El objetivo de éste estudio fue optimizar un método por Electroforesis Capilar de Zona para la determinación rápida de glutatión reducido (GSH) y oxidado (GSSG) en la matriz de tejido vegetal de hojas y raíces de plantas de tomate (Lycopersicon esculentum L.). Se compararon dos tratamientos de muestra diferentes para el aislamiento de los analitos de la matriz vegetal, se determinó los niveles de GSH y GSSG en plantas sometidas a estrés por cobre en dos periodos de tiempo (48 horas y 28 días) y se evaluó el efecto de cobre sobre la biomasa y los niveles de macronutrientes presentes en la planta. De los resultados obtenidos se concluye que: La optimización de los parámetros instrumentales, tales como largo de capilar, voltaje aplicado y polaridad de la fuente de poder, así como la optimización de los parámetros relacionados con el electrolito de corrida, tales como composición, concentración, pH y fuerza iónica permiten la separación de ambos analitos en un tiempo inferior a los tres minutos. Las condiciones óptimas fueron: polaridad de la fuente positiva, capilar de 40 cm de largo, voltaje de 20 kV, electrolito borato 300 mM, pH 7,6 y 30 segundos de inyección hidrostática de la muestra. El método optimizado para la matriz vegetal presenta una muy buena correlación entre área bajo la curva y concentración de GSH y GSSG, con coeficientes de correlación de 0,9995 y 0,9994, respectivamente. Los límites de detección fueron 2,75 y 1,68 µmol/L para GSH y GSSG y la recuperación del analito en el proceso fue de 105 y 87 %, respectivamente. En la etapa de tratamiento de la muestra, el uso de un método químico (ácido metafosfórico) es más efectivo que el uso de un método físico (copas de ultrafiltración) para el aislamiento de los analitos desde la matriz proteica. Esta efectividad se reflejo en un menor consumo de tiempo, mayor volumen de muestra obtenido y obtención de una matriz mas limpia. El tratamiento prolongado de las plantas con cobre se manifiesta en síntomas de toxicidad con una drástica disminución de la biomasa de la parte aérea y raíz, en asociación con un descenso de la concentración de potasio en ambos órganos. Este efecto no se observa en plantas tratadas por un periodo corto de tiempo con el metal. Los niveles de cobre alcanzados en la parte aérea y raíz correlacionan positivamente con la concentración de cobre aplicada en ambos tratamientos, siendo las concentraciones más altas observadas en la raíz El cobre aplicado a la planta modifica los niveles de glutatión reducido y oxidado tanto en el tratamiento crónico como en el agudo. El efecto más notorio se manifestó sobre el glutatión reducido contenido en la raíz. Este péptido decrece su concentración a medida que incrementa la concentración de cobre, siendo este efecto independiente de los cambios morfológicos que presenta la raíz y del lapso de tiempo en que el cobre fue aplicado. Los cambios producidos en los niveles de glutatión reducido y oxidado constituyen un buen indicador de la respuesta temprana al estrés por metal en plantas desarrolladas, expuestas a cobre por un periodo de tiempo corto (horas)

Los analitos de interés biológico utilizados fueron una familia de alcaloides b-carbolínicos denominados Harmanos, entre ellos podemos destacar al Harmano, Norharmano, Harmol, Harmalol, Harmina y Harmalina. Todos estos alcaloides son estructuralmente muy similares y de pesos moleculares muy cercanos (en algunos casos de 1 Da) con lo cual la separación de los mismos constituye un interesante desafío. El interés de su análisis radica en que estos alcaloides están presentes en cantidades variables en varias especies vegetales y que, a su vez, a ciertas concentraciones poseen efectos psicotrópicos y alucinógenos en seres humanos, así como se presume que son cancerígenos según estudios recientes. Los mismos en concentraciones elevadas en alimentos los harían no aptos para el consumo humano. Por otra parte se estudiaron péptidos opiáceos que están relacionados con enfermedades como el dolor crónico, alzheimer, entre otras. Su determinación a concentraciones extremadamente bajas en plasma humano sería de mucha utilidad al momento de realizar diagnósticos precoces. Mediante técnicas electroforéticas de preconcentración en línea y mediante el uso de distintos sistemas de detección se intenta alcanzar los límites de detección deseados para cada muestra en particular. Además se desarrollan nuevos métodos de concentración utilizando a la temperatura como variable.

