Scielo RSS <![CDATA[Journal of the Mexican Chemical Society]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=1870-249X20180002&lang=en vol. 62 num. 2 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[The Importance of Analytical Chemistry in Environmental Geochemistry Studies in Mexico]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200179&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: This review presents environmental geochemistry studies developed in Mexico involving analytical chemistry applied to marine, lake, lagoon, dam, and fluvial sediments, soils, and groundwater over the past 15 years. The paper summarizes the objectives of the research, the analytical methods that were used, the methodologies applied for the interpretation of the results, and the primary findings for the areas and specific substrates that were studied. Although diverse analytical techniques were applied, atomic absorption spectrometry was the primary method of analysis, followed by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy. Studies are widespread in the Mexican territory although some areas are still lacking in information; in addition, most of the country’s contamination problems have yet to be remediated.<hr/>Resumen: Esta revisión proporciona información acerca de estudios en geoquímica ambiental que involucran a la química analítica que han sido desarrollados en México en sedimentos marinos, lacustres y fluviales, suelos, y agua subterránea en los últimos 15 años. Se informan los objetivos de las investigaciones, los métodos analíticos, la metodología utilizada para interpretar los resultados, y las principales conclusiones para las áreas de estudio y sustratos específicos. Aunque se han aplicado diversos métodos analíticos, el más utilizado ha sido la espectrometría de absorción atómica seguido por la espectroscopía de acoplamiento inductivo con emisión óptica. Se han realizado estudios dispersos en diversas áreas del territorio mexicano, sin embargo, existen zonas carentes de los mismos. Por otro lado, la mayoría de los problemas de contaminación todavía no han sido solucionados. <![CDATA[Integrated Identification and Quantification of Cyanobacterial Toxins from Pacific Northwest Freshwaters by Liquid Chromatography and High-resolution Mass Spectrometry]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200197&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: The occurrence of harmful algal blooms in nutrient-rich freshwater bodies has increased world-wide, including in the Pacific Northwest. Some cyanobacterial genera have the potential to produce secondary metabolites that are highly toxic to humans, livestock and wildlife. Reliable methods for the detection of cyanobacterial toxins with high specificity and low limits of detection are in high demand. Here we test a relatively new hybrid high resolution accurate mass quadrupole time-of-flight mass spectrometry platform (TripleTOF) for the analysis of cyanobacterial toxins in freshwater samples. We developed a new method that allows the quantitative analysis of four commonly observed microcystin congeners (LR, LA, YR, and RR) and anatoxin-a in a 6-min LC run without solid-phase enrichment. Limits of detection for the microcystin congeners (LR, LA, YR, and RR) and anatoxin-a were &lt;5 ng/L (200-fold lower than the guideline value of 1 µg/L as maximum allowable concentration of MC-LR in drinking water). The method was applied for screening freshwaters in the Pacific Northwest during the bloom and post-bloom periods. The use of high resolution mass spectrometry and concomitant high sensitivity detection of specific fragment ions with high mass accuracy provides an integrated approach for the simultaneous identification and quantification of cyanobacterial toxins. The method is sensitive enough for detecting the toxins in single Microcystis colonies.<hr/>Resumen: La presencia de algas nocivas en cuerpos de agua dulce rica en nutrientes se ha visto incrementada a nivel mundial, incluyendo la zona del noroeste del Pacífico. Algunas cianobacterias tienen el potencial de producir metabolitos secundarios altamente tóxicos para los humanos, la ganadería y la vida silvestre. Así pues, existe gran demanda de métodos específicos, confiables y con bajos límites de detección para el análisis de toxinas provenientes de cianobacterias. En el presente estudio, se ha utilizado una plataforma híbrida relativamente nueva basada en un analizador de alta resolución tipo triple cuadrupolo-Tiempo de Vuelo (TripleTOF) para el análisis de cianotoxinas en muestras de agua dulce. Se ha puesto a punto un procedimiento que permite el análisis cuantitativo de cuatro microcistinas observadas comúnmente (LR, LA, YR, y RR), así como una anatoxina-a en una separación cromatográfica de 6 minutos sin necesidad de enriquecimiento en fase sólida. Los límites de detección de las microcistinas y anatoxina-a fueron &lt;5 ng/L (200 veces inferior al valor de referencia de 1 µg/L, máximo permitido en agua potable para MC-LR). El procedimiento fue aplicado para detección en cuerpos de agua dulce del noroeste del pacifico durante el periodo de auge y post-auge cianobacteriano. El uso de espectrometría de masas de alta resolución, la alta sensibilidad de detección de iones fragmento específicos aunados a la alta exactitud de masa, proporcionan un enfoque integral para la detección y cuantificación simultanea de toxinas provenientes de cianobacterianas. Este procedimiento tiene la sensibilidad suficiente para detectar toxinas en una solo colonia de Microcystis. <![CDATA[Identification by MALDI-TOF MS of Environmental Bacteria with High Potential to Degrade Pyrene]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200214&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: An alternative to remove polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) of