Tesis (Química Analítica)

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Diseño y desarrollo de nuevas plataformas microfluídicas analíticas sostenibles
(2024-07-05) Martín García, Alejandro; Ramos Payán, María Dolores; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
El objetivo de esta tesis es la puesta a punto de nuevas plataformas miniaturizadas aplicadas al tratamiento de muestra que sean rápidas, potentes, versátiles, y más sostenibles con el medioambiente. Para ello se diseñarán, fabricarán y optimizarán sistemas microfluídicos que permitan la extracción de analitos de diversa naturaleza química, tanto analitos ácidos como básicos, polares y no polares, en matrices complejas. Estas plataformas deberán permitir la extracción de una o varias familias de analitos, utilizando para ello dispositivos sencillos de doble canal adaptados a la técnica de microextracción en fase líquida (LPME) y electromembrana (EME). Estos nuevos procedimientos mirofluídicos abarcan dos desafíos fundamentales que presentan en la actualidad los sistemas microfluídicos on-chip aplicados al tratamiento de muestras: (a) la mejora de los factores de enriquecimiento y (b) mejorar la sostenibilidad medioambiental. De esta manera, se pretende mejorar la limitada preconcentración que ofrecen los sistemas microfluídicos y que limitan el análisis de compuestos presentes en la muestra a muy baja concentración. En esta línea se estudian nuevas geometrías y se fabricarán nuevos dispositivos. Además, se estudiará cómo mejorar la versatilidad de estos sistemas para la extracción simultánea de compuestos de diversa índole, compatibles a su vez con una “química verde”, enfocada en el uso de nuevas membranas líquidas naturales y soportes biodegradables. Asimismo, se plantea como objetivo la optimización individual de cada uno de los parámetros fundamentales que rigen la extracción, según la naturaleza del analitos o analitos a extraer. Estos parámetros son: geometría del dispositivo, membrana líquida soportada, composición de las fases aceptora y donadora, voltaje (en el caso de dispositivos adaptados a la EME) y caudales donador y aceptor, y que permitan analizar analitos ofreciendo elevadas eficiencias de extracción o buenos factores de enriquecimientos. Se desarrollan nuevos sistemas microfluídicos más ecológicos que emplean disolventes sostenibles de origen natural o, incluso que no necesiten disolvente, y que generen residuos biodegradables, a fin de generar un impacto positivo medioambiental. Se presenta cuatro publicaciones que abalan esta investigación, pertenecientes al primer cuartil del campo de la Química Analítica.
Contribuciones a la Química de las licenciadas españolas en la primera mitad del siglo XX
(2024-04-05) Núñez Valdés, Juan; Pablos Pons, Fernando de; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
Como su título indica, esta Tesis Doctoral trata sobre la presencia de la mujer en la Química española en la primera mitad del siglo XX. Viene a complementar, por tanto, las no muy abundantes referencias existentes en la literatura, tanto bibliográficas como digitales, que tratan el tema de las mujeres pioneras de la Química española, referencias que casi todas ellas se ocupan de una única mujer en particular y no de grupos o conjuntos de ellas en su totalidad. Dos son los objetivos principales que se desean alcanzar. El primero, estudiar las contribuciones a la Química de las primeras mujeres licenciadas en esa especialidad y poner en valor sus biografías y el segundo, contribuir a favorecer los esfuerzos que se hacen actualmente en la sociedad a favor de la igualdad de género, mostrando a esas mujeres como referentes para las demás. La estructura de la Tesis es la siguiente: a la Introducción le sigue un primer capítulo (Capítulo 1), en el que se incluyen 4 secciones que tratan, respectivamente, del estado de la ciencia española, en particular de la Química, en los años finales del siglo XIX e inicios del XX, de la enseñanza de esta disciplina en las Universidades españolas en la primera mitad de ese siglo, de los catedráticos universitarios que impartían esa disciplina en sus cátedras en esa época y del acceso de las mujeres en general a los estudios universitarios en España. A ese capítulo le sigue el Capítulo 2, en cuyas varias secciones se reflejan las contribuciones a la Química de las primeras mujeres españolas licenciadas en esa disciplina. El Capítulo 3 constituye el contenido fundamental de la Memoria. En él se presentan las biografías de mujeres españolas licenciadas en Química en España en la primera mitad del siglo XX. El Capítulo 4 incluye las conclusiones que se deducen del estudio realizado. y la Memoria finaliza con la inclusión de varios Anexos, que facilitan diferentes relaciones de personajes que se tratan en la misma. Como conclusiones más importantes del estudio realizado se han obtenido las siguientes. La primera conclusión es que todas las mujeres químicas que se citan en la Memoria pueden y deben ser reconocidas como referentes y modelos a seguir ante la sociedad, pues todas ellas desempeñaron en conjunto en su momento todos los roles que puede desempeñar una mujer licenciada en Química en la actualidad, como pueden ser el trabajo en laboratorios de centros de todo tipo, docencia, investigación, gestión, inspección, industria, etc, aparte de haber sido becadas, realizar estancias en el extranjero, haber publicado en revisas de gran impacto en el momento, haberse doctorado y/o cursado otras disciplinas y haber recibido premios y distinciones, todos los cuales fueron previamente llevados a la práctica por algunas de las mujeres que se citan,. La segunda conclusión es que la Memoria aporta un material muy susceptible de ser usado en la lucha contra las desigualdades de género, pues ciertamente, aborda cuestiones de género al sacar a la luz y enfatizar las enormes dificultades que tuvieron que superar y vencer estas mujeres para acceder a los estudios universitarios en primer lugar, y después, una vez superados estos, conseguir que se les permitiera ejercer la profesión, en unos tiempos, sobre todo en el primer tercio XX, en los que ambas cuestiones les estaban prácticamente vedadas a las mujeres. Y finalmente, como tercera conclusión, puede indicarse que la Memoria constituye un buen punto de partida para una investigación posterior más general, ya quecompletar con nuevos datos las biografías de las mujeres que se citan en la Memoria e incluir en ella a todas aquellas otras licenciadas en Química en el período considerado, que por diferentes razones de falta de información sobre ellas no se han incluido.
