Academic literature on the topic 'Hidrocarburos Policíclicos Aromáticos'

En la zona costera del golfo de Guacanayabo se presentan innumerables recursos naturales que son razón su ciente para el estudio de la calidad de sus sedimentos. La investigación presenta los resultados obtenidos con la utilización de la técnica de uorometría en la determinación de la concentración total de hidrocarburos aromáticos policíclicos en sedimentos superficiales de la región costera del golfo de Guacanayabo. Los resultados obtenidos en sedimentos superficiales de esta región reportaron una concentración promedio de 0.142 μg.g-1 y un rango de 0.054 a 0.40 μg.g-1. Una de las nueve estaciones estudiadas fue de referencia (Estación 6) 3 millas alejadas de las costas y una profundidad de 5 m. Se analizó la relación de los recursos pesqueros y las embarcaciones de pesca que operan en la región con los potenciales riesgos de fuentes contaminantes de hidrocarburos aromáticos policíclicos. Se estimó que los sedimentos superficiales de esta zona costera pueden considerarse no contaminados con relación a la concentración total hidrocarburos aromáticos policíclicos.

Se obtuvieron aislamientos de levaduras a partir de muestreos en tanques de combustible de vehículos urbanos, con el objeto de evaluar su potencial actividad de degradación de hidrocarburos aromáticos derivados del petróleo. Se realizaron ensayos de crecimiento en medio mínimo mineral sólido utilizando distintos hidrocarburos (benceno, tolueno, naftaleno, fenantreno, y pireno). Los aislamientos que presentaron crecimiento notorio en alguno de los hidrocarburos aromáticos policíclicos fueron identificados mediante secuenciación Sanger de los marcadores moleculares ITS1 e ITS2 del ARNr. Se obtuvieron 16 aislados de levaduras, de las cuales tres presentaron crecimiento conspicuo con hidrocarburos aromáticos como única fuente de carbono. Las cepas identificadas pertenecen al género Rhodotorula y corresponden a las especies Rhodotorula calyptogenae (99,8% de identidad) y Rhodotorula dairenensis (99,8% de identidad). Dichas cepas presentaron crecimiento en benceno, tolueno, naftaleno, fenantreno. En este estudio se reporta por primera vez la presencia de levaduras del género Rhodotorula que habitan los ductos y tanques de gasolina de vehículos urbanos, así como su capacidad para utilizar distintos hidrocarburos aromáticos que son contaminantes para el medio ambiente. Estos resultados sugieren que dichas levaduras constituyen potenciales candidatos para la degradación de éstos compuestos, como parte de estrategias de biorremediación.

The polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are ubiquitous organic compounds of global concern. They pres-ent mutagenic and carcinogenic characteristics, in addition to a wide variety of other adverse effects in the or-ganisms. They are widely distributed in marine environments, implying several health risks for both ecosystems and public health. Therefore, require constant monitoring and tailoring of preventive measures for their control. This review is based on the PAHs original research within coastal-marine environments published along the past ten years in America, considering the main environmental matrix such as sediment, water, organisms, and air. The review shows an outstanding PAHs monitoring activity led by USA and Mexico –at all matrix-, followed by Argentina, Brazil and Chile which demonstrate a rising environmental concern on these compounds, focused in highly anthropized areas. The present data for South America is still scarce, including many areas with null information. This review demonstrates that along all the continent and all matrixes, detectable concentrations of PAHs from multiple sources are reported, with levels ranging from minimum to extremely high. Keywords: Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), marine environments, America.

En el presente estudio se evaluó la degradación de Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAPs) provenientes de residuos de barrido de calles utilizando tratamiento aeróbico con dos tipos de compost a diferente grado de maduración. La degradación fue evaluada en mezclas al 75% de residuo de barrido de calles con compost a intervalos de 0, 28, 60, 90 y 120 días. Se logró una mayor remoción al 80% y 90% de la sumatoria de HAPs (ƩHAPs) en 120 días de tratamiento en compost sin y con pretratamiento anaeróbico, respectivamente; esto posiblemente influenciado por la presencia de microorganismos con capacidad de degradar materia orgánica y producir sustancias húmicas. El efecto tóxico evaluado como BaPeq se reduce en más del 66% en los 30 primeros días para las muestras con tratamiento y más de 90 días para la muestra control. El efecto ecotoxicológico evaluado sobre Daphnia magna y Lactuca sativa, nos indican que los HAPs al ser cometabolizados producen metabolitos con mayor efecto ecotoxicológico, principalmente entre los 30 y 60 días, reduciendo su efecto a más de 90 días de tratamiento.

En el presente estudio se determinó la bioacumulación de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) presentada por las especies de moluscos bivalvos Anadara tuberculosa y Anadara similis. Se realizaron pruebas con una mezcla de los 16 HAP considerados contaminantes prioritarios por la Environmental Protection Agency (EPA), suministrados a bajas concentraciones, establecidas a partir de los niveles considerados seguros para la vida acuática por normativas internacionales. Se registraron los máximos de acumulación en Anadara tuberculosa (4,8 ppm) y Anadara similis (7,5 ppm) transcurridos 30 y 25 días de exposición respectivamente, evidenciándose una aparente mayor capacidad de asimilación por parte de la segunda especie.

La presente tesis aborda el estudio de materiales derivados de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) intercalados con metales alcalinos. El piceno ([5]fenaceno) ha sido descrito recientemente como un nuevo material superconductor al ser intercalado con tres equivalentes de potasio. Por ello, se describe una nueva metodología fotoquímica desarrollada para la obtención de [n]fenacenos, entre los que se encuentra el piceno. Se describe la obtención, la caracterización y la medición de las propiedades de hidrocarburos aromáticos intercalados en fase sólida con metales alcalinos, principalmente con potasio. También se incluye el estudio de especies aniónicas, derivadas de hidrocarburos aromáticos en disolución, concretamente del sistema Li-bifenilo en DME.

El advenimiento de instrumentos comerciales de cromatografía de gasescon columnas capilares de alta resolución interfasados con espcctrómetros de masas pennite hoy en día la detección e identificación de diversos componen-tes presentes en solo partes por billón en mezclas de suma complejidad. Esteha sido el método elegido para el estudio de las sustancias orgánicasprovenientes de diversas actividades antropogénicas, que se adhieren a las partí-culas de polvo presentes en el aire que respiramos. De estas sustancias orgáni-cas, las que han atraído el mayor interés de los científicos dedicados a resguar-dar el medio ambiente son los hidrocarburos aromáticos policíclicos nitrados(HAPN), debido a que entre ellos se encuentran los más potentes carcinógenosy mutágenos
The reaction mechanism of polyciclic aromatic hydrocarbonsand nitrogen dioxide in solvents of low polarity in vol ves free radicals. The re-action products obtained under these conditions are similar to those found inambient air sarnples, suggesting a common reaction mechanism.

Los hidrocarburos policíclicos aromáticos son un grupo de contaminantes orgánicos que impiden el intercambio gaseoso de las áreas en las que se encuentran, provocando así un daño al ecosistema. Los procesos de biorremediación son la primera opción para el tratamiento de áreas contaminadas con hidrocarburos policíclicos aromáticos; así mismo, las actinobacterias halófilas son una alternativa eficaz para los ambientes salinos. El objetivo de la presente investigación fue el aislamiento y la identificación de actinobacterias halófilas y halotolerantes provenientes del territorio sódico salino perteneciente al ex lago de Texcoco; con el fin de determinar su posible capacidad de degradación de hidrocarburos policíclicos aromáticos (antraceno, fenantreno, fluoranteno y pireno). Las cepas aisladas fueron caracterizadas morfológica y fisiológicamente para su posterior selección. También se les realizó una prueba colorimétrica de biodegradación para identificar a las cepas con potencial degradador.

Los compuestos orgánicos persistentes (COPs) como los pesticidas organoclorados, bifenilos policlorados (PCBs) y los hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAHs) son sustancias de características hidrofóbicas, es decir, poco solubles en medios acuosos. Además, presentan gran resistencia química y biológica y, cuando son liberados al medio ambiente, tienden a ingresar a la cadena trófica y, en consecuencia, se magnifican y acumulan en diversos ecosistemas. Los materiales de características lipídicas son fuentes de acumulación de estos compuestos orgánicos. Diversos estudios de estas sustancias en alimentos y seres humanos comprueban su acumulación y muy lenta eliminación. Muchas de estas sustancias demostraron ser carcinógenas y neurotóxicas. Con la finalidad de demostrar la dinámica de circulación y acumulación de algunos de estos compuestos, como los hidrocarburos policíclicos aromáticos, se realizaron estudios en este trabajo en muestras de aguas y suelos. De acuerdo a las propiedades que presentan estos compuestos, se acumulan en zonas remotas frías, como la Cordillera Central de los Andes Peruanos, por ejemplo en Ticlio. En este lugar se pudo comprobar que la presencia de algunos PAHs en aguas disminuye conforme aumenta el carácter hidrofóbico, y aumenta en suelos, debido a sus características químicas, esto también relacionado con la altitud, comprobando así la teoría del transporte translatitudinal o efecto de condensación fría. Este trabajo también implementó una metodología para el estudio de los hidrocarburos policíclicos aromáticos en muestras de aguas y suelos, basada en la extracción con solventes por separación cromatográfica (HPLC con arreglo de diodos), utilizando estándares certificados para la evaluación de algunos parámetros de calidad analítica y la calibración.
Tesis

En el presente Trabajo de Investigación se determinó la presencia de Hidrocarburos aromáticos policíclicos y del benzo(a)pireno en aceites comestibles termooxidados; para lo cual se tomaron muestras de aceites de los establecimientos donde se elaboraran una gran cantidad de frituras como son: las pollerías, churrerías, chicharronerías y chifas pertenecientes al distrito de Lima Metropolitana. Las muestras de aceites fueron tomadas en 41 puntos representativos del Cercado de Lima, elegidos por su gran afluencia comensal en forma diaria durante todo el día. El análisis de las muestras se realizó en el laboratorio de Toxicología y Química Legal de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la U.N.M.S.M. El estudio de estas sustancias de gran potencial carcinogénico, se realizó en base a la técnica aceptada por la AOAC. El análisis del control de calidad toxicológico de los aceites recalentados, se realizó en base a las Normas Técnicas Peruanas, los Métodos Oficiales de Análisis de la AOAC, y Técnicas establecidas por la American Oil Chemist’s Society; se realizaron los siguientes controles: Valor de carbonilo. Porcentaje de polímeros. Porcentaje de compuestos polares. Índice de yodo Índice de ácidos grasos libres. En la determinación de las sustancias cancerígenas en muestras de aceite no alterado por recalentamiento se halló al benzo(a)pireno en una concentración promedio de 22,36 ug/Kg mientras que en muestras de aceite alterado por recalentamiento dicha concentración promedio fue de 15,42 ug/Kg. Esta disminución en la concentración del benzo(a)pireno se puede deber a que durante el empleo de temperaturas elevadas durante el proceso de fritura,el benzo(a)pireno se desprende del aceite y forme parte del humo; el cual produce altos niveles de contaminación a nivel ambiental y representa un serio peligro para la salud pública
In the present study of investigation, the presence of aromatic polycyclic hydrocarbons and – 3,4 – benzopyren in thermoxidized edible oil was setermined; for which samples of oils from establishments where a great deal of fritters are elaborated were took: poultry, crullers, roast-pork stands and chifas from Metropolitan Lima. The oil samples were took in forty-one representative points from Lima (District), selected because of their great commensal affluence around the day.. The analysis of the samples was made in the Laboratory of Toxicology and Legal Chemistry from Pharmacy and Biochemistry Faculty of the UNMSM. The study of these substances of great carcinogenic potency was made on the basis of the technique described in the Official Methods of Analysis of the AOAC. The analysis of the toxicologic quality control of the reheated oils was made on base to the Peruvian Technic Standars, the Official Methods of Analysis of AOAC, and Techniques established by the American On Chemist Society; the following controls were made: Carbonyls value Polar compounds percentage Fatty acids index Polymeres percentage Iodine index In the determination of the cancerigena subtances in oil samples not altered by reheat, we fouded benzo(a)piren at a concentration of 22.36 ug/kg, while in reheated samples was 15.42 ug/kg. This disminution in benzo(a)pireno concentration maybe during in elevated temperatures in frying, let that benzo(a)pireno is loosed from oil and was part of the smoke with elevated level of contamination and represents a serious danger to public wheater

En el presente Trabajo de Investigación se determinó la presencia de Hidrocarburos aromáticos policíclicos y del benzo(a)pireno en aceites comestibles termooxidados; para lo cual se tomaron muestras de aceites de los establecimientos donde se elaboraran una gran cantidad de frituras como son: las pollerías, churrerías, chicharronerías y chifas pertenecientes al distrito de Lima Metropolitana. Las muestras de aceites fueron tomadas en 41 puntos representativos del Cercado de Lima, elegidos por su gran afluencia comensal en forma diaria durante todo el día. El análisis de las muestras se realizó en el laboratorio de Toxicología y Química Legal de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la U.N.M.S.M. El estudio de estas sustancias de gran potencial carcinogénico, se realizó en base a la técnica aceptada por la AOAC. El análisis del control de calidad toxicológico de los aceites recalentados, se realizó en base a las Normas Técnicas Peruanas, los Métodos Oficiales de Análisis de la AOAC, y Técnicas establecidas por la American Oil Chemist’s Society; se realizaron los siguientes controles: Valor de carbonilo. Porcentaje de polímeros. Porcentaje de compuestos polares. Índice de yodo Índice de ácidos grasos libres. En la determinación de las sustancias cancerígenas en muestras de aceite no alterado por recalentamiento se halló al benzo(a)pireno en una concentración promedio de 22,36 ug/Kg mientras que en muestras de aceite alterado por recalentamiento dicha concentración promedio fue de 15,42 ug/Kg. Esta disminución en la concentración del benzo(a)pireno se puede deber a que durante el empleo de temperaturas elevadas durante el proceso de fritura,el benzo(a)pireno se desprende del aceite y forme parte del humo; el cual produce altos niveles de contaminación a nivel ambiental y representa un serio peligro para la salud pública.
In the present study of investigation, the presence of aromatic polycyclic hydrocarbons and – 3,4 – benzopyren in thermoxidized edible oil was setermined; for which samples of oils from establishments where a great deal of fritters are elaborated were took: poultry, crullers, roast-pork stands and chifas from Metropolitan Lima. The oil samples were took in forty-one representative points from Lima (District), selected because of their great commensal affluence around the day.. The analysis of the samples was made in the Laboratory of Toxicology and Legal Chemistry from Pharmacy and Biochemistry Faculty of the UNMSM. The study of these substances of great carcinogenic potency was made on the basis of the technique described in the Official Methods of Analysis of the AOAC. The analysis of the toxicologic quality control of the reheated oils was made on base to the Peruvian Technic Standars, the Official Methods of Analysis of AOAC, and Techniques established by the American On Chemist Society; the following controls were made: Carbonyls value Polar compounds percentage Fatty acids index Polymeres percentage Iodine index In the determination of the cancerigena subtances in oil samples not altered by reheat, we fouded benzo(a)piren at a concentration of 22.36 ug/kg, while in reheated samples was 15.42 ug/kg. This disminution in benzo(a)pireno concentration maybe during in elevated temperatures in frying, let that benzo(a)pireno is loosed from oil and was part of the smoke with elevated level of contamination and represents a serious danger to public wheater.
Tesis

In this work, hydroxyapatite (HAp) thin films were fabricated using two different sputtering techniques: Radio frequency magnetron sputtering and ion beam sputtering. In the first case, the films were grown on Ti-6Al-4V substrates using a high-purity commercial HAp target, obtaining a thickness ~200 nm. For the second method, the film were grown on pure titanium substrates using a self-produced HAp target. This target was fabricated with powders (Ca/P = 1.628, sintered and crushed). Here, the thickness of the fabricated film was ~300 nm. The sintering tests for the target fabrication were carried out using two different heating regimens at a maximum temperature of 1200 °C (holding time of 2h and 4h) using various additives. As additives, water (H2O), polyvinyl alcohol (PVA) and polyethylene glycol (PEG) were used to improve the mechanical strength of the green discs. The as-deposited films were amorphous in both cases. Therefore, the films were annealed to increase the crystallinity. Annealing was performed in air for 2h at temperatures: 400, 600 and 800 °C for RF-magnetron sputter samples; 600 and 800 °C for ion beam sputter samples. The result of the films shows in both cases that the crystallinity of HAp was improved only for the annealed samples fabricated with ion beam sputtering at 800 °C. In both cases energy dispersive X-ray spectroscopy measurements show a decrease in Ca/P ratio with increasing the temperature. Hardness results revealed an increase in this with the increase in temperature possibly due to the formation of titanium oxide. The roughness for the fabricated films with the RFmagnetron sputtering increases till an annealing temperature of 600 °C and then decreases till 800 °C, while the roughness for the fabricated films with ion beam sputtering is higher in the as-deposited samples and then this is reduced by increasing the annealing temperature.
Tesis

Each year millions of people suffer from bone defects resulting from trauma, tumors or bone-related injuries. Therefore there is a need to continuously develop new materials or improve the properties of the materials currently used, for bone replacement or implant applications. Polymethyl methacrylate (PMMA) has proven to be a promising alternative as a material for implants; however, there are still some limitations inherent to this material, particularly related to its surface properties. This thesis work is focused on the fabrication of hydroxyapatite (HAp) thin films on the surface of 3D printed PMMA substrates. 3D printing, particularly the Fused Deposition Modeling (FDM) technique was used to fabricate PMMA substrates with different surface porosity levels. FDM technique exhibits the potential for fabricating customized freeform structures for several applications including craniofacial reconstruction. HAp thin films were deposited by Radio Frequency Magnetron Sputtering (RFMS) and Ion Beam Sputtering (IBS) techniques, with a commercial target and an “in house” sintered target, respectively. A structural, chemical, mechanical, and morphological characterization was conducted in the generated surfaces by means of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and hardness and roughness measurements. The results of the XRD analysis revealed an amorphous structure for the films produced by both RFMS and IBS techniques on the PMMA substrates. The micrographs obtained by SEM showed a columnar morphology and a low density for the films produced by RFMS; the same technique revealed a structure of ridges of standing platelets with curved contours for the IBS deposited films. The amorphous structure and the morphology of the films, as well as the hardness and roughness can be propitious to improve surface properties and promote the osseointegration capabilities of PMMA. This work contributes to the basis for the development of a PMMA implant manufacturing process using 3D printing and HAp film deposition techniques, with improved osseointegration properties.
Cada año, millones de personas sufren defectos óseos como resultado de traumas, tumores o lesiones relacionadas con los huesos. Por lo tanto, existe la necesidad de desarrollar continuamente nuevos materiales o mejorar las propiedades de los materiales utilizados actualmente, para aplicaciones de reemplazo óseo o implantes. El polimetilmetacrilato (PMMA) ha demostrado ser una alternativa prometedora como material para implantes; sin embargo, todavía existen algunas limitaciones inherentes a este material, particularmente relacionadas con sus propiedades superficiales. Este trabajo de tesis se centra en la fabricación de películas delgadas de hidroxiapatita (HAp) en la superficie de sustratos de PMMA impresos en 3D. La impresión 3D, particularmente la técnica de modelado de deposición fundida (FDM), se utilizó para fabricar sustratos de PMMA con diferentes niveles de porosidad superficial. La técnica FDM exhibe el potencial para fabricar estructuras personalizadas de para varias aplicaciones, incluida la reconstrucción craneofacial. Las películas delgadas de HAp se depositaron mediante técnicas de deposición catódica con Magnetrón y radio frecuencia (RFMS) y deposición catódica con haz de iones (IBS), con un target comercial y un target sinterizado "in house", respectivamente. Se realizó una caracterización estructural, química, mecánica y morfológica en las superficies generadas por medio de difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía de energía dispersiva (EDS) y medidas de dureza y rugosidad. Los resultados del análisis de XRD revelaron una estructura amorfa para las películas producidas por ambas técnicas RFMS e IBS en los sustratos de PMMA. Las micrografías obtenidas por SEM mostraron una morfología columnar y una baja densidad para las películas producidas por RFMS; la misma técnica reveló una estructura de crestas de plaquetas con contornos curvados para las películas depositadas IBS. La estructura amorfa y la morfología de las películas, así como la dureza y la rugosidad pueden ser propicias para mejorar las propiedades de la superficie y promover las capacidades de oseointegración del PMMA. Este trabajo contribuye a la base para el desarrollo de un proceso de fabricación de implantes de PMMA usando impresión 3D y técnicas de deposición de película HAp, con propiedades mejoradas de oseointegración.
Tesis

Doctora en Química
Autorizada por el autor, pero con restricción para ser publicada a texto completo en el Portal de tesis, hasta enero de 2017
Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) son una familia de más de 100 compuestos orgánicos; presentan al menos dos anillos aromáticos fusionados y son derivados principalmente de la combustión incompleta de biomasa y combustibles fósiles. Son ubicuos y su formación, fuentes y depositación son ampliamente estudiadas. En este contexto, es muy relevante su control en muestras ambientales. La presencia de los HAPs en diferentes matrices de Antártica y Groenlandia (suelos, sedimentos, nieve y agua de mar) ha sido detectada en niveles muy bajos de concentración. Debido a los niveles del orden de ultratrazas de estos compuestos en matrices acuosas de zonas remotas, las etapas de extracción y pre-concentración son requeridas previo a su determinación analítica. La extracción homogénea líquido-líquido (HLLE) constituye un método promisorio en cuanto a exactitud y precisión y presenta una serie de ventajas de tipo práctico (simple, tiempos cortos de extracción, bajo costo y uso de pequeños volúmenes de solvente) y entre ellas destaca la posibilidad de usar pequeños volúmenes de muestra, como los obtenidos en sistemas de fusión en continuo con muestreo discreto de testigos de hielo; dichas muestras son homogéneas y permiten obtener alta resolución temporal para el estudio de composición química en testigos de hielo. El objetivo de esta investigación fue desarrollar una metodología analítica basada en HLLE apropiada para el estudio de hidrocarburos aromáticos policíclicos en muestras acuosas prístinas obtenidas desde un testigo de hielo de Antártica. En HLLE los analitos son extraídos desde una solución homogénea en un pequeño volumen de fase sedimentada, formada por el fenómeno de separación de fases, en un sistema de componentes ternarios. La metodología de extracción se desarrolló y optimizó mediante técnicas de diseño multivariado utilizando cromatografía líquida de alta eficiencia con detección de arreglo de diodos (HPLC-DAD) para, posteriormente, validar el método de determinación de los compuestos por cromatografía líquida de alta eficiencia con detección de fluorescencia (HPLC-FLD), a fin de obtener límites de detección y cuantificación apropiados, de acuerdo a los niveles de concentración esperados en las muestras. La extracción desde muestras acuosas muy diluidas se realizó por adición de una mezcla de cloroformo y metanol y agitación manual por 30 segundos. La separación de fases fue por adición de NaCl, recuperándose el extracto (fase sedimentada) por centrifugación. Aplicando un diseño factorial a tres niveles con tres factores (33) se establecieron las condiciones óptimas de extracción y determinación simultánea para naftaleno, fenantreno, antraceno, benzo[k]fluoranteno, benzo[b]fluoranteno acenaftileno, fluoreno, fluoranteno, benzo[a]pireno (BaP), benzo[g,h,i]perileno, dibenzo[a,h]antraceno, indeno[1,2,3-c,d]pireno, (BghiP) acenafteno, pireno y criseno. Las condiciones óptimasde extracción fueron: 10% m/v de NaCl, 1,2 mL de CH3OH y 120 μL de CHCl3 (solvente extractante) para 3,5 mL de muestra. Los factores de enriquecimiento logrados fluctuaron entre 32 y 43 en el intervalo 8-50 ng mL-1 para la metodología HLLE-HPLC-DAD y desde 34 a 49 en el intervalo 0,03-0,11 ng mL-1 para HLLE-HPLC-FLD. Las recuperaciones de los HAPs bajo las condiciones óptimas a niveles de concentración de 20 ng mL-1 fluctuaron entre 67 y 92%, con desviaciones estándar relativas entre 0,7 y 5,1 %. Para la detección por fluorescencia las recuperaciones variaron entre 71 y 99 % en el intervalo de concentraciones de 0,048-0,130 ng mL-1, con desviaciones estándar relativas entre 1,1 y 9,9%. Para HLLE-HPLC-FLD la sensibilidad analítica/ límites de detección/ límites de cuantificación estuvieron entre 0,0078/ 0,0203/ 0,0676 ng mL-1 para fluoranteno y 0,0006/ 0,0015/ 0,0051 ng mL-1 para antarceno. Un comportamiento lineal para la extracción fue establecido, con valores de R2 entre 0,9654 para fluoranteno y 0,9998 para antraceno. La aplicación de HLLE-HPLC-FLD en muestras acuosas prístinas, correspondientes a secciones de un testigo de hielo, permitió la detección y cuantificación en el orden de los pg mL-1 de la mayoría de los analitos (menos BaA y coroneno) en las muestras, encontrándose diferencias a diferentes profundidades al considerar el total de HAPs estudiados.
Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are a family of over 100 organic compounds, having at least two fused aromatic rings. They are derived mainly from the incomplete combustion of fossil fuel and biomass. PAHs are ubiquitous and their formation, sources and fate have been extensively reviewed. In this context their control on environmental samples is highly relevant. The presence of PAHs in various matrices in Antarctica and Greenland (soil, sediment, snow and sea water) has been detected at very low concentrations levels. According to the ultra-trace levels in aqueous matrices from remote areas an extraction and pre-concentration step, prior to the analytical determination is required. Homogeneous liquid–liquid extraction (HLLE) is a promising method for the determination of organic compounds in aqueous matrices because of its accuracy and precision. In addition it presents several practical advantages (simple, with short extraction times, low cost and use of small volumes of solvent). This technique allows using small sample volumes, such as those attained from continuous ice core melter system with discrete sampling for different chemical analysis. These samples are homogeneous and provide a high temporal resolution for the study of ice core chemical composition. The objective of this research was to develop an analytical methodology based on HLLE appropriate for the study of polycyclic aromatic hydrocarbons in pristine aqueous samples obtained from an ice core of Antarctic. In HLLE analytes are extracted from a homogeneous solution in a small volume of sedimented phase formed by a phase separation phenomenon in a ternary component system. The extraction methodology was developed and optimized using multivariate design by using high-performance liquid chromatography with diode array detection (HPLC-DAD) for the analytical determination of PAHs. In a second stage the method was validated for the determination of compounds by high-performance liquid chromatography with fluorescence detection (HPLC-FLD) in order to achieve the appropriate limits of detection (LODs) and quantification (LOQs) according to the possible concentration levels of samples. The extraction from very dilute aqueous samples was performed by adding a mixture of chloroform and methanol and manual shaking for 30 seconds. Phase separation was performed by adding NaCl and the extract (sedimented phase) was recovered by centrifugation. The optimization was carried out by applying a three-level factorial design with three factors (33) for the simultaneous extraction and analytical determination of 15 PAHs from water samples: naphthalene, phenanthrene, anthracene, acenaphthylene, fluorene, fluoranthene, benzo[k]fluoranthene, benzo[b]fluoranthene benzo[a]pyrene, acenaphthene, benzo[g,h,i]perylene, chrysene, pyrene, dibenzo[a,h]anthracene and indeno [1,2,3-c,d] pyrene. Optimal conditions were: 10% w/v of NaCl, 1.2 mL of CH3OH and 120 μL of CHCl3 (extracting solvent) for 3.5 mL of sample. The enrichment factors obtained were between 32 and 43 in the range 8-50 ng mL-1 for the HLLE-HPLC-DAD methodology and from 34 to 49 in the range 0.03-0.11 ng mL-1 for HLLE-HPLC-FLD. Recoveries under optimal conditions for a PAHs concentration levels of 20 ng mL-1 varied between 67 and 92% with a relative standard deviation between 0.7 and 5.1 %. For fluorescence detection mean recoveries were 71-99 % in the concentration range 0.048 -0.13 ng mL-1, with a relative standard deviation of 1.1-9.9% Analytical sensitivity/detection limit and quantification limits for the whole method varied between 0.0078/ 0.0203/ 0.0676 ng mL-1 for fluoranthene and 0.0006/ 0.0015/ 0.0051 ng mL-1 for anthracene. A linear behavior for the extraction method was established with R2 values between 0.9654 for fluoranthene and 0.9998 for anthracene. The application of HLLE-HPLC-FLD to aqueous pristine samples from ice core sections allowed the detection and quantification in the order of pg mL-1, of most analytes (less coronene and BaA) in samples. Significant differences were found at different depths when the total PAHs under study were considered.
Conicyt

El treball desenvolupat a la present tesis es centra en l’estudi de la família dels Hidrocarburs Aromàtics Policíclics (HAPs). Aquesta família de contaminants orgànics és d’interès prioritari degut a les propietats d’aquests compostos com a POPs, a la seva amplia distribució en el medi ambient i la seva elevada toxicitat sobre els essers vius. Per aquests motius, en aquests darrers anys, s’ha aixecat un gran interès en aquests tipus de compostos pel que respecta la seva presència i control tant a l’aire que respirem com en els aliments que ingerim. Així, la present tesis s’ha centrat en l’estudi i el coneixement d’aquesta complexa família de compostos tant en el camp ambiental com en el de l’alimentació. I. S’han desenvolupat mètodes cromatogràfics tant per HPLC-FLU com per HRGC-MS (EI/SIM) per a la determinació de 24 HAPs. S’ha prioritzat aconseguir un mínim temps d’anàlisis amb resolucions adequades entre els pics a estudi. Així, ha estat necessari treballar amb columnes amb fases estacionàries específiques per a aquest tipus de compostos i amb dimensions que afavorien maximitzar l’eficàcia i la velocitat (UHPLC i Fast GC). II. Degut a la gran nombre de compostos que formen aquesta família de contaminants i a la complexitat de la seva separació, s’han considerat interesant l’ampliació dels models de predicció basats en les metodologies QSRR, per aconseguir descriure el mecanisme que regeix la separació dels HAPs quan es treballa amb sistemes de cromatografia líquida o de gasos. D’aquesta manera, s’aconsegueix no només el coneixement teòric del mecanisme de separació sinó que permet ampliar el conjunt de HAPs a estudi. Amb el coneixement cromatogràfic adquirit s’ha treballat amb aquests contaminants en diferents matrius. III. S’ha desenvolupat un procediment per a la determinació de HAPs en mostres d’aire ambient a partir de la fracció PM10 de material particulat, amb la finalitat de poder complir el RD 102/2011. El procediment posat a punt ha estat acreditat per la norma 17025:2005. Per això, ha estat necessari dur a terme un conjunt d’activitats per aconseguir la seva acreditació (validació, càlcul d’incertesa a més d’una sèrie de controls continus i rutinaris, que permeten assegurar la validesa dels resultats obtinguts). A més, en aquest cas, el procediment acreditat s’ha aplicat a l’anàlisi de les mostres de la XVPCA corresponents als anys 2009 a 2012 de tot el territori Català. De manera, que ha estat possible realitzar un estudi de la presència d’aquests contaminants en l’aire, tant a nivell estacional com de l’àrea de captació (relacionat amb l’entorn d’emissió).. IV. Finalment, s’han desenvolupat procediments per a la determinació dels HAPs en dues matrius alimentaries: llets crues i cafè en gra, tant verd com torrat. En aquests casos, ha estat necessari optimitzar convenientment l’etapa de preparació de mostra amb la finalitat de reduir l’efecte matriu i aconseguir arribar als baixos nivells en que aquests contaminats es troben en aquestes mostres. Aquests procediments han estat aplicats a diferents mostres amb la finalitat de determinar el nivell d’aquests contaminants i per comprovar si durant el processat es generen HAPs.
El trabajo desarrollado en la presente tesis se centra en el estudio de la familia de los Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAPs). Esta familia de contaminantes orgánicos es de interés prioritario debido a sus propiedades como compuestos orgánicos persistentes, a su amplia distribución en el medio ambiente y a su elevada toxicidad sobre los seres vivos. Por estos motivos, en estos últimos años, se ha despertado un elevado interés en este tipo de compuestos en lo que respecta a su presencia y control tanto en el aire que respiramos como en los alimentos que ingerimos. Así, la presente tesis se ha centrado en el estudio y conocimiento de esta compleja familia de compuestos tanto en el campo ambiental como en el de la alimentación. I. Se han desarrollado métodos cromatográficos tanto por HPLC-FLU como por HRGC-MS (EI/SIM) para la determinación de 24 HAPs. En la optimización, se ha priorizado conseguir un mínimo tiempo de análisis con resoluciones adecuadas entre los picos a estudio. Por ello, ha sido necesario trabajar con columnas con fases estacionarias específicas para la separación de este tipo de compuestos y con dimensiones que favorecían maximizar la eficacia y la velocidad (UHPLC y Fast GC). II. Debido al gran número de compuesto que forman esta familia de contaminantes y a la complejidad de la separación, se ha considerado interesante la aplicación de los modelos de predicción basados en las metodologías QSRR, para conseguir describir el mecanismo que rige la separación de los HAPs cuando se trabaja con sistemas de cromatografía líquida o de gases. De esta manera, se consigue no sólo el conocimiento teórico del mecanismo de separación sino que permite ampliar el conjunto de HAPs a estudio. Con los conocimientos cromatográficos adquiridos, ha sido posible determinar estos contaminantes en diferentes matrices. III. Se ha desarrollado un procedimiento para la determinación de HAPs e muestras de aire ambiente a partir de la fracción PM10 de material particulado, con la finalidad de cumplir el RD 102/2011. El procedimiento puesto a punto, ha sido acreditado por la norma 17025:2005. Por ello, ha sido necesario realizar un conjunto de actividades para poder asegurar la validez de los resultados. Además, en este caso, el procedimiento acreditado se ha aplicado al análisis de las muestras de la XVPCA captadas entre los años 2009 a 2012, de todo el territorio catalán. De esta manera, ha sido posible realizar un estudio de la presencia de estos contaminantes en el aire, tanto a nivel estacional como de área de captación. IV. Finalmente, se han desarrollado procedimientos para la determinación de los HAPs en dos matrices alimentarias: leche cruda y café en grano (verde o tostado). En estos casos, ha sido necesario optimizar convenientemente la etapa de la preparación de la muestra con la finalidad de reducir el efecto matriz y conseguir llegar a los bajos niveles en que estos contaminantes se encuentran en las m muestras. Además, estos procedimientos han sido aplicados con éxito al análisis de muestras.
This thesis focusses on the study of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons. These compounds are of priority interest because of its properties as persistent organic pollutants, their wide distribution in the environment and its high toxicity. For these reasons, in recent years, it has created a high interest in these group of compounds both in the air and in food. So, this thesis has focused on the knowledge of this complex family of compounds in the environmental and food. I. Chromatographic methods have been developed for determination 24 PAHs by HPLC-FLU and HRGC-MS (EI/SIM). In optimization process, it has prioritized getting a minimum chromatographic time with suitable resolution between peaks. Therefore, it has been necessary to work with specific stationary phases and columns with dimensions that have been allowed maximize efficiency and speed (UHPLC and Fast GC columns). II. Due to the large number of compounds that are PAHs and complexity of their separation, it has been considered interesting to apply predictive models based on methodologies QSSR. They can describe the mechanism governing the separation of PAHs when working both LC and GC. And they allow to extend some compounds of the same family that have not been included in the model. III. A procedure for the determination of PAHs in ambient air (samples from PM10 fraction of particulate matter) has been developed, in order to meet the RD 102/2011. This procedure has been accredited by UNE-EN ISO 17025: 2005 standard. For accreditation, it has been necessary to perform a set of activities to ensure the validity of results (validation, estimation uncertainty, system suitability, interlaboratory and periodic analysis of a certified reference material). Apart from that, with this procedure has been analyzed XVPCA samples (2009 to 2012). Thus, it has been possible to make a study of the presence of these pollutants in the air, according to season or catchment area. IV. Finally, it has been developed procedures for determining PAHs in two food samples: raw milk and coffee beans (green or roasted). In these cases, it has been necessary to optimize sample preparation in order to reduce the matrix effect and determining low concentration levels that these pollutants are in samples. Moreover, these methods have been successfully applied to the analysis of samples.