the environment is using hydrocarbonoclastic bacteria. The aim of this work was to study the bacterial diversity of indigenous isolates with potential to degrade pyrene. We used MALDI-Biotyper (Bruker Daltonics) as a powerful analytical tool for identification. Bacteria were isolated from surface seawater and marine sediments samples of three sites from the coast of Rosarito Port, B.C., Mexico. Total concentration of PAHs in collected samples was quantified by GC-MS, showed values ranged 0.461-0.525 ng mL-1 and of 74 -266 ng g-1 in seawater and sediments samples, respectively. A total of 52 bacteria with capacity to grow in 25 mg L-1 pyrene as sole carbon and energy source were taxonomically identified and classified by MALDI-Biotyper system by comparing the mass spectra with library and/or to use chemometric tools as Principal Components Analysis (PCA) and Composite Correlation Index (CCI) to evaluate possible differences to isolate level. The identified isolates were represented by three phylogenetic groups: Firmicutes, Actinobacteria and Proteobacteria. Of these isolates, Kocuria strains appear to be excellent candidates to continue PAHs degradation studies.<hr/>Resumen: Una alternativa para remover los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) del ambiente es usando bacterias hidrocarbonoclastas. El objetivo de este trabajo fue estudiar la diversidad bacteriana de aislados nativos con potencial para degradar el pireno empleando al sistema MALDI-Biotyper (Bruker Daltonics) como una potente herramienta analítica de identificación y clasificación. Para ello, las bacterias fueron aisladas de muestras de agua superficial de mar y sedimento de tres sitios de la costa del Puerto de Rosarito, B.C., México. La concentración total de HAP en las muestras colectadas fue cuantificada por GC-MS, observándose valores en un rango de 0.461 - 0.525 ng mL-1 en agua de mar superficial y de 74 -266 ng g-1 en las muestras de sedimentos. Un total de 52 bacterias con capacidad de crecer en 25 mg L-1 de pireno como única fuente de carbono y energía fueron clasificados taxonómicamente por el sistema MALDI-Biotyper mediante la comparación de los espectros de masas con una librería y/o mediante la utilización de herramientas quimiométricas como Análisis de Componentes Principales (PCA; por sus siglas en inglés) y Coeficiente de Correlación de Concordancia (CCI; por sus siglas en inglés) para evaluar posibles diferencias a nivel de aislado. Los aislados identificados fueron representados por tres grandes grupos filogéneticos: Firmicutes, Actinobacteria y Proteobacteria. De estos aislados, las cepas del género de Kocuria parece ser excelentes candidatas continuar los estudios de degradación de HAP. <![CDATA[Microwave Assisted DNA Hydrolysis for Global Methylation Analysis by Gas Chromatography/Tandem Mass Spectrometry]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200226&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: The analysis of the global DNA methylation, calculated as the percentage of 5-methylcytosine (5mC) over the total sum of cytosines, is a well stablished biomarker for monitoring large scale epigenetic events in organisms. DNA purification, hydrolysis, separation and detection methods are critical steps to determine this biomarker. In the present work is proposed a robust procedure for DNA acid-hydrolysis assisted by microwave (MW) that provides identical DNA methylation patterns that enzymatic hydrolysis and better release of 5mC than acid classic method. The quantification was performed using a gas chromatograph coupled to a mass spectrometer with triple quadrupole as mass analyzer (GC-TQ-MS/MS) using multiple reaction monitoring (MRM) mode for the trimethylsilyl-derivates of nucleobases; following the transitions of 254→238, 240→170 and 254→238, 254→184 (m/z) for C and 5mC respectively, was achieved a limit of detection of 0.46 fmol for C and 0.41 fmol for 5mC. The proposed procedure is capable of determine 0.004% of 5mC in 50 ng of DNA in a chromatographic time of 10 minutes, being a good alternative to LC-MS/MS analysis.<hr/>Resumen: El análisis de la metilación global de ADN, calculado como el porcentaje de 5-metilcitosina (5mC) respecto a la suma total de citosinas, es un biomarcador bien establecido para el monitoreo a gran escala de eventos epigenéticos de organismos. La purificación, hidrólisis, separación y detección del ADN son etapas críticas para determinar este biomarcador. En el presente trabajo es propuesto un procedimiento robusto para la hidrólisis ácida de ADN asistida por microondas la cual provee patrones de metilación de ADN idénticos a los de la hidrólisis enzimática y una mejor liberación de 5mC respecto a la metodología ácida clásica. La cuantificación se realizó utilizando un cromatógrafo de gases acoplado a un espectrómetro de masas con un analizador de masas de tipo triple cuadrupolo (GC-TQ-MS/MS) usando el modo de monitoreo de reacciones múltiples (MRM) para los derivados de trimetilsililo de las nucleobases, con las transiciones 254→238, 240→170 y 254→238, 254→184 (m/z) para C y 5mC respectivamente, se obtuvo un límite de detección de 0.46 fmol para C y 0.41 fmol para 5mC. El procedimiento propuesto es capaz de determinar 0.004% de 5mC en 50ng de ADN en un tiempo de cromatografía de 10 minutos, siendo una buena alternativa al análisis por LC-MS/MS. <![CDATA[Application of Molecular Mass Spectrometry for The Structural Characterization of a DNA-Protein Cross-Links]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200236&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: To date, many different analytical methods have been used to investigate the cross-linking reaction mechanism and to obtain the chemical structure of DNA-Protein Cross-links (DPCs). Direct MS analysis of DPCs is challenging because of the ionization properties of DNA and the protein. However, peptide sequencing and mass spectrometry (MS) as analytical techniques are playing increasingly important roles for the structure determination of DPCs model. In our previous study, a novel approach was presented for purification, detection and quantification of DPCs by newly developed inductively coupled plasma mass spectrometry (ICPMS/MS), which allows sub-ppb detection of S and P, key heteroelements in DNA and proteins. In this study, we enhanced our previously developed method and it was complemented by the use of molecular MS to allow complete characterization of a DNA-protein cross-link. First, a small molecule model is utilized to identify the adduct structure that will likely occur in an intact DNA-protein cross-link. We investigate the thermal stability of DNA-protein cross-links, both in an intact DPC and a small molecule adduct to determine feasibility of digestion/thermal degradation of DNA without the cross-link information being lost. Thermal degradation was conducted to reduce the cross-linked DNA into a single nucleoside. The remaining protein-nucleoside adduct then was proteolytically digested, generating a peptide-nucleoside adduct. The absence of the phosphate moiety allows for facile structural characterization via electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS). Additional calculations were done for peptide matching allowing us to determine the cross-link location in the protein, made possible via MS/MS analysis. Additionally, we show that steric effects play an important role in DPC formation.<hr/>Resumen: A la fecha, varios métodos analíticos se han empleado para investigar los mecanismos de reacción y obtener la estructura química de aductos ADN-Proteína (DPCs por sus siglas en inglés). El análisis por MS de los DPCs es difícil debido a las propiedades de ionización del ADN y las proteínas. Sin embargo, la secuenciación de péptidos, y el análisis por espectrometría de masas (MS) como métodos analíticos juegan un papel cada vez más importante en la determinación de estructuras de modelos de DPC. En nuestro estudio anterior, presentamos una nueva estrategia de purificación, detección y cuantificación de DPCs, basada en tecnología nueva de espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS/MS), el cual permite detección de P y S, heteroátomos clave contenidos en ADN y proteínas, a niveles por debajo de partes por billón. En este estudio, mejoramos el método reportado previamente, y fue complementado con el uso de espectrometría de masas molecular para permitir una completa caracterización de los aductos ADN-Proteína. Primero, un modelo basado en moléculas pequeñas fue empleado para identificar la estructura del aducto con alta probabilidad de ocurrir en ADN intacto. Investigamos la estabilidad térmica del aducto formado, en DPC intacto y en el modelo basado en moléculas pequeñas para determinar la posibilidad de degradar térmicamente el ADN sin perder la información del aducto. La degradación térmica se llevó a cabo para reducir el ADN a nucleósidos simples. El aducto resultante de nucleósido con la proteína fue digerido enzimáticamente, para liberar el aducto péptido-nucleósido. La ausencia del grupo fosfato permite la caracterización estructural simple vía espectrometría de masas con ionización por electro spray (ESI-MS). Cálculos adicionales fueron hechos para identificar el péptido, y determinar el sitio de acoplamiento del nucleósido a la proteína, a través del análisis de masas/masas (MS/MS). Adicionalmente, mostramos que impedimento estérico juega un papel importante en la formación de los DPCs. <![CDATA[Selenium Uptake and Biotransformation and Effect of Selenium Exposure on the Essential and Trace Elements Status: Comparative Evaluation of Four Edible Plants]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200247&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: Due to the essential nature of selenium and the beneficial effects attributed to the consumption of selenized plants in human and animal health. The accumulation, metabolism in plants and the effects of this element on the nutritional quality of exposed crops is still a subject of study. The selenium plant enrichment, in addition to providing dietary supplements with organic selenium species as SeMet and MeSeCys, could be a strategy to yield functional foods that guarantee the recommended absorption of other essential minerals. To contributing to the design of biofortification/supplementation strategies to obtain selenized edible sprouts, in this work were selected four types of plants commonly consumed in Mexico (radish, alfalfa, sunflower and chard), which were exposed to different concentrations of sodium selenite (0, 0.25, 0.5, 1.0, 5.0 and 10 mg of Se L-1) for 10 days. At the end of the exposure time, the growth, uptake and biotransformation from iSe to oSe, as well as the impact of Se on the content of other essential elements were evaluated. The results obtained indicate that alfalfa could be a good candidate to produce selenized food supplement, due to its short germination time (5 days), high yield of biomass production without growth inhibition up to selenite concentration corresponding to 10 mg L-1. Using this exposure condition, tSe accumulated in biomass is high (75.0 μg g-1) with 66% of iSe transformed to oSe in plant and with enhanced uptake of important minerals, namely Cu, Mn, Mo, Ca and K.