Estudio de biomarcadores volátiles con potencial para el diagnóstico y seguimiento de enfermedades mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas
(2024-06-05) Rubio Sánchez, Ricardo; Ríos-Reina, Rocío; Úbeda Aguilera, Cristina; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica; Universidad de Sevilla. Departamento de Nutrición y Bromatología, Toxicología y Medicina Legal
A lo largo de la historia se ha utilizado el olor para detectar diferentes enfermedades, como es el caso de la diabetes debido a la presencia de un olor dulce y afrutado en la orina y el aliento de los pacientes. Además, se ha demostrado que algunos perros entrenados pueden identificar patologías humanas como el cáncer, por lo que se confirma la existencia de sustancias volátiles que producen olores característicos en determinadas enfermedades. En este sentido, los compuestos orgánicos volátiles (COVs) llevan años estudiándose como potenciales biomarcadores, encontrándose utilidad tanto en el diagnóstico como en el seguimiento de muchas enfermedades. La detección temprana de las enfermedades permite mejorar la calidad de vida y aumentar la tasa de supervivencia de los pacientes, por lo que es de suma importancia implementar nuevos métodos diagnósticos que superen los inconvenientes de las técnicas tradicionales y sean rápidos, confiables, no invasivos, accesibles y económicos. Por lo tanto, el objetivo principal de la presente Tesis Doctoral ha sido la búsqueda de potenciales biomarcadores volátiles, mediante el análisis de muestras biológicas no invasivas, que faciliten el diagnóstico de diferentes enfermedades o se relacionen con su progresión, empleando para su determinación la cromatografía de gases acoplada a la espectrometría de masas. Para la consecución de este objetivo se han analizado muestras de pacientes con enfermedades infecciosas y no infecciosas, organizándose esta Tesis Doctoral, por tanto, en dos grandes capítulos. Así, el primer capítulo engloba cuatro trabajos que tratan sobre la identificación de potenciales biomarcadores volátiles de microorganismos causantes de enfermedades infecciosas, utilizando para ello diferentes muestras biológicas o medio de tioglicolato. En concreto, en los estudios centrados en pacientes con tricomoniasis y otras infecciones de transmisión sexual, cabe destacar la importancia de analizar los COVs en muestras de flujo vaginal y orina para comprender el metabolismo de estos microorganismos, así como para desarrollar nuevos métodos de diagnóstico precoz que permitan interrumpir rápidamente la cadena de transmisión, lo que es especialmente interesante en pacientes asintomáticos. En el caso de los trabajos de Listeria monocytogenes destaca la identificación de diferentes patrones volátiles en los complejos clonales de esta bacteria que permite su diferenciación, así como de otras bacterias Gram positivas causantes de infecciones altamente prevalentes y de gran interés clínico. Por otro lado, el segundo capítulo está formado por dos trabajos que estudian el empleo de los COVs en muestras biológicas en el curso de enfermedades no infecciosas, como son el cáncer de pulmón y la enfermedad de Alzheimer. En el primero de ellos, los resultados han demostrado que la quimioterapia administrada a pacientes con adenocarcinoma avanzado de pulmón modifica el perfil volátil de la orina, por lo que la monitorización de la excreción urinaria de determinados COVs podría ser muy útil para detectar una respuesta adecuada al tratamiento y la detención del desarrollo del proceso oncológico. Por otro lado, con respecto al estudio de pacientes con Alzheimer, los resultados han revelado una correlación entre algunos COVs fecales y el desarrollo de la enfermedad, permitiendo la diferenciación de tres estadios según el avance del deterioro cognitivo. Los resultados obtenidos en la presente Tesis Doctoral son, sin duda, de gran interés, ya que se han podido identificar biomarcadores volátiles con un gran potencial para el diagnóstico y seguimiento de diferentes enfermedades humanas, pudiendo con ello llegar al desarrollo de métodos analíticos nuevos, más rápidos, económicos y no invasivos, los cuales tendrían ventajas importantes frente a las técnicas tradicionales.
Estrategias analiticas para la puesta en valor de aceites de oliva extra virgenes españoles de alta calidad
(2023-06-28) Díaz Montaña, Enrique Jacobo; Aparicio Ruiz, Ramón; Morales Millán, María Teresa; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica; Universidad de Sevilla. Departamento de Nutrición y Bromatología, Toxicología y Medicina Legal
La calidad del aceite de oliva virgen se puede evaluar de múltiples formas, aunque la única recogida por las reglamentaciones se basa en la evaluación de parámetros sensoriales y fisicoquímicos. Los compuestos volátiles son los responsables del apreciado aroma del aceite de oliva virgen y los compuestos fenólicos del sabor y de las sensaciones del trigémino. La oxidación tiene lugar desde el mismo momento en que el aceite es extraído del fruto y altera cuali- y cuantitativamente el perfil volátil y fenólico del aceite de oliva virgen, haciendo así que éste se degrade y cambie de categoría, lo que produce pérdidas económicas para los productores. El objetivo de esta Tesis Doctoral fue desarrollar estrategias analíticas para la preservación y mejora de la calidad de aceites de oliva virgen extra. Este objetivo se llevó a cabo con la aplicación tanto de técnicas espectroscópicas como cromatográficas (GC-FID, GC-MS y HPLC-DAD) que permitieron la separación y cuantificación de compuestos volátiles y fenólicos. Los resultados muestran la existencia de interacciones entre componentes menores de la matriz alimentaria (fenoles y volátiles), lo que afecta a la liberación de los compuestos volátiles y, por tanto, a la percepción de los mismos. Asimismo, diferentes técnicas de preservación, como la flavorización (adición de plantas) y la congelación, han mostrado ser técnicas adecuadas para mantener la calidad original del aceite de oliva virgen extra. Aunque la oxidación es un proceso ineludible, se ha observado que en las muestras flavorizadas o congeladas la generación de los compuestos de oxidación es más lenta que en las muestras conservadas en las condiciones de almacenamiento de un supermercado. El estudio del efecto de la flavorización en el perfil fenólico de un aceite de oliva virgen extra mostró unos resultados parecidos a los obtenidos con compuestos volátiles, es decir, que la adición de plantas ralentizó el proceso oxidativo sin llegar nunca a detenerlo. Por otro lado, la evaluación luminiscente de la autoflorescencia del aceite de oliva virgen ha demostrado ser una herramienta eficaz para la evaluación del estado oxidativo de los aceites. En conclusión, los compuestos volátiles derivados del proceso oxidativo son los mismos independientemente de la variedad o procedencia, sin embargo, existen diversas técnicas capaces de ralentizar este proceso, como son la congelación y la flavorización. Además, la flavorización ha demostrado ser una técnica eficaz para evitar la degradación de los fenoles del aceite de oliva virgen. Por último, cabe destacar el impacto que tienen los fenoles en la liberación de volátiles, ya que pueden interactuar con la saliva en el procesamiento oral de los alimentos.
Caracterización físico-química de las precipitaciones atmosféricas en la zona de influencia mareal del río Guadalquivir
(2011-09-17) Montoya Mayor, Rocío; Fernández Espinosa, Antonio José; Ternero Rodríguez, Miguel; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
En esta tesis doctoral se ha diseñado y puesto a punto una red de muestreo que ha permitido la obtención de 481 muestras representativas de agua de lluvia, partículas sedimentables y partículas en suspensión en la zona de influencia mareal del río Guadalquivir. Asimismo, se han realizado las modificaciones y optimizaciones necesarias en los prototipos comerciales, así como las intercomparaciones de los dispositivos de muestreo. Se han implementado, y validado en su caso, satisfactoriamente, las metodologías analíticas para la determinación de un total de 57 parámetros (5 parámetros generales, 25 metales y metaloides mediante ICP-MS, 11 compuestos orgánicos traza mediante GC-MS y 16 cationes y aniones mediante IC-EC) en las matrices ambientales objeto de estudio. En el caso de las partículas se ha diferenciado entre los contenidos totales y la fracción soluble en agua. El estudio espacial de las precipitaciones atmosféricas ha destacado que las concentraciones más altas aparecen en la zona urbana y la zona marina y cercana a la desembocadura en la mayoría de variables estudiadas. El estudio temporal de las precipitaciones atmosféricas ha permitido conocer la evolución a lo largo de cada episodio individual de agua de lluvia, estableciéndose el grado de enriquecimiento de los contaminantes con el tiempo en el que transcurre el episodio. Por otro lado, la evolución a lo largo de los más de dos años de muestreo ha mostrado que la mayoría de parámetros presentan concentraciones más altas en el año que se registraron menores precipitaciones. En cambio, no se observa una tendencia definida en el caso de las variaciones estacionales correspondientes al agua de lluvia, mientras que las partículas sedimentables se caracterizan por presentar concentraciones significativamente más altas en verano-otoño. El uso de herramientas quimiométricas avanzadas convenientemente modificadas, como es el SPCA, ha resultado ser de gran utilidad para la interpretación de los resultados obtenidos en el sistema ambiental complejo estudiado, identificándose las distintas fuentes de contaminantes y se ha calculado el grado de contribución de las 3 fuentes principales en el agua de lluvia (Agrícola-Suelos, Marina y Antropogénica-Combustión) en cada punto de muestreo. En el caso de las partículas sedimentables, se han identificado dos fuentes principales: terrígena y antropogénica. La agrupación de las partículas sedimentables indica la escasa influencia que tiene el transporte de contaminantes sobre ellas. El estudio de interacción entre las partículas atmosféricas en suspensión y el agua de lluvia ha puesto de manifiesto que en la eliminación de los contenidos metálicos influyen multitud de factores además de la solubilidad, como son la distribución del tamaño de las partículas en suspensión totales.
