Face aux difficultés d’identification des arbres de la famille des Lauracées et dans un but d’établissement d’une production durable et certifiée d’huiles essentielles, l’entreprise KLR a voulu mettre en place un nouvel outil d’identification multi-critères qui consiste à croiser plusieurs types de caractères afin d’obtenir une détermination taxonomique fiable.Trois méthodes d’identification ont été utilisées : la chimie (analyse de l’odeur de l’écorce), le code barre génétique et l’anatomie du bois. Une analyse par positionnement multidimensionnel non-métrique a permis de faire un tri des critères anatomiques du bois pertinents dans l’identification des Lauracées étudiées, au final 14 critères ont été retenus. D’après les données anatomiques dont nous disposons, nous proposons une clé de détermination au genre. En génétique, la technique de code barres de la région chloroplastique intergénique trnH-psbA a été appliquée aux individus récoltés. En comparant les séquences de tous les individus, 40% des individus peuvent être identifiés au genre car ils présentent des haplotypes uniques. Des haplotypes au sein des genres ont été déterminés et permettent d’identifier l’espèce pour 40 à 100 % des individus selon le genre. L’analyse SPME de l’odeur des écorces a permis de définir pour chaque espèce une carte d’identité chimique à partir des molécules majoritaires. Des chémotypes ont été définis au sein des espèces Licaria cannella, Ocotea indirectinervia et Sextonia rubra. Ces trois domaines d’observation ont permis de constituer une base de type Xper2 pour l’identification.Un criblage des essences intéressantes de par leur rendement en huile essentielle a été effectué. En ce qui concerne la partie extraction de l’huile essentielle, trois espèces montrent un rendement en huile essentielle de l’écorce supérieur à 0,3% et 5 espèces montrent un rendement en huile essentielle du bois supérieur à 0,3%. Les évaluations olfactives menées par un expert ont permis de séparer les huiles distillées en 5 différentes notes. Nous avons jugé intéressant de savoir si l’outil d’identification multicritère pouvait prédire les compositions et rendements en huile essentielle de l’espèce identifiée avant l’abattage de l’arbre. Des études complémentaires ont donc été menées. Pour plus de la moitié des arbres, la signature de l’écorce, la composition de l’huile essentielle de l’écorce et la composition de l’huile essentielle du bois sont similaires. La tentative d’établir un lien entre les caractéristiques des cellules à huile et le rendement s’est avérée infructueuse. / In order to develop a sustainable production of certified essential oils extracts, the compangy KLR has struggled with the identification of the trees from the family of Lauraceae. This is the main reason that led to the project of creating an identification tool for this family.This tool would be based on three approaches: chemistry (chemical signature of the dark), wood anatomy and genetic barcoding. By means of a non-metric multidimensional scaling analysis, we selected a list of 14 relevant wood anatomical features that can identify the trees to the genera. For the genetics, the barcoding of trnH-psbA an intergenic region of the DNA has been used. When comparing all the sequences from all the individuals, 40% of the individuals can be identified to the genera because of their specific haplotype. Haplotypes within the genera have also been established. Chemical identity cards have been set with the SPME analysis technique and chemotypes have been defined inside the species Licaria cannella, Ocotea indirectinervia and Sextonia rubra. These three identification approaches allowed us to construct an identification tool on Xper².During the study, we aimed to screen what species would be interesting for its essential oil yield. Three species showed an essential oil bark yield above 0.3%. five species showed an essential oil wood yield above 0.3%. An expert held an olfactory evaluation on the oils and divided the essential oils in five olfactory groups. We found it relevant to improve the identification tool by trying to predict the compositions of the oils before the three was cut down. In the case of the half of trees studied by SPME analyses, the composition of the wood and the bark essential oils were similar. On the other hand, no link was found between the oil cells dimensions and the essential oil yield.