<hr/>Resumen: Debido a la naturaleza esencial del selenio y los efectos benéficos atribuidos al consumo de plantas selenizadas en la salud humana y animal. La acumulación, el metabolismo en las plantas y los efectos de este elemento en la calidad nutricional de los cultivos expuestos sigue siendo tema de estudio. El enriquecimiento de plantas con selenio, además de proporcionar suplementos dietéticos con especies orgánicas de selenio como SeMet y MeSeCys, también podría ser una estrategia para la producción alimentos funcionales que garanticen la absorción recomendada de otros minerales esenciales. Con el objetivo de contribuir en el diseño de estrategias de biofortificación/suplementación para obtener plantas comestibles seleinizadas, en este trabajo se seleccionaron cuatro tipos de plantas de consumo común en México (rábano, girasol, alfalfa y acelga), las cuales fueron expuestas a diferentes concentraciones de selenito de sodio (0, 0.25, 0.5, 1.0, 5.0 y 10 mg de Se L-1) durante 10 días. Al término del periodo de exposición se evaluó el crecimiento, captación y biotransformación de selenio inorgánico (iSe) a Selenio orgánico (oSe), así como el impacto de Se sobre el contenido de otros elementos esenciales. Los resultados obtenidos indican que la alfalfa podría ser un buen candidato para la producción de suplemento alimenticio selenizado, debido a su corto tiempo de germinación (5 días), alto rendimiento de producción de biomasa sin inhibición del crecimiento hasta concentraciones de 10 mg Se L-1, utilizando esta condición de exposición, el selenio total acumulado en biomasa es alto (75.0 μg g-1) con un 66% de biotransformación, además de registrarse una mayor absorción de elementos esenciales como Cu, Mn, Mo, Ca y K. <![CDATA[Application of Liquid Chromatography with Fluorimetric Detection for the Determination of Urinary Pentosidine in Type 2 Diabetes Mellitus Patients: Effect of Telmisartan Administration on Podocyturia and Relationship with Metabolic Control]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200259&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: The beneficial effects of a short period of Telmisartan administration were successfully assessed trough pentosidine urinary levels (uPen) and urinary podocyte excretion (UPE), in type 2 diabetes mellitus (DM2) patients. Patients with podocyturia received Telmisartan treatment (80 mg/day) for two months. uPen were quantified pre and post treatment using HPLC with fluorimetric detection and in-lab synthesized standard. Immunofluorescence method for podocalyxin was used to evaluate urinary excretion of podocytes. uPen and UPE significantly decrease after treatment (p&lt;0.01255 and p&lt;0.005 respectively), as well as serum total cholesterol and LDL levels (p&lt;0.001). These results suggest that podocyte protection by Telmisartan even in the face of deficient metabolic control could be an important matter in the prevention and progression of diabetic nephropathy. This study also strengthens evidence of the promising role of pentosidine as prognostic and diagnostic markers in diabetic nephropathy.<hr/>Resumen: Los efectos benéficos de un corto período de administración de Telmisartan fueron evaluados con éxito mediante los niveles urinarios de pentosidina (uPen) y la excreción urinaria de podocitos (UPE), en pacientes con diabetes mellitus tipo 2 (DM2). uPen se cuantificó antes y después del tratamiento mediante HPLC con detección fluorimétrica y un estándar sintetizado en el laboratorio. Un método de inmunofluorescencia para podocalyxin se utilizó para evaluar la excreción urinaria de podocitos. Los pacientes con podocituria recibieron tratamiento con Telmisartan (80 mg / día) durante dos meses. Tanto uPen como UPE disminuyeron significativamente post tratamiento (p &lt;0.01255 y p &lt;0.005 respectivamente), así como los niveles séricos de colesterol total y colesterol LDL (p &lt;0.001). Estos resultados sugieren que incluso frente a un control metabólico deficiente la protección de podocitos por telmisartan podría ser un aspecto importante en la prevención y progresión de la nefropatía diabética. Este estudio también fortalece la evidencia del papel prometedor de la pentosidina como marcador pronóstico y diagnóstico en nefropatía diabética. <![CDATA[Determination of Six Priority Phthalates and Di(Ethylhexyl) Adipate in Maize Tortilla by Gas Chromatography - Tandem Mass Spectrometry in Multiple Reaction Monitoring Mode]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200270&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: The term “phthalates” refers to a group of esters of benzene-1,2-dicarboxylic acid, widely used as plasticizers therefore ubiquitous in food and in the environment. Several phthalates have been cataloged as endocrine disruptors and that is why there is a strong demand for their reliable determination, especially in food matrices. In the present work, gas chromatography - tandem mass spectrometry (GC-MS/MS) procedure is proposed for the determination of six priority phthalates (dimethyl phthalate DMP, diethyl phthalate DEP, di(n-butyl) phthalate DBP, benzyl butyl phthalate BBP, di(2-ethylhexyl) phthalate DEHP, di(n-octyl) phthalate DnOP) and di(2-ethylhexyl) adipate DEHA, in maize tortillas and flour. Fresh tortilla sample was homogenized with acetonitrile/water (1:1) and after salting out (NaCl), hexane extract was obtained and dried by addition of Na2SO4 anhydride. Finally, solvent was evaporated and the residue was reconstituted in isooctane for the injection to GC-MS/MS system; a model SCION GC-TQMS from Bruker Daltonics was used for the analysis. Quantification was carried out by multiple reaction monitoring (MRM) with the following time segments and m/z values of the precursor/product ion transitions: 0-7.90 min, 163/133 DMP; 7.47-8.53min, 149/121 DEP; 8.53-9.93 min, 149/121 DBP; 9.93-12.39 min, 149/93 BBP; 11.40-12.44 min, 129/111 DEHA; 12.20-13.22 min, 149/121 DEHP; 13.13-14.20 min, 149/121 DnOP. The evaluated method detection limits for seven compounds were in the range 0.11-1.84 µg kg-1 (tortilla dry mass). The results obtained for fifteen tortilla samples purchased in Guanajuato state were as follows: 71.6-420 µg kg-1 DEHP &gt; not detected (nd)-274 µg kg-1 DBP &gt; nd-197 µg kg-1 DEHA &gt; nd-73.2 µg kg-1 DEP &gt; nd-10.6 µg kg-1 DnOP. It was observed that prolonged storage and elevated temperature favored the accumulation of phthalates in tortillas.