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The aim of this study was to optimize the sample preparation and methods for analysis of oligosaccharides of hyaluronic acid with MALDI- TOF-MS. The analysis was carried out on an Autoflex speed MADLI-TOF- MS instrument with both linear and reflectron mode. Matrices used in this study were 2,5-DHB and Super-DHB and type of matrix was chosen depending on the size of the analyzed oligosaccharides. The application of sample and matrix on the target that gave the most homogenous crystallization was sandwich and the laser power in the MALDI was kept at 65 %. Since it is known that salts and buffers interfere with the analysis, sample clean-up such as solid phase extraction (SPE) in pipette tips and dialysis was performed. SPE worked best for low mass oligosaccharides and provided high intensity and little noise. With SPE a concentration of the analyte could be done which was the advantage over dialysis. Dialysis worked well for larger oligosaccharides and mixtures of different sized oligosaccharides. Another way of using MALDI for biomolecule analysis is with TLC-MALDI. A fast and accurate separation was achieved and analysis could be done directly from the plate. The optimized methods were evaluated according to linearity and precision, LOD, mass accuracy and matrix stability. The linearity and precision was good in a higher concentration range (50 μg/mL and higher), but the test for limit-of-detection (LOD) indicated that concentrations from 20-30 μg/mL could be analyzed with no interference from the background. The mass accuracy was within the acceptable limits according to Bruker Daltonics when a mass calibration was done for each analyzed sample. The stability of the matrix in solution was difficult to study because of the day-to-day variation in intensities given by the MALDI-TOF-MS technique.

Per- and polyfluorinated substances (PFAS) are used in the production of ski wax to reduce the friction between the snow and the ski. In this occupational study of ski wax technicians’ exposure to PFAS and particulate aerosol we have collected whole blood (wb) (n =94), air (n =84) and aerosol (n =159) samples at World Cup events from 2007-2011. We have analysed the blood, air and aerosol with respect to 13 perfluorocarboxylic acids (PFCAs), 4 perfluorosulfonic acids (PFSAs), 3 fluorotelomer alcohols (FTOHs), 3 fluorotelomer acids (FTCAs) and 3 unsaturated fluorotelomer acids (FTUCAs). Further, we assessed the exposure to 3 particulate aerosol fractions (inhalable, respirable and total aerosol) in air. In comparison to a general population, several of the PFCA blood levels are elevated in the technicians’, primarily  erfluorooctanoate (PFOA) and perfluorononate (PFNA) with concentrations up to 628 and 163 ng/mL wb, respectively. Further,  we detected FTUCAs and FTCAs in the blood, suggesting biotransformation of FTOHs to PFCAs. The metabolites 5:3 and 7:3 FTCA were detected in all blood samples at levels up to 6.1 and 3.9 ng/mL wb. Levels of perfluorohexadecanoic acid PFHxDA) and perfluorooctadecanoic acid (PFOcDA) were detected in the technician’s blood at mean concentration up to 4.22 ng/mL wb and 4.25 ng/mL wb. The FTOH levels in air of the wax cabin during work ranged up to 997 000 ng/m3 (average=114 000 ng/m3 ) and PFOA up to 4 890 ng/m3 (average= 526 ng/m3 . FTOHs were not detected in aerosols but PFOA showed average levels of 12 000 ng/m3 (range=1 230- 46 900 ng/m3 ). The occupational exposure limit (OEL) of 2 mg/m3 was exceeded in 37% of the personal measurements with aerosol  concentrations up to 15 mg/m3 . Keywords : Perfluorinated, polyfluorinated, FIS, occupational exposure, ski wax,  iotransformation, metabolism, fluorotelomer alcohol, fluorotelomer acid, aerosol, dust, UPLC/MS-MS, GC/MS-MS

Les phytochélatines (PC) sont des polypeptides ayant la structure générale, (alpha-Glu-Cys)n-Gly, où n = 2 à 11. Leur synthèse est induite par un grand nombre de végétaux en réponse à une élévation de la concentration du milieu en métaux, en particulier le cadmium (ci-après, Cd). Le but de cette étude a été de développer un outil pour évaluer la biodisponibilité du Cd dans les eaux douces. Pour ce faire, une méthode analytique a été réalisée afin de déterminer les phytochélatines induites dans les algues C. reinhardtii. Celle-ci consiste à utiliser la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LCHP-SM/SM) "on-line". L’ionisation des molécules est celle faite par électronébulisation (IEN) (traduction de electrospray ionisation). L’objectif principal de ce mémoire est la validation de cette méthode : la détermination des courbes de calibration et des limites de détection et l'identification d'interférences potentielles. L’utilisation de dithiothreitol (DTT) à une concentration de 25 mM a été nécessaire à la conservation de la forme réduite des phytochélatines. En effet, suite à la validation de la méthode d’analyse des