Diseño y validación de las dosis diaria definida de antimicrobianos en neonatología
(2023-04-14) Villanueva Bueno, Cristina; Morales Millán, María Teresa; Gil Navarro, María Victoria; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
Los antimicrobianos (ATB) son unos de los fármacos más utilizados en la población neonatal, de hecho, el 30-50% de los neonatos ingresados en las unidades de cuidados intensivos neonatales reciben uno o varios ciclos de antimicrobianos. Sin embargo, son numerosos los estudios que muestran un uso inadecuado de los ATB, especialmente en este grupo de población donde las infecciones tienen una expresión clínica inespecífica, y conllevan a la introducción de tratamientos de amplio espectro y sus consecuencias. Actualmente son numerosas las estrategias orientadas a mejorar el uso adecuado de ATB a nivel local, nacional e internacional, como son los programas de optimización de uso de antimicrobianos (PROA) propios de cada centro, sistema nacional de vigilancia de infecciones relacionadas con la asistencia sanitaria (IRAS) o proyectos específicos liderados por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Dentro de estas estrategias, uno de los indicadores que se monitorizan es el consumo de los antimicrobianos, Sin embargo, y a diferencia de lo que ocurre en adultos, no existe un método de medición internacional validado en la población neonatal, que permita establecer diferencias de los consumos entre unidades de un mismo hospital y comparativas entre diferentes centros. Por ello, el objetivo de esta tesis es diseñar y validar la Dosis Diaria Definida (DDD) de los ATB en la población neonatal como indicador de consumo de antimicrobianos y, secundariamente, establecer un factor de conversión respecto a las DDD de adultos para agilizar el cálculo y utilizar las plataformas y bases de datos que tienen disponibles los hospitales. Esta Tesis muestra los resultados de un proyecto multidisciplinar que cuenta con la colaboración de neonatologos, farmacéuticos y pediatras de diferentes centros a nivel nacional y referentes en sus áreas, así como con el apoyo del Grupo de Atención Farmacéutica de Enfermedades Infecciosas (Afinf) y el Grupo Español de Farmacia Pediátrica (gefp) de la Sociedad Española de Farmacia Hospitalaria. El proyecto, liderado y coordinado desde el Servicio de Farmacia del Hospital Universitario Virgen del Rocío, se ha desarrollado en dos Fases. La primera fase que tiene como objetivo el diseño de las DDD y consistió, por un lado, en un estudio descriptivo con 4820 neonatos para la recogida de variable peso y, por otro lado, seleccionar las dosis de cada uno de los ATB mediante la metodología Delphi tras constituir un grupo de expertos. La segunda fase, validación de las DDD, consistió en la recogida de más de 900 prescripciones reales de neonatos ingresados en los centros participantes con el fin de calcular el valor de DDD en práctica clínica real (DDD Fase II) y posteriormente comparar dicho valor con las DDD diseñadas en la Fase I. En la primera fase, se determinó un peso medio de 2,687Kg, y se seleccionaron las dosis de ATB consiguiendo consenso por el grupo de expertos en el 95% de los ATB seleccionados. Gracias a ello, se han definido las DDD neonatales de 47 ATB, 31 ATB de administración intravenosa y 16 ATB de administración oral. Además, en la segunda fase, se han conseguido validar las DDD para los ATB intravenosos más utilizados en práctica clínica en neonatología: Amikacina, Amoxicilina, Amoxicilina-Clavulánico, Ampicilina, Cefazolina, Cefotaxima, Cloxacilina, Gentamicina, Linezolid, Meropenem y Vancomicina; así como establecer el correspondiente factor de conversión respecto a las DDD de adultos. El estudio ha diseñado y validado las DDD neonatales para los ATB intravenosos más empleados en neonatología, que serán utilizadas para pilotar el consumo de antimicrobianos entre diferentes hospitales a nivel nacional, evaluar tendencias de consumo de antimicrobianos y establecer nuevas estrategias, con el objetivo de hacer frente a la lucha contra las resistencias a los antimicrobianos.
Determinación de arsénico y metales pesados en las partículas atmosféricas respirables de la ciudad de Sevilla bajo el nuevo enfoque de las directivas europeas de calidad del aire ambiente
(2003-06-09) Fernández Álvarez, Félix; Ternero Rodríguez, Miguel; Fernández Espinosa, Antonio José; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
En este trabajo de investigación se realiza una revisión bibliográfica de los aspectos relacionados con la contaminación en general, la contaminación por partículas, aspectos toxicológicos y aspectos legales que envuelven el tema. Se explica como se ha optimizado y validado la metodología analítica para la determinación de los contenidos totales de arsencio y metales pesados en muestras de partículas atmosféricas procedentes de impactador de cascada y del cabezal PM10. Este desarrollo y validación se extiende al contenido soluble de los anteriores elementos ampliándose al amonio y aniones en las partículas de menor tamaño, las PM 0,61 y PM10 que son las que tienen una mayor interés desde el punto de vista de la salud humana. La metodología desarrollada se ha aplicado al estudio de la contaminación ambiental de la ciudad de Sevilla, donde se determina en 24 puntos de la ciudad las partículas y su composición. A los resultados obtenidos se le aplican técnicas de análisis estadísticos para analizar las relaciones entre las distintas variables que junto al conocimiento bibliográfico va a permitir establecer las posibles fuentes de los contaminantes, así como la relación entre las estaciones de muestreo y las fuentes que pueden tener influencia sobre estas.
