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ilustraciones, fotografías, diagramas El perfilamiento de drogas mediante la proporción de señales cromatográficas ha sido ampliamente estudiado con drogas de origen natural como la cocaína y heroína, en estos casos el principal objetivo es poder encontrar una correlación o agrupamientos estadísticos como prueba orientativa frente a la producción ilícita. A diferencia de algunos de estos estudios donde se escogen los principales compuestos psicoactivos y adulterantes como objetivo de comparabilidad, a fin de identificar tendencias de producción asociadas a origen o método de producción a partir del agrupamiento de drogas y sus precursores. En el presente estudio se analizaron 143 muestras obtenidas de incautaciones de Drogas Sintéticas (DS) y Nuevas Sustancias Psicoactivas (NSP) durante el año 2021, detectando 32 compuestos mediante GC/MS; 17 de ellos a través de un método de segundo nivel utilizando HPLC/QTOF; adicionalmente, se cuantificó ketamina y 3,4-metilendioximetanfetamina (MDMA) por GC/FID, los dos compuestos con mayor número de detecciones por GC/MS, verificando la relación entre proporción de áreas con la proporción cuantitativa de los mismos. Posteriormente con la información obtenida se aplicó quimiometría; Análisis de Componentes Principales (PCA) y Análisis de Conglomerados Jerárquicos o Clouster (HCA), se determinaron tres posibles rutas de síntesis de diferentes DS y NSP, por agrupamiento de compuestos de estructuras análogas identificando el compuesto psicoactivo y precursores: (1) ketamina y 1-[(2-clorofenil) (metilimino) metil] ciclopentanol; (2) MDMA y 3,4 metilendioxifenil-2-propanona y (3) metanfetamina y pseudoefedrina. (Texto tomado de la fuente) Drug profiling through the proportion of chromatographic signals has been widely studied with drugs of natural origin such as cocaine and heroin. In these cases, the main objective is to be able to find a correlation or statistical groupings as a guide against illicit production. Unlike some of these studies where the main psychoactive and adulterant compounds are chosen as the comparability objective, in order to identify production trends associated with origin or production method from the grouping of drugs and their precursors. In the present study, 143 samples obtained from seizures of Synthetic Drugs (DS) and New Psychoactive Substances (NPS) were analyzed during the year 2021, detecting 32 compounds by GC/MS; 17 of them through a second level method using HPLC/QTOF; Additionally, ketamine and 3,4-methylenedioxymethamphetamine (MDMA) were quantified by GC/FID, the two compounds with the highest number of detections by GC/MS, verifying the relationship between the proportion of areas with their quantitative proportion. Subsequently, with the information obtained, chemometry was applied; Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA), three possible synthesis routes of different DS and NSP were determined, by grouping compounds with similar structures, identifying the psychoactive compound and precursors: (1) ketamine and 1-[(2-chlorophenyl)(methylimino)methyl]cyclopentanol; (2) MDMA and 3,4-methylenedioxyphenyl-2-propanone and (3) methamphetamine and pseudoephedrine. Maestría Magister en Ciencias - Química Química forense

ilustraciones, gráficas La industria cosmética y de fragancias emplean análisis sensoriales e instrumentales para declarar la conformidad de un producto o para describirlo sensorialmente. En esta industria, el análisis sensorial es una herramienta indispensable para la toma de decisiones. Este análisis constituye una ciencia multidisciplinaria en la cual intervienen diferentes áreas del conocimiento como lo es la química, la física, la matemática, la estadística, entre otras. La finalidad del análisis sensorial es poder traducir las percepciones evocadas por los productos a través del uso de los sentidos. Por otra parte, el análisis sensorial requiere de panelistas, de instalaciones adecuadas, de procesos de evaluación establecidos, de recurso humano capacitado, entre otras. El alto número de variables hace que definir el perfil sensorial de una fragancia sea costoso en términos de tiempo, dinero y recursos humanos. Entonces, se hace necesario reducir, reemplazar o refinar el análisis sensorial de fragancias, mediante el uso de técnicas instrumentales que faciliten la predicción del perfil sensorial de una fragancia. Para lograr este objetivo, se eligieron diez fragancias de la familia FLORAL del portafolio activo de SYMRISE Ltda. y se evaluaron sensorialmente por un panel entrenado. Después se aplicó análisis estadístico a los datos obtenidos por el panel sensorial con el fin de corroborar normalidad y eliminación de datos atípicos. Adicionalmente, se compararon las diferencias entre las medias de los datos sensoriales usando el análisis de varianzas (ANOVA); el cual comprobó la diferencia estadística entre las notas sensoriales y las evaluaciones de los panelistas. El análisis instrumental se realizó por Cromatografía de Gases acoplada a Espectrometría de Masas (GC-MS) para identificar los compuestos orgánicos volátiles presentes en la formulación de cada fragancia. Con los datos sensoriales e instrumentales, se construyó una matriz de correlación con el fin de realizar análisis multivariado y predecir el perfil sensorial de una fragancia. El análisis multivariado estableció relaciones entre las fragancias y las notas sensoriales, pero no mostró una correlación directa entre las variables sensoriales e instrumentales. Así, con el fin de mejorar la interpretación de los datos se complementó el análisis instrumental mediante Cromatografía de Gases acoplada a Olfatometria (GC-O) para la detección e identificación de compuestos olfativamente activos en cada fragancia. El análisis de GC-O identificó compuestos volátiles particulares para cada fragancia, corroborando el hecho que cada fragancia es única sensorialmente. Debido a que los compuestos olfativamente activos identificados por GC-O no fueron comunes entre las fragancias de estudio, no fue posible correlacionar los datos. Sin embargo, estos resultados no pueden emplearse para generar una nueva matriz de correlación sensorial e instrumental en un análisis multivariado. Otro aspecto importante es el hecho que las notas sensoriales de los compuestos olfativamente activos identificados por GC-O no tiene correlación directa con los perfiles sensoriales de cada fragancia. Esto se debe a que los compuestos químicos por sí solos no definen el perfil sensorial de la fragancia. Por el contrario, las mezclas definidas de algunos de estos compuestos podrían ser quienes definen los perfiles sensoriales específicos de cada fragancia. A pesar de que el análisis por GC-O no predice el comportamiento sensorial, podría utilizarse para declarar la conformidad en el área de control de calidad mediante el uso de estos compuestos olfativamente activos como marcadores sensoriales. (Texto tomado de la fuente) The cosmetic and fragrances industry employs sensory and instrumental analysis to declare the product conformity or obtain its sensory description. In this industry, sensory analysis is a mandatory tool for decision-making. This analysis embraces multidisciplinary sciences such as chemistry, mathematics, statistics, and specialized software. The sensory analysis aims to associate the perceptions given by-products through the senses. Also, the sensory analysis requires panelists, appropriate equipment, established assays processes, and trained human resource, among others. Therefore, obtaining one fragrance's sensory profile is expensive in terms of time, money, and human resources. Then, it is necessary to reduce, replace, and refine fragrances sensory analysis, using instrumental techniques that facilitate the prediction of fragrances sensory profiles. Thus, ten fragrances of the FLORAL family from SYMRISE Ltda. were chosen and evaluated by trained panelists. After that, the data obtained were processed by statistical analysis to validate normal distribution behavior and outliers. In addition, Analysis of Variance (ANOVA) was applied to calculate the mean statistical significance between sensory descriptors and the panelist results. Gas Chromatography analysis coupled with Mass Spectrometry (GC-MS) identifies common chemical compounds in fragrance formulations. Multivariate analysis was applied to predict sensory profiles by combining sensory and instrumental results. The multivariate analysis correlated the primary sensory descriptors and the fragrances. However, it does not achieve a direct relationship between instrumental data and the analysis. Gas Chromatography - Olfactometry analysis (GC-O) allowed us to identify active compounds in each fragrance. GC-O analysis identified unique compounds in most fragrance formulations. That indicated that each fragrance is unique in sensory terms. No correlation between sensory and GC-O data was found due to afore. Then multivariate analysis could not be done to correlate GC-O and sensory analysis. That is attributed to the high variability and differentiation of studied fragrances based on all employed fragrances belonging to the FLORAL family. Another fact is that sensory descriptors of the identified chemical compounds by GC-O do not directly correlate with the sensory profile. The reason is that lonely chemical compounds do not describe the fragrance's sensory profile. Contrary, defined blends of some of those chemical compounds could define the sensory profile of fragrances. Although GC-O analysis does not predict sensorial behavior, this could be used to declare the conformity in the control area, using active compounds as sensorial markers. Maestría Magíster en Ciencias - Química Grupo de investigación Metrología Química LEA

Ora-pro-nobis has its center of origin in tropical America. It is found in Brazil, from the Northeast to Rio Grande do Sul. The plant belongs to the Cactaceae family, Pereskia genus. Its leaves and fruits contain bioactive compounds that may have expectorant properties and can be used to alleviate inflammatory processes in traditional medicine. Despite its richness, the plant is still little used by the general population and the food and pharmaceutical industries. Some extraction methods are used to obtain bioactive compounds from crude plant extracts, such as maceration, supercritical fluid, and ultrasound-assisted extraction, which have stood out for meeting the principles of green chemistry. The chemical characterization of the extracts obtained through chromatographic analysis by GC-MS/MS and LC-MS/MS proves to be extremely effective, as it allows quantifying the various chemical species present in the extract, making it possible to evaluate and compare the results generated in each chosen extraction condition. The objective of this research is to conduct a review study about the Pereskia aculeata Miller plant. To this end, an exploratory study was carried out, by means of theoretical surveys through Science direct, Capes, Scielo and Pubmed databases. Extracting from plants using different methods is an important step for the industry, ensuring improvement in the quality of products, especially in the food and pharmaceutical sectors. In this sense, no comparative study was found in the literature employing different extraction methods for ora-pro-nobis in the sense of identifying the best method, one with better yield and greater amount of bioactive compounds. The search for different extraction strategies integrated with processes and products that can extract intelligently, minimizing waste, shows an innovative potential in future research. La ora-pro-nóbis tiene su origen en la América tropical. Se encuentra en Brasil desde el noreste hasta Rio Grande do Sul. La planta pertenece a la familia Cactaceae, al género Pereskia. Sus hojas y frutos contienen compuestos bioactivos que pueden tener propiedades expectorantes y pueden usarse para mitigar procesos inflamatorios en la medicina tradicional. A pesar de su riqueza, la planta todavía es poco utilizada por la población en general y las industrias alimentaria y farmacéutica. Se utilizan algunos métodos de extracción para obtener compuestos bioactivos a partir del extracto crudo de plantas, como la maceración, el fluido supercrítico y la extracción asistida por ultrasonidos que se han destacado por cumplir con los principios de la química verde. La caracterización química de los extractos obtenidos mediante análisis cromatográfico por CG-MS / MS y LC-MS / MS resulta sumamente eficaz, ya que permite la cuantificación de las distintas especies químicas presentes en el extracto, permitiendo la evaluación y comparación de los resultados generados en cada condición de extracción elegida. El objetivo de este trabajo es realizar un estudio de revisión sobre la planta Pereskia aculeata Miller. Para ello, se realizó un estudio exploratorio, a través de un relevamiento teórico en la base de datos Science direct, Capes, Scielo, Pubmed. Se concluye que la extracción de plantas por diferentes métodos es un paso importante en las industrias, asegurando la mejora en la calidad de los productos, así como no existe un estudio comparativo de diferentes métodos de extracción de ora-pro-nóbis, identificando un mejor método con óptimas Producir. La búsqueda de diferentes estrategias de extracción, que se integren con procesos y productos que puedan extraer de manera inteligente, minimizando los residuos, demuestra un potencial innovador en futuras investigaciones. A ora-pro-nóbis tem o seu centro de origem a América tropical. Encontra-se no Brasil desde o Nordeste até o Rio grande do Sul. A planta pertence à família Cactaceae, ao gênero Pereskia. Suas folhas e frutos contem compostos bioativos que podem apresentar propriedades expectorantes e podem ser utilizados no abrandamento de processos inflamatórios na medicina tradicional. Apesar de sua riqueza, a planta ainda é pouco utilizada pela população geral e indústrias alimentícia e farmacêutica. Alguns métodos de extração são utilizados para obter compostos bioatvos do extrato bruto de plantas, tais como, maceração, fluído supercrítico e extração assistida por ultrassom que têm se destacado por atenderem aos princípios da química verde. A caracterização química dos extratos obtidos através da análise cromatográfica por CG-MS/MS e LC-MS/MS prova-se extremamente eficaz, pois, possibilita a quantificação das variadas espécies químicas presente no extrato, permitindo avaliar e comparar os resultados gerados em cada condição de extração escolhida. O objetivo deste trabalho é realizar um estudo de revisão acerca da planta Pereskia aculeata Miller. Para isto, foi realizado um estudo exploratório, por meio de levantamento teóricos em base de dados Science direct, Capes, Scielo, Pubmed. Realizar a extração de plantas por diferentes métodos, é um passo importante para a indústria, assegurando melhoria na qualidade de produtos, principalmente no setor alimentício e farmacêutico. Neste sentido, não foi encontrado na literatura estudo comparativo de diferentes métodos de extração da ora-pro-nóbis, identificando melhor método, com melhor rendimento e maior quantidade de compostos biotivos. A busca de estratégia de extrações diferentes, que estejam integradas a processos e produtos que consigam extrair de forma inteligente, minimizando desperdícios, demonstra um potencial inovador em pesquisas futuras.