phytochélatines il a été démontré qu’elle représente un potentiel d’application. Ceci dans la mesure où l’induction des phytochélatines (PC2, PC3 et PC4) dans les algues C. reinhardtii a été possible à deux concentrations de Cd (1 x 10-7 M et 1 x 10 6 M) et ce, après plusieurs temps d'induction (1, 2, 4, et 6 h). Ainsi, l’étude de la stabilité des phytochélatines a été réalisée et toutes les températures examinées ont démontré une diminution des phytochélatines analysées par HPLC-ESI-MS/MS. Il se pourrait que la cause de la dégradation des phytochélatines soit physique ou chimique plutôt que bactérienne. Toutefois, un approfondissement au niveau de la purification de la solution d’extraction serait nécessaire à la mise au point de la dite méthode analytique afin de quantifier les phytochélatines dans l’algue C. reinhardtii. / Phytochelatins (PC) are polypeptides having the general structure, (alpha-Glu-Cys)n-Gly, where n = 2 to 11. Many plants respond to an elevated concentration of metals in environment, particularly Cd, by synthesizing PC. The purpose of this study was to develop a tool to assess the bioavailability of the Cd in fresh water by determining phytochelatins in algae, C. reinhardtii, by online HPLC-ESI-MS/MS. The gold of this work was the validation of the analytical method i.e. the determination of the calibration curves and the limits of detection. The addition of dithiothreitol (DTT), 25 mM, was found to be necessary to maintain the PC in their reduced form for analysis. It was shown that the liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (HPLC-ESI-MS/MS) technique has excellent potential for PC analysis, however, it will still requires some more work with respect to sample purification. Furthermore, the stability of the PC was evaluated for different sample storage temperatures. At all temperatures studied, some degradation of PC was observed possibly due to physical rather than chemical or bacterial reasons. Finally, the induction of phytochelatins (PC2, PC3 and PC4) was observed in C. reinhardtii for two Cd concentrations (10-7 M and 10-6 M) and for several induction times (1, 2, 4, and 6 h).

La protéine kinase TOR (Target Of Rapamycin) a été identifiée chez la levure et les mammifères comme participant à deux complexes protéiques qui servent de carrefour entre la perception des facteurs endogènes et exogènes et la stimulation de la croissance cellulaire. Depuis la découverte de la kinase AtTOR chez Arabidopsis thaliana, des études ont été menées afin de mieux caractériser son rôle chez les plantes et l’influence de son niveau d’expression sur la régulation du métabolisme et du développement.Au cours de ce travail, j’ai contribué à l’étude de cette kinase en étudiant l’influence de l’inactivation de TOR sur la composition du ribosome au niveau protéique et sur le niveau de phosphorylation de ces protéines, ainsi que sur l’organisation du méristème au niveau moléculaire et cytologique Au cours de cette étude, j’ai montré que certaines protéines constitutives du ribosome pourraient être des cibles de l’activité TOR au niveau de leur abondance et/ou de leur état de phosphorylation. Ainsi, l’inactivation de TOR entraine une diminution du niveau de phosphorylation des protéines RPS6 et pourrait influencer l’abondance des protéines acides constitutives du stalk ribosomal, une structure importante dans la régulation de la traduction. Les résultats obtenus suggèrent également que l’activité TOR est nécessaire au maintien du méristème à l’état fonctionnel en régulant les voies importantes contrôlant la division et la différentiation au sein de cette structure. / The TOR (Target Of Rapamycin) kinase has first been identified in yeast and mammals as being part of two different protein complexes that are implicated in the stimulation of cell growth in response to endogenous and exogenous stimuli. Since the discovery of this kinase in Arabidopsis, some studies have been led to characterize its role in plants and the influence of its expression level on the metabolism and development regulation.In this study, I worked on the influence of the TOR inactivation on the composition of the ribosome on its protein composition and on the phosphorylation status of these proteins and also on the organisation of the meristem at a molecular and cellular level.Regarding to the results I have obtained, I showed that TOR may regulate the abundance and/or the phosphorylation status of some proteins involved in the ribosome composition. Hence, TOR inactivation leads to a decrease of the phosphorylation level of RPS6 proteins and could regulate the abundance of acid proteins constitutive of the ribosomal stalk, a structure important for the translation regulation. The results obtained also suggest that TOR activity may be necessary to keep the meristem functional by the regulation of the main important pathways controlling division and differentiation in that structure.

Les antibiotiques sont des polluants présents dans les écosystèmes aquatiques, réceptacles ultimes des substances anthropiques. L’étude de ces composés porte sur leur rémanence dans le milieu ou leurs effets sur des organismes naturels. De nombreux efforts ont été faits à l’échelle mondiale pour l’évaluation de la qualité environnementale des différentes ressources en eau pour la survie des espèces aquatiques mais aussi pour la consommation humaine et le risque sanitaire lié. Dans ce but, l’optimisation des techniques analytiques pour ces composés dans les systèmes aquatiques demeure une nécessité. Notre objectif est de développer des méthodes d’extraction et de détection pour 12 molécules appartenant à la famille des aminoglycosides et de la colistine dans les eaux des stations d’épuration et les eaux hospitalières. L’absence des méthodes d’analyse pour ces composés ainsi que le manque des études permettant leur détection dans l’eau sont les raisons de leur étude. L’Extraction sur Phase Solide (SPE) en mode classique (hors ligne) ou en ligne, suivie d’une analyse par la Chromatographie Liquide couplée à la Spectrométrie de Masse (LC/MS/MS) est la méthode la plus couramment employée pour ce type d’analyse. Les paramètres sont optimisés et validés afin d’assurer les meilleures conditions utilisées dans les analyses environnementales. Cette technique a été appliquée sur des échantillons réels des eaux des stations d’épuration à Bordeaux et au Liban. / Antibiotics are pollutants present in aquatic ecosystems ultimate receptacles of anthropogenic substances. These compounds are studied as their persistence in the environment or their effects on natural organisms. Numerous efforts have been made worldwide to assess the environmental quality of different water resources for the survival of aquatic species, but also for human consumption and health risk related. Towards goal, the optimization of analytical techniques for these compounds in aquatic systems remains a necessity. Our objective is to develop extraction and detection methods for 12 molecules of aminoglycosides and colistin in sewage treatment plants and hospitals waters. The lack of analytical methods for analysis of these compounds and the deficiency of studies for their detection in water is the reason for their study. Solid Phase Extraction (SPE) in classic mode (offline) or online followed by Liquid Chromatography analysis coupled with Mass Spectrometry (LC/MS/ MS) is the most method commonly used for this type of analysis. The parameters are optimized and validated to ensure the best conditions for the environmental analysis. This technique was applied to real samples of wastewater treatment plants in Bordeaux and Lebanon.

Fatigue är ett av de vanligaste och mest besvärande symtomen hos personer som ärdiagnostiserade med multipel skleros (MS). Många av de som drabbas av MS är mitt ilivet och lever i familj. Syftet med denna studie var att undersöka upplevelser av att levamed MS-fatigue i familj. Nio semistrukturerade intervjuer genomfördes med MS-sjukapersoner som upplevde fatigue som ett av sina mest framträdande symtom. Intervjuernaanalyserades med tematisk analys. Analysen utmynnade i tre huvudteman: Att lärakänna sig själv igen, Familjens förståelse för min trötthet är helt avgörande och Vi måstejobba aktivt för att det ska fungera. Resultatet visade hur deltagarna beskriver sina egnasamt deras partners anpassning till de nya förutsättningarna som avgörande för hur välfamiljelivet fungerar. Vidare visade sig fatigue leda till både positiva och negativakonsekvenser för deltagarnas upplevda föräldraskap. I studien diskuteras fatigue som ettsymtom vars konsekvenser behöver förstås i den kontext det uppstår i och inte som ettisolerat symtom. Vidare föreslås ett mer utbrett familjeperspektiv i de vårdinsatser somerbjuds för MS-patienter.

Ractopamine hydrochloride (RAC) is a β-agonist additive that has been used in many countries as a repartitioning agent, redirecting nutrients in order to increase leanness and decrease lipid deposition in pigs. Countries from the European Union and Asia question their safety, while American countries and Australia allow their controlled use as an additive added to the feed of pigs in the finishing phase. In Brazil, the Ministry of Agriculture, Livestock and Food Supply together with the national production sector, developed a Program called \"SplitSystem\" to ensure a safe product without RAC in order to meet international sanitary requirements. However, co-products used in animal feed may contain RAC, such as meat and bone meal (MBM), one of the main feed ingredients used in many countries which can partially replace soybean meal to lower costs. As the level of RAC in this protein source has not been established an experiment was under taken to examine the impact on pig tissues of increasing amounts of meat and bone meal (MBM) in four dietary groups: 0, 7, 14 and 21% w/w of MBM-containing RAC (53.5 µg kg-1) in the diet. The purpose was to verify if ractopamine residues remain in pig tissues (muscle, liver, kidneys, and lungs) and how much is eliminated through urine. To address these concerns, gilts were fed RAC via MBM daily, from weaning until slaughter. RAC was determined in muscle, liver, kidneys, and lungs with a limit of detection (LOD) = 0.15, 0.5, 0.5 and 1.0 µg kg-1, respectively), and no RAC residues were quantified above the limit of quantification (LOQ) = 0.5, 2.5, 2.5 and 2.5 µg kg-1, respectively). In urine, RAC concentration remained below 1.35 µg L-1. These values are below the maximum residue limits (MRLs) established by legislation. Therefore, MBM (53.5 µg kg-1 of RAC) can be used up to 21% in pig diets, however when considering restrictive markets, it is recommended not to use MBM. / O cloridrato de ractopamina (RAC) é um aditivo β-agonista que tem sido usado em muitos países para redirecionar nutrientes a fim de aumentar a deposição de tecido muscular e diminuição de lipídios em suínos. Países da União Européia e Ásia questionam sua segurança, enquanto os países da América e a Austrália permitem seu uso controlado como um aditivo adicionado à ração na fase de terminação em suínos. No Brasil, o Ministério da Agricultura, em conjunto com o setor produtivo nacional, desenvolveu um programa chamado \"SplitSystem\" para garantir um produto seguro sem RAC, a fim de atender aos requisitos sanitários internacionais. No entanto, os co-produtos utilizados na ração animal podem conter RAC, como farinha de carne e ossos (FCO), um dos principais ingredientes utilizados em muitos países para substituir parcialmente o farelo de soja, a fim de reduzir os custos de produção. Como o nível de RAC nessa fonte de proteína não foi estabelecido, um experimento foi conduzido para examinar o impacto sobre os tecidos suínos que receberam níveis crescentes de FCO, divididos em quatro grupos: 0, 7, 14 e 21% de FCO contendo 53,5 µg kg-1 de RAC, na dieta dos animais. O objetivo foi verificar se resíduos de RAC permanecem nos tecidos suínos (lombo, fígado, rim e pulmão) e o quanto é eliminado através da urina. Para atender a essas preocupações, as leitoas foram alimentadas com RAC via FCO diariamente, desde o desmame até o abate. A RAC foi determinada em lombos, rins, fígados e pulmões com um limite de detecção (LOD) = 0,15; 0,5; 0,5 e 1,0 µg kg-1, respectivamente, e nenhum resíduo de RAC foi quantificado acima do limite de quantificação (LOQ) = 0,5; 2,5; 2,5 e 2,5 µg kg-1, respectivamente. Na urina, a concentração de RAC permaneceu abaixo de 1,35 µg L-1. Estes valores são inferiores aos limites máximos residuais (LMRs) estabelecidos pela legislação. Concluindo que a FCO (53.5 µg kg-1 de RAC) pode ser utilizada com até 21% em rações para suínos, entretanto, ao considerar mercados restritivos, recomenda-se não usar a FCO.

Ziel dieser Arbeit war es, technologiebedingte Veränderungen im Profil flüchtiger Inhaltsstoffe während der Fruchtsaftverarbeitung aufzuzeigen. Gleichzeitig sollte eine Bewertung von artfremden ‚carry over’-Aromastoffen erfolgen und deren Einfluss auf das Aromaprofil eines Fruchtsaftes beurteilt werden. Hierzu wurden aus unterschiedlichen Phasen der Fruchtsaftherstellung authentische Proben (Direktsäfte, Recovery-Aromen, Saftkonzentrate) von der Schutzgemeinschaft der Fruchtsaftindustrie (SGF) zur Verfügung gestellt. Ergänzt wurde diese Palette durch industrielle Halb- und Fertigwaren, um Abweichungen vom geforderten authentischen Profil zu definieren. Es kamen dabei für die Fruchtsaftverarbeitung wesentliche Fruchtarten (Apfel, Orange, Ananas, Pfirsich und Passionsfrucht) zur Anwendung. Die Bestimmung der Aromaprofile erfolgte anhand validierter qualitativer und quantitativer Aromastoffanalytik. Nach Abtrennung und Anreicherung der Aromastoffe mittels Simultaner Destillation-Extraktion (SDE) wurden die Extrakte per Kapillargaschromatographie-Massenspektrometrie (HRGC-MS) analysiert. Durch den Einsatz sensorischer Untersuchungen wurden Schwellenwerte von ausgewählten ‚carry over’-Aromastoffen und ‚off-flavour’-Komponenten in fünf verschiedenen Matrices ermittelt. Zusammenfassend lässt sich an Einzelergebnissen festhalten: Das bei Ananasfrüchten erhaltene Aromaprofil entsprach weitgehend Literaturangaben. Während bei den geprüften Recovery-Aromen partiell gute Übereinstimmung mit dem Aromaprofil der Frucht gefunden wurde, war bei den Handelssäften aus Konzentrat meist nur die jeweils bei den entsprechenden Saftkonzentraten ermittelte, praktisch nur von Furaneol determinierte Aromastoffzusammensetzung zu finden. Die geprüften Direktsäfte – sieht man von ihren vergleichsweise hohen Acetoinanteilen ab - zeigten fruchtähnliche Aromaprofile. 2-Ethylhexansäure (2-EHA) wurde als technologiebedingte Kontaminante in Fruchtsäften und Babynahrung festgestellt. In 80% bzw. 73% der geprüften Babynahrung- und Fruchtsaftproben – darunter auch Bio-Produkte - wurde die Substanz nachgewiesen. Die im Tierversuch als teratogen eingestufte Verbindung migriert aus den Deckel-Dichtungen der Glasverpackungen in das Lebensmittel. Orangensaft-Fertigprodukte wiesen im Vergleich zu authentischen ‚single strength’-Proben einen niedrigeren Gehalt an Aromastoffen auf. Empfindliche Aromastoffe wie Ethyl-2-methylbutanoat und Z-3-Hexenal sind in den analysierten Handelsproben nicht mehr detektiert worden. Die Verbindungen Ethylbutanoat, Hexanal und Z-3-Hexenal wurden nur im Essenzöl von Orangen nachgewiesen, nicht aber in Schalenölproben. Eine eindeutige Unterscheidung von (wertvollem) Orangen-Essenzöl und (geringwertigerem) Orangen-Schalenöl ist derzeit ausschließlich anhand von HRGC-MS ermittelter Aromaprofile nicht möglich. Um 13C-markierte Standards zur Stabilisotopenverdünnungsanalyse (SIVA) zu erhalten, wurden entsprechende Synthesen für die wichtigen Komponenten des Orangenaromas, Limonen und a–Terpineol, durchgeführt. Mittels SIVA ist es möglich, diese Verbindungen in Orangensäften, aber auch in Kosmetika exakt zu quantifizieren. Als Hauptkomponenten des Aromaprofils von Apfelsäften und Recovery-Aromen sind die Verbindungen 1-Butanol, 1-Hexanol, E-2-Hexenal, E-2-Hexenol und Butylacetat bestätigt worden. Das produzierte Saftkonzentrat enthält neben Erhitzungsprodukten wie Furfural keine charakteristischen Apfelaromastoffe mehr. Das ubiquitäre Auftreten in allen industriell frisch gepressten Apfelsäften von 3-Methyl-1-butanol und dessen Acetat, beides bekannte Indikatoren für Gärprozesse, scheint technologisch schwer vermeidbar zu sein. Die große Spanne von 0,01 mg/l bis 2,1 mg/l 3-Methyl-1-butanol in Apfelsaft macht aber deutlich, dass sich der Gehalt an fermentativ gebildeten Komponenten während der Fruchtsaftverarbeitung durchaus gering halten kann. Eine legislative Regulierung zum Vorkommen dieser Stoffe in Apfelsaft ist erforderlich. Bei der destillativen Recovery-Aroma-Gewinnung aus Apfelsäften zeigte sich die Tendenz einer leichten Abreicherung der d2HV-SMOW–Werte von Saft zu korrespondierendem Destillat. Anhand von Korrelationen der ermittelten 13C/12C- und 2H/1H-Daten von 1-Hexanol, E-2-Hexenal und E-2-Hexenol wird deutlich, dass eine Authentizitätsbewertung aber von diesem marginalen Effekt nicht berührt wird. Die Spuren an Fremdaromen zeigen, dass es unter der technologisch üblichen Produktions- und Reinigungspraxis zu Kontaminationen von artfremden Aromastoffen im Verlauf der Fruchtsaftherstellung kommen kann. Die Kombination aus ermittelten Schwellenwerten von ‚carry-over’-Aromastoffen und deren tatsächliches Auftreten in Fruchtsäften zeigte, dass keine sensorische Beeinträchtigung der Produkte vorliegt. Ein höheres Potential, Produkte negativ zu beeinflussen, bergen die in Orangensäften in relevanten Gehalten nachgewiesenen ‚off-flavour’-Komponenten a–Terpineol und Carvon. / The aim of this study was to elucidate technologically caused changes in the profile of volatile components during fruit juice processing. In addition, the occurrence of ’carry-over’ aroma compounds foreign to the species and their influence on the aroma profile should be evaluated. For this, authentic samples from different stages of the fruit juice processing, i.e. ’single strength’-juices, recovery aromas, and fruit juice concentrates, were provided by the Schutzgemeinschaft der Fruchtsaftindustrie (SGF). Included were also industrial semi-finished products and fruit juices purchased in supermarkets, to define variations from the authentic profile. The most important species used for fruit juice processing (apple, orange, pineapple, peach, and passion fruit) were considered. The determination of aroma profiles was carried out by a validated qualitative and quantitative aroma analysis. Aroma compounds were separated and enriched by simultaneous distillation-extraction (SDE) and subsequently analysed by high resolution gas chromatography-mass spectrometry (HRGC-MS). Using sensory tests the thresholds of selected ’carry-over’-compounds and off-flavour-components in five different matrices were determined. Summarizing, the following informations were acquired: The obtained aroma profile of pineapple fruits corresponded to a large extent with that described in the literature. Whereas the recovery aromas accorded, in part, with the profile of the fresh fruit, the pineapple juices made from concentrate showed an aroma profile that was similar to the aroma composition of juice concentrates. These were essentially dominated by furaneol. The commercial ’single strength’-juices under study exhibited, apart from high amounts of acetoin, fruit-like aroma profiles. 2-Ethylhexanoic acid (2-EHA) was found as technological contaminant in fruit juices and baby foods. In 80% of the baby food and 73% of the fruit juice samples under study – among them products labelled ’organic’ – this substance was identified. Being known as teratogenic and potent carcinogeric compound for rodents, 2-EHA migrates from the plastic askets inside the metal lids into the food. Commercial orange juices contained lower amounts of aroma compounds compared to authentic ’single strength’-juices. Sensitive volatile components like ethyl 2-methylbutanoate and Z-3-hexenal were not detected in the commercial orange juices under study. The substances ethyl butanoate, hexanal and Z-3-hexenal were determined only in orange essence oil but not in any orange peel oil. An unambiguous differentiation between the high priced orange essence oil and the less valuable orange peel oil is not possible on the basis of HRGC-MS data to date. In order to obtain 13C-labeled standards for the stable isotope dilution assay, syntheses for important orange flavour compounds, i.e. limonene and a–terpineol were carried out. By means of these standards it was possible to quantify these substances in orange juices and cosmetics (limonene is one of the aroma compounds classified as allergenic and has to be declared on cosmetics containing a defined amount). The components 1-butanol, 1-hexanol, E-2-hexenal, E-2-hexenol, and butyl acetate were verified as main constituents of the aroma profile of apple juices and recovery aromas. Besides heating products such as furfural, the profile of the juice concentrates contained no characteristic apple aroma compounds. The ubiquitous occurrence of 3-methyl 1-butanol and its acetate, both known indicators for fermentation processes, seems to be technologically hard to avoid in industrial ’single strength’-juices. The wide range from 0.01 to 2.1 mg/l shows that the yield of 3-methyl 1-butanol can be minimized during fruit juice processing. Legislative regulations to determine limits of the presence of 3-methyl 1-butanol and its acetate in apple juice are necessary. Using distillative recovery of apple juice aroma the slight trend of a depletion of d2HV-SMOW values was observed from apple juice to the corresponding recovery aroma. The correlation of 13C/12C- and 2H/1H-values of 1-hexanol, E-2-hexenal, and E-2-hexenol showed that the authenticity assessment by stable isotope ratio-mass spectrometry is not affected by this negligible effect. The detected traces of ’carry-over’ components indicate that contaminations of aroma compounds can occur under normal fruit juice production conditions. However, the combination of determined thresholds and the real amounts of the substances in fruit juices showed that the commercial products are not influenced in their sensory quality. ’Off-flavour’ components of orange juices, i.e. a–terpineol and carvon, possess with their relevant amounts an increased potential to affect the taste and odour of commercial products.

Das Ziel vorliegender Arbeit war die Entwicklung einer HPLC-MS(/MS)-Methode, die im Rahmen der pharmazeutischen Qualitätskontrolle zur direkten Quantifizierung von Aminosäuren (AS) in Infusionslösungen angewendet werden kann. Die Zielset-zung schloss eine Validierung innerhalb der für die Zweckbestimmung vorgesehenen Grenzen ein. Im Rahmen der Methodenentwicklung wurde das ESI-MS/MS-Fragmentierungs-muster von 21 Aminosäuren, von 20 stabil-isotopenmarkierten Aminosäuren, die als interne Standards verwendet wurden, sowie von einigen weiteren Substanzen bestimmt. Nach Kenntnis von Precursor- und Produktionen erstellte man eine SRM-Methode zur spezifischen MS/MS-Analyse. Dabei wurden durch das jeweilige Frag-mentierungsmuster bedingte Interferenzen bei den zu untersuchenden Aminosäuren bestimmt, die bei der zu erarbeitenden HPLC-MS-Methode beachtet werden mussten. Die Methodenentwicklung zur HPLC-MS-Analytik von underivatisierten AS umfasste mit der RP-HPLC unter Verwendung eines Ionenpaarreagenzes (IP) und der hydrophilen Interaktionschromatographie (HILIC) zwei verschiedene chromatographi-sche Ansätze. Bei der Anwendung der RP-HPLC ergaben sich Probleme. Die Verwendung eines IP, im vorliegenden Fall TDFHA (Tridecafluorheptansäure), führte zu langen Equilibrierungs-, Re-Equilibrierungs- und Spülzeiten und damit bei zwar relativ kurzer HPLC-Laufzeit zu einem aber insgesamt hohen Zeitaufwand. Gleich-zeitig war die LC-MS-Anlage auf diese Anwendung fixiert, da das Ionenpaarreagenz das Gerät stark verschmutzte und dadurch andere Analysen erheblich störte. Zudem waren die Retentionszeiten der Analyten trotz langer Equilibrierungszeiten schlecht reproduzierbar, so dass eine solche Methode im Rahmen der pharmazeutischen Qualitätskontrolle schwer validierbar wäre. Weiterführende Untersuchungen erfolgten daher nicht. In nachfolgenden Studien mit der HILIC wurden verschiedene Einflussparameter (Anteil organischer Phase im Fließmittel, pH-Wert des Fließmittels, Temperatur der Säule, Pufferkonzentration im Fließmittel, Gradientenelution) auf die Trennung der AS an einer ZIC®-HILIC-Säule untersucht. Durch Optimierung der Parameter wurde so eine HILIC-HPLC-Methode entwickelt, bei der 21 AS und 20 ihrer isotopen-markierten Referenz-AS innerhalb von 20 min eluierten. Diejenigen AS, bei denen im Rahmen der Fragmentierungsstudien Interferenzen aufgrund gleicher bzw. ähnlicher Massen der Precursor- bzw. Produktionen aufgetreten waren, wurden chroma-tographisch getrennt. Gleichzeitig hat sich die SIM-Analyse als anwendbar erwiesen. Die Anwendung des spezifischeren SRM-Modus und damit der Tandem-Massenspektrometrie war nicht erforderlich. Im Rahmen der nachfolgenden Studien zur Validierung ergab sich, dass die entwickelte Methode über einen weiten Bereich eine lineare Abhängigkeit zwischen Konzentrations- und Messwerten zeigte. Für drei der 21 AS (NAcCys, NAcTyr, Pro) wurde die quadratische Regression mit dem Anpassungstest nach Mandel als geeig-neteres Regressionsmodell ermittelt. Bei Untersuchungen zur Wiederfindung wurde ein Einfluss der Matrix-Lösung der Infusionslösung festgestellt, der zu Abweichungen hinsichtlich des Quotienten AreaAS / AreaIS führte, so dass eine Quantifizierung innerhalb der geforderten Grenzen bei Kalibrierung über reine Standardlösungen nicht möglich war. Die Validierung wurde daher nachfolgend in der Matrixlösung durchgeführt. Dabei wurde gezeigt, dass mit der entwickelten HILIC-HPLC-MS-Methode Aminosäuren in Infusionslösungen mit hoher Präzision und Richtigkeit bestimmt werden können. Neun der 21 untersuchten AS konnten im Bereich von 30% - 350%, zehn weitere im Bereich von 50% - 350% innerhalb der zur Gehaltsbestimmung von pharmazeutischen Formulierungen vorgeschriebenen Grenzen (Wiederfindung Einzelbestimmung: 98% -102.0%, Mittelwert einer Dreifachbestimmung: 98.5% – 101.5%) quantifiziert werden. Für His und Phe gelang allerdings keine Quantifizierung innerhalb der Akzeptanzkriterien, wobei der Grund hierfür in weiteren Studien geklärt werden müsste. Mit der entwickelten Methode ist damit eine gleichzeitige Quantifizierung verschiedener AS-Infusionslösungsformulierungen möglich, die sich bei gleicher Matrix in der Konzentration an AS unterscheiden. Beispielsweise seien hier die Formulierungen „Aminoplasmal® E 5% / 10% /15%“ genannt, die mit der validierten Methode erfassbar sind. Die Probenvorbereitung beschränkt sich dabei auf den Zusatz der IS-Formulierung zur Infusionslösung und einen Verdünnungsschritt. Die Quanti-fizierung erfolgt über eine 5-Punkt-Kalibriergerade, die aus einer AS- und IS-Standardmischung, nach Zusatz der einfach herzustellenden Elektrolyt-Matrix, erstellt wird. Die Analysenzeit der HPLC-MS-Methode beträgt einschließlich Equilibrie-rungszeit 35 min und ist damit deutlich kürzer als die 120 min, die bei der nach wie vor zur AS-Analytik allgemein gebräuchlichen Ionenaustauschchromatographie mit Ninhydrin-Nachsäulenderivatisierung anzusetzen sind. / The aim of this study was to develop an HPLC-MS(/MS) method to be used within pharmaceutical quality control for the direct quantitation of amino acids (AS) in infusion solutions. The validation within the limits of the intended purpose was part of the objective. In the course of the method development the ESI-MS/MS fragmentation pattern of 21 amino acids, 20 stable isotope labelled amino acids, which were used as internal standards, and some further substances were determined. By knowing precursor- and product ions a SRM-method for specific MS/MS analysis was created. Interferences due to the respective fragmentation pattern within the analytes were detected, which had to be considered during the following HPLC-MS method development. The HPLC-MS method development for the analysis of underivatized AS comprised two different approaches: the RP-HPLC using an ion-pair reagent (IP) und the hydrophilic interaction chromatography (HILIC). Problems occurred using the RP-HPLC. Due to the IP, in this study TDFHA (tridecafluoroheptanoic acid), long equilibration-, re-equilibration and rinsing-times were necessary so that this method is very time consuming despite short HPLC run times. Because of the contamination with TDFHA the use of the LC-MS system was limited. Furthermore, despite long equilibration times, retention times of the analytes were poorly reproducible. A validation of the method within the requirements of the pharmaceutical quality control would be therefore hardly to perform. Thus, further studies were not carried out. The following studies were focused on HILIC. Different parameters (percentage of organic solvent in the eluent, pH of the eluent, column temperature, buffer concentration in the eluent, gradient elution) were checked concerning their effects on the separation of AS on a ZIC®-HILIC column. By optimizing the parameters, a HILIC-HPLC method was developed, by which 21 AS and 20 of their stable labelled isotopes were eluted within 20 min. All AS, which interfered with other AS due to their fragmentation pattern, were chromatographically separated. Moreover, the SIM mode was found to be suitable for the separation of AS, thus avoiding SRM mode and tandem mass spectrometry. During the validation studies the HILIC-HPLC-MS method showed linear relation between AS-concentration and measured value over a wide range. Linearity was tested with the Mandel test revealing better fit by quadratic regression for three of 21 AS (NAcCys, NAcTyr and Pro). Recovery studies showed an influence of the matrix of the infusion solution, which led to deviations in the quotients areaAS / areaIS. As a result, quantitation by calibration with pure AS standard solutions was not possible within the given limits. Thus, validation was performed with matrix solution. Thereby it was shown that with the developed HPLC-MS method AS could be deter-mined in infusion solutions with high precision and accuracy. Nine of 21 AS were quantified in the range of 30%-350%, ten AS in the range of 50%-350% within the given requirements of pharmaceutical quality control (individual recovery value: 98% -102.0%, mean recovery value (threefold determination): 98.5% – 101.5%). His and Phe could not be quantified within the acceptance criteria; the reason for this would have to be found out in further studies. With the developed method the simultaneous quantitation of different AS infusion solutions, which differ in analytes concentrations with constant matrix concentration, can be realized. For instance, the formulations „Aminoplasmal® E 5% / 10% /15%“ can be mentioned, which could be determined by using the validated method. Sample preparation is fast and simple, consisting in addition of IS-formulation to the infusion solution and a single dilution step. Quantitation is performed by external standard calibration; the 5-point-regression-line is made by analyzing AS- and IS-standard solution after adding the electrolyte matrix solution, which is easily to produce. HPLC-MS analysis time is 35 min (including equilibration time), thus considerably shorter than the approximately 120 min required with the still common AS analytical method (ion exchange chromatography with postcolumn ninhydrin derivatization).