in waters, with a high<br/>sampling frequency. (ii) Use of the minipumps as fluid propulsive units to<br/>substitute the solenoid valves and the peristaltic pump, and to reduce the price<br/>of the system. This strategy has been developed for the phenol and cyclamate<br/>determinations in waters and table sweeteners, respectively.<br/>The third section is dedicated to the benefits of multicommutation in its<br/>application to portable and economic instruments: (i) Luminometer for H2O2 and<br/>NH4<br/>+ determinations. (ii) LED photometer for the determination of Fe3+, NO2-,<br/>phenol and carbaryl.<br/>The aforementioned methods have been validated in terms of accuracy,<br/>precision, limit of detection by means of recovery studies and comparison with<br/>reference methods.<br/>In general, it is possible to affirm that:<br/>1. Multicommutation provides a considerable increase in the productivity of the<br/>laboratory, decreasing the time of the analyses.<br/>2. Multicommutation reduces the consumption of reactive and samples and the<br/>waste volume, increasing the safety and minimizing the costs.<br/>3. Multicommutation provides versatility, flexibility, economy, robustness and<br/>miniaturization of the systems. In addition, multicommutation allows its<br/>automatization to design portable equipments for analysis in situ.<br/>In conclusion, this Thesis has contributed to different and simple applications of<br/>the multicommutation in Analytical Chemistry. Tue, 12 Apr 2011 19:15:06 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10248 2011-04-12T19:15:06Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10246 Empleo de las técnicas atómicas para el análisis multielemental y la especiación en alimentos. Cava Montesinos, Patricia La principal aportación de esta tesis ha sido el estudio, desarrollo y comparación de procedimientos analíticos, tanto para la determinación del contenido total de metales y metaloides por espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo ICP-MS en leche comercial, como la extracción de las especies de As, Sb, Se, Te, Bi y Hg en dos grupos de alimentos: leche y productos de la pesca, utilizando como técnicas de detección la espectroscopia de fluorescencia atómica previa generación de hidruros HG-AFS o por vapor frío CV-AFS.<br/>Se han desarrollado protocolos de análisis rápidos y fiables que permiten garantizar la calidad y seguridad alimentaria en alimentos básicos como la leche y el contenido de especies tóxicas de As y Hg en productos de la pesca, alimento que aporta a la dieta uno de los niveles más altos de estos dos metales pesados. <br/>En el diseño de protocolos siempre se ha buscado minimizar el tratamiento previo de la muestra, el uso de reactivos menos peligrosos y la mínima generación de residuos. Para el análisis de leche se diseñó un procedimiento de digestión asistida por microondas utilizando mezclas de ácido nítrico y peróxido de hidrógeno, procedimiento que fue adaptado, incluyendo en algunos casos (As, Sb, Se y Te) una etapa previa de reducción para el posterior análisis por HG-AFS, previa optimización también de los parámetros instrumentales.<br/>Como alternativa a la digestión total de las muestras, se desarrolló un procedimiento basado en la sonicación a temperatura ambiente con diferentes extractantes según el tipo de muestra.<br/>Los procedimientos anteriores (digestión asistida por microondas y la lixiviación ácida) fueron aplicados a la determinación de 45 elementos (Li, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Rb, Sr, Y, Mo, Ag, Cd, In, Sn, U, Sb, Te, Cs, Ba, Hg, Pb, Bi, Th, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf y Ta) en leche por ICP-MS con éxito.<br/>Asimismo, la lixiviación ácida permitió la especiación de As, Sb, Se y Te en sus estados de oxidación en leche mediante el uso de procedimientos no cromatográficos, y la especiación de As y Hg en productos pesqueros.<br/>Los contenidos obtenidos para los elementos en estudio en leche están por debajo de de los límites establecidos en la legislación actual, encontrándose los elementos más tóxicos a niveles de ultratrazas por lo que se garantiza la ausencia de riesgos en el consumo de leche. Las especies tóxicas de As en productos de la pesca suponen entre un 10-18% del total de As y el MeHg es la especie mayoritaria (>86%).<br/>Finalmente, todos estos protocolos se han validado mediante estudios de recuperación, comparación con métodos de referencia y/o análisis de muestras certificadas y se han determinado sus características analíticas: límites de detección, sensibilidad, precisión y exactitud, que resultan adecuados para el control de calidad en leche y productos de la pesca.; The main contribution of this thesis has been the study, development and comparison of analytical procedures, for the determination of the total content of metals and metalloids by ICP-MS in commercial milk and the extraction of As, Sb, Se, Te, Bi and Hg chemical species in two groups of food: milk and fishing products, using HG-AFS and CV-AFS.<br/>Different analyses protocols have been developed in order to guarantee the quality and food safety in basic food, such as milk and the content of toxic species of As and Hg in fish.<br/>In the design of protocols we have always searched to minimize the previous treatment of the sample, the use of the least dangerous reagents and the minimal generation of residues. For the analysis of milk there was designed a microwave-assisted digestion using mixtures of nitric acid and hydrogen peroxide, procedure that was adapted for the later analysis by HG-AFS.<br/>As an alternative to the total digestion of samples, a procedure based on the ultrasound-assisted extraction at room temperature by using different acids was developed.<br/>The previous procedures were applied to the determination of 45 elements in milk by ICP-MS successfully.<br/>Likewise, the acid leaching allowed the speciation of As, Sb, Se and Te into their oxidation states in milk by means of the use of non-chromatographic procedures, and the speciation of As and Hg in fish.<br/>Finally, all these protocols have been validated through recovery studies, comparison with reference methods and / or analysis of certified samples, and they have been determined their analytical characteristics: limits of detection, sensibility, precision and accuracy, which are suitable for the quality control in milk and fishing products. Tue, 12 Apr 2011 19:15:05 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10246 2011-04-12T19:15:05Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10244 Nuevos métodos de análisis en flujo (F.I.A. y multiconmutación)aplicados a la determinación por quimiluminiscencia directa de fenole y polifenoles. Gómez-Taylor Coromints, Bárbara El interés analítico que la quimioluminiscencia en fase líquida ha despertado en las dos ultimas décadas y la falta de predicciones teóricas seguras sobre si un sistema va o no a tener un comportamiento quimioluminiscente, hace necesario la búsqueda de nuevos métodos o estrategias que sean capaces de predecir esta actividad. En la presente tesis doctoral se aplica un método de predicción teórico basado en la topología molecular, como la conectividad molecular, para predecir el comportamiento quimioluminiscente de un grupo de fenoles y polifenoles cuando reaccionan con oxidantes fuertes en fase líquida.<br/>La validez de las predicciones teóricas se complementa con un barrido experimental en un sistema en flujo continuo con diversos oxidantes, para estudiar la posibilidad de obtener una señal quimioluminiscente a partir del producto de una reacción de oxidación. <br/>Tras una etapa de revisión bibliográfica de entre los compuestos ensayados, se seleccionan el fenol, ácido tánico y la hidroquinona, con el objeto de desarrollar nuevos sistemas por quimioluminiscencia directa para su determinación, empleando métodos de análisis en flujo, como el FIA y la Multiconmutación, que permite miniaturizar los montajes en flujo, mejorar la reproducibilidad, diminuir el consumo de muestras y reactivos, además de conseguir sistemas en flujo mucho más versátiles, debido al mayor control de los perfiles de dispersión.<br/>La aplicación analítica de los métodos descritos en esta memoria se centra en la determinación de ácido tánico e hidroquinona en formulaciones farmacéuticas y del fenol en muestras de interés medioambiental, como el agua, ya que las disposiciones legales en cuanto a la calidad de los productos farmacéuticos y de las aguas son cada vez más estrictas.<br/>Destacar que en el montaje para la determinación de fenol en agua, se incorpora un reactor en fase sólida relleno con resina Amberlite XAD-4 para la separación-preconcentración del analito, lo que permite mejorar la sensibilidad, la selectividad y el límite de detección del método propuesto.<br/>Los métodos quimioluminiscentes desarrollados en la memoria emplean permanganato potásico en medio ácido sulfúrico o perclórico como oxidante para la obtención de la señal quimioluminiscente. Esta quimioluminiscencia se exalta con diferentes agentes químicos y/o físicos, concretamente ácido fórmico y una temperatura de 80ºC en la determinación de fenol; sulfato de quinina y una temperatura de 60ºC en el ácido tánico; sulfato de quinina, el tensoactivo catiónico cloruro de benzalconio y una temperatura de 60ºC para la determinación de hidroquinona.<br/>Las características analíticas de las determinaciones de fenol, ácido tánico e hidroquinona fueron, respectivamente y por este orden: repetitividad 7.30 %, 2.10 %, 1.98 %; frecuencia de inserción 4, 56, 103 muestras por hora; intervalo de linealidad comprendido entre 1.0 y 20.0 ppb, 0.5-20.0 ppm, 0.1 y 15.0 ppm; límite de detección de 1.0 ppb, 100.0 ppb, 30.0 ppb; reproducibilidad entre días 9.50 %, 4.40 %, 2.88 %; y robustez química 4.6 % y 4.3 % para el ácido tánico y la hidroquinona.<br/>Para finalizar, comentar que los tres métodos analíticos se aplican satisfactoriamente al análisis de distintas muestras reales, debido a la gran selectividad de los mismos, que queda confirmada con la elevada cantidad de sustancias ensayadas que no interfieren en la determinación de los analitos. Tue, 12 Apr 2011 19:15:04 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10244 2011-04-12T19:15:04Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10245 Métodos quimioluminiscentes en química analítica. Meseguer LLoret, Susana La quimioluminiscencia, dadas sus características de sensibilidad, bajo coste y facilidad de automatización, puede beneficiar considerablemente al análisis de compuestos orgánicos e inorgánicos en muestras ambientales. En esta tesis se contribuye a:<br/><br/>- Mejorar el análisis de screening de aminas alifáticas en muestras de agua de diferente naturaleza y disminuir sus límites de detección: Para ello, se propone la preconcentración y derivatización de aminas en soporte sólido y posterior HPLC, procedimiento que se ha logrado automatizar completamente. Con la detección quimioluminiscente, los límites de detección mejoraron respecto a los establecidos con detección UV-vis o fluorescente o con otros reactivos utilizados en la bibliografía. <br/><br/>- Disminuir los límites de detección de amonio en aguas e incrementar la exactitud de su determinación: Inicialmente se propone un método fluorimétrico selectivo basado en la reacción del amonio con el reactivo OPA-NAC, comparando los resultados con el método de referencia de Nessler y el método del electrodo selectivo; para finalizar con la detección QL del amonio derivatizado en disolución con cloruro de Dansilo y HPLC.<br/><br/>- Conocimiento de los métodos de screening de muestras: Se propone un método QL automático capaz de discriminar entre muestras que contienen Cu(II) por encima o por debajo del nivel establecido por la legislación (50 ppb).<br/><br/>- Mejorar la exactitud de la determinación de iones metálicos controlando los errores sistemáticos y la especiación de Cr(VI) y Cr(III): Utilizando la reacción del luminol se profundizó en la exactitud en la determinación de Cr(III) y Cr(VI), se estudió la influencia de los protocolos de acondicionamiento de muestras en la señal QL y, se aplicó la calibración multivariada a la determinación simultánea de Cr y Co.<br/><br/>- Estudiar el Nitrógeno Orgánico disuelto: Mediante el método de OPA/NAC se estudió la determinación simultánea de amonio y grupos amino primario. El método QL permitió la estimación del Nitrógeno Orgánico amino (-CH2-NH-) y amonio.; Chemiluminescence, given its characterístics of high sensitivity, low cost and easily to automation, can considerably benefit to the organic and inorganic compounds analysis in environmental samples. This thesis contributes to:<br/><br/>- Improve the aliphatic amines screening analysis in water simples of different nature and to decrease their detection limits: To do that, it is proposed the preconcentration and derivatization of aliphatic amines in solid support, followed by HPLC, procedure that has been completely automated. Employing chemiluminescence detection, detection limits improved regarding to that established with UV-vis or fluorescente detection or with other reagents employed in the bibliography. <br/><br/>- Decrease the detection limits of ammonium in waters and increase the accuracy of its determination: Previously, it is proposed a selective fluorimetric method based on ammonium reaction with OPA-NAC reagent, comparing the results with Nessler referente method and with ammonium electrode selective method; to finish with the chemiluminescence ammonium detection derivatized in solution with dansyl chloride and HPLC. <br/><br/>- Knowledge of the sample screening methods: It is proponed a chemiluminescence authomatic method which was able to distinguish between samples that contain Cu(II) over or under the level established by legislation (50 ppb).<br/><br/>- Improve the accuracy of the determination of some metallic ions by controlling the systematic errors and the speciation of Cr(VI) and Cr(III): By using luminol reaction, it was deepen in the accuracy of Cr(III) and Cr(VI) determination, studying the influence of the simple storage protocols in the chemiluminescence signal and, applying the multivariate calibration to the simultaneous determination of Chromium and Cobalt. <br/><br/>- Study the dissolved organic nitrogen: By using the OPA/NAC method, the simultaneous determination of ammonium and prymary amine groups has been carried out. The chemiluminescence method allowed the determination of amine organic nitrogen (-CH2-NH-) and ammonium. Tue, 12 Apr 2011 19:15:04 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10245 2011-04-12T19:15:04Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10243 Desarrollo de métodos de electrofóresis capilar para el control de calidad en problemas ambientales e industriales Herrero Martínez, José Manuel Tue, 12 Apr 2011 19:15:02 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10243 2011-04-12T19:15:02Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10241 Nuevos procedimientos en flujo contínuo para la determinación de diazepam, amarillo de acridina y nitritos-nitratos Segarra Guerrero, Ramón Onofre Tue, 12 Apr 2011 19:15:01 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10241 2011-04-12T19:15:01Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10242 Estudio de las relaciones tróficas de algunos peces bentónicos de interés comercial del golfo de Valencia (Mediterraneo Occidental) Morte Segura, Mª Salome Tue, 12 Apr 2011 19:15:01 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10242 2011-04-12T19:15:01Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10240 Soluciones quimiométricas para optimizar el análisis de parámetros químicos en aguas Tortajada Genaro, Luís Antonio El proyecto de tesis "Soluciones quimiométricas para optimizar el análisis de parámetros químicos en aguas" ha sido planeado y realizado con el objetivo de la propuesta de soluciones analíticas en el estudio de la calidad del agua. <br/>Se estudió la situación del medioambiente, la relación de los recursos hídricos y la contaminación, los tipos de análisis de aguas, la legislación sobre la calidad del agua, los métodos analíticos existentes, los métodos de control de calidad de los resultados, el papel de la quimiometría en el análisis medioambiental y las tendencias en el análisis del agua.<br/>En base a estas consideraciones generales, se evaluaron diferentes temas de interés en la tesis: las necesidades del análisis medioambiental asociado el desarrollo de nuevos métodos, el origen de la señal analítica, el uso de herramientas quimiométricas y el control de la calidad en el proceso analítico. <br/>La selección de las muestras analizadas se ha basado en la variabilidad de las muestras medioambientales (aguas subterráneas, ríos, lagos, acequias, marinas, costeras, residuales). Las áreas evaluadas ha sido el área de la ciudad de Valencia, L' Albufera y el estuario Tamar (Plymouth, Reino Unido). La selección de analitos se basó en su importancia de los ciclos naturales, legislación, toxicidad, ...<br/>La naturaleza de los analitos estudiados se puede clasificar en: compuestos orgánicos ácidos (fenoles), compuestos orgánicos básicos (aminas), elementos traza (cromo, cobalto), aniones inorgánicos o nutrientes (fosfato).<br/>La selección del método analítico se han basado en la mejora de la exactitud, precisión, sensibilidad y/o selectividad usando diferentes estrategias. También se ha tenido en cuenta un mayor rango dinámico, robustez, mayor aplicabilidad menor coste, menor impacto medioambiental, simplicidad, menor coste de análisis, posibilidad del análisis simultáneo o menor volumen de muestra.<br/>Las soluciones analíticas usadas han sido un mejor diseño instrumental, comparación de los protocolos de almacenamiento, uso de reacciones de formación de derivados, mejora de la estabilización de los derivados, nuevos montajes y procedimientos automáticos, optimización de las condiciones experimentales, corrección de las contribuciones de los interferentes, uso de cartuchos de extracción en fase sólida, desarrollo de estrategias de estandarización, análisis simultáneo o selección del mejor modelos calibración. Las diferentes soluciones específicas y generales, estrategias, y/o objetivos estudiados en el este proyecto están resumidos en la siguiente tabla.<br/>Diferentes herramientas quimiométricas han sido descritas para optimizar el análisis de parámetros químicos en aguas. Estas herramientas han sido aplicadas en diferentes contextos químicos incluyendo tests estadísticos, métodos de clasificación o métodos de calibración. Se han utilizado diferentes modelos, aproximaciones, pretratamiento de datos o criterios de selección de variables.<br/>Actualmente, la química analítica impone la adaptación de los métodos analíticos para instrumentación programable y gestión automática de datos. En este proyecto estas características han sido enfatizadas para cada uno de los capítulos de la tesis.<br/>Las conclusiones generales que se pueden establecer para cada uno de los capítulos de los que ha constado la tesis son:<br/>Análisis de fenoles. El uso de método de adición estándar del punto H (GHPSAM) en combinación con la preconcentración empleando soportes de estireno divinil benceno ha proporcionado un método de screening de muestras libre de interferencias. Se han analizado aguas en el área de la ciudad de Valencia, empleado la espectrofotmetría directa y la formación de derivados con p-aminofenol.<br/>Análisis de aminas. Se han estabilizado los derivados de poliamina formados con o-ftaldialdehido (OPA) y N-acetil-cisteína (NAC). Se ha estudiado la cinética estableciendo la ausencia de efectos sinérgicos. Para muestras de agua de mar se han empleado diferentes procedimientos: preconcentración de analito y del derivado y formación de derivados en el soporte sólido<br/>Análisis de cromo (VI). La especiación se ha logrado con el uso del GHPSAM mediante un método espectrofométrico UV-visible directo. Se ha establecido las bases para el análisis de cualquier analito presente en dos formas relacionadas. También se ha desarrollado un programa informático adecuado.<br/>Análisis univariado de cromo. Para el cromo se logra la especiación en Cr (III) y Cr (VI) mediante un método quimioluminiscente univariado acoplado a un procedimiento en flujo. Se han establecido los protocolos de almacenamientos adecuados, diferentes etapas de pretratamiento como la adición de EDTA o una etapa de reducción. Se ha diseñado una nueva celda en flujo, celda en nudo, comparándola con otras celdas en flujo y con procedimientos en estático. Los resultados en muestras de agua fueron satisfactorios en términos de porcentajes de recuperación y método de referencia.<br/>Análisis multivariado de cromo. Se estudió la determinación multivariante de cromo. Se plantearon soluciones a los problemas de validez de los modelos y la no linealidad de la respuesta con la concentración. Se compararon la recalibración frente a la estandarización o transferencia de calibrados mediante los métodos DS y PDS. Se localizaron intervalos lineales (S vs. c) con el empleo de regresiones robustas. Se optimizó la transferencia para el intervalo lineal y no lineal, evaluándose los factores de estandarización: celda, tiempo, instrumento, montaje y sus combinaciones. Se ensayaron varios modelos de calibración: PCR, PLS, NL-PCR, NL-PLS, stepwise, logarítmicos, locales ponderados, ... Para el análisis de los resultados se empleo gráficos de cajas, análisis en componentes principales y análisis cluster.<br/>Análisis simultáneo de cromo y cobalto. Se han propuesto métodos para la determinación simultánea de ambos metales mediante procedimientos en estático y con un analizador automático. Se comprobó la robustez de los registros validándose con un material certificado de referencia. Los montajes automáticos implican sistemas en flujo detenido en un sistema conmutador. Se compararon los modelos PLS y HPSAM para varias muestras acuosas.<br/>Análisis de fosfato. Por último, se ha propuesto la determinación de la fracción filtrable de fósforo usando un sistema de inyección secuencial (SIA). Se estudio el efecto de la salinidad. Se analizaron diferentes campañas de muestreo en Plymouth (Reino Unido). Este estudio fue resultado de la estancia breve realizada en la University of Plymouth (Reino Unido) bajo la supervisión del profesor Paul J. Worsfold.<br/>Se realizó una discusión general de los resultados obtenidos resumiendo los distintos aspectos estudiados respecto a los temas de interés, las estrategias quimiométricas o las ventajas de los métodos propuestos.<br/>El resultado del proyecto de investigación ha sido la presente tesis, redactada en castellano e inglés en modalidad tesis europea y defendida 11 de Diciembre de 2002, obteniendo la calificación de Sobresaliente Cum Laude.; This thesis project "Chemometric solutions for optimising the analysis of chemical parameters in waters" was performed with the general aim of proposing some analytical solutions in water quality analysis.<br/>The variability of samples is wastewater, groundwater, drinking, tap, river, ditch water, coastal, estuarine and harbour water. The areas evaluated will be Valencia city area (Spain) and Tamar Estuary (Plymouth, UK). The selection of analytes was within the framework of the law, environmental context of studied areas, toxicity criteria, biological and analytical needs.<br/>The proposed methods have been based on the improvement of accuracy, precision and/or selectivity using different strategies. Different chemometric tools have been described in order to optimise the analysis of water chemical parameters. This tools have included statistical test, classification methods or calibration methods, different models, approaches, data pre-treatment or variable selection criteria.<br/>The analysis of phenols involves the use of preconcentration cartridge and generalised H-point standard addition method (GHPSAM) and spectrophotometry methods (with or without derivatization).<br/>The analysis of amines was based in the o-phthaldehyde-N-cysteine derivatization. Some procedures for the formation and kinetic study, stabilisation of derivative and for the determination in sample were proposed.<br/>The analysis of chromium (VI) was achieved by direct spectrophotometry using GHPSAM. This strategy allows the modelling of the system, the determination of CrO42- and HCrO4- or the determination of total Cr.<br/>The univariate analysis of chromium involves a chemiluminescence method. The influence of storage protocol, reaction conditions an prereduction step and the design of a new detection cell were studied.<br/>The multivariate analysis of Cr was to obtain the calibration model and the conditions of standardisation in the linear and non-linear interval.<br/>The simultaneous analysis of Cr and Co involves a multicommutational flow system using a switching manifold design and the use of chemometric tools.<br/>The analysis of phosphate was based in a sequential injection manifold and the reaction of molybdate-tin (II) chloride-phosphate. Different sampling campaigns were also compared.<br/>A summary of interested subjects, the used chemometric strategies and advantages of proposed methods was evaluated. This European thesis was written in Spanish and English.<br/><br/><br/>Luis Antonio Tortajada Genaro Tue, 12 Apr 2011 19:15:00 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10240 2011-04-12T19:15:00Z http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10239 La cromatografía líquida micelar: una técnica competitiva frente a la cromatografía líquida en fase inversa clásica Ruiz Ángel, Maria Jose Se presenta una serie de estudios en los que se compara el uso de sistemas cromatográficos de fase inversa micelares y acuo-orgánicos clásicos, para el análisis de varias familias de compuestos de interés en la industria farmacéutica (antidepresivos tricíclicos, ?-bloqueantes, diuréticos, esteroides y sulfonamidas), cuya elución cuando se emplean fases móviles acuo-orgánicas y fases estacionarias alquil-enlazadas convencionales, puede originar serios inconvenientes. Se muestran también tres aplicaciones de la cromatografía líquida micelar (CLM) al control de fármacos en preparados farmacéuticos y muestras de orina.<br/> Las investigaciones realizadas se agrupan de la siguiente manera:<br/> (i) comparación de las capacidades separativas de los sistemas cromatográficos micelares y acuo orgánicos clásicos y<br/>(ii) desarrollo de nuevos procedimientos para la determinación de fármacos. <br/> Las investigaciones de tipo fundamental abordan aspectos relacionados con las eficacias y simetrías de los picos cromatográficos, la fuerza eluyente, la resolución, la capacidad de "screening" de la CLM y la optimización de las condiciones de separación, considerando tanto la composición de la fase móvil como el pH. Se establecen unos principios básicos de selección del disolvente orgánico en las fases micelares, basados en la correlación existente entre la retención y la polaridad de los compuestos separados.<br/> Se utilizan las mismas herramientas quimiométricas para realizar las comparaciones entre los dos sistemas de fase inversa, micelar y acuo-orgánico. En la bibliografía, no existe antecedente sobre estudios similares. El examen detallado del comportamiento cromatográfico de los compuestos de prueba que poseen una gran diversidad de estructuras, polaridades y comportamiento ácido-base, demuestra que la CLM es una técnica muy competitiva frente a la cromatografía de fase inversa clásica. Como aspectos relevantes presenta su menor toxicidad debido a la importante reducción de disolvente orgánico, sus características de retención que evitan la elución en gradiente, su particular selectividad, distinta de la cromatografía clásica, su versatilidad, la posibilidad de eluir compuestos muy apolares con ayuda de disolventes que se solubilizan gracias a la presencia de las micelas y la mejora espectacular de la forma de los picos de los compuestos básicos. Estas características permiten el uso de columnas convencionales de bajo precio y la posibilidad de inyectar directamente muestras con un elevado contenido en proteínas, como son las muestras fisiológicas. <br/> Finalmente, los estudios aplicados se refieren al desarrollo de procedimientos para la determinación de antidepresivos tricíclicos en preparados farmacéuticos empleando fases móviles micelares y acuo orgánicas, que incluye una comparación de varias fases estacionarias, y la determinación del ? bloqueante propranolol a través del control de sus metabolitos y del diurético furosemida junto con sus productos de degradación, en muestras de orina y empleando la CLM.; In this work, micellar and classical aqueous-organic chromatographic systems are compared in order to analyse several groups of interest in the pharmaceutical industry (tricyclic antidepressants, ?-blockers, diuretics, steroids and sulfonamides), which give rise to serious problems when eluting with aqueous-organic mobile phases and using conventional alkyl-bonded stationary phases. Micellar liquid chromatography (MLC) is also applied to the control of therapeutic active principles contained in pharmaceuticals and urine samples.<br/>The research work is divided as follows:<br/>(i) comparison of the chromatographic separation obtained with micellar and aqueous-organic systems and<br/>(ii) developing of new procedures to the control of pharmaceutical products. <br/> Fundamental studies consider aspects related to efficiencies and assymetries of the chromatographic peaks, elution strength, resolution, screening capability using MLC and optimisation of the separation conditions considering mobile phase composition and pH.<br/> Some basic principles to select the organic solvent in micellar mobile phases are established. These are based on the correlation existing between retention and polarity of the compounds to separate.<br/>The same chemometric tools are used to perform the comparison between the two reversed-phase systems, micellar and aqueous-organic modes. In the literature, it is not possible to find similar studies. A detailed examination of the chromatographic behaviour of the test compounds, showing a great diversity of structures, polarities and acid-base behaviour, revealed that MLC is a very competitive technique versus classical reversed-phase liquid chromatography. Some relevant aspects of micellar systems are: their low toxicity, due to the low amount of organic solvent used, the characteristics of retention, which avoid the use of a gradient mode, their particular selectivity, versatility, the possibility of eluting very low polar compounds, and a great improvement of the shape of the chromatographic peaks showed by basic compounds. This permits the use of low price conventional columns and the possibility of direct injection of samples with a high content of proteins.<br/> Finally, the applied studies show three procedures to determine tricyclic antidepressants in pharmaceuticals using micellar and hydro-organic mobile phases, including the comparison of several stationary phases, and the control of the ?-blocker propranolol through its metabolites and the diuretic furosemide joint to its degradation products, in urine samples using MLC. Tue, 12 Apr 2011 19:14:58 GMT http://www.tdx.cat:80/handle/10803/10239 2011-04-12T19:14:58Z