This research work used Musa paradisiaca (banana) peels as a natural solvent, assorted with the precursor AgNO3 (10 mM) to perform the green synthesis of silver nanoparticles. The phytochemical components present in the Musa paradisiaca peel extracts were determined by gas chromatography coupled to a mass spectrometer (GC-MS), and it was possible to identify the compounds: 1.2 Ethanediol (60.0261 %) and 2.3 Butanediol (11.2 %); these -diols represent a highly reducing agent for metals, since they act as a solvent for the metal precursor behaving as a reducing agent, and facilitating the formation of nanoparticles. Likewise, the synthesized silver nanoparticles were subjected to a washing and drying treatment to be subsequently characterized by means of UV-Vis and XRD techniques, resulting in a wavelength of 411 nm, which is characteristic of these metallic nanoparticles, and achieving the identification of the face-centered cubic structure (fcc) of the metallic silver, with an average particle size of 21.8 nm according to the Debye-Scherrer equation. RESUMEN Este trabajo de investigación utilizó las cáscaras de Musa paradisiaca (banana) como un solvente natural, el cual fue puesto en contacto con el precursor AgNO3 (10 mM) para realizar la síntesis verde de nanopartículas de plata. Los componentes fitoquímicos presentes en los extractos de la cáscara de Musa Paradisiaca se determinaron por cromatografía de gases acoplada a un espectrómetro de masas (GC-MS), y se lograron identificar los compuestos: 1,2 Etanodiol (60,0261 %) y 2,3 Butanodiol (11,2 %); estos -dioles representan un agente altamente reductor para metales, ya que actúan como solvente para el precursor metálico comportándose como agente reductor, y facilitando la formación de nanopartículas. Asimismo, las nanopartículas de plata sintetizadas se sometieron a un tratamiento de lavado y secado para ser posteriormente caracterizadas mediante las técnicas UV-Vis y DRX, dando como resultado una longitud de onda de 411 nm, la cual es característica de estas nanopartículas metálicas, y logrando identificar la estructura cúbica centrada en las caras (fcc) de la plata metálica, con un tamaño promedio de partícula de 21,8 nm de acuerdo con la ecuación de Debye-Scherrer.

La infección en el entorno hospitalario es a día de hoy uno de los mayores desafíos en el ámbito sanitario. La elevada incidencia a nivel mundial en la aparición de estas infecciones incrementa la tasa de morbimortalidad y el gasto sanitario, y es considerado un problema de salud pública. Las infecciones tanto en pacientes críticos como oncohematológicos trasplantados presentan una incidencia elevada y se asocian a un incremento en la tasa de mortalidad hospitalaria. El tratamiento de estas infecciones se basa en el uso racional de antimicrobianos como antibacterianos y antifúngicos capaces de eliminar al patógeno. Las pautas empleadas para la dosificación de antimicrobianos en este tipo de pacientes pueden no ser adecuadas, ya que éstas derivan de estudios realizados con sujetos sanos con características diferentes a las de los pacientes a tratar. Esto puede dar lugar a concentraciones inadecuadas de fármaco en el organismo, con consecuencias no deseadas. La optimización de estas terapias mediante la individualización posológica es un objetivo en el tratamiento de estas infecciones. Así, la implementación de programas para la monitorización de antimicrobianos y su estudio farmacocinético ha demostrado ser efectiva en este tipo de pacientes. Para conseguir este objetivo, existen guías publicadas por parte de diferentes sociedades científicas que recomiendan el empleo de métodos validados basados en cromatografía de líquidos de alta resolución que sean capaces de dar un resultado analítico con rapidez para ser útiles en el ámbito asistencial (~24 h desde la extracción de la muestra hasta la notificación de los resultados analíticos). El objetivo general de esta Tesis Doctoral es el desarrollo, puesta a punto y validación de métodos cromatográficos ajustados a propósito para la monitorización de antimicrobianos de interés en muestras de plasma de pacientes tratados en el Hospital Clínico Universitario de Valencia. Los antimicrobianos monitorizados incluyen antibacterianos (meropenem, piperacilina, ceftolozano combinado con tazobactam y amikacina) y antifúngicos (voriconazol, caspofungina y anidulafungina). Se realizó una validación completa de las características analíticas de cada uno de los métodos desarrollados siguiendo las recomendaciones descritas en la guía publicada por la Agencia Europea del Medicamento. Los métodos cromatográficos desarrollados y validados en la presente Tesis Doctoral se emplearon en la monitorización clínica de pacientes bajo tratamiento antimicrobiano, así como en el estudio del perfil farmacocinético de ciertos antimicrobianos en pacientes sometidos a técnicas de depuración extracorpórea.

292 p. Como consecuencia de los cambios climáticos ocurridos durante las últimas décadas se prevé una intensificación de las temperaturas y de los periodos de sequía en muchas regiones vitivinícolas, donde Vitis vinífera esta sufriendo desajustes en sus ciclos reproductivo y vegetativo, así como en su fisiológica y metabolismo llegando a un debilitamiento del rendimiento y la calidad de los frutos producidos. Por este motivo, la zona vitivinícola de La Rioja requiere el emplear de nuevas técnicas agrícolas más respetuosas con el medio ambiente que mejoren la tolerancia de las plantas a estas condiciones adversas. En este contexto, el uso de bioestimulantes para minimizar los impactos del estrés hídrico puede ser una técnica prometedora, pero su mecanismo de acción es todavía desconocido en muchos casos.En esta tesis se estudió el mecanismo de acción de determinados bioestimulantes mediante el estudio de cambios morfo-fisiológicos, bioquímicos, y de producción que inducen en una plantación de Vitis vinífera (var. Tempranillo) poco productiva debido al escenario del cambio climático ubicada en La Rioja, y se comparó con un estudio llevado a cabo en la planta modelo Arabidopsis thaliana cultivada bajo déficit hídrico en condiciones controladas.En Vitis vinifera se desarrolló un plan de campo experimental definido por la aplicación foliar de tres productos bioestimulantes comerciales, basados en extractos de algas marinas y aminoácidos vegetales para determinar su mecanismo de acción a través de su perfil fisiológico y bioquímico. Se cuantificaron metabolitos como carbohidratos, ácidos orgánicos y aminoácidos en diferentes tejidos vegetales a través de cromatografía liquida de alto rendimiento (HPLC) acoplada a diferentes detectores para obtener la mayor sensibilidad y la menor incertidumbre en la medida.Igualmente, en Arabidopsis tratadas con los mismo bioestimulantes se llevó a cabo un fenotipado de alto rendimiento de rasgos múltiples (MTHTSM) y estudio metabólico para evaluar la traducción biológica entre ambas plantas cultivadas en condiciones de déficit hídrico.

Colombia has experienced in recent years a strong growth in the production and export of agri-food products. The country harvests a wide variety of agricultural products as a result of its privileged geographic location, climatic conditions, thermal floors and hydrographic basins. Colombia is unique for the food that it grows and produces for exportation around the world. Agriculture has an important role in the Colombian economy. It is indeed the second generator of direct and indirect jobs and, for this reason, an increasing number of farmers know that they need to develop strategies to make their crops more productive and competitive in the global markets to meet the current worldwide demand. In this sense, the use of pesticides in modern agriculture is still high due to the advantages it brings in terms of quality and quantity of products. However, the intensive use of pesticides has awoken a special concern due to the risks and effects that they are causing to human life with its consumption and exposure, especially, when the most vulnerable population of the society is at risk. The presence of pesticide residues in food matrices is of great interest nowadays, since it is important to ensure their safe consumption. In particular, it is necessary to identify and quantify pesticide residues, being a challenge for researchers to find and to suitably validate analytical methods that encompass different classes of analytes and agri-food matrices in a single analysis. At the same time, the extraction capacity of such methods should be efficient enough to comply with quantification at trace levels as indicated by current legislation, which is increasing its restrictions. In this sense, the QuEChERS method is one of the procedures most widely applied nowadays as a pesticide multiresidue method in food products. QuEChERS offers clear advantages for the obtaining of precise results, high recoveries, a simple and rapid treatment, reduced use of solvents and reagents, and requires the use of few laboratory materials and space to carry out sample preparation. It is also possible to treat several samples at a time, which increases its throughput. The method uses different reagents that have several purposes: reducing the water content of the extracts, facilitating the analysis of analytes sensitive to alkaline pH, promoting the effective extraction of the analytes to the organic phase, eliminating matrix components (pigments, lipids, sugars, etc.) that interfere/difficult the analysis and preserving the correct performance chromatographic and mass spectrometry systems. With all the above considerations, the main objective of this PhD Thesis is to develop, validate, and apply “classical” and new versions of the QuEChERS method using GC-MS/MS for the determination of a wide range of pesticides residues in agri-food products of Colombia, especially, in minor tropical fruits, since they have hardly been applied to many of them. The AOAC 2007.01 and QuEChERS versions of ammonium formate provided better performance in terms of lower coextraction materials, matrix effects, extraction efficiency and precision than the original and CEN 15662 methods. In particular, the application of the CEN 15662 version. Ammonium formate is clearly advantageous from different points of view (it does not contaminate the detection system and increases the ionization of analytes) and should be studied and applied properly, whenever possible. The application of the developed methodologies were applied to the analysis of 77 real samples. These data indicate that, regarding the selected pesticides, their consumption is safe, although there are still other pesticides that could be analyzed, in particular the non-volatile ones, for which LC-MS / MS is required.