En el presente trabajo de Tesis se desarrollan, evalúan y proponen métodos analíticos simples, con el mayor grado de simplificación y miniaturización posible, para la determinación de residuos de antibióticos y pesticidas en muestras de alimentos y ambientales. El interés en este tipo de analitos radica en que en los últimos años se ha incrementado el empleo de fármacos, tanto en medicina humana como veterinaria, y la aplicación de pesticidas en prácticas agrícolas. Esto ha generado cierta preocupación puesto que sus residuos pueden ocasionar daños a la salud humana. Además, su uso y control está regulado por organismos nacionales e internacionales. Los métodos propuestos se basan en el uso de la técnica de electroforesis capilar (CE), evaluando además, diferentes estrategias para el pretratamiento de las muestras analizadas; en lo que respecta al “clean up” de las mismas y a la preconcentración de los analitos a determinar. Se ha estudiado el empleo de nanotubos de carbono tanto en el paso de preconcentración (como material adsorbente) y en la separación electroforética (fase pseudoestacionaria). Así, se han propuesto los siguientes métodos: -Separación y determinación de sulfonilureas en muestras de agua de distinta procedencia, que incluye un paso de preconcentración en continuo, fuera de línea, utilizando una minicolumna empaquetada con nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNTs). - Análisis de muestras de leche bovina, determinando antibióticos de dos familias diferentes, empleando como solución de separación una fase pseudoestacionaria que contiene nanotubos de carbono para mejorar la eficiencia de separación. Este método incluye una preconcentración en línea (“stacking”) combinada con una fuera de línea, que también se realiza en un sistema de flujo continuo. - Se desarrolla un método empleando líquido iónico como medio de separación y nanotubos de carbono de pared simple (SWCNTs) como fase pseudoestacionaria, para mejorar la resolución en separaciones electroforéticas. Este nuevo método se emplea para la determinación de sulfonilureas en muestras de granos. - Se establece un método electroforético muy sencillo para la determinación de FQs en leche que incluye un paso de preconcentración, empleando un microdispositivo con MWCNTs. - Con el objetivo de mejorar la resolución electroforética, se evaluó el uso de capilares con recubrimientos poliméricos para la determinación anterior. Se propone el acoplamiento de esta separación con la espectrometría de masas, lo cual se realiza aplicando MALDI-TOF-MS para hacer el análisis confirmatorio. - Se implementa el acoplamiento de este último método de electroforesis capilar con espectrometría de masa, aplicando la técnica MALDI para llevar a cabo el análisis confirmatorio. En todos los casos, se han desarrollado nuevas estrategias para llevar a cabo análisis simples y rápidos, con el mayor grado de miniaturización posible. Los resultados obtenidos han sido muy satisfactorios. / In this thesis, several straightforward analytical methods are developed, evaluated and proposed with the major grade of simplification and miniaturization as possible for determining antibiotics and pesticides residues in food and environmental samples. During the last years, the increased use of pharmaceutical compounds in human and veterinary medicine and the massive application of pesticides in agricultural practices have generated special attention due to their residues can be harmful for the human health. Moreover, the use of these analytes is regulated by national and international organizations. The proposed methods are based on capillary electrophoresis (CE). Different strategies are developed to perform the pretreatment of analyzed samples, including both, the clean-up of samples and analytes preconcentration. Moreover, carbon nanotubes are included as sorbent material for the preconcentration step and as pseudostationary phases in the CE analysis. Thus, the following methods have been proposed: - Separation and determination of sulfonylurea herbicides in water samples, including a continuous preconcentration step in off-line mode. A minicolumn packed with multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) was used. - Determination of antibiotics (belonging to different families) in bovine milk samples. Carbon nanotubes were employed as pseudostationary phases in the electrophoretic system with the aim to improve the separation. This method includes an ‘in-line’ preconcentration step (stacking) and an ‘off-line’ preconcentration step using a continuous flow system. - A CE method with ionic liquid and single wall carbon nanotubes (SWCNTs) was developed. SWCNTs were proposed as pseudostationary phases in order to improve the electrophoretic resolution. This novel method was used for determination of sulfonylureas in grain samples. A simple electrophoretic method to determine FQs in milk samples is developed. A μ-SPE step employing MWCNTs is included for analytes preconcentration. -With the aim to improve the electrophoretic resolution and a further MALDI-TOF-MS analysis of analytes, the use of polymer-coated capillaries was considered for fluoroquinolones determination in milk samples. -Besides, an off-line coupling between CE and MS was included by using the ionization technique MALDI with the aim to perform the accurate identification of analytes after CE-UV determination. In all experiences, new strategies for simple and fast analyses have been proposed, aiming to develop miniaturized methodologies with satisfactory analytical performance.