Análisis y distribución de disruptores endocrinos en lodos de depuradora y en el sistema suelo-planta
(2021-02-17) Abril González, Concepción; Aparicio Gómez, Irene; Santos Morcillo, Juan Luis; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
El desarrollo de nuevos productos de consumo ha dado lugar a la llegada al medioambiente de nuevas sustancias contaminantes. Muchas de ellas clasificadas como disruptores endocrinos, y cuyo control requiere de herramientas analíticas sensibles y fiables para su correcta determinación. Es de especial interés la monitorización de este tipo de contaminación en suelos agrícolas y vegetales de consumo humano ya que ello permite evaluar, no solo el grado de contaminación de los suelos enmendados con lodos de depuradora, sino además, la incorporación de estos contaminantes a los cultivos y, por tanto, la exposición humana a través de su consumo. De acuerdo con estos antecedentes, en el presente trabajo se han desarrollado tres nuevos métodos analíticos para la determinación de un grupo representativo de disruptores endocrinos, de origen industrial y urbano, dos para su determinación en vegetales de consumo humano y un tercero para su determinación en lodo de depuradora y suelo. Para el desarrollo de las metodologías se seleccionaron métodos de extracción sencillos, rápidos y de bajo coste. Éstos, una vez validados, se aplicaron en la evaluación de la distribución de estos contaminantes en diferentes procesos de tratamiento de lodos de depuradora y en el sistema suelo-planta. Se analizaron muestras de lodos procedentes de distintas tecnologías de estabilización y en las diferentes etapas de dichos tratamientos. Se evaluó la asimilación y translocación de los contaminantes en un cultivo de rábanos realizado en condiciones controladas en una mezcla lodo compostado-suelo. Se analizó así mismo la evolución de los contaminantes en la mezcla lodo-suelo y en el suelo en contacto con la raíz al finalizar el experimento. Los resultados obtenidos, a grandes rasgos, pusieron de manifiesto: i) la adecuación de las metodologías analíticas desarrolladas para el propósito de la monitorización de los disruptores endocrinos seleccionados, ii) la presencia y distribución de los disruptores endocrinos seleccionados en diferentes tecnologías de tratamiento de lodos de depuradora y su presencia en los lodos aplicados a suelos agrícolas, iii) la diferente dinámica de los compuestos objeto de estudio en el sistema suelo-planta, iv) los futuros retos del estudio de la dinámica de contaminantes en el sistema suelo-planta.
Estudio in vitro de la fiabilidad mediante verificación histológica con microscopia óptica y electrónica de barrido de las conductometrías realizadas con el método radiográfico y electrónico
(2003-04-11) Gonçalves Lucena, Márcia,; Domínguez Reyes, Antonia; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
El objetivo del presente estudio fue determinar la fiabilidad mediante estudio histológicos con microscopia óptica y electrónica de barrido de las conductometrías realizadas con el método radiográfico (técnica del paralelismo) y electrónicos (aparatos Root Zx y Justy II). Seleccionada la muestra de 90 dientes, esta fue dividida en 30 dientes para cada grupo. En el grupo I la técnica radiográfica fue realizada con la ayuda de un dispositivo especial con los dientes incluidos en bloques de acrílico. Para los grupos de los aparatos electrónicos, Grupo IA (Root Zx) y II B (Justy II) fueron obtenidas las longitudes de trabajo para los dientes hasta la construcción cuando fueron incluidos también en los bloques de acrílico para el estudio histológico. Registradas las medidas obtenidas desde la extermidad de la lima hasta el vértice radicular, los resultados fueron analizados por el test de la CHI.
Diferenciación de especies de café según su composición lipídica
(2002-07-18) Valdenebro Cerrejón, María Soledad; Pablos Pons, Fernando de; Martín Valero, María Jesús; León Camacho, Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
En el presente trabajo se ha realizado un estudio sobre la composición lipídica del café tostado y verde. Se han considerado una serie de parámetros químicos como descriptores quimio métricos, que permiten diferenciar entre las dos variedades más utilizadas en el comercio. Coffea arábica y Coffea canephora tienen distintas características organolépticas, siendo más apreciada la especie arábica. Ello repercute en el precio que alcanza en el mercado, que es superior al de la especie canephora, que comúnmente se denomina robusta. Cuando los granos se han tostado es imposible diferenciar ambas especies mediante criterios visuales y, por lo tanto, hay que recurrir a otros procedimientos. El análisis químico, en combinación con las técnicas de reconocimiento de patrones es muy adecuado para estos fines. El contenido en ácidos grasos, triglicéridos, tocoferoles y escualeno ha sido utilizado como descriptores químicos sobre los que se han aplicado técnicas de reconocimiento de patrones, como el análisis en componentes principales y el análisis discriminante lineal. Utilizando los contenidos de ácido oleico y linoleico se consiguió establecer una diferenciación completa entre las dos especies, antes citadas. Aplicando análisis discriminante lineal a los contenidos de triglicéridos se pudo discriminar entre las dos especies. Así mismo los contenidos de alfa- y beta-tocoferol permiten conseguir una completa diferenciación de las dos variedades en muestras de café verde y tostado. A la vista de los resultados obtenidos y teniendo en cuenta el tiempo de análisis y la eficacia discriminatoria de los parámetros analizados, se podría concluir que el análisis de tocoferoles es el método más adecuado para la diferenciación de las muestras de café estudiadas.
Desarrollo de métodos analíticos para la determinación de metabolitos de contaminantes emergentes en aguas residuales y lodos de depuradora. Aplicaciones de interés medioambiental
(2021-01-26) Malvar Guzmán, José Luis; Alonso Álvarez, Esteban; Santos Morcillo, Juan Luis; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
La presencia y distribución de contaminantes emergentes en compartimentos ambientales ha sido abordada intensamente en la literatura científica de los últimos años. Los avances en las técnicas y métodos analíticos empleados, el conocimiento de los rangos de concentración de algunos compuestos en determinados escenarios y sus potenciales efectos ecotoxicológicos, entre otros, han sido objeto de un interesante debate científico que ha trascendido a otros ámbitos como el de la legislación ambiental. La mayoría de estos estudios se han centrado en los compuestos tal y como son utilizados en el ámbito doméstico, industrial o agropecuario, pero aún siguen siendo muy escasos los dedicados a los productos de degradación o metabolitos (“los emergentes de los emergentes”) en los que los compuestos originales en sus diferentes vías de introducción en el medio ambiente son transformados. De acuerdo con estos antecedentes, el objetivo global planteado en la presente tesis doctoral ha sido doble. Por un lado, el desarrollo de nuevos métodos analíticos, fiables y accesibles, para la determinación conjunta de contaminantes emergentes y metabolitos representativos en diferentes matrices ambientales atendiendo a las carencias advertidas en la literatura científica. Por otro lado, la aplicación de esos métodos, optimizados y validados, en la resolución de casos específicos de interés medioambiental. La tesis se ha estructurado en 5 capítulos. El capítulo 1, antecedentes, incluye una extensa revisión crítica del estado del arte sobre metabolitos de contaminantes emergentes en el medio ambiente. En él se abordan los mecanismos de metabolización de principios activos farmacéuticos y de productos de cuidado personal, las vías de entrada de estos compuestos y sus productos de degradación en el medio ambiente y los potenciales riesgos asociados, y las técnicas de tratamiento y determinación más empleadas en el análisis de estas sustancias en diferentes matrices, finalizando con un apartado sobre perspectivas futuras en este área de estudio. El capítulo 3 está formado por un compendio de 5 artículos científicos publicados, o en vías de publicación, en revistas de primer nivel internacional indexadas en el JCR (Journal Citation Reports). En estos trabajos se proponen nuevos métodos analíticos ad hoc para dar respuestas a las crecientes y recientes demandas, no sólo en el ámbito de la investigación, también en el de la legislación, en el campo de los contaminantes emergentes. Así, en el primer artículo se desarrolló un procedimiento para el análisis simultáneo de un conjunto de contaminantes emergentes propuestos para ser legislados en aguas superficiales, ante la ausencia de métodos de referencia o, en su defecto, lo suficientemente contrastados. Los artículos 2, 3 y 4, profundizan en los métodos y en las técnicas de preparación de diferentes tipos de matrices para la determinación conjunta de un grupo de compuestos representativos de principios activos farmacéuticos y productos de cuidado personal y sus productos de degradación (metabolitos, en este caso). Las propuestas se desarrollaron concretamente para muestras de aguas residuales urbanas y lodos de depuradora (principales fuentes de este tipo de contaminación) y para muestras de aguas superficiales, potables y suelos (principales primeros destinos de estos compuestos por las prácticas habituales de reutilización de aguas y lodos de depuración). Además de la optimización y validación pormenorizada de métodos completos, se realizó un análisis crítico de las propiedades analíticas principales y complementarias de diferentes técnicas para la extracción de los compuestos seleccionados en las matrices mencionadas. Por último, en el artículo 5 se aborda el desarrollo de un método aplicable a un eslabón más avanzado de la cadena de contaminación: la biota. Concretamente, se determinaron simultáneamente ibuprofeno y sus principales metabolitos en mejillones, también como antesala de unos primeros ensayos previstos de bioacumulación y toxicidad. El capítulo 4 está constituido por la reunión de 4 artículos científicos, asociado cada uno de ellos a una aplicación de interés medioambiental de los métodos anteriormente desarrollados. En el primer artículo de este capítulo (numerado como artículo 6), se realizó un seguimiento de los metabolitos y compuestos originales de principios activos farmacéuticos y productos de cuidado personal en las líneas de lodos de varias depuradoras de aguas residuales que empleaban distintas tecnologías. Ello permitió extraer información relevante acerca de la distribución de estos compuestos en relación con las fuentes y sobre su persistencia en el producto final de acuerdo con el tratamiento recibido. En el artículo 7 se estudió, mediante simulación en laboratorio de las condiciones reales, la dinámica de la carbamazepina y sus principales metabolitos en suelos que pueden contaminarse por estos compuestos a través del riego con aguas residuales depuradas o por la aplicación de lodos de depuradora como enmienda agrícola. Entre otros, se demostró la diferencia en los resultados de los ensayos de adsorción para los compuestos individuales y para el conjunto de los mismos, y la influencia de los distintos tipos de suelos ensayados en estos procesos. En el artículo 8 se evaluaron los procesos de degradación de todos los compuestos ya seleccionados en el primer artículo de este capítulo en tres suelos típicos mediterráneos, obteniéndose resultados muy interesantes acerca de la capacidad de adsorción de cada uno de los compuestos y de su persistencia o transformación; procesos todos dependientes de las propiedades físicoquímicas de las sustancias estudiadas y de las características de los suelos ensayados. Por último, en el artículo 9 se evaluó el comportamiento de arcillas modificadas como potencial tecnología de descontaminación para contaminantes emergentes en su formulación original y sus metabolitos; en concreto, se ensayó con la montmorillonita organofuncionalizada con octadecilamina como adsorbente de ibuprofeno y 3 de sus principales metabolitos. El capítulo 5 y último de la tesis recoge las principales conclusiones apuntadas de forma breve con anterioridad.
Efecto de insecticidas organofosforados en el aprendizaje en ratas albinas (Rattus norvergicus)
(2003-07-21) Geraldi, Pedro Antonio; Gruart i Massó, Agnès; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
Se ha encontrado que los insecticidas organofosforados degradan el enzima acetilcolinesterasa, aumentando las concentraciones de acetilcolina en la placa motora; es decir, la acetilcolina se acumula y evita la transmisión normal de la información a través de la hendidura sináptica, provocando un colapso en la actividad del sistema nervioso central y una parálisis espástica de los músculos. Este trabajo experimental tuvo como objetivo general verificar si la ingestión de insecticidas organofosforados (en dosis agudas y crónicas) interfiere en la adquisición de nuevos comportamientos (procesos de aprendizaje y memoria) y en otras conductas generales (como el autocuidado, la actividad y coordinación motora, o la exploración). Para realizar el presente estudio se utilizaron tres tipos de insecticidas organofosforados, Diazhinon, Malthion y Sumithion, en dosis agudas y crónicas durante 5, 15 y 30 días y la administración de las distintas sustancias organofosforadas fue por vía oral. El número de grupos de ratas en este trabajo experimental fue de 16 de los cuales 4 eran controles y los demás experimentales. Los grupos experimentales se dividieron según la sustancia organofosforada administrada. Todos los sujetos realizaron una prueba de aprendizaje según un paradigma de condicionamiento operante de Intervalo Fijo en la jaula de Skinner y se les midió la capacidad de recordarlo a través de una prueba de memoria con el mismo paradigma de Intervalo Fijo a los 15 días del aprendizaje. Los resultados se muestran a través de las representaciones gráficas y se describen los análisis estadísticos de los dados obtenidos en las pruebas de aprendizaje y memoria. De forma general, se concluyó que los organofosforados Diazhinon, Malthion y Sumithion utilizados en esta investigación interfieren en el aprendizaje, la memoria y distintos comportamientos, tanto con las dosis agudas como con las dosis crónicas utilizadas. L
Efecto de la adición del cloruro sódico en las anomalias del comportamiento reológico newtonlano de las disoluciones acuosas de alquil-eter-sulfatos sódicos técnicos
(1978-12) Burgos Martínez, Juan Manuel; Flores Luque, Vicente; Gómez Herrera, Carlos; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
Discriminación y autenticación de whiskey irlandés a partir de su composición química mediante técnicas de reconocimiento de patrones
(2001-03-14) González Gallero, Víctor Manuel; González González, Antonio Gustavo; González Arjona, Domingo; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
El objetivo de esta memoria fue la caracterización, diferenciación y autenticaci¿ond el Whiskey Irlandés de otros tipos de Whisy como el escocés malta puro y el Borubon. Para conseguir el objetivo se aplicaron diversos métodos de reconocimiento de patrones a tres perfiles de descriptores químicos: aceites de fusel, metales y congéneres de voltilidad intermedia. El perfil volátil (aceites de fusel) se determinó por cromatografía de gases-espectros-copía de masa empleando la técnica del espacio de cabeza estático. El perfil metálico se estableció mediante espectroscopia de abosrción atómica y el de los congéneres de volatilidad intermedia mediante cromatografía gaseosa espectrometía de masas por inyección directa después de una extracción con diclorometano. Los métodos de reconocimiento de patrones utilizados fueron métodos no supervisados de visualización como el Análisis de componentes Principales y Analisis Cluster, y métodos supervisados incluyendo Análisis de componentes Pricnipales y Análisis Cluster, y métodos supervisados incluyendo Análisis Discrimiannte lineal con modelado de clases, Análisis dicriminante procrústeo, método de los K vecinos más próximos y algoritmos basados en redes neuronales artificiales (perceptroens multicapa). Con la excepción de los Whiskeys irlandeses de la destilería Old Bushmill, el perfil de aceites de fusel, específicamente los contenidos de 2-metil-propanol y 3-metil-1-butanol, conduce a una perfecta autenticación. Los descriptores metálicos no conducen a una discriminación adecuada de las muestras de Whiskey irlandés aunque sí lo hacen con las muestras de Bourbon. El perfil de congéneres de volatilidad intermedia conduce a una separación y discriminación aceptables, especialmente cuando se emplean técnicas de clasificación basadas en algoritmos neuronales.
Determinación en suelos de compuestos policíclicos aromáticos generados en la combustión de biomasa
(1987-10-09) López Ruiz, José Luis; Martín Martínez, F.; González Vila, F.J.
Se propone un método para la determinación de compuestos policíclicos aromáticos (c.P.A.) en suelos consistente en una extracción en baño de ultrasonidos con cloruro de metileno una purificación y fraccionamiento mediante elución secuencial con exano y cloruro de metileno a través de sep-pak de alúmina ácida y posterior identificación por cromatografía gaseosa-espectrometría de masas. Se estudia el impacto contaminante de c.P.A. En los suelos soportes de incendios de pinar y quema controlada de rastrojera de cereal habiéndose detectado que la mayoría de los compuestos generados responden a las estructuras naftalenicas fenantrenicas difenilicas y c.P.A. De mas de tres ciclos. Las series de compuestos identificados son distintas en cada caso siendo mas abundantes los compuestos naftalenicos y fenantrenicos en el incendio de pinar y los c.P.A. De mas de tres ciclos en la quema de rastrojera de cereal. Sin embargo el impacto contaminante de la cantidad total de c.P.A. Es comparativamente inferior al uso de los combustibles fósiles (derivados petrolíferos y carbón). Se realiza un estudio comparativo de la combustión de distintas clases de biomasa observándose que los compuestos generados responden siempre a las cuatro estructuras básicas identificadas en el incendio de pinar con diferencias cuantativas según las especies vegetales. Se establecen nuevas vías de formación de c.P.A. A partir de sesquiterpenos ácidos resínicos y pirólisis de lignina.
Desarrollo de un procedimiento rápido para la determinación de trazas de boro en aceros
(1997-09-02) Baena Liberato, José María; Gómez Ariza, José Luis; Manuel Callejón Mochón; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
Contribución a la evaluación espectrofotométrica de constantes de estabilidad de complejos débiles a partir de datos de la razón molar
(2003-07-30) Boccio Serrano, Maravillas; García Asuero, Agustín; ; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
Introducción. Los modelo matemáticos se utilizan a menudo para extraer información cuantitativa sobre sistemas químicos, y por tanto, una parte integrante y esencial de la Química Analítica. El grado de complejación es un factor importante especialmente en Farmacología terapéutica donde el efecto farmacológico de un principio activo está directamente relacionado con su naturaleza (refiriéndose ésta a su forma libre o complejada). Objetivo. El objetivo de la Tesis es el cálculo de constantes de estabilidad para complejos de estequiometría 1:1 y m:n mediante la linealización de la relación entre abosorbancia y razón molar. Para ello se utiliza el método bilogarítmico de coseno hiperbólico al que se aplica una posterior regresión lineal (simple o ponderada) o bién se utiliza el método bilogarítmico con una regresión lineal simple o regresión ortogonal. Aportaciones de la Tesis. La contribución principal de la Tesis es el método bilogarítmico de coseno hiperbólico, tanto simple como ponderado (es un método de variables separadas) y con respecto al método bilogarítmico, la aplicación de la regresión ortogonal ( el método es de variables mezcladas). La representación bilogarítmica tiene la ventaja de poder trabajar con amplios intervalos de razón molar, y sin embargo los puntos se encuentran casi equiespaciados debido a las características de la función logarítmica. Se ha reformulado el estudio de Chriswell y Schilt y de Momoki y col. Con el objetivo de llegar a visualizar de forma más fácil el método para m:n, problema que no está totalmente resuelto al no calcular A. Se ha diseñado un programa en Matlab mediante el cual se calcula la constante de estabilidad utilizando los métodos arriba indicados. Conclusiones. Complejos 1:1: La relación no lineal absorbancia-razón molar es susceptible de transformación en una relación lineal bilogarítmica de coseno hiperbólico que permite
Aplicaciones analíticas de la acina del 3-Hidroxi-Picolin¹-Aldehido
(1974-11-18) García de Torres, Amparo; Pino Pérez, Francisco; Valcárcel Casas, Miguel; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
Relación entre la actividad catalítica y semiconductividad en catalizadores de Cr₂0₃
(1963-10-30) Trillo de Leyva, Jose María; González García, Francisco; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
Comportamiento reológico de los sistemas alquil-éter-sulfato sódico técnico / agua y su interpretación mediante el estudio de su textura microscópica
(1978-12) Garrido Romero, Jose M.; Flores Luque, Vicente; Gómez Herrera, Carlos; Universidad de Sevilla. Departamento de Química Analítica
Se estudia el comportamiento reológico de distintos productos formados por un alquil-eter-sulfato sódico técnico y agua. Se caracterizan las estructuras de las distintas mesofases que aparecen al diluir el producto base mediante el estudio de la textura microscópica que presentan a la luz polarizadas. Se llegan a las siguientes conclusiones para el intervalo de temperatura que va desde 10 a 40 grados centígrados. Productos de 70 0% y 67 5% se caracterizan como una mesofase laminar (comportamiento no neutoniano).- productos de 65 0% y 62 5% caracterizados como fase hexagonal (comport. No neutoniano) productos de 60% y 35% poseen estructura de gel (conport. No newtoniano).- productos desde 57 5% hasta 37 5% poseen estructura de coagel comp. No newtoniano. Productos de 32 5% suspensión de floculos en agua.- concentraciones de tempo. Activo menores que 32 5% dan disoluciones nucleares isotopas de comportamiento newtoniano.

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