La presente tesis titulada “Formación, reacción y acumulación de acetaldehídos y aldehídos de Strecker durante la oxidación del vino” consta de 7 capítulos. Capítulo I: La primera tarea desarrollada en la tesis fue la obtención de un método de oxidación a temperatura ambiente, que permitiera caracterizar la cinética de consumo de oxígeno de vinos de manera muy exacta y precisa. Una de las principales ventajas introducidas por esta metodología es la posibilidad de aportar altas dosis de oxígeno, obteniéndose por ello y por primera vez, la categorización completa de la cinética de consumo de oxígeno que se ha descrito con 6 etapas o velocidades. Los modelos que relacionan la cinética y la composición inicial de 8 vinos tintos españoles revelan que el acetaldehído total, los metales (Cu, Fe y Mn), el sulfuroso libre y la absorbancia a 520 y 620 nm parecen definir estas velocidades. Capítulo II: El método de oxidación permite alcanzar por primera vez la formación de aldehídos “de novo”; ya que se aportó oxígeno suficiente para desulfitar la muestra más una dosis destinada a la formación. En todos los casos la concentración de acetaldehído y aldehídos de Strecker aumentaron. Asumiendo que el principal producto de la oxidación es el acetaldehído, se ha estimado la concentración de acetaldehído teóricamente formada que, en comparación con la cantidad acumulada experimental ha permitido obtener la concentración de acetaldehído teórico consumido – éste valor alcanzó los 46 mg/L en vinos jóvenes-. Se hipotetiza que esa concentración de acetaldehído es consumida por los polifenoles durante la oxidación, y a esos polifenoles reactivos con aldehídos los denominamos (ARPs). Los modelos que relacionan la acumulación (o acetaldehído sin reaccionar) con la composición inicial de los vinos tintos predicen que los ARPs serán principalmente antocianos y taninos pequeños. Los modelos obtenidos para los aldehídos de Strecker parecen confirmar la existencia de ARPs y sugieren que la vía prioritaria de formación de aldehídos es la degradación de Strecker a partir de sus aminoácidos precursores, y que el diacetilo (α- dicarbonilo) podría ser un precursor específico del fenilacetaldehído. Capítulo III: Con el objetivo de encontrar un método de oxidación más rápido, se incrementa la temperatura de oxidación hasta los 45 °C. La cinética de consumo de oxígeno a 45 °C es más rápida que a temperatura ambiente. Aunque con el método acelerado de oxidación se obtienen escasamente 3 velocidades, es posible obtener la mayoría de los tramos cinéticos modelizando con respecto medidas oxígeno disuelto a 45 °C. En cuanto a la acumulación de acetaldehído y aldehídos de Strecker, la concentración de 2-metilbutiraldehído, 3- metilbutiraldehído, metional y en menor medida isobutiraldehído acumulado a 45 °C son muy similares y están correlacionados con la cantidad acumulada a temperatura ambiente. Sin embargo, para el fenilacetaldehído y acetaldehído los patrones de acumulación se ven muy afectados por la temperatura de incubación. Según los modelos, la temperatura de oxidación influye en los dos procesos que afectan a la acumulación de aldehídos: formación de quinonas (α- dicarbonilo) y la reacción de los aldehídos con los antocianos (ARPs). La existencia de los ARPs comienza a estar cuestionada ya que experimentos independientes donde se dopan aldehídos de Strecker, la estabilidad de los mismos parece ser independiente a la composición polifenólica de los vinos.Capítulo IV: En este capítulo se comprueba que el diacetilo no es particularmente reactivo en la degradación de Strecker y que no es un precursor específico del fenilacetaldehído. Además, queda demostrado que la acumulación de aldehídos de Strecker depende más del pH y el tiempo de oxidación que de la composición polifenólica del vino.Capítulo V: Aunque se han probado varias estrategias en el desarrollo del método de ARPs, no sido posible obtener un índice que lo defina. El principal motivo es que la reactividad del acetaldehído de un vino es muy limitada y errática como para explicar el escaso acetaldehído acumulado durante la oxidación. El papel consumidor de acetaldehído atribuido a antocianos y taninos pequeños necesita ser reinterpretado dentro del ciclo de oxidación. Capítulo VI: El consumo de acetaldehído en extractos de polifenoles extraídos de uvas (FFAs) en condiciones anóxicas es dependiente de la concentración de dopado e independiente de la composición química de las mismas. La FFA más reactiva ha consumido acetaldehído a una ratio de 0,9 mg/L/día. La cinética de consumo de acetaldehído es rápida y se va relenteciendo con el tiempo. Esta pérdida de reactividad podría ser debida a la formación de complejos (acetaldehído-polifenol), éstos complejos “intermedios” serían lo suficientemente estables como para evitar el acetaldehído esté disponible para reaccionar irreversiblemente con el material polifenólico; y lo suficientemente lábiles como para romperse en el método de determinación con DNPH y obtenerse señal analítica. Para poder confirmar esta hipótesis sería necesario determinar el acetaldehído libre. En vinos, el consumo de acetaldehído es lento alcanzando una velocidad de 0,2 mg/L/día. La velocidad de consumo de acetaldehído se ha conseguido modelizar en función de la concentración de acetaldehído inicial, pH y edad del vino. En vinos el consumo de acetaldehído sigue una reacción de pseudo primer orden. Durante los procesos de oxidación donde el acetaldehído se puede acumular, el consumo de acetaldehído sigue siendo lento, homogéneo y prácticamente independiente de la composición polifenólica. La velocidad media de consumo es de 0,43mg/L/día. En los casos más extremos -donde hay más acetaldehído en exceso de partida-, la velocidad de consumo puede alcanzar 0,79 mg/L/día.Capítulo VI:En el último capítulo se ha demostrado que el principal destino del agua oxigenada formada en la oxidación no es la formación de acetaldehído. Los resultados sugieren que hasta un 30 % del H2O2 se emplea en oxidar otros compuestos mayoritarios del vino, un buen ejemplo serían los polifenoles. Esto explicaría por qué en los modelos donde se explicaba la acumulación de acetaldehído, los antocianos y taninos aparecieran con coeficientes negativos; ya que estos compuestos mayoritarios en lugar de consumir acetaldehído, se estarían oxidando inhibiendo por tanto la formación de este aldehído.

[SPA] Esta tesis doctoral se presenta bajo la modalidad de compendio de publicaciones. Calafate (Berberis microphylla G. Forst) es un arbusto silvestre que se distribuye en la Patagonia chilena y argentina. Sus frutos son de coloración, azul/púrpura y un sabor particular, características otorgadas por los compuestos fenólicos que la planta produce para hacer frente a las condiciones en las que se desarrolla. Al igual que otros frutos rojos, también conocidos como “berries” (por su término en inglés), gracias a su composición rica en una amplia gama de compuestos bioactivos, puede brindar beneficios para la salud, teniendo, por consiguiente, un gran potencial para el desarrollo de productos alimenticios y fuente de nuevas opciones dietéticas para el tratamiento de enfermedades. El presente trabajo de investigación describe la respuesta de las bayas de calafate frente al cambio climático, a través de la determinación de los perfiles de antocianos, a partir de frutos de calafate colectados en la región de Aysén, sur de Chile, así como la formulación, encapsulación y evaluación de dichos compuestos, su estabilidad después del almacenamiento y el estudio del potencial relacionado con su actividad enzimática (AChE) y su potencial para hacer frente a enfermedades neurodegenerativas. Finalmente, como aplicación práctica, se ha diseñado una bebida experimental a nivel de laboratorio. La capacidad de esta baya para adaptarse a los cambios por factores ambientales y la correlación de estos factores con los parámetros físico-químicos es clave para dilucidar la reacción de los frutos de calafate al cambio climático. Así, el capítulo III aporta información útil para apoyar a los programas de manejo agronómico y mejoramiento genético. El análisis de las bayas de calafate cosechadas en un origen nativo nos permitió confirmar su plasticidad para adaptarse a condiciones particulares de radiación solar y temperatura en la zona sur de Chile. Considerando que no había trabajos previos respecto a la correlación de las condiciones abióticas con los perfiles de antocianos y las características fisicoquímicas del calafate, en un entorno de origen silvestre, se evaluó la respuesta de los frutos de calafate frente a cambios climáticos (baja temperatura y la radiación UV) durante los años 2017, 2018 y 2019 así como su actividad antioxidante y el contenido de antocianos del fruto, en relación con la radiación solar UV (Wm-2) y la temperatura del aire (°C). Una vez establecidas las diferencias debidas a las condiciones de cultivo, el paso siguiente fue la encapsulación (capítulo IV). Se propuso la aplicación de Spray Drying (una de las técnicas de encapsulación más utilizadas en la industria alimentaria) y la liofilización (Freeze Drying) como control, con el fin de proteger los compuestos fenólicos de calafate y asegurar la disponibilidad de los mismos. Posteriormente se evaluó la estabilidad de los encapsulados a diferentes temperaturas de almacenamiento, por un periodo de 60 días. Para concluir se realizaron ensayos enzimáticos (AChE) y celulares con PC12 (células utilizadas en estudios neurobiológicos y en la investigación de enfermedades neurodegenerativas), para determinar el potencial biológico de los encapsulados de calafate. Se observó que los microencapsulados de calafate fueron estables, con buena eficiencia de encapsulación, acción biológica antioxidante, anticolinérgica y neuroprotectora. Finalmente, se procedió a la aplicación práctica de la elaboración de una bebida funcional (Capítulo V). En la misma, se evaluó la influencia de la combinación de calafate con cítricos como el limón, la naranja o ambos, con el fin de formular una bebida saludable. Una vez formuladas las bebidas se sometieron a tratamientos térmicos (pasteurización), similares a los establecidos por la industria alimentaria, para así asegurar la inocuidad de las mismas. Se determinó la estabilidad de los compuestos polifenólicos de calafate a 30 días de almacenamiento y con dos condiciones de temperatura (5 y 35°C). Los cítricos otorgaron estabilidad a los compuestos bioactivos (fundamentalmente antocianos) de calafate. La capacidad antioxidante aumentó gracias a los compuestos que aportaron los cítricos a las bebidas funcionales formuladas en base a calafate. [ENG] This doctoral dissertation has been presented in the form of thesis by publication. Calafate (Berberis microphylla G. Forst) is a wild berry distributed in Chilean and Argentine Patagonia. Its fruits have a blue/purple color, and a particular flavor. Health properties are given by the polyphenolic compounds (anthocyanins plus others), of the plant, produced as phytoalexins, in order to survive under environmental conditions. Due to this wide range of bioactive compounds, health benefits can be provided, and therefore has a great potential for the development of food products and new dietary options for treatment of certain diseases. This research work describes the response of calafate berries to climatic changes, as well as the formulation, encapsulation and their stability after storage, as well as the study of the potential related to their enzymatic activity (AChE) or potential protection from neurodegenerative diseases. Finally, a drink prototype has been developed. The ability of this berry to adapt to changes due to environmental factors and the correlation of these factors with physical-chemical parameters is the key to elucidate the reaction of calafate fruits to climate change. Thus, chapter two provides useful information to support agronomic management and genetic improvement programs. The analysis of the calafate berries harvested in a native origin allowed us to confirm their plasticity to adapt to particular conditions of solar radiation and temperature in the southern zone of Chile. Considering that there was no previous work regarding the correlation of abiotic conditions with anthocyanin profiles and the physicochemical characteristics of calafate in an environment of wild origin, the response of calafate fruits to climatic changes (low temperature and UV radiation) during the years 2017, 2018 and 2019 was evaluated, as well as the antioxidant activity and anthocyanin content of the calafate fruit in relation to UV solar radiation. (W m-2) and air temperature (°C). Once the differences caused by environmental conditions were established, the next step was the encapsulation (Chapter 3). The application of Spray Drying (one of the most used encapsulation techniques in the food industry), and Freeze Drying as control, were proposed, in order to protect the phenolic compounds of calafate and ensure their availability. Subsequently, the stability of the microcapsules was evaluated at different storage temperatures for 60 days. To conclude, enzymatic (AChE) and neuro-cellular tests were carried out with PC12 (cells used in neurobiological studies and in researches of neurodegenerative diseases) to determine the influence of encapsulation on calafate´s biological potential. It was observed that calafate microencapsulates were stable despite high temperatures, with good encapsulation efficiency, antioxidant, anticholinergic and neuroprotective biological action. Finally, we proceeded to the practical application of producing a functional beverage. The combinatorial potential of calafate with citrus fruits such as lemon, orange and both was evaluated. Once the drinks were formulated, they were subjected to heat treatments (traditional industrial pasteurization), to ensure the safety of new formulations, as well as the quality of the final product. The stability of the polyphenolic compounds was determined at 30 days of storage at two temperature conditions (5 and 35 °C). Citrus fruits provided stability to the calafate bioactives. The antioxidant capacity increased due to the addition of citrus compounds. Regarding this it could be highlighting the potential agro-industrial of this berry. Proyecto “Development of formulations of phytochemicals and in vitro biological activity evaluation of compounds extracted from berries” (1160899). Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (FONDECYT REGULAR, Chile). Beca para estudios de posgrado. Secretaria de Educación Superior Ciencia, Tecnología e Innovación (SENESCYT-Ecuador) - Beca de Internacionalización UCO 1866, Universidad de Concepción. Esta tesis doctoral se presenta bajo la modalidad de compendio de publicaciones. Está formada por un total de tres artículos: 1. Romero-Román, M.E.; Schoebitz, M.; Bastías, R.M.; Fernández, P.S.; García-Viguera, C.; López-Belchi, M.D. Native Species Facing Climate Changes: Response of Calafate Berries to Low Temperature and UV Radiation. Foods 2021, 10, 196. https://doi.org/10.3390/foods10010196. 2. Romero-Román, M.E. et al. Beyond bioactive compounds from calafate berries encapsulated by Spray drying: Neurological activities. Journal of Functional Foods 2021, abril. 3.Romero-Román, M.E. et al. Bebida modelo enriquecida a base de calafate: estabilidad de antocianos, calidad y características biológicas. Escuela Internacional de Doctorado de la Universidad Politécnica de Cartagena Universidad Politécnica de Cartagena Programa de Doctorado en Técnicas Avanzadas en Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentario (TAIDA)