<hr/>Resumen: El término “ftalatos” se refiere a los ésteres del ácido benceno-1,2-dicarboxílico; debido a su amplio uso como plastificantes, compuestos de este grupo son ubicuos tanto en el medio ambiente como en alimentos. Algunos ftalatos actúan como disruptores endocrinos químicos por lo que existe una fuerte demanda de los procedimientos analíticos adecuados para su cuantificación en matrices variadas. En el presente trabajo se propone un procedimiento por cromatografía de gases acoplada con espectrometría de masas (GC-MS/MS) para la determinación de seis ftalatos prioritarios (dimetil ftalato DMP, dietil ftalato DEP, di(n-butil) ftalato DBP, bencilbutil ftalato BBP, di(2-etilhexil) ftalato DEHP, di(n-octilftalato DnOP) y de di(etilhexil) adipato (DEHA) en tortillas y harinas de maíz. El tratamiento de muestra consistió en la homogeneización con acetonitrilo/agua (1:1), seguida por la saturación con NaCl y extracción con hexano. Para eliminar el agua, al sobrenadante se agregó Na2SO4 anhidro y después de evaporación a sequedad, se re-disolvió en isooctano e introdujo al sistema GC-MS/MS (modelo SCION GC-TQMS de Bruker Daltonics). Para la cuantificación por monitoreo de reacciones multiples (MRM), los segmentos de tiempo y los pares de iones precursor/producto fueron: 0-7.90 min, 163/133 DMP; 7.47-8.53min, 149/121 DEP; 8.53-9.93 min, 149/121 DBP; 9.93-12.39 min, 149/93 BBP; 11.40-12.44 min, 129/111 DEHA; 12.20-13.22 min, 149/121 DEHP; 13.13-14.20 min, 149/121 DnOP. Los límites de detección del método fueron en un intervalo de 0.11-1.84 µg kg-1 en masa seca en tortilla. En el análisis de 15 diferentes muestras de tortillacompradas en el estado de Guanajuato, se obtuvieron los siguientes resultados: 71.6-420 µg kg-1 DEHP &gt; no detectado (nd)-274 µg kg-1 DBP &gt; nd-197 µg kg-1 DEHA &gt; nd-73.2 µg kg-1 DEP &gt; nd-10.6 µg kg-1 DnOP. Largos tiempos de almacenamiento y temperatura elevada favorecieron la acumulación de los ftalatos en tortilla. <![CDATA[Atrazine and 2, 4-D Determination in Corn Samples Using Microwave Assisted Extraction and On-line Solid-phase Extraction Coupled to Liquid Chromatography]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200282&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: In this study, on-line sample pretreatment (clean-up and analyte preconcentration) using sequential injection analysis was coupled to high performance liquid chromatography with UV detection (HPLC/UV) for the determination of 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid) and atrazine in corn samples. Prior to their analysis, microwave-assisted extraction approach for 2,4-D and atrazine in corn samples was carried out using MeOH: H2O (30:70 v/v) solvent at 50°C for 20 min. The on-line SPE-HPLC/UV approach combined reversed solid-phase extraction using Strata X sorbent with MeOH: H2O (80:20 v/v) at 1 mL min-1 as eluent for the enrichment of the analytes. C18 monolithic column with ACN: 10 mM CH3COOH/CH3COONa buffer at pH 4 (20:80, v/v) was employed as mobile phase at 2 mL min-1 flow rate for chromatographic separation of the compounds before UV detection. Enrichment factors up to 13.4 were achieved with a 10 mL sample volume. The developed procedure showed linear response ranges from 0.07-0.70 mg kg−1 for 2,4-D and atrazine with correlation coefficients &gt;0.993. The LODs were 0.03 and 0.02 mg kg-1 for 2,4-D and atrazine, respectively with RSD ranged from 4.0 to 7.2 % at concentration level of 0.07 and 0.30 mg kg-1. The extraction recoveries of 2,4-D and atrazine in corn samples were from 82.6 to 98.2%. The proposed method showed good recoveries and reasonable precision for herbicide analysis in corn samples avoiding the time-consuming batch sample pretreatment step, and thus minimizing risks of sample contamination and analyte losses.<hr/>Resumen: En este estudio, el pretratamiento en línea de la muestra (limpieza y preconcentración del analito) utilizando un sistema de análisis por inyección secuencial acoplado cromatografía de líquidos con detección UV (HPLC/UV) se propuso para la determinación de 2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético) y atrazina en muestras de maíz. Previo al análisis, se desarrolló un procedimiento de extracción asistida por microondas para 2,4-D y atrazina en muestras de maíz utilizando como solvente MeOH:H2O (30:70, v/v) a 50°C durante 20 min. El acoplamiento en línea del sistema SPE-HPLC/UV combinó la extracción en fase sólida utilizando el adsorbente Strata X y como eluente MeOH:H2O (80:20, v/v) a un caudal de 1 mL min-1. Para la separación cromatográfica de los analitos previo a la detección UV se empleó una columna monolítica de tipo C18, la fase móvil fue ACN:Buffer (CH3COOH 10 mM/CH3COONa a pH 4, 20:80, v/v) a un caudal de 2 mL min-1. Se lograron factores de enriquecimiento de hasta 13.4 con un volumen de muestra de 10 mL. El procedimiento desarrollado mostró rangos de respuesta lineal entre 0.07-0.70 mg kg-1 para 2,4-D y atrazina con coeficientes de correlación &gt;0.993. Los LOD fueron de 0.03 y 0.02 mg kg-1 para el 2,4-D y la atrazina, respectivamente con RSD que varió de 4.0 a 7.2% a un nivel de concentración de 0.07 y 0.30 mg kg-1. Las recuperaciones obtenidas por la extracción asistida por microondas de 2,4-D y atrazina en muestras de maíz fueron de 82.6 a 98.2%. El método propuesto mostró recuperaciones aceptables y una precisión razonable para el análisis de herbicidas en muestras de maíz, evitando los inconvenientes en la etapa de pretratamiento de muestra tradicional, que consume mucho tiempo, y por lo tanto se minimiza los riesgos de contaminación y pérdidas de analitos en la muestra. <![CDATA[Electrochemical Abatement of Atrazine Solutions Using an Undivided Stirred Tank Cell with Pt or BDD Anode]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200295&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: Nowadays, the increasing pollution of natural water effluents with herbicides, such as atrazine (ATZ, 2-chloro-4-ethylamino-6-isopropylamino-s-triazine), is an emerging problem that has not received the sufficient attention. This work presents a study on ATZ degradation under an electrochemical advanced oxidation process (EAOP), such as anodic oxidation (AO). The degradation of 175 mL of 10 and 40 mg L-1 ATZ solutions was studied using Pt or BDD as anode. The assays were made with a stirred tank cell, using a supporting electrolyte of 0.050 mM of Na2SO4 at pH 3.0 by applying 0.18, 0.27 and 0.37 A cm-2. The degradation rate increased by increasing current density, regardless of the anode employed. Greater amounts of ATZ were removed at higher organic load. The pesticide decay always obeyed a pseudo-first-order kinetics. A high degradation efficiency of 97%-99% was obtained by the more powerful AO-BDD process at 0.37 A cm-2. High performance liquid chromatography (HPLC) was used to follow the evolution of major oxidation products by AO-BDD, such as desethyl atrazine, desethyl desisopropyl atrazine and cyanuric acid.<hr/>Resumen: En la actualidad, la creciente contaminación de los efluentes de aguas naturales con herbicidas como la atrazina (ATZ, 2-cloro-4-etilamino-6-isopropilamino-s-triazina) es un problema emergente que no ha recibido atención suficiente. Este trabajo presenta un estudio sobre la degradación ATZ bajo un proceso electroquímico de oxidación avanzada (EAOP) como la oxidación anódica (AO). La degradación de soluciones de 10 y 40 mgL-1 de ATZ en 175 mL se estudió usando Pt o BDD como ánodo. Los ensayos se realizaron con una celda de tanque agitada, usando un electrolito de soporte de Na2SO4 0,050 mM a pH 3,0 aplicando 0,18, 0,27 y 0,37 A cm-2. La tasa de degradación aumentó con el aumento de la densidad de corriente, independientemente del ánodo empleado. Se eliminaron cantidades mayores de ATZ a mayor carga orgánica. La descomposición del pesticida siempre obedeció a una cinética de pseudo primer orden. Se obtuvo una alta eficiencia de degradación de 97% -99% mediante el proceso más potente AO-BDD a 0,37 A cm-2. Se usó cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) para seguir la evolución de los principales productos de oxidación mediante AO-BDD tal como desetil atrazina, desetil desisopropil atrazina y ácido cianúrico. <![CDATA[Modeling of Hg (II) Adsorption onto Ca-bentonite]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200305&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: The presence of mercury in soils, like other heavy metals, is associated with organic matter and minerals. Mercury deposited in soils is mainly in its oxidized form Hg2+. The adsorption of Hg (II) from aqueous solution into Ca-bentonite was studied. Adsorption percentage was determined as a function of shaking time and temperature to study the thermodynamics and kinetics of Hg (II) adsorption on Ca-bentonite, which was simulated using the MINSQ and GAUSSIAN 09 programs.<hr/>Resumen: La presencia de mercurio en los suelos, al igual que otros metales pesados, está asociada con materia orgánica y minerales. El mercurio depositado en los suelos se encuentra principalmente en su forma oxidada Hg2+. En esta investigación se muestra la adsorción de Hg (II) de una solución acuosa en Ca-bentonita, con el fin de estudiar la termodinámica y la cinética de esta adsorción, la cual fue simulada usando los programas MINSQ y GAUSSIAN 09. <![CDATA[Square Wave Anodic Stripping Voltammetry Determination of Arsenic (III) onto Carbon Electrodes by Means of Co-deposition with Silver]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200314&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: In the present study an electrochemical assay for the detection of arsenic (III) by means of square wave anodic stripping voltammetry with co-deposition of silver at screen printed and glassy carbon electrodes is presented. This methodology shows a good behavior in presence of dissolved oxygen with appropriate detection limits to monitoring the water quality according to the guidelines values. The evaluation of most important interfering ions (Cl-, Hg2+, Pb2+ and Cu2+) is also described. The proposed analytical strategy demonstrated to be suitable for decentralized arsenic analysis and can be easily integrated to portable instrumentation commercially available.<hr/>Resumen: En el presente trabajo se plantea el desarrollo de un método electroquímico para la detección de arsénico (III) mediante voltamperometría de redisolución anódica de onda cuadrada con co-deposición de plata sobre electrodos serigráficos de carbono y de carbón vítreo. La metodología mostró un buen comportamiento en presencia de oxígeno disuelto con límites de detección apropiados para monitorizar la calidad del agua conforme a las normas; se describe también la evaluación de las interferencias más importantes (Cl-, Hg2+, Pb2+ y Cu2+). La estrategia analítica propuesta demostró ser una opción viable para la realización de un análisis descentralizado de As, misma que puede ser fácilmente integrada con la instrumentación disponible comercialmente. <![CDATA[Evaluation of the Role of Matrix Matching for LA-ICP-MS Calibration Approaches in Quantitative Elemental Analysis of Tooth Enamel]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200323&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: A mineral apatite -based calibration approach for Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-ICP-MS) was proposed in this work to be used for quantitative multielemental analysis of tooth enamel samples. Tooth enamel is composed mainly of hydroxyapatite therefore natural apatite crystals were expected to fit the matrix. Mineral samples were partially digested and quantitatively analyzed in respect of their bulk, elemental composition by means of ICP-MS/OES. The obtained quantitative data were used to construct the LA-ICP-MS calibration curves based on the apatite crystals for the selected 32 elements. The correlation coefficient values were calculated for each element and varied from none correlation for the most heterogeneous element (Al) to the value above 0.99 (U, REE, etc.), while calibration curve based on 3 selected mineral samples was applied. The usefulness of the proposed calibration approach was evaluated during investigations of elemental composition of tooth enamel and reference materials (NIST 1400, NIST 1486) leading to the promising results.<hr/>Resumen: En este trabajo, se presenta un nuevo procedimiento de calibración para la cuantificación multi-elemental en esmalte de dientes por ablación láser y espectrometría de masas con ionización en plasma acoplado inductivamente (LA-ICP-MS); basado en el uso de apatitas minerales. Debido a que el esmalte dental está compuesto principalmente por hidroxiapatitas, para simular composición de muestra en la etapa de calibración, se utilizaron cristales de apatitas naturales. Estos minerales fueron parcialmente digeridos, determinando en cada uno de ellos la concentración de 32 elementos por espectrometría de emisión atómica con excitación en ICP (ICP-OES). Los resultados obtenidos para tres diferentes minerales se utilizaron para construir las curvas de calibración en el método LA-ICP-MS; obteniéndose los valores del coeficiente de correlación desde totalmente insatisfactorio para el elemento más heterogéneo (Al) hasta el valor superior a 0.99 para tierras raras (U, REE, etc.). La utilidad del procedimiento de calibración propuesto se demostró mediante el análisis de dos materiales de referencia certificados (NIST 1400, NIST 1486). Finalmente, se llevó a cabo la determinación de la composición elemental del esmalte dental, arrojando resultados prometedores. <![CDATA[Single point calibration for quantitative speciation of selenomethionine in yeast <em>Saccharomyces cerevisiae</em> by <em>HPLC-ICP-MS</em>: using reliable, traceable and comparable measurements]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200334&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: The production of selenium and selenomethionine certified reference material in yeast (Saccharomyces cerevisiae) and certification studies for its homogeneity, stability and characterization, have been accomplished before in our laboratory. Based on such results and experience of our laboratory in Metrology and according to literature, we discuss here the advantages and limitations of the calibration by “single point” as an alternative method to the classical calibration curve. The method traceability to the SI is checked in order to secure a robust determination. As the model analyte the mass fraction of the Se species selenomethionine is measured and compared in yeast samples. Results showed that a good agreement was obtained by both methods (the reference one of the calibration curve and “single point calibration”). This simple approach can be used for routine control of selenomethionine in commercial supplements of yeast samples, but the work carried out demonstrated its potential for the general routine quantitative analysis of the possible and important selenium species in other Se-enriched supplements commercialised in Latin America (i.e. mushrooms, garlic etc).<hr/>Resumen: La producción de material de referencia certificado de selenio y selenometionina en levadura (Saccharomyces cerevisiae) y los correspondientes estudios de certificación de homogeneidad, estabilidad y caracterización, se han llevado a cabo con anterioridad en nuestro laboratorio. Basándonos en los resultados y la experiencia de nuestro laboratorio en Metrología y según la bibliografía, discutimos aquí las ventajas y limitaciones de la calibración de “un punto” como un método alternativo a la curva de calibración clásica. Se verificó la trazabilidad del método al SI para asegurar una determinación robusta. Como analito modelo, se determina la especie de selenio, seleniometionina, presente en muestras de levadura. Los resultados obtenidos por ambos métodos (curva de calibración y la calibración de “un punto”) muestran una buena concordancia. Esta aproximación simple demostró su utilidad para el control rutinario de selenometionina en suplementos comerciales de levadura y su potencial para el análisis cuantitativo rutinario general de las otras importantes especies de selenio de interés en otros suplementos enriquecidos en Se comercializados en Latinoamérica (es decir, champiñones, ajo, etc.) <![CDATA[Evaluation of Polydimethylsiloxane-Phenylsiloxane as a Coating for Stir Bar Sorptive Extraction]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200348&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: Analytical pretreatment has become environmental-friendly because of material science assistance. In stir bar sorptive extraction (SBSE), a coating is typically used to isolate and preconcentrate organic compounds in aqueous samples. Here, a translucent coating based on polydimethylsiloxane and phenyltriethoxysilane was prepared by a sol-gel method. Characterization tests showed that the coating was homogeneous, relatively polar, and both thermally (&lt; 400 °C) and chemically stable. Coated stir bars were evaluated in the SBSE experiments. Benzene derivatives were successfully extracted/preconcentrated from aqueous solutions and environmental waters. Furanic derivatives and antibiotics were moderately extracted from water, but they were extracted from isooctane.<hr/>Resumen: La ciencia materiales ha contribuido a que la etapa del pretratamiento analítico sea amigable al medio ambiente. En la extracción por sorción en barras de agitación (SBSE) se utiliza un recubrimiento para aislar y preconcentrar compuestos orgánicos de muestras acuosas. En este trabajo se preparó por sol-gel un recubrimiento translúcido basado en polidimetilsiloxano y feniltrietoxisilano. Las pruebas de caracterización mostraron que el recubrimiento fue homogéneo, relativamente polar, térmica (&lt; 400 °C) y químicamente estable. Se realizaron experimentos de extracción por SBSE para evaluar el recubrimiento. Los derivados del benceno se extrajeron y preconcentraron exitosamente de las soluciones acuosas y de muestras de agua. Los derivados furánicos y los antibióticos se extrajeron moderadamente del agua y del isooctano. <![CDATA[Molecular Modeling and Chiral Separation of Benzodiazepines by Capillary Electrophoresis Using Highly Sulfated Cyclodextrins]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200358&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: A capillary electrophoretic method for the chiral separation of the 3-chiral-1,4-benzodiazepines was developed. Enantiomeric resolution of oxazepam, lorazepam, temazepam, and lormetazepam was achieved using sulfated cyclodextrins (CD's) as chiral selectors. A 3-levels, 4-factors fractional factorial (34-2) design was applied to test 3 different CD's: heptakis-6-sulfato-β-cyclodextrin (HSβCD), heptakis-(2,3-diacetyl-6-sulfato)-β-cyclodextrin (HDASβCD), and heptakis-(2,3-dimethyl-6-sulfato)-β-cyclodextrin (HDMSβCD). The CD type, its concentration, the pH of the electrolyte, and % organic modifier were tested as the factors in the experimental design. The highest resolution values were obtained using a 20 mM borate buffer, pH 9.0 with the addition of 5 % HSβCD and 15 % methanol as an organic modifier. At these separation conditions, the equilibrium constants of the benzodiazepine-HSβCD complex formation were calculated. A theoretical study of the interaction benzodiazepine-HSβCD complex using semiempirical calculations is postulated.<hr/>Resumen: Se desarrolló un método para la separación quiral de las 3-quiral-1,4-benzodiazepinas por electroforesis capilar. La resolución enantiomérica de oxazepam, lorazepam, temazepam y lormetazepam se logró utilizando ciclodextrinas sulfatadas (CD's) como selectores quirales. Se aplicó un diseño factorial fraccionado de 3 niveles y 4 factores (34-2) para evaluar 3 CD diferentes: heptakis-6-sulfato-β-ciclodextrina (HSβCD), heptakis-(2,3-diacetil-6-sulfato)-β-ciclodextrina (HDASβCD), y heptakis- (2,3-dimetil-6-sulfato)-β-ciclodextrina (HDMSβCD). El tipo de CD, su concentración, el pH del electrolito y el % de modificador orgánico se probaron como los factores en el diseño experimental. Los valores de resolución más altos se obtuvieron usando un buffer de boratos 20 mM, pH 9,0 con la adición de 5% de HSβCD y 15% de metanol como modificador orgánico. A estas condiciones de separación, se calcularon las constantes de equilibrio de la formación del complejo de benzodiazepina-HSβCD. Se postula un estudio teórico de la interacción del complejo benzodiazepina-HSβCD mediante cálculos semiempíricos. <![CDATA[Hard Cap Espresso Machine Extraction of Polyphenolic Compounds from Pulses]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2018000200371&lng=en&nrm=iso&tlng=en Abstract: A hard cap espresso machine was employed for the extraction of polyphenolic compounds from food samples as dry legumes and pulses. 100 mg of ground dry sample was mixed with a dispersing agent and placed in a refillable stainless steel capsule with a borosilicate filter. A complete polyphenol extraction was achieved by using 150 mL ethanol 50 % (v/v) in water and determined by Folin-Ciocalteu spectrophotometric method. The method provided a limit of detection of 0.4 mg g-1. The whole extraction procedure was achieved in less than one minute using the mild extraction conditions of 72°C and 19 bars given by the domestic machine. Fifteen varieties of food samples (3 lentils, 6 beans, 5 chickpeas, and 1 sorghum) were purchased in Spanish and Tunisian markets and analyzed by the proposed procedure. Obtained results were compared with those found by a reference extraction method based on ultrasound-assisted extraction, being statistically comparable. The content of polyphenolic compounds in the analyzed commercial samples varied from 4.6 to 5.5 mg g-1 for lentils, from 3.4 to 5.8 mg g-1 for beans, from 2.2 to 3.5 mg g-1 for chickpeas, and 3.0 mg g-1 for sorghum.<hr/>Resumen: En este estudio se evalúa el empleo de una cafetera expreso para la extracción de polifenoles en legumbres. La muestra (100 mg) triturada y seca se mezcla con un agente dispersante en el interior de una capsula de acero inoxidable reutilizable junto con un filtro de borosilicato. La extracción cuantitativa de los polifenoles de la muestra se consigue con 150 mL de etanol al 50 % (v/v) en agua, realizando la determinación por el método espectrofotométrico de Folin-Ciocalteu, obteniendo un límite de detección de 0.4 mg g-1. La extracción se realiza en menos de un minuto en las condiciones suaves de 72°C y 19 bares, proporcionadas por la cafetera. En este estudio 15 muestras de legumbres (3 lentejas, 6 judías, 5 garbanzos, y 1 sorgo) se adquirieron en mercado locales de España y Túnez, y se analizaron por el procedimiento propuesto, comparando los resultados obtenidos con un método de referencia basado en la extracción asistida por ultrasonidos, siendo estadísticamente comparables. El contenido total de polifenoles en las muestras analizadas varió entre de 4.6 a 5.5 mg g-1 para lentejas, de 3.4 a 5.7 mg g-1 para judías, de 2.2 a 3.5 mg g-1 para garbanzos, y 3.0 mg g-1 para sorgo.