La MDMA és cap de sèrie dels entactògens. El seu consum provoca toxicitat aguda i neurodegeneració a mig/llarg termini del sistema serotoninèrgic. Es postula que la bioactivació metabòlica podria ser responsable del desenvolupament de neurotoxicitat.La MDMA té un centre estereogènic. Es consumeix com a racemat, però els enantiòmers tenen perfils farmacològics diferenciats. A més, la MDMA té una depuració metabòlica enantioselectiva i autoinhibible (CYP2D6). Aquesta tesi presenta l'enantioselectivitat de la depuració metabòlica de la MDMA en consumidors recreatius participants d'un assaig clínic (dosi: 100 mg).Es sintetitzà material de referència i es desenvolupà metodologia per a l'anàlisi enantioselectiu i diastereoselectiu dels compostos.S'estudià l'enantioselectivitat en el metabolisme fins a 48h post-administració, obtenint-se raons (R)-MDMA/(S)-MDMA>1 i en augment amb el temps. Les raons del metabòlits majoritaris foren pràcticament constants i properes a 1, possiblement degut a la inhibició metabòlica del CYP2D6 i a la participació d'altres enzims no enantioselectius. / La MDMA es la cabeza de serie de los entactógenos. Su consumo provoca toxicidad aguda y neurodegeneración serotonérgica a medio/corto plazo. Se postula que una bioactivación metabólica podría ser responsable del desarrollo de neurotoxicidad.La MDMA tiene un centro estereogénico. Se consume como racemato, pero los enantiómeros tienen perfiles farmacológicos diferenciados. Además, presenta depuración metabólica enantioselectiva y autoinhibible (CYP2D6).Esta tesis presenta la enantioselectividad de la depuración metabólica de la MDMA en consumidores recreativos participantes de un ensayo clínico (dosis: 100 mg).Se sintetizó material de referencia y se desarrolló metodología para el análisis enantioselectivo y diastereoselectivo de los compuestos.Se estudió la enantioselectividad en el metabolismo hasta 48h post-administración, obteniéndose relaciones (R)-MDMA/(S)-MDMA>1 y en aumento con el tiempo. Las relaciones de los metabolitos mayoritarios fueron prácticamente constantes y cercanas a 1, posiblemente debido a la inhibición metabólica del CYP2D6 y a la participación de otros enzimas no enantioselectivos. / MDMA is the head of entactogenic compounds. Its consumption causes acute toxicity and mid/long term serotonergic neurodegeneration. It is postulated that a metabolic bioactivation may be responsible for development of neurotoxicity.MDMA has a stereogenic center. It is consumed as a racemate, but its enantiomers have different pharmacological profiles. Also, MDMA presents an enantioselective and self-inhibited metabolic disposition (CYP2D6).The present thesis shows data about enantioselective metabolic disposition of MDMA in recreative consumers that participated in a clinical trial (dose: 100 mg).It was synthesised reference material and it was developed methodology for both enantioselective and diastereoselective analysis MDMA and its main metabolites.It was studied the enantioselectivity in the metabolism after 48h post-administration. (R)-MDMA/(S)-MDMA ratios were >1 and increasing over time. Major metabolites ratios were practically constant and close to 1, possibly because of the metabolic inhibition of CYP2D6 and the role of other non-enantioselective enzymes.

Se desarrolló cinco sistemas automatizados utilizando análisis por inyección secuencial (SIA) y análisis por inyección en flujo multijeringa (MSFIA). Se desarrolló un SI-analizador para la determinación de formaldehído utilizando la reacción de Hantzsch. El analizador fue aplicado a la monitorización en un cultivo de P. pastoris. Se desarrolló un SI-analizador para la determinación de glicerol y sorbitol. Se utilizó periodato para la reacción de Malaprade. El formaldehído generado fue cuantificado con la reacción de Hantzsch. El sistema incluyó la dilución de la muestra y procedimientos seleccionado por decisión inteligente del programa o por el usuario. Se lo aplicó a la monitorización en cultivos de P. pastoris.Se desarrolló un sistema de electroforesis capilar (CE) acoplado a un SIA aplicado a la separación de nitrofenoles. Se acopló por primera vez MSFIA con CE para pre-concentración en fase sólida y separación de nitrofenoles. Ambos sistemas mostraban recuperaciones satisfactorias para aguas ambientales. / Five analytical systems using Sequential Injection Analysis (SIA) and Multisyringe Flow Injection Analysis (MSFIA) were developed and applied with satisfactory analytical performance. A SI-analyzer for formaldehyde was developed automating Hantzsch reaction. It was successfully applied to formaldehyde monitoring in continuous medium filtrate of P. pastoris cultivation. A second SI-analyzer was developed for the determination of glycerol and sorbitol. Periodate was used as additional reagent to carry out Malaprade reaction and formaldehyde generated by polyalcohol oxidation was quantified. The system included automated sample dilution and procedures for two working ranges, selected by smart software decision or user-input. It was applied to monitoring of P. pastoris cultivations.A capillary electrophoresis (CE) system was developed and coupled to SIA. It was applied to the determination of nitrophenols. MSFIA and CE were coupled for the first time. Solid phase concentration and separation of nitrophenols were automated. The systems were applied to environmental water samples.