Mycotoxins pose a risk to food safety and, consequently, to human health. Exposure assessment of these toxins by human biomonitoring studies (HBM) based on the analysis of these compounds (mycotoxins and their metabolites) in biological samples appears as a promising alternative to the current employed approach: the study of mycotoxin levels in different food matrices. In the present study, the state-of-the-art of HBM has been first reviewed and some challenges to be faced have been identified. Subsequently, an analytical LC-MS/MS (QqQ) method has been developed and validated for the determination of 19 mycotoxins and their metabolites (aflatoxins B1 (AFB1), B2 (AFB2), G1 (AFG1), G2 (AFG2), M1 (AFM1), ochratoxins A (OTA) and B (OTB), zearalenone (ZEA), sterigmatocystin (STER), deoxynivalenol (DON), deepoxynivalenol (DOM-1), 3-acetyldeoxynivalenol (3-ADON), 15-acetyldeoxynivalenol (15-ADON), nivalenol (NIV), toxins T-2 (T-2) and HT-2 (HT-2), neosolaniol (NEO), diacetoxyscirpenol (DAS) and fusarenon-X (FUS- X)) in human plasma samples. Captiva EMR-Lipid® cartridges were used for the sample clean-up process. Good values of selectivity, linearity, accuracy, precision, stability, recovery and matrix effect were obtained. With this methodology, a total of 610 samples were analysed, distributed as follows: 438 samples from healthy adults (19-68 years), 79 from healthy children and with digestive or behavioural pathologies (attention deficit hyperactivity (ADHD) and autism spectrum disorders (ASD)) (2-16 years) and 93 from healthy adults and with neurodegenerative pathologies (Parkinson¿s and Alzheimer¿s diseases) (44-85 years) were analysed before and after an enzymatic treatment with β-glucuronidase/arylsulfatase (to detect possible conjugates of the mycotoxins studied). OTA proved to be the most prevalent mycotoxin in all the studied samples. Moreover, there is a percentage of individuals in all groups with higher levels of this compound after enzymatic hydrolysis, which would indicate the presence of conjugates of this mycotoxin. The different behaviour after enzymatic hydrolysis could indicate differences in the metabolism of OTA between samples from healthy and sick donors. The occurrence of OTB in a percentage of samples, and always associated with OTA, suggests that it may be a metabolite of OTA. STER, a less studied mycotoxin and whose metabolism route is unknown, appears only after enzymatic hydrolysis with a high incidence in all groups. This supports glucuronidation as a pathway of metabolism of this mycotoxin in humans. Despite the regulations applied in our country on the maximum levels of some mycotoxins in food, exposure to OTA and STER has been observed. The levels found could pose a danger to individuals, especially children, with a longer life expectancy and a less varied diet. In addition, differences in incidence and levels have been found in healthy and sick individuals, both in adults and children. The reason for these differences still remains unknown, but it would be of interest to elucidate whether or not exposure to these environmental toxicants has an influence on the development of these diseases, or if the differences are due to the existence of the disease.

Sample preparation is the stage of the analytical procedure that deals with the extraction of the target compounds from a sample and includes the elimination of the interferences coming from the sample matrix, thus ensuring the compatibility with the analytical instrument while improving the selectivity and sensitivity of the entire method. Given the complexity of the samples, the trace concentrations at which analytes are present in the samples, and the importance of incorporating the Green Chemistry principles in the analytical process, the development of microextraction techniques and the incorporation of new materials have been demanding research lines within analytical sample preparation to address these challenges. Among the outstanding materials described that can meet green requirements and exhibit successful analytical performance in sample preparation, ionic liquids (ILs) and metal-organic frameworks (MOFs) must be highlighted. ILs are molten salts formed by the combination of bulky organic cations and organic or inorganic anions. They present melting points lower than 100 °C and, depending on the moieties selected and the incorporation of specific functional groups in their structure, they can exhibit specific characteristics. Therefore, it is possible to prepare several interesting derivatives, such as polymeric ionic liquids (PILs) and IL-based surfactants. MOFs are crystalline materials composed of metallic clusters and organic linkers connected by coordination bonds. They are mainly characterized by their high surface area and tunability, which allows designing MOFs with specific topologies by selecting the adequate components and synthetic conditions. These characteristics make MOFs potential materials to host target compounds. In this Doctoral Thesis, ILs and MOFs were designed, synthesized and incorporated in a wide variety of challenging analytical applications using microextraction techniques. Among the existing techniques, dispersive liquid-liquid microextraction (DLLME) and solid-phase microextraction (SPME) were selected due to their simplicity, fastness, and high preconcentration ability. ILs of low cytotoxicity formed by the combination of monoalkylguanidinium cation and chloride anion were synthesized with different alkyl chain lengths. Their cytotoxicity was evaluated, and the surface-active properties of the ILs with the longer alkyl substituents were also studied. These hydrophilic ILs were used in different DLLME approaches in which a low amount of the ionic liquids is added to the aqueous sample and then insolubilized using different reagents. The use of water-soluble solvents as extraction media improves the dispersion and the efficiency of the extraction. In the first strategies, a metathesis reaction of the IL was used to exchange the anion and obtain the hydrophobic IL droplet containing the target compounds. With the aim of improving the greenness of the method (given the toxicity of the fluorine-containing anion-exchange reagent), the non-harmful NaClO4 salt was used to promote the metathesis reaction and carry out the extraction. The guanidinium-based IL with the lowest cytotoxicity was also used in a microextraction method but based on the aqueous biphasic system formed by water, the IL and K3PO4, with the insolubilization of the IL accomplished due to the salting-out effect exerted by the salt. With respect to SPME applications, functionalized PILs and MOFs were synthesized and used to prepare stable and selective coated-fibers and coated-capillaries to analyze complex samples. Thus, different crosslinked PILs-based coatings were prepared by using functionalized ILs as monomers and dicationic ILs as crosslinker agents to improve the mechanical stability of the resulting polymer. Fibers coated with PILs containing aromatic groups, long alkyl chains, and anions with higher hydrogen bond basicity, exhibited better extraction efficiency towards polar analytes. The use of zwitterionic ILs with high dipole moments as monomers to prepare coated fibers led to enhanced extraction without significant matrix effects in comparison with commercial coatings. Furthermore, PILs composed of IL monomers functionalized with carboxylic groups were evaluated for the selective extraction of DNA using in-tube SPME devices taking advantage of the anion-exchange extraction mechanism of the PIL towards this biomolecule. Regarding the use of crystalline materials in SPME, the MOF CIM-80(Al), formed by mesaconic acid as organic linker and Al (III) as metal, was used to prepare an on-fiber SPME coating. The MOF is synthesized following a simple and green procedure directly on the surface of nitinol wires, thus ensuring the preparation of a neat MOF coating. It also exhibits low cytotoxicity, high thermal stability, surface area, and stability in several matrices, which allowed the use of the device for the analysis of complex aqueous-based samples, including brewed coffee and urine. The reusable device presented adequate precision, efficiency and stability, with comparable results in comparison with commercial coatings. The proposed materials and microextraction methods in combination with chromatographic and spectroscopic techniques were optimized and validated, thus demonstrating to be useful for the analysis of environmental, food and biological samples with satisfactory analytical performance, which allowed the determination of the target analytes at trace concentration levels.

Oleoresin is obtained via tapping of pine trees and as a by-product of Kraft process in the pulp industry. Because of its low production cost, it is an attractive source for biofuels. Oleoresin is composed mainly of rosin (around 80%, a solid mixture of isomeric abietic acids), and it cannot be used directly as fuel in engines. However, the methyl ester of rosin has lower boiling and melting points than rosin, and it is highly soluble in hydrocarbons. Esterification of rosin with methyl alcohol was evaluated over acid and basic heterogeneous catalysts in the presence of several solvents. In contrast to acid catalysts, basic materials were active in the reaction. In particular, a low-cost calcium-based material showed the best performance. A 55% conversion of rosin with complete selectivity to methyl esters was obtained with 40% wt. loading of the calcium-based material (respect to rosin), under mild conditions (atmospheric pressure, 64 °C and 3.5 h) and without solvent. Other catalysts, such as magnesium oxide, titanium dioxide, and alumina, achieved up to 30% conversion. Calcium carbonate and calcium hydroxide were the main phases in the calcium-based material, suggesting that the strength of basic sites can be an important property of the catalyst activity. A calcium-based material was used in five reaction cycles, obtaining a significant reduction in the activity attributed to the leaching of some phases of the catalyst. RESUMEN : La oleorresina es obtenida mediante la extracción de los árboles de pino o como un subproducto del proceso Kraft para la obtención de papel. Su bajo costo de producción la convierte en un buen candidato para ser materia prima en la obtención de biocombustibles. La oleorresina está compuesta por colofonia (alrededor del 80%, que es una mezcla de isómeros del ácido abiético), la cual no puede usarse directamente en motores de combustión. Por su parte, los ésteres de colofonia poseen menor temperatura de ebullición y fusión, además de alta solubilidad en hidrocarburos. La metil-esterificación de colofonia fue evaluada sobre catalizadores ácidos y básicos, y en presencia de varios solventes. A diferencia de los catalizadores ácidos, los básicos mostraron actividad en la reacción. Particularmente, un material cálcico de bajo costo mostró el mejor desempeño con una conversión de 55% y selectividad completa hacia los metil-ésteres cargado a 40% en peso respecto a la colofonia, a condiciones suaves de reacción (presión atmosférica, 64 °C y 3,5 horas) y sin presencia de solvente. Se encontró que las fases principales del material cálcico fueron el carbonato e hidróxido de calcio, sugiriendo que la fuerza de los sitios básicos juega un papel importante en la reacción. Este material cálcico fue usado en cinco ciclos de reacción, obteniendo una reducción significativa de su actividad en la reacción, atribuida a una posible lixiviación de algunas fases del catalizador. COL0001941

The thesis exposes and develops the analysis by Micellar Liquid Chromatography (MLC) of different methods for the determination of compounds of medical and pharmaceutical interest, in biological fluids (plasma and urine), pharmaceutical compounds and food. The compounds analyzed are: antitumor group Tyrosine Kinase Inhibitors (TKIs: Afatinib, Axitinib, Dabrafenib, Lapatinib, Pazopanib, Regorafenib), Antituberculous (Rifampicin, Rifabutin, Isoniazide, B6), Oral Anticoagulant (Rivaroxaban), Antibiotic group Fluoroquinolone (Flumequine, Marbofloxacin, Difloxacin, Sarafloxacin, Oxolinic acid, Ciprofloxacin, Enrofloxacin, Sarafloxacin). All procedures have been validated following guidelines for validation of analytical methods established by official institutions (EMA, FDA, ICH, EC) depending on the type of sample and matrix analyzed for each compound, in order to guarantee the reliability and quality of the results . One of the advantages of MLC is that it allows the direct injection of physiological and food samples, which considerably reduces the stage of pretreatment of the same, as well as the loss of analytes. Another advantage is that the micellar mobile phases use a smaller amount of organic solvent than those used in conventional HPLC, which reduces the costs of analysis and favors the achievement of objectives set by the European Union in relation to the "Green Chemistry" . In any case, all the analysis methods included in this thesis show their validity and application for the control of the compounds in real samples analyzed. La tesis expone y desarrolla el análisis mediante cromatografía Líquida Micelar (MLC) de diferentes métodos para la determinación de compuestos de interés médico y farmacéutico, en fluidos biológicos (plasma y orina), compuestos farmacéuticos y alimentos. Los compuestos analizados són: grupo antitumoral Inhibidores de Tirosin Kinasa (TKIs: Afatinib, Axitinib, Dabrafenib, Lapatinib, Pazopanib, Regorafenib), Antituberculosos (Rifampicina, Rifabutina, Isoniazida, B6), Anticoagulante Oral (Rivaroxaban), Antibióticos del grupo de las Fluoroquinolonas (Flumequine, Marbofloxacin, Difloxacin, Sarafloxacin, Oxolinic acid, Ciprofloxacin, Enrofloxacin, Sarafloxacin). Todos los procedimientos han sido validados siguiendo guías de validación de procesos analíticos establecidas por organismos oficiales (EMA, FDA, ICH, EC) dependiendo del tipo de muestra y matriz analizada para cada compuesto, con el objetivo de garantizar la fiabilidad y calidad de los resultados. Una de las ventajas del MLC es que permite la inyección directa de muestras fisiológicas y de alimentos, lo que reduce considerablemente la etapa de pretratamiento de las mismas, así como la pérdida de analitos. Otra ventaja es que las fases móviles micelares utilizan una menor cantidad de disolvente orgánico que las empleadas en la HPLC convencional, lo que reduce los costes de analísis y favorece la consecución de objetivos marcados por la Unión Europea en lo referente a la "Green Chemistry". En todo caso, todos los métodos de análisis incluidos en esta tesis muestran su validez y aplicacíón para el control de los compuestos en muestras reales analizadas. Programa de Doctorat en Ciències

Esta tesis presentada para obtener el título de doctor en el programa de Ciencia analítica en Química es una colección de 6 capítulos y se enmarca en el campo de investigación de la seguridad del envase alimentario que está llevando a cabo el Grupo Universitario de Investigación Analítica (GUIA) del Departamento de Química Analítica de la Universidad de Zaragoza. El trabajo presentado se centra en el análisis de los contaminantes emergentes presentes en diferentes materiales destinados al contacto con alimentos y sus estudios de migración a diferentes simulantes alimentarios. Como contaminante emergente en materiales destinados al envase alimentario se entiende todo compuesto químico cuya presencia en los materiales de envase no es necesariamente nueva, pero sí la preocupación por las posibles consecuencias de la misma. Estos contaminantes se perciben como un peligro para la salud humana o el medio ambiente. Concretamente, se estudian los oligómeros, moléculas formadas por un número reducido de unidades del monómero. Estos compuestos se consideran compuestos no añadidos de forma intencionada, NIAS, y para la mayoría de ellos se desconoce su toxicidad para el ser humano. Además, no están incluidos normalmente en ninguna base de datos y, a menudo, los estándares comerciales no están disponibles, y esto hace que su identificación y confirmación sean procesos difíciles. El número de materiales estudiados ha sido muy amplio con el fin de tener una visión global de los posibles contaminantes emergentes que se pueden encontrar en los alimentos envasados. En primer lugar, se han estudiado los materiales multicapa, muy frecuentes en la fabricación de envases flexibles. Estos materiales están formados por varias capas de polímeros unidas por un adhesivo de poliuretano. En segundo lugar, se ha estudiado el tereftalato de polietileno (PET), polímero convencional de origen fósil muy utilizado en la fabricación de botellas. Se ha trabajado, no solo con muestras de PET virgen, sino también con PET reciclado (PETr), dado el auge en su utilización para la mejora de la preservación del medio ambiente. Y por último, dada la importancia en la actualidad de reducir el uso de los polímeros de origen fósil, se ha estudiado el ácido poliláctico (PLA), un biopolímero de origen natural y a su vez compostable en condiciones controladas a escala industrial. Se ha realizado un estudio exhaustivo de la composición de estos materiales utilizando y optimizando tanto diversos tratamientos de muestras (disolución total y extracción) como diversas técnicas analíticas que han servido como potentes herramientas para la detección y cuantificación de los compuestos. Se han identificado y cuantificado principalmente los compuestos no volátiles pero también se ha llevado a cabo el estudio, en determinados materiales, de los compuestos volátiles y semi-volátiles, así como de su posible impacto sensorial en el alimento envasado.En el capítulo 1 se estudia la migración global y específica de los compuestos no-volátiles procedentes de dos materiales multicapa. También se realizan estudios cinéticos y de hidrólisis de dos oligómeros de poliuretano. En el capítulo 2 se estudia tanto la composición como la migración de oligómeros de diferentes muestras de PET. Además, se estudia la eficacia de dos tratamientos de muestra, extracción y disolución total, para la identificación del mayor número de oligómeros. En los capítulos 3, 4 y 5 se estudia el biopolímero de PLA. En primer lugar, se estudia la composición no volátil optimizando un tratamiento de muestra basado en la disolución total, al igual que la migración específica de dicho material. Por otro lado, se profundiza el estudio del comportamiento de los oligómeros presentes en muestras de PLA tanto en la disolución como la migración. Y por último, se estudia tanto la composición como la migración específica de compuestos volátiles y semi-volátiles de muestras de PLA.En el último capítulo, capítulo 6, se estudia la bioaccesibilidad y la toxicidad de dos oligómeros del adhesivo de poliuretano utilizado en envases multicapa.

En esta Tesis se han desarrollado y puesto a punto estrategias analíticas para la evaluación de aspectos que afectan a la calidad de mAb y proteínas de fusión mediante espectrometría de masas. Para alcanzar los objetivos propuestos se han realizado cuatro estudios experimentales que serán expuestos en cada uno los capítulos que la conforman. Los tres primeros estudios han sido desarrollados en el análisis de anticuerpos monoclonales y el último ha sido aplicado sobre una proteína de fusión. En el primer capítulo se ha detallado una estrategia analítica para la comparación de espectros de masas complejos procedentes de las huellas dactilares peptídicas obtenidas mediante espectrometría de masas MALDI/TOF tras digestión enzimática. Para llevar a cabo la primera parte de la estrategia, se ha desarrollado una función matemática sobre Matlab, denominada "Protiago". Esta función realiza un pre-procesado de datos para que puedan ser analíticamente comparados mediante técnicas quimiométricas. Se ha aplicado el análisis de similitud y se ha desarrollado un nuevo índice llamado "Índice de proximidad". Para conocer la agrupación y la relación natural de los datos dos métodos exploratorios de datos han sido aplicados, análisis de componentes principales (PCA) y análisis multivariante de la varianza (MANOVA). Esta metodología ha sido aplicada a un estudio de estabilidad en el tiempo de los anticuerpos monoclonales infliximab y rituximab. Se ha podido comprobar que las modificaciones estructurales más importantes son causadas las primeras 24 horas., Tesis Univ. Granada.

Sample preparation is the stage of the analytical procedure that deals with the extraction of the target compounds from a sample and includes the elimination of the interferences coming from the sample matrix, thus ensuring the compatibility with the analytical instrument while improving the selectivity and sensitivity of the entire method. Given the complexity of the samples, the trace concentrations at which analytes are present in the samples, and the importance of incorporating the Green Chemistry principles in the analytical process, the development of microextraction techniques and the incorporation of new materials have been demanding research lines within analytical sample preparation to address these challenges. Among the outstanding materials described that can meet green requirements and exhibit successful analytical performance in sample preparation, ionic liquids (ILs) and metal-organic frameworks (MOFs) must be highlighted. ILs are molten salts formed by the combination of bulky organic cations and organic or inorganic anions. They present melting points lower than 100 °C and, depending on the moieties selected and the incorporation of specific functional groups in their structure, they can exhibit specific characteristics. Therefore, it is possible to prepare several interesting derivatives, such as polymeric ionic liquids (PILs) and IL-based surfactants. MOFs are crystalline materials composed of metallic clusters and organic linkers connected by coordination bonds. They are mainly characterized by their high surface area and tunability, which allows designing MOFs with specific topologies by selecting the adequate components and synthetic conditions. These characteristics make MOFs potential materials to host target compounds. In this Doctoral Thesis, ILs and MOFs were designed, synthesized and incorporated in a wide variety of challenging analytical applications using microextraction techniques. Among the existing techniques, dispersive liquid-liquid microextraction (DLLME) and solid-phase microextraction (SPME) were selected due to their simplicity, fastness, and high preconcentration ability.

Esta tesis doctoral ha sido realizada gracias a la ayuda para la formación de profesorado universitario (FPU) concedida por el Ministerio de Educación, Cultura y Deporte (FPU14/03992), al proyecto europeo PRECISESADS (Molecular Reclassification to Find Clinically Useful Biomakers for Systemic Autoimmune Diseases) financiado por la Iniciativa sobre Medicamentos innovadores (IMI) en virtud del acuerdo de subvención nº[115,565], con la contribución financiera del Séptimo Programa Marco de la Unión Europea (FP7/2007-2013) y la aportación en especie de las empresas EFPIA; y a la financiación con cargo a fondos del grupo de investigación AGR-274 “Bioactive Ingredients” y del Centro de Investigación y Desarrollo del Alimento Funcional (CIDAF), procedentes de diferentes proyectos, contratos y subvenciones de las Administraciones Central y Autonómica, Plan Propio de investigación de la UGR, así como de empresas interesadas en los resultados de investigación., La presente memoria recoge los resultados alcanzados durante el desarrollo de la tesis doctoral titulada “Desarrollo y aplicación de estrategias metabolómicas mediante técnicas analíticas avanzadas en muestras biológicas”. En ella, se han desarrollado metodologías basadas principalmente en estrategias metabolómicas no dirigidas para su aplicación en el estudio de compuestos bioactivos así como en el estudio de enfermedades autoinmunes sistémicas., The current report encompasses all the results achieved during the development of the PhD Thesis entitled “Development and application of metabolomic strategies through advances analytical techniques in biological samples”. In this thesis, different methodologies have been developed based mainly on untargeted metabolomic strategies for application in the study of bioactive compounds as well as in the study of systemic autoimmune diseases., Tesis Univ. Granada., proyecto europeo PRECISESADS (Molecular Reclassification to Find Clinically Useful Biomakers for Systemic Autoimmune Diseases) financiado por la Iniciativa sobre Medicamentos innovadores (IMI) en virtud del acuerdo de subvención nº[115,565], con la contribución financiera del Séptimo Programa Marco de la Unión Europea (FP7/2007-2013), Proyecto europeo PRECISESADS (Molecular Reclassification to Find Clinically Useful Biomakers for Systemic Autoimmune Diseases) financiado por la Iniciativa sobre Medicamentos innovadores (IMI) en virtud del acuerdo de subvención nº[115,565], con la contribución financiera del Séptimo Programa Marco de la Unión Europea (FP7/2007-2013)

Este tesis está formada por una serie de trabajos enfocados a estudiar los precursores varietales presentes en la uva. La memoria se compone de una introducción general, un resumen tanto en español como en inglés, 3 capítulos que versarán cada uno de un tipo de precursores, y unas conclusiones generales tanto en español como en inglés:Resumen. Se trata de una breve introducción general y una recapitulación de los objetivos, metodologías, resultados y conclusiones de cada capítulo.Resumen en inglés. El resumen se presenta también en inglés para optar a la mención “Doctor Internacional”.Introducción general. En este apartado se realiza una breve descripción de los precursores del aroma presentes en las uvas, así como de las levaduras non-Saccharomyces y las inoculaciones llevadas a cabo en bodegas. Seguidamente se describe la evolución de estos precursores durante la fermentación alcohólica hasta formar los compuestos aromáticos del vino. Objetivos. Se exponen los objetivos principales y se enumeran los objetivos específicos que se han propuesto a lo largo de esta tesis.Capítulos. Se presentan tres capítulos en los que se exponen con detalle los diferentes trabajos realizados durante esta tesis doctoral. Todos ellos constan de introducción, materiales y métodos, resultados con su respectiva discusión, conclusiones y referencias bibliográficas.- El primer capítulo se centra en el efecto de la composición del mosto, y particularmente en los aminoácidos y en los precursores cisteínicos y de glutatión, cuando dicho mosto es fermentado con diferentes levaduras no-Saccharomyces. En este capítulo se realizaron microfermentaciones con mostos de la variedad Verdejo y Tempranillo con 50 levaduras no-Saccharomyces para cada variedad. Se realizó un screening sensorial con el fin de seleccionar las levaduras que generaron vinos con una calidad alta. Seguidamente se estudió el efecto de la composición del mosto al realizar microfermentaciones en las cuales cada una de las levaduras seleccionadas se utilizó para fermentar 5 mostos de diferentes terroirs y de dos añadas diferentes. Asimismo, también se estudió el efecto de la co-inoculación con Saccharomyces cerevisiae.- El segundo capítulo se centra en la liberación de los mercaptanos polifuncionales a partir de los precursores cisteínicos y de glutatión durante la fermentación alcohólica de mosto sintético. Se estudió el efecto de diferentes condiciones: i) diferentes perfiles aminoacídicos; ii) adición de precursores por separado; y iii) efecto de la adición de diferentes concentraciones y fuentes de diferentes compuestos azufrados. Además, se estudió el efecto de la adición de cisteína y glutatión sobre la expresión de los genes de la levadura.- El tercer capítulo se centra en el desarrollo de un método para la determinación del potencial aromático de la uva basándose en la hidrólisis acelerada de los precursores glicosídicos. Para ello se desarrolló un método de extracción no solo de los precursores glicosídicos, sino también de la fracción polifenólica de la uva. Seguidamente se desarrolló un método de hidrólisis acelerada de estas fracciones fenólicas y de precursores del aroma. A continuación, se aplicó el método desarrollado al análisis de 33 muestras diferentes de uvas de las variedades Tempranillo y Garnacha obtenidas bajo diferentes condiciones. Conclusiones. Se recopilan en esta sección las conclusiones más destacadas de cada capítulo, así como las contribuciones generales más importantes de la tesis doctoral.Conclusiones generales. Se trata de una serie de conclusiones que resumen las conclusiones globales del trabajo.

226 p. It is known that invasive fungal infections have become a concern around the world due to the morbidity and mortality shown. The main responsible of these infections are aspergillus, cryptococcus and candida genus. However, candida has gained the attention of specialists due to the mortality shown in some population groups, where it can arrived to 40 %. Invasive candidiasis is treated with four antifungal drug families: azoles, polyenes, pirimidine analogues and echinocandins. Because of their use, fungi have developed different resistance mechanisms to ensure their proliferation even in presence of the drugs.As resistance mechanisms to echinocandin family remain, low specialists use them as a first-line therapy for invasive candidiasis. Unfortunately, in the last decade resistance of C. glabrata species to echinocandins has risen, especially to caspofungin (CSF).In this context, this work presents a deep sight of how to work with CSF in in vitro studies. First, an analytical methodology for the quantification of CSF in RPMI-1640 cell culture media has been developed and validated successfully. Secondly, the attempt of studying C. glabrata¿s resistance to CSF has been done, by means of two compartment pharmacokinetic/pharmacodynamic in vitro model. Finally, a stability study of CSF has been carried out checking degradation and adsorption possibilities. Results obtained shown the difficulties of working with CSF in human body conditions (pH around 7 and in aqueous solution) due to the adsorption phenomenon. This research provides a new perspective to assess the results obtained previously in microbiological and therapeutic fields and, supports researchers to go deeper in the evaluation of the reliability of the methodologies used for resistance determination and drug administration.

En esta Tesis se han desarrollado y puesto a punto estrategias analíticas para la evaluación de aspectos que afectan a la calidad de mAb y proteínas de fusión mediante espectrometría de masas. Para alcanzar los objetivos propuestos se han realizado cuatro estudios experimentales que serán expuestos en cada uno los capítulos que la conforman. Los tres primeros estudios han sido desarrollados en el análisis de anticuerpos monoclonales y el último ha sido aplicado sobre una proteína de fusión. En el primer capítulo se ha detallado una estrategia analítica para la comparación de espectros de masas complejos procedentes de las huellas dactilares peptídicas obtenidas mediante espectrometría de masas MALDI/TOF tras digestión enzimática. Para llevar a cabo la primera parte de la estrategia, se ha desarrollado una función matemática sobre Matlab, denominada "Protiago". Esta función realiza un pre-procesado de datos para que puedan ser analíticamente comparados mediante técnicas quimiométricas. Se ha aplicado el análisis de similitud y se ha desarrollado un nuevo índice llamado "Índice de proximidad". Para conocer la agrupación y la relación natural de los datos dos métodos exploratorios de datos han sido aplicados, análisis de componentes principales (PCA) y análisis multivariante de la varianza (MANOVA). Esta metodología ha sido aplicada a un estudio de estabilidad en el tiempo de los anticuerpos monoclonales infliximab y rituximab. Se ha podido comprobar que las modificaciones estructurales más importantes son causadas las primeras 24 horas. Tesis Univ. Granada.

This Doctoral Thesis focuses on the development of analytical methods under the Green Analytical Chemistry (GAC) requirements for the monitoring of two important group of emerging contaminants in environmental water samples: personal care products (PCPs) and disinfection by-products (DBPs). The developed methods are based on the use of microextraction techniques: liquid-phase microextraction (LPME), dispersive miniaturized solid-phase extraction (D-µSPE), and solid-phase microextraction (SPME). Novel strategies are also explored within the extraction step to improve the performance of the methods following current trends in the Analytical Chemistry research field. Furthermore, novel metal-organic frameworks (MOFs) specifically designed to be successful as sorbents in D-µSPE and SPME are completely characterized, and included successfully in monitoring methods for PCPs. All these methods are combined with gas or liquid chromatography (GC or LC) with different detectors to validate and apply the methodologies to the analysis of real samples. This Doctoral Thesis is divided in five Chapters: I) Introduction, II) Hypothesis and Objectives, III) Experimental, IV) Results and Discussion, and V) Conclusions. General considerations about the importance and current state of the monitoring of emerging contaminants in environmental samples are presented in Chapter I. Next sections in this Chapter deal with the description of the main microextraction approaches, together with the improvements proposed within this topic according to the guidelines of GAC. In this sense, the incorporation of novel materials in microextraction methods are outlined, highlighting the use of MOFs, and the applications of these microextraction advances for the determination of emerging contaminants are detailed. Chapter II describes the main and partial objectives of this Doctoral Thesis. Chapter III includes the experimental section, including the analytes, materials, and instrumentation used in this Doctoral Thesis, together with a description of the optimum procedures and the samples analyzed. In Chapter IV, the results obtained are presented and discussed, while Chapter V includes the summary of the most relevant conclusions derived from Chapter IV. Section 1 of Chapter IV includes the first research line of this Doctoral Thesis, specifically the application of a LPME approach in combination with ultra-high-performance LC (UHPLC) and UV detection for the determination of non-volatiles PCPs in water samples. The vortex-assisted emulsification microextraction method (VAEME) proposed in this study is mainly characterized by its simplicity, good extraction efficiencies, low consumption of organic solvents and short analysis time. VAEME does not require the utilization of any type of organic solvent as dispersive solvent, and it is used for the first time in the monitoring of PCPs. Section 2 of Chapter IV includes the second research line of this Doctoral Thesis: the use of sorbent-based microextraction strategies coupled with chromatographic techniques for the determination of emerging compounds in waters. It is divided in D-µSPE (Section 2.1.) and SPME (Section 2.2.) sub-sections according to the type of microextraction method employed. In Section 2.1., traditional and well-known MOFs (HKUST-1(Cu), MIL-53(Al), and UiO-66(Zr)) are synthesized and prepared (to be further used in a comparison study), while novel MOFs based on pillared-layer structures (named CIM-80s and CIM-90s) are designed to ensure better desorption ability when used in D-µSPE, synthesized and properly characterized. For these new MOFs, adsorption/release, kinetics and computational studies are also carried out in order to gain a better understanding on the nature of interactions established between the target analytes and the MOF, while evaluating the presence of preferential adsorption sites. All these MOFs are applied as sorbents in D-µSPE for the monitoring of several groups of PCPs (UV-filters, preservatives, disinfectants, and insect repellents) in environmental water samples. With the aim of covering a wide range of PCPs with different chemical structures and characteristics, the D-µSPE method is combined first with UHPLC (non-volatile PCPs) and then with GC techniques (semi-volatile and volatile PCPs). Therefore, two analytical methodologies (D-µSPE-UHPLC-UV and D-µSPE-GC-mass spectrometry (MS)) are developed and characterized by the incorporation of new tailorable materials, such as MOFs. Section 2.2. is focused on SPME applications in headspace mode (HS-SPME) using both commercial and MOF-based fibers. Commercial fibers are employed for the extraction and preconcentration of DBPs in treated water samples. The proposed method (HS-SPME-GC-flame ionization detection (FID)) presents proper sensitivity for the monitoring of these emerging contaminants using a fully solvent-free microextraction technique, with good precision and short analysis times. Finally, a MOF-based SPME fiber is evaluated for the monitoring of PCPs (methylsiloxanes and musk fragrances). With this simple HS-SPME-GC-MS method, it was possible to cover in the same extraction method two groups of volatile PCPs with quite different chemical nature for the analysis of several environmental waters. Furthermore, the latter approach not only reports the use of a novel MOF-based stationary phase for this specific analytical application, but also deals with a difficult analytical determination: that of methylsiloxanes (considering their wide presence in the environment and in the laboratory materials, and thus involving high risks of contaminations even when using blanks). All the analytical methods are properly optimized (in most cases using experimental designs). They are also validated in terms of accuracy, precision, sensitivity, and possible matrix effects depending on the type of water sample.

El objetivo principal de esta tesis doctoral ha sido el desarrollado de nuevas metodologías analíticas para la determinación de contaminantes organohalogenados legislados y emergentes, como son PCDD/Fs, PCBs, PBDEs y NFRs, y su posterior aplicación al estudio de la contaminación en alimentos destinados a consumo humano. En el caso de la determinación de PCDD/Fs y PCBs por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas en tándem con analizador de triple cuadrupolo (GC-QqQ(MS/MS)), la nueva metodología propuesta también se ha comparado con la única metodología aceptada hasta 2014 por la normativa europea, la GC-HRMS. A partir del año 2014, la legislación europea aceptó, por vez primera, la GC-QqQ(MS/MS) como técnica de confirmación válida en los laboratorios destinados a controlar el cumplimiento de los niveles máximos permitidos de estos contaminantes en alimentos de consumo humano. Los estudios llevados a cabo en la presente tesis doctoral, unos años antes de la aparición de esta normativa, demostraron que esta nueva metodología analítica es una alternativa real a la GC-HRMS para la determinación cuantitativa de los congéneres tóxicos de PCDD/Fs y PCBs en muestras de distinta naturaleza y grado de contaminación, incluyendo alimentos. Así mismo, dicha metodología ha permitido determinar la presencia de estos contaminantes, en concentraciones del orden de los pocos pg de equivalentes tóxicos (TEQ), en diferentes alimentos enriquecidos con ácidos grasos omega-3 y en suplementos alimenticios a base de aceite de pescado, todos ellos comercialmente disponibles. Del mismo modo, la GC-QqQ(MS/MS) ha demostrado ser válida para el análisis de BFRs clásicos y emergentes en muestras de diferente naturaleza y nivel de contaminación, permitiendo detectar la presencia de estos contaminantes en alimentos enriquecidos con omega-3, en suplementos alimenticios a base de aceite e, incluso, en alimentos con muy bajo contenido en grasa, como es la miel. Esta última aplicación a muestras de miel ha supuesto un reto analítico importante a la hora de estudiar la aplicabilidad de la metodología desarrollada debido a los bajos niveles de concentración que presentan este tipo de muestras no grasas. Adicionalmente, y gracias a una estancia realizada en el marco de la colaboración con en laboratorio del Dr. Adrian Covaci del Departamento de Toxicología de la Universidad de Amberes (Bélgica), se llevó a cabo el desarrollo de una metodología de tratamiento de muestra novedosa, basada en la extracción QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, y Safe), para el análisis de PBDEs y NFRs en alimentos. Una vez optimizada, caracterizada y validada dicha metodología, fue posible establecer el nivel de contaminación de estos compuestos en una gran variedad de alimentos de origen animal, incluyendo carnes, huevos, pescados y marisco, todos ellos comercialmente disponibles.

"El empleo de transformaciones enantioselectivas catalizadas por ligantes quirales ha atraído una considerable atención en síntesis asimétrica en los últimos años, esto debido a su versátil utilidad sintética, condiciones suaves y alta eficiencia en la generación de quiralidad. Se cree que los catalizadores quirales son cruciales para la reactividad y enantioselectividad requeridas."

El descubrimiento de las proteínas desordenadas IDPs o dominios IDDs, las cuales no tienen estructura secundaria en condiciones fisiológicas, ha revolucionado el paradigma de la relación secuencia/estructura/función de las proteínas. La ausencia de estructura parece ser fundamental para su función. Esta tesis busca ampliar el conocimiento actual sobre IDPs mediante el estudio de dos sistemas: (i) el dominio C-terminal de la Histona H1.0 (C-H1.0) y (ii) el dominio N-terminal del factor de inicio de la traducción eucariota eIF4G (eIF4G1 1-250). La principal técnica usada para entender las bases moleculares de las funciones biológicas de estas proteínas a resolución atómica ha sido la resonancia magnética nuclear (RMN). Se ha obtenido información complementaria mediante la utilización de otras técnicas biofísicas y de nuevas estrategias computacionales. C-H1.0 tiene un papel clave en la regulación de la condensación de la cromatina y en la transcripción a través de su unión al ADN, que está modulada por fosforilaciones. Se han caracterizado las propiedades estructurales y dinámicas de este dominio, que contiene tres sitios de fosforilación, tanto en el estado sin fosforilar como en el fosforilado. Para ello se ha empleado una nueva estrategia de asignación y un enfoque minimalista basado en péptidos modelo. eIF4G1 es un factor esencial en la traducción, en el control post-transcripcional y en los gránulos de estrés. Se han identificado los sitios de unión a (i) dos proteínas de unión a ARN (Pub1 y Pab1) , y a (ii) oligonucleótidos de ARN, y se han caracterizado la interacción intermolecular de las tres proteínas consigo mismas. Utilizando una nueva estrategia computacional se ha calculado un conjunto de estructuras representativo de eIFG1, siendo éste uno de los primeros ejemplos de estructura de IDP. Las interacciones se han analizado a partir de los cambios de desplazamientos químicos y de intensidades, los datos de relajación paramagnética PRE, los acoplamientos dipolares residuales y espectros editados por isótopos. Se ha propuesto un modelo en el que las redes de interacción entre Pab1-Pub1-eIF4G1 pueden progresar a oligómeros y eventualmente a formas condensadas. Este modelo es relevante para la transición físico-química de fase observada durante la nucleación de los gránulos de estrés. Todos estos hallazgos han avanzado el conocimiento sobre cómo estructuras ordenadas y desorden se coordinan, lo que es crucial para esclarecer por completo la función proteica.

269 p. El conocimiento asociado al metabolismo de fármacos aún sigue siendo desconocido a pesar de los avances realizados en la farmacología aplicada a la población pediátrica. Este hecho se debe principalmente a problemas éticos que dificultan el desarrollo de ensayos clínicos en esta población. Como consecuencia, la administración de fármacos en niños se hace en base a cálculos empíricos de la dosis administrada en adultos. Esta práctica puede conllevar a una dosis ineficaz o incluso tóxica, ya que no se tiene en cuenta el desarrollo biológico del niño ni la maduración de los órganos, que se estima al alcanzan la madurez total a los 2 años de vida. La metabolómica, dada su capacidad de estudiar y comparar perfiles metabólicos, es una herramienta de gran utilidad para comparar los perfiles metabólicos de individuos de diferente edad y poder obtener potenciales biomarcadores. La dificultad de obtener muestras en niños ha dado lugar al empleo de modelos animales (minipigs).Por lo tanto, los objetivos que se han planteado en esta tesis doctoral son: (1) la búsqueda de metabolitos que diferencien los perfiles metabólicos de plasma e hígado en modelo animal minipig empleando la técnica analítica de cromatografía liquida acoplada a espectrometría de masas (LC-MS); (2) establecer la potencialidad del plasma como biofluido de análisis que refleje el estado del hígado; y (3) puesta a punto de un protocolo para estudios de metabolómica no dirigida.La consecución de estos objetivos ha permitido obtener una serie de resultados que indican que las acilcarnitinas y los glicerofosfolipidos (GLPs) son los metabolitos diferenciadores de edad en hígado y plasma, respectivamente. Asimismo, se ha obtenido que el plasma puede emplearse como un biofluido, de extracción poco invasiva, que refleja el estado del hígado, hallazgo que es de vital importancia para futuras aplicaciones en población pediátrica humana. Finalmente, se ha optimizado un protocolo para metabolómica no dirigida, que podrá emplearse en futuros estudios metabolómicos.

Los retos a los que se enfrenta la Química Analítica en la actualidad, hacen necesario el desarrollo de metodologías analíticas avanzadas de alta resolución, selectividad y sensibilidad, que permitan resolver los problemas planteados por la comunidad científica, la industria y la sociedad. Uno de los campos de mayor interés es el alimentario dado el reciente aumento de la preocupación de los consumidores por asegurar la calidad y seguridad de los alimentos y por mejorar su estilo de vida. Tres de los grandes retos planteados en el campo alimentario son la determinación de compuestos quirales, la búsqueda de marcadores de calidad y seguridad de los alimentos, y la identificación de compuestos bioactivos procedentes de alimentos o residuos de la industria alimentaria. El objetivo principal de esta Tesis Doctoral ha sido desarrollar metodologías analíticas quirales y ómicas de alta selectividad y sensibilidad, basadas en el empleo de Técnicas (Micro)-Separativas y de la Espectrometría de Movilidad Iónica, que permitan afrontar los tres retos mencionados. Los enantiómeros de compuestos quirales pueden interaccionar de forma distinta en el entorno quiral de los seres vivos dando lugar a distintas actividades biológicas. Por ello, la quiralidad tiene un enorme impacto socioeconómico en el campo alimentario, dada la relevancia que tiene la determinación de la composición enantiomérica de componentes de los alimentos en el control de su calidad y seguridad. En esta Tesis Doctoral se han desarrollado un conjunto de metodologías analíticas quirales basadas en las técnicas de Electroforesis Capilar y de Espectrometría de Movilidad Iónica. En el formato de la Electroforesis Capilar, en su modo de separación de Cromatografía Electrocinética, se ha llevado a cabo la separación enantiomérica de ocho aminoácidos no proteicos utilizando ciclodextrinas como selectores quirales y la determinación enantiomérica de citrulina en suplementos alimenticios, permitiendo controlar su contenido de L-citrulina, asegurar el cumplimiento de las normativas legales que prohíben la presencia de su impureza enantiomérica (D-citrulina) e investigar el efecto del almacenamiento de dichos suplementos. El empleo de cloroformiato de 1-(9-fluorenil) etilo (FLEC) como agente derivatizante quiral y de la Cromatografía Electrocinética Micelar con un tensioactivo volátil, permitió la separación enantiomérica rápida (

Las separaciones quirales constituyen un tema de gran interés en la actualidad debido a su alto impacto en diferentes campos como el farmacéutico, agroquímico o alimentario, entre otros. Por ello, el desarrollo de nuevas fases estacionarias quirales que permitan obtener tiempos de análisis reducidos y altas eficacias, y trabajar en distintos modos de separación, presenta un gran interés. Las columnas monolíticas han atraído un interés creciente en los últimos años debido al amplio intervalo de pH en el que pueden trabajar, las bajas presiones que se obtienen a altos flujos, la alta eficacia y sensibilidad que proporcionan, el bajo consumo de disolventes y su fácil acoplamiento a Espectrometría de Masas. Las columnas monolíticas quirales pueden dividirse en tres categorías de acuerdo a los materiales en los que se basan: columnas monolíticas basadas en sílice, columnas monolíticas basadas en polímeros y columnas monolíticas híbridas orgánico-sílices. Aunque existen muchas posibilidades para llevar a cabo con éxito una separación quiral, las técnicas de micro-separación juegan un papel crucial. Entre las distintas estrategias miniaturizadas para llevar a cabo separaciones quirales, el empleo de columnas quirales en nano-cromatografía de liquidos (nano-LC) o electrocromatografía capilar (CEC) ha atraído mucho interés. En comparación con HPLC convencional, nano-LC no solo puede disminuir considerablemente el consumo de disolventes, muestras y residuos, sino que permite también obtener mayores eficacias de separación, buena resolución y tiempos de análisis más cortos. El objetivo de esta Tesis Doctoral ha sido el desarrollo de columnas monolíticas quirales, su evaluación y su aplicación en nano-LC. Para ello, se han empleado tres selectores quirales como la vancomicina, teicoplanina y O-[2-(metacriloiloxi)-etilcarbamoil]-10,11-dihidroquinidina (MQD) para la preparación de las columnas monolíticas. Con el fin de reducir el tiempo asociado a la fabricación de columnas monolíticas basadas en polímeros orgánicos funcionalizados con vancomicina y reducir la complejidad de su preparación, en esta Tesis Doctoral se ha desarrollado una aproximación de co-polimerización basada en un solo paso. Con este fin, el derivado 2-isocianatoetil metacrilato (ICNEML) de vancomicina (ICNEML-vancomicina) se sintetizó y a continuación se co-polimerizó con el agente entrecruzante y el iniciador en un sistema porogénico binario para preparar la columna monolítica polimérica funcionalizada con vancomicina (poli(ICNEML-vancomicina-co-EDMA)). Las condiciones de polimerización se optimizaron sistemáticamente para obtener permeabilidad, eficacia de columna y resolución enantiomérica satisfactorias. La capacidad de enantioresolución de la columna monolítica optimizada se evaluó analizando una serie de fármacos quirales en los modos de fase polar orgánica y fase reversa. Asimismo, se seleccionaron las condiciones más adecuadas para llevar a cabo las separaciones enantioméricas incluyendo el tipo y concentración del disolvente orgánico, la concentración de la disolución reguladora y pH de la fase móvil, siguiendo un cuidadoso proceso de optimización. En esta Tesis Doctoral también se ha preparado una columna monolítica híbrida orgánico-sílice funcionalizada con teicoplanina mezclando el monómero de copolimerización teicoplanina-2-isocianatoetil metacrilato (Tei-ICNEML) y el iniciador en la disolución de hidrólisis de tetrametil ortosilicato (TMOS) and 3-(trimetoxisilil)-propilmetacrilato (γ-MAPS). Las condiciones de preparación y separación se optimizaron de forma sistemática y la columna monolítica óptima se aplicó a la separación enantiomérica de compuestos quirales en los modos de fase polar orgánica (POM) y de fase inversa (RPM). Con el fin de preparar una columna monolítica híbrida orgánico-sílice funcionalizada con quinidina, en esta Tesis Doctoral se seleccionaron derivados de quinidina (MQD) como selectores quirales para la preparación de dichas columnas mediante una estrategia fácil de un solo paso. Se evaluó el efecto de la composición de la fase móvil en la columna monolítica híbrida MQD-sílice optimizada en los modos de fase polar orgánica y fase reversa y se llevó a cabo la separación enantiomérica de un total de 52 aminoácidos proteicos y no proteicos N-derivatizados en los dos modos de separación. Asimismo, la columna monolítica híbrida MQD-sílice desarrollada se aplicó a la separación de aminoácidos proteicos y no proteicos por nano-LC. Con el fin de obtener una capacidad de enantioresolución satisfactoria, se investigaron distintos agentes derivatizantes y se optimizaron las condiciones cromatográficas. Se analizaron 27 aminoácidos, 19 proteicos y 8 no proteicos utilizando FMOC como agente derivatizante, se evaluaron las características analíticas del método desarrollado y se aplicó a la determinación de dos L-aminoácidos en suplementos dietéticos.

Humans are highly exposed to endocrine disrupting compounds (EDCs) due to the multiple contamination sources and accessible routes to the organism, including oral consumption, skin contact, inhalation, etc. It has been demonstrated that these compounds are responsible for several health disorders and diseases related with the endocrine system which also include some types of cancer. Among the wide variety of EDCs currently known, those with oestrogenic activity have arisen great interest in the scientific community. Among the existing EDCs, the presence of natural oestrogens, which are steroid hormones produced by mammalians, should be highlighted, since they are involved in very important processes, being responsible for the development of female secondary sex characters, among other functions. Besides, there is also a wide variety of other natural as well as synthetic EDCs that can interact with the oestrogenic receptors by mimicking the activity of oestrogens when such compounds reach the organism. In this sense, some of them are used as growth promoters of livestock and in veterinary treatments, which constitutes the main source of their presence in the environment and in food of animal origin (i.e. meat, milk and dairy products). Furthermore, the so-called mycoestrogens and phytoestrogens also constitute an important source of contamination especially for humans. With respect to phthalic acid esters (PAEs), which also have endocrine disrupting activity, their use as plasticisers in industrial applications stands out from any other. While it is true that plastics are polymers of high molecular weight which do not normally constitute a risk for humans, these additives are not chemically bonded to them and show a great tendency to migrate to the surrounding environment. This fact, together with the notably increase of plastics production during the last decades, which has brought with it a great plastic waste generation and accumulation both in terrestrial and aquatic environments as a result of their improper management, have widely distributed them up to the point that they have been found in environmental waters, food, soils and even in the atmosphere, constituting a really serious risk for humans. The uncountable sources of contamination to which humans are exposed and the low concentrations at which these EDCs can produce such serious effects on health, make necessary the development of new effective and sensitive analytical methodologies to allow their determination at the low levels at which they appear in environmental and food matrices. In this sense, the use of new sorbents and miniaturised techniques which allow a high extraction efficiency, selectivity and sensitivity, with low consumption of reagents and organic solvents, have become important alternatives to address their analysis. Thus, in this PhD Thesis, new effective and sensitive analytical methodologies have been developed for the determination of a wide group of EDCs (natural, synthetic and myco-oestrogens as well as PAEs) in matrices of environmental and agri-food interest. Selective extraction techniques such as hollow-fibre liquid-phase microextraction, solid-phase extraction using molecularly imprinted polymers, and magnetic and non-magnetic micro-dispersive solid-phase extraction using different nanomaterials as sorbents (polydopamine magnetic nanoparticles, carbon nanotubes and metal-organic frameworks), have been applied to achieve this goal. All these procedures have been combined with high-performance liquid chromatography and gas chromatography mass spectrometry for the suitable separation and determination of the target analytes.