Orientador: Fabio Augusto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T00:55:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sartoratto_Adilson_D.pdf: 1221656 bytes, checksum: f0ebb01e44d95590f9bbda739169bb32 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O trabalho que teve como objetivo desenvolver metodologias em Microextração em Fase Sólida para utilização em cromatografia líquida e gasosa será apresentado em dois capítulos: no primeiro capítulo a análise de pesticidas organofosforados (OPP) em amostras aquosas e infusão de plantas foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência/detetor de arranjo de diodos (HPLC-DAD) utilizando uma interface de dessorção para SPME e uma fibra sol-gel Carbowax 20M ormosil, produzidas em nosso laboratório. Após avaliação de desempenho da interface e eficiência da fibra sol-gel, uma metodologia de análise foi desenvolvida, avaliando-se os principais parâmetros de validação: sensibilidade, linearidade, faixa linear, exatidão, precisão, limites de detecção e quantificação. No segundo capítulo, tentamos relacionar a composição química de voláteis de plantas analisados por SPME-GC-MS com a atividade antimicrobiana de óleos essenciais. A avaliação dos voláteis foi feita utilizando-se dois tipos de fibras comerciais: PDMS e PDMS/DVB e também pela análise do óleo essencial obtido por métodos tradicionais. A atividade antimicrobiana dos óleos essenciais foi realizada pelo método da concentração mínima inibitória (MIC) com a finalidade de selecionar óleos com potencial terapêutico, em substituição às drogas existentes no mercado. / Abstract: The present work is presented in two chapters that had the scope of developing methodologies for solid phase microextraction coupled to gas and liquid chromatography. The first chapter discusses analysis of organophosphorous pesticides in water soluble samples and plant infusions by High Performance Liquid Chromatography coupled to photodiode array detector (HPLC-DAD) using a SPME desorption interface and Carbowax 20M sol-gel fiber, both produced in lab. After interface and sol-gel fiber efficiency evaluation an analysis method was developed that considered validation parameters: sensibility, linearity, linear range, accuracy, precision, detection limit, and quantification limit. In the second chapter we proposed to establish a relationship among plant's chemical volatile composition analyzed by SPME-GC-MS and antimicrobial activity of essential oils. Two commercial fibers: PDMS and PDMS-DVB were employed for essential oil analysis. Essential oils with potential therapeutic properties in substitution to known commercial drugs were chosen by minimum inhibition concentration experimental model. / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

High-performance liquid chromatography (HPLC) is the most widely used analysis technique. However, its sensitivity is limited. Sample preconcentration methods, such as fiber-based solid-phase microextraction (SPME) and in-tube SPME (capillary microextraction) offer improved detection limits. It is, however, difficult to couple fiber SPME on-line with HPLC due to the need for complicated desorption devices. Such coupling is further complicated due to the limited solvent stability of the extracting phase both in the fiber and in-tube formats of SPME. In this research, surface-bonded sol-gel sorbents were developed to provide the solvent stability required for effective on-line hyphenation of capillary microextraction (CME) with HPLC. These sol-gel sorbents were prepared using (1) silica-based, (2) titania-based, and (3) germania-based sol-gel precursors. Sol-gel reactions were performed within fused silica capillaries to create a number of organic-inorganic hybrid sorbents in the form of surface-bonded coatings: (1) alkyl (methyl, octyl, octadecyl), (2) polydimethyldiphenylsiloxane, (3) titania poly(tetrahydrofuran), and (4) germania tri-block polymer. The sol-gel coated microextraction capillaries were capable of efficiently extracting a wide variety of analytes, including polycyclic aromatic hydrocarbons, ketones, aldehydes, aromatic compounds, amines, alcohols, and phenols with ng/L to pg/L detection limits. The sol-gel methyl coating demonstrated a counterintuitive ability to extract polar analytes. Sol-gel polydimethyldiphenylsiloxane coatings were found to be resistant to high temperature solvent exposure (150°C and 200°C), making them suitable for use in high-temperature liquid phase separations. To better understand how extraction takes place, effects of alkyl chain length and sol-gel precursor concentration were evaluated in the study on sol-gel alkyl coatings. The sol-gel titania poly(tetrahydrofuran) coating was also capable of extracting underivatized aromatic acids and polypeptides at pHs near their respective isolectric points. The sol-gel titania poly(tetrahydrofuran) coatings and the sol-gel germania tri-block polymer coatings demonstrated impressive resistance to extreme pH conditions, surviving prolonged exposure to 1.0 M HCl (pH approx. 0.0) and 1.0 M NaOH (pH approx. 14.0) with virtually no change in extraction behavior. Sol-gel germania tri-block polymer coatings were also stable under high temperature solvent conditions (200°C). In addition, for the first time, the analyte distribution constants between a sol-gel germania coating and the aqueous samples (Kcs) were determined.

La pollution de l'eau est l'une des menaces écologiques les plus sérieuses au niveau des pays industrialisés et des pays en cours de développement. Les polluants sont rejetés directement ou indirectement dans les ressources en eau telles que les rivières, les lacs, les aquifères et les eaux côtières sans prétraitement approprié ; transformant ainsi nos systèmes aquatiques en un dépotoir fortement pollué par des contaminants toxiques et persistants tels que les contaminants organiques. Les hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAPs) et les pesticides sont parmi les polluants organiques les plus périlleux que l'on retrouve à l’état de traces dans les milieux aquatiques. Pour cette raison, leur analyse nécessite une procédure d'extraction suivie de méthodes analytiques très sensibles et spécifiques. Dans ce contexte, le travail de cette thèse a porté en premier lieu sur le développement de deux méthodes analytiques distinctes. La première a été consacrée à l'extraction et à l'analyse des 16 HAPs prioritaires classés par l’agence de protection de l’environnement (EPA) dans. Dans cette méthode, nous nous sommes concentrés sur l'optimisation et la validation des paramètres de la spectrométrie de masse en tandem (MS / MS) afin de réduire le bruit de fond. La deuxième méthode était dédiée à l'analyse de quarante-huit pesticides dans l'eau. Dans cette méthode, les paramètres de la micro-extraction sur phase solