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Determination of non-steroidal anti-inflammatory drugs in environmental samples by chromatographic and electrophoretic techniques
No full textNon-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are a group of pharmaceutical compounds widely used in human health care and often found in the aquatic environment, with their metabolites. After an introduction that describes the general problem of drug contamination, the properties of NSAIDs, and environmental risk assessment, this review surveys the chromatographic and electrophoretic methods of analysis in use today for monitoring the most important representatives of this pharmaceutical class in different environmental samples
LC-MS methods for analyzing anti-inflammatory drugs in animal-food products
No full textTo improve the well-being of food-producing animals, the use of anti-inflammatory drugs (AIDs) for pain management has become common practise in cattle breeding. Because of the frequency of treatment and inadequate withdrawal times, it is probable that residues of these pharmaceuticals will be found in human food, such as milk, meat and eggs. The two classes of anti-inflammatories most used in veterinary medicine are corticosteroids and non-steroidal AIDs (NSAIDs); the potentially adverse effects of these compounds has induced the governing authorities to regulate their residue levels in different animal-food products. Because of the chemical properties of AIDs, liquid chromatography (LC) coupled to mass spectrometry (MS) is the technique of choice for performing multi-residue analysis in complex matrices and confirming their identity. This article reviews the current status of applying LC-MS in analyzing AIDs. We address instrumental aspects (e.g., ionization sources and analyzers) as well as extraction procedures, the complexity of which is linked to the sensitivity and the selectivity of LC-MS and to matrix effects. © 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved
The Chemistry of Vitamin A
No full textThe physicochemical properties of vitamin A vitamers were illustated in this chapte
Estrazione statica con acqua subcritica di tireostatici dal muscolo bovino seguita da analisi HPLC-dual-polarity ESI-tandem MS
No full textI tireostatici o farmaci antitiroide sono promotori di crescita efficienti e poco costosi, in grado di esplicare severi effetti tossicologici sugli animali e sull’uomo. Per tale motivo, l’accordo circa il loro divieto d’uso è internazionale. In letteratura, i metodi analitici descritti per confermarne la presenza nella tiroide e/o nel muscolo bovino sono pochi, dal momento che le loro caratteristiche chimico fisiche (basso peso molecolare, natura anfoterica, elevata polarità e forme tautomeriche) sono causa di scarse efficienze estrattive e di difficoltà nell’analisi liquido cromatografica. Pertanto, ancora oggi, il possibile uso fraudolento di queste pericolose sostanze viene dedotto dal veterinario, che valuta morfologia e dimensioni della tiroide degli animali macellati. L’obiettivo di questo lavoro è stato quello di sviluppare un metodo LC tandem-MS per la determinazione di sei agenti tireostatici (tiouracile, metiltiouracile, propiltiouracile, feniltiouracile, tapazolo, mercaptobenzimidazolo) nel muscolo bovino, superando la complessità delle procedure analitiche descritte in letteratura [1-2], e di validarlo in accordo alle linee guida della Decisione 2002/657/EC. Gli analiti erano separati mediante cromatografica a fase inversa, mantenendo un’alta percentuale di acqua durante l’eluizione in gradiente di pH e di modificante organico, e rivelati in dual polarity ionization con una sorgente electrospray ad alto flusso. L’efficiente procedura estrattiva svillupata era basata su: i) dispersione della matrice in fase solida, miscelando il tessuto omogeneizzato con C18; ii) estrazione statica con acqua in condizioni subcritiche (160°C;100 bar); iii) arricchimento e clean-up su cartuccia OASIS-HLB (6 cc, 500 mg).
Il metodo proposto ha l’ulteriore vantaggio di determinare direttamente gli analiti, evitando step di derivatizzazione precedentemente applicati per migliorare recuperi, separazione cromatografica e rivelazione MS
Multivitamin Analysis Using LC-MS/MS
No full textThe water-soluble vitamins are a heterogeneous group of compounds with different structures and physico-chemical properties acting mainly as coenzymes. Moreover, a single vitamin consists of several biologically active forms, known as vitamers, which introduce a further element of heterogeneity due to the subtle differences in their chemical structures. For these reasons, it is very difficult to find experimental conditions suitable for their simultaneous determination, furthermore complicated by the labile nature of some vitamins, the complexity of food matrices and in the case of naturally occurring vitamins, their possible linkage with macromolecular components and by their low concentrations in foods.
Simultaneous analysis of water soluble vitamins is advantageous for several reasons such as the reduced analysis time and a cost containment due to a less extensive use of solvents, materials and equipment.
Gas-chromatography (GC) and liquid-chromatography (LC) are more suitable analytical techniques for the development of multivitamin methods; however, the selected analytes have to be visible in the selected detection system (UV detector) or have to be extractable with the same procedures from the examined food. Liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS) has been showing itself as a promising technique in this analytical ambit. In fact, besides performing multi-analyte analysis and providing unambiguous evidence of identification, sensitivity and selectivity of LC-MS allow simplifying sample pre-treatment and restraining degradation of those vitamins susceptible to it.
Despite of LC-MS versatility, only two papers have been published about the multivitamin analysis in dietary supplements and in food samples.
A rapid, simple and sensitive LC-ESI(+)-MS/MS method for the simultaneous determination of fourteen water-soluble vitamins (B1, B2, two B3 vitamers, B5, five B6 vitamers, B8, B9, B12 and C) in various food matrices, is here presented5. The use of rapid and simple extraction procedures (short exposition to light and air) and the direct injection of the extract, without any concentration step (no exposition to heat) were the two important outcomes achieved as a consequence of the high sensitivity and selectivity of LC-MS/MS. The mild extraction conditions preserved the analytes susceptible to degradation, allowed estimation of each vitamer singly and avoided artifacts formation. For these reasons, our method was able to minimize the loss of those vitamins that are particularly susceptible to degradation and to accurately characterize the profile of free forms in foodstuffs
Applicazione della cromatografia liquida accoppiata alla spettrometria di massa tandem per l'analisi degli estrogeni nelle acque reflue e superficilai a livello di ppt
No full textAPPLICATIONS OF EVOLVED GAS ANALYSIS - PART 2: EGA BY MASS SPECTROMETRY
No full textThe analytical applications of the evolved gas analysis (EGA) performed by mass spectrometry, for the period extending from 2001 to 2004, are collected in this review. By this technique, the nature of volatile products released by a substance subjected to a controlled temperature program is on-line determined, with the possibility to prove a supposed reaction, either under isothermal or under heating conditions. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved
APPLICATIONS OF EVOLVED GAS ANALYSIS - PART 1: EGA BY INFRARED SPECTROSCOPY
No full textThe analytical applications of the evolved gas analysis (EGA) performed by infrared spectroscopy, for the period extending from 2001 to 2004, are collected in this review. By this technique, the nature of volatile products released by a substance subjected to a controlled temperature program are on-line determined, with the possibility to prove a supposed reaction, either under isothermal or under heating conditions. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved
Analisi di Carotenoidi e Vitamine Liposolubili in Alimenti di Origine Vegetale Tramite Matrix Solid Phase Dispersion Seguita da Cromatografia Liquida con Rivelazione DAD-Tandem MS
No full textLe vitamine liposolubili costituiscono un insieme eterogeneo di sostanze, classificabili in 4 gruppi: A (retinoidi e carotenoidi), D [ergocalciferolo (D2) e colecalciferolo (D3)], E (alfa-, beta-, gamma-, delta-tocoferoli e corrispondenti tocotrienoli), e K [fillochinone (K1) e menachinoni (K2-n)]. Le principali funzioni biologiche cui tali vitamine partecipano sono il meccanismo di visione (vitamina A), l’assorbimento del calcio (vitamina D), la protezione antiossidante delle membrane cellulari (vitamina E e carotenoidi) e la coagulazione del sangue (vitamina K).
La determinazione delle vitamine liposolubili e dei carotenoidi negli alimenti rappresenta un complesso problema analitico per diverse ragioni quali: 1) l’eterogeneità chimica che richiede specifici parametri di rivelazione; 2) la presenza di vitameri, isomeri geometrici e forme legate (xantofille e retinolo possono essere naturalmente presenti come esteri) difficili da separare ed identificare a causa di indisponibilità degli standard; 3) la diversa e scarsa stabilità degli analiti alla luce, all’ossigeno e alla temperatura, il legame con altri componenti dell’alimento (proteine, polisaccaridi e grassi) e la complessità stessa della matrice, tutti fattori che rendono critico lo step di estrazione.
Una soluzione spesso adottata è quella di liberare tutte le forme legate o mediante idrolisi alcalina (specialmente per alimenti con alto tenore lipidico) che tuttavia è responsabile della rapida decomposizione dei vitameri K, di una severa perdita di xantofille, dell’isomerizzazione del beta-carotene all-trans e della vitamina D, o mediante digestione enzimatica (proteasi, takadistasi, lipasi) per le vitamine più labili.
Attualmente, le procedure ufficiali si basano sulla determinazione individuale di ogni vitamina nei diversi alimenti, principalmente usando tecniche HPLC con rivelazione UV o a fluorescenza, abbinate a procedure estrattive quantitative e non distruttive. Pochi sono i metodi analitici proposti per la determinazione simultanea di vitamine liposolubili negli alimenti basati su tecniche cromatografiche.
Tra i metodi multivitaminici finora pubblicati, solo due sono basati sulla cromatografia liquida accoppiata alla spettrometria di massa tandem (LC-MS/MS): il primo limitato alla determinazione di retinolo, alfa-tocoferolo e colecalciferolo in alimenti fortificati per l’infanzia, l’altro per l’analisi di diverse vitamine liposolubili (retinolo, D2, D3, 25-OH-D3, beta-carotene, K1, MK-4 e MK-7) nel latte materno, adottando però una procedura di estrazione separata per i vitameri K. Per quanto riguarda l’analisi dei carotenoidi nella frutta, la letteratura descrive alcuni metodi LC-DAD-MS, intendendo questa tecnica ifenata anche come strumento d’ausilio nell’individuazione di sofisticazioni alimentari.
Lo scopo principale di questo lavoro è stato dunque quello di sviluppare un metodo LC-DAD-Tandem MS per la determinazione simultanea di dodici composti appartenenti al gruppo delle vitamine liposolubili (retinolo, retinil palmitato, gamma-tocoferolo, alfa-tocoferolo, delta-tocoferolo, ergocalciferolo, fillochinone e menachinone-4) e dei carotenoidi (luteina, zeaxantina, beta-carotene e licopene) in alcune matrici alimentari di origine vegetale (farina di mais, passata di pomodoro kiwi verde e kiwi gold). La fase di estrazione/clean-up è stata realizzata applicando una tecnica “mild” come la Matrix Solid Phase Dispersion (MSPD), con piccole modifiche operative a seconda della matrice trattata. Gli analiti erano separati su colonna analitica C30 ed inequivocabilmente rivelati ed identificati mediante uno spettrometro di massa a triplo quadrupolo, equipaggiato con una sorgente APCI, operante in ionizzazione positiva. L’accoppiamento in serie con un detector UV-vis a serie di diodi permetteva di caratterizzare rapidamente il profilo carotenoideo e vitaminico degli alimenti analizzati, consentendo l’identificazione di quei carotenoidi i cui standard non erano commercialmente disponibili.
L’applicazione ai campioni reali ha portato a risultati interessanti quali: la presenza di vitamina K2 (menachinone-4) in alimenti di origine vegetale; l’identificazione di isomeri geometrici naturali non originati dalla procedura estrattiva applicata, anche se nel caso della passata di pomodoro il processo di pastorizzazione potrebbe interferire con la naturale distribuzione del licopene
Determinazione simultanea di erbicidi e contaminanti emergenti in acque superficiali, potabili e minerali mediante HPLC tandem MS
No full textUn ampio range di sostanze chimiche, note e/o di nuova generazione, è prodotto ogni anno per gli scopi più vari e riversato nell’ambiente con conseguenze spesso non prevedibili. Ne sono un significativo esempio i fitofarmaci ed i contaminanti emergenti che, per la loro comune possibilità di raggiungere l’ambiente acquatico e le risorse idropotabili attraverso numerose vie, sono oggetto di studio continuo da parte della comunità scientifica internazionale.
Mentre i fitofarmaci costituiscono una problematica ambientale nota fin dagli anni ́60, regolata da leggi e normative, i contaminanti emergenti, pur avendo origini anche più remote, erano fuori da eventuali studi di monitoraggio ambientale fino a qualche decennio fa. Ciò spiega la mancanza di normative che impongano limiti alla loro presenza nell’ambiente e che le metodologie proposte per la valutazione del rischio ambientale ad esse associato siano ancora in fase di sviluppo.
Il presente lavoro è stato rivolto alla determinazione di alcuni tra i chemicals più utilizzati nel nostro paese e rilasciati nell’ambiente a livello di tracce, con lo scopo di ottenere un quadro, seppur ristretto, della “contaminazione multi-residuale” alla quale siamo esposti. Considerato lo stato di degradazione in cui si trovano le acque superficiali italiane, nonché quelle di falda e ad uso umano in generale, lo studio ha cercato di essere più ampio possibile andando ad esaminare non solo le acque superficiali, ma anche quelle potabili e minerali, comparti particolarmente sensibili, in quanto facilmente raggiungibili dagli xenobiotici riversati nell’ambiente.
E’ stata quindi sviluppata e validata una metodica analitica basata sulla cromatografia liquida accoppiata alla spettrometria di massa tandem (LC-MS-MS), per la determinazione in matrice acquosa di alcuni erbicidi (MCPA, 2,4 D, dicamba, bentazone) e di diversi farmaci ad uso umano ed animale (ibuprofene, diclofenac, nimesulide, indometacina, chetoprofene, naprossene, acido tolfenamico, acido meclofenamico, acido clofibrico, idroclorotiazide); queste sostanze, pur avendo caratteristiche chimico-fisiche diverse sono state scelte perchè particolarmente rappresentative della contaminazione antropogenica. Dopo la fase di estrazione degli analiti, su cartucce OASIS HLB, la separazione cromatografica era realizzata con colonna C18 narrow-bore (150 mm x 2.1 mm i.d.; 5μm) usando dibutilammina come agente di coppia ionica. L’identificazione e l’analisi quantitativa erano condotte rivelando gli analiti mediante sorgente electrospray in ionizzazione negativa, selezionando per ciascun analita due transizioni SRM (Selected-Reaction-Monitoring).
Il metodo sviluppato è stato poi applicato all’analisi di diversi campioni di acque superficiali, minerali e potabili; i risultati ottenuti mostrano un quadro di contaminazione abbastanza preoccupante soprattutto per lo stato di alcuni corsi d’acqua risultati positivi sia ai farmaci che agli erbicidi
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