En el presente trabajo se realizó la evaluación de la fase toxicocinética en ratones hembra de la cepa CD1 de dos nuevos plaguicidas neonicotinoides derivados del dinotefuran (4R y 7R) utilizando técnicas cromatográficas de ultra alta resolución acopladas a espectrometría de masas de alta resolución (Q-TOF).

306 p. The concern about the widespread presence of ECs in the marine environment and their possible toxic effects is gaining attention. In this PhD we get a close insight about the impact of ECs in estuarine waters and the contribution of wastewater treatment plant by focusing on the development of multiresidue methods for environmental aqueous samples and marine organism as well as passive sampling. After a year of monitoring, we were able to identify the main hot spots and the distribution of emerging compounds in the estuaries of Bilbao, Plentzia and Urdaibai using the procedures developed. Besides, by implementing in the effect directed analysis a bioassay designed for coastal waters as the way to drive the non-targeted analysis, we identify the anthelmintic mebendazole and amitriptyline as the main toxic emerging contaminants in Galindo WWTP effluent. IBEA: Ikerkuntza eta Berrikuntza Analitikoa

[SPA] El mercado de zumos de frutas está despertando un gran interés comercial, desde el momento en el que el consumidor asocia un potencial beneficio para su salud por el consumo de estos zumos. Esto redunda en la necesidad de disponer de métodos analíticos que permitan controlar la calidad y autenticidad de estos zumos, que adquieren en el mercado mayores precios, y se encuentran sometidos a una mayor posibilidad de fraudes. El presente trabajo ha sido planteado ante el interés de la industria de zumos de frutas por el control de calidad y autenticidad de los zumos de frutas rojas que se comercializan. Los beneficios de las frutas, además de por sus componentes nutricionales, destacan por la presencia de polifenoles que se encuentran presentes en las frutas y vegetales procesados y, especialmente, en los zumos donde forman parte de los componentes bioactivos más importantes. El mejor aval científico de la actividad de los polifenoles viene dado por el efecto saludable en el estrés oxidativo y en las enfermedades cardiovasculares. Por este motivo, el mercado de los zumos de frutas despierta interés comercial ya que el consumidor asocia al consumo de los zumos un beneficio para su salud. Varios son los objetivos propuestos en la presente memoria pero todos ellos se centran en el análisis de zumos de frutas por cromatografía líquida para conocer los diferentes perfiles de compuestos funcionales presentes en las frutas rojas. Los métodos de análisis permitirán autentificar el origen de un zumo o mezcla de zumos, además de mejorar la detección de las posibles adulteraciones que puedan producirse en la comercialización de estos zumos como por ejemplo la adición de colorantes o la mezcla con otros zumos de menor coste y/o calidad. Con los métodos de análisis desarrollados se podrá identificar y cuantificar los componentes de las frutas rojas que puedan tener efectos beneficiosos para la salud. Además, el uso de un único método de análisis para el análisis del perfil de compuestos funcionales se trata de una herramienta útil para construir una base de datos de composición de polifenoles en alimentos. [ENG] Fruit juice market is waking up a great commercial interest because the consumer associates a potential benefit for his health with the consumption of these juices. Quality control and authenticity of these juices it is to acquire in the market higher prices, and they are subjected to a bigger possibility of frauds. This Doctoral Thesis has been outlined in the interest of fruit juice industry by the quality control and authenticity of commercial red fruit juices. Besides the general nutritional components in fruits, the presence of polyphenols is important in fruit and processed vegetables and, especially, in fruit juices. Fruit juices have a lot of bioactive components with health benefits. The scientific guarantee in polyphenol activity comes from the healthy effect in several illnesses like cardiovascular diseases. For this reason, the fruit juice market wakes up a commercial interest since the consumer it associates the juice consumption with health benefits. Several are the objectives proposed in the present project, but all are centered in chromatography liquid analysis of fruit juices to know the different functional compounds profiles present in red fruits. Analyses methods will allow us to improve the detection of possible adulterations and take place in the commercialization of these juices. For instance food pigments addition or the mixture with other juices. Also, this method will allow us to identify and to quantify the principal components of red fruits that can suppose beneficial effects for consumer’s health. Besides, the use of a unique analysis method for polyphenol analysis is encouraged as a helpful tool to build up an unambiguous polyphenol composition database of foods., Universidad Politécnica de Cartagena

451 p. Anthocyanins and flavanols play an important role in the quality of wine contributing to sensory aspects such as colour, astringency or bitterness and they can also help in the differentiation between grape varieties and growing conditions of the grapes.In this work, 18 new anthocyanin derivatives, which are formed by direct condensation of anthocyanin with two units of flavanols, have been identified by HPLC-DAD-MS/MS. Moreover, the detection conditions for 22 compounds, some of them identified in previous works, have also been optimized.On one hand, the formations and evolutions of different anthocyanin derivatives and tannins during different stages of winemaking have been studied. It can be seen that the formation of anthocyanin derivatives starts quickly as anthocyanins are being extracted from grape. In contrast, the extraction and formation of tannins occurs slower than anthocyanins and anthocyanin derivatives.On the other hand, 196 samples were analyzed by HPLC-DAD-MS/MS in order to compare wines from different region (Rioja and Bordeaux). Some significant differences between red wines have been found, as consequence of different grape varieties used in each region. However, major differences are due to the different wine styles within each region, mainly related with the extension of time ageing. In addition, the information obtained in this work in relation to the composition of anthocyanins, anthocyanin derivatives and tannins of Rioja and Bordeaux wines has allowed us to carry out a PCA study for the differentiation of wines from different regions or styles.

Los acidos organicos son una de las moleculas constitutivas de los jugos y juegan un papel importante en la determinacion de la autenticidad de estos. Este trabajo presenta un metodo de separacion por cromatografia liquida de alta eficiencia (CLAE) de 6 acidos organicos: ascorbico, citrico, malico, formico, succinico y tartarico. El analisis se llevo a cabo empleando una fase estacionaria reversa (C18), una fase movil constituida por acido sulfurico 1,0 mM a un flujo de 1,0 mL min-1 en un tiempo total de corrida de 10,0 minutos y deteccion por ultravioleta (UV) a 210 nm. Bajo las condiciones anteriormente descritas se evaluaron diez muestras comerciales de bebidas de frutas, encontrandose como unicos acidos el citrico y el ascorbico, con intervalos de concentraciones de 375,3 – 5073,7 mg L-1 y 28,4 – 749,0 mg L-1, respectivamente. La metodologia empleada fue simple y apropiada para la separacion y la cuantificacion rapida, precisa (RSD inferiores al 5%), sensible y simultanea de los acidos mayoritarios en las bebidas de jugos evaluados. Las curvas de calibracion para los acido citrico y ascorbico presentaron excelente linealidad y un alto coeficiente de determinacion (r2>0,99) en los intervalos de concentracion empleados. AbstractOrganic acids are one of the major molecules in the fruit juice and are important component for these beverages quality. A high performance liquid chromatographic (HPLC) method for the determination of six organic acids including ascorbic, citric, malic, formic, succinic and tartaric acid were evaluated. The chromatographic separation was performed using a C18 column under isocratic conditions with 1,0 mM H2SO4 as mobile phase at a flow of 1,0 mL min-1, total time ran was of 10,0 minutes and an ultraviolet detection at 210 nm was used. Ten commercial fruit drink from eight different fruits were tested, independently from the fruit, citric and ascorbic acids were the main acids detected, with amounts ranged from 375,3 to 5073,7 mg L-1 and 28,4 to 749,0 mg L-1, respectively. The methodology used was simple and appropriate for the fast and accurate (RSD less than 5%), sensitive and simultaneous separation and quantification of the majority acids in the fruit drink evaluated. The calibration curves for citric and ascorbic acid presented excellent linearity and a high coefficient of determination (r2 > 0.99) in the concentration ranges used.

266 p. Los biomarcadores orgánicos son compuestos que se caracterizan por su elevada estabilidad a lo largo del tiempo, por tanto, se emplean en múltiples campos de aplicación ya que pueden proporcionar una información muy valiosa acerca del origen de los mismos. Debido a la baja concentración a la que los biomarcadores se encuentran en las muestras, especialmente en aquellas relacionadas con la geoquímica, el medio ambiente y la arqueología, surge la necesidad del desarrollar métodos analíticos específicos para su determinación. En este sentido, los principales objetivos de esta tesis consistieron en el desarrollo de una serie de métodos analíticos sensibles, precisos y selectivos, basados en la detección por cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) para la determinación de biomarcadores orgánicos en muestras de interés geológico, medio ambiental y arqueológico. Una vez optimizados y validados, los métodos se aplicaron a muestras reales pertenecientes a los campos mencionados. Por un lado, se analizaron muestras de beachrock, y la detección de una serie de hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAHs) y otros biomarcadores específicos permitieron aclarar la formación inusual de este fenómeno en latitudes más templadas. Por otra parte, se determinó si las actividades industriales del puerto de Bilbao tienen influencia sobre la conservación del patrimonio construido, concretamente las galerías de Punta Begoña (Getxo), mediante el análisis de ácidos dicarboxílicos en muestras de aerosol marino y en los morteros del edificio. Finalmente, se analizaron una serie de cerámicas arqueológicas relacionadas con la producción de vino (s. II-I a.C.) y el almacenamiento de grasa de ballena (s. XVI-XVII) para detectar aquellos biomarcadores específicos que lo confirmen. IBEA: Ikerkuntza eta Berrikuntza Analitikoa

La determinación de esteroles en matrices biológicas supone un reto analítico importante ya que son compuestos que se encuentran a baja concentración respecto al colesterol tanto en los tejidos como en los fluidos estudiados (hígado, suero y plasma, respectivamente); lo que siempre va a suponer una interferencia en el análisis. Por otro lado, estos analitos son compuestos poco volátiles, por lo que tradicionalmente han sido determinados mediante cromatografía de gases. Esto suponía alargar el proceso de tratamiento de muestra para transformarlos en sus formas volátiles. Con la introducción de la cromatografía de líquidos acoplada a espectrometría de masas se abrió la posibilidad de analizar estos compuestos en su forma nativa, lo que facilitó el análisis y el tratamiento de muestra. El objetivo de esta Tesis fue desarrollar métodos rápidos y automatizados utilizando la cromatografía de líquidos acoplada a la espectrometría de masas, para determinar esteroles en matrices biológicas (hígado, suero y plasma) con el fin de profundizar en el estudio de enfermedades relacionadas con las alteraciones del metabolismo del colesterol. Para ello, se estudiaron alternativas a la reacción de hidrólisis alcalina (frecuentemente llevada a cabo en el tratamiento de muestra para la determinación de esteroles) realizándola con la asistencia de los ultrasonidos. También se desarrolló un método alternativo a la hidrólisis alcalina realizando una hidrólisis enzimática utilizando diversas esterasas. Posteriormente, se desarrolló un sistema online de tratamiento de muestra; automatizando así el proceso de limpieza previo a la introducción en el cromatógrafo gracias a la integración del cartucho de extracción en fase sólida en el mismo sistema cromatográfico. Por último, se buscaron nuevos compuestos marcadores de enfermedades relacionadas con el metabolismo del colesterol gracias al empleo de un cromatógrafo de líquidos acoplado a un espectrómetro de masas con analizador tiempo de vuelo. Para todos los métodos desarrollados se determinaron sus características analíticas comprobando su adecuación para determinar este tipo de analitos en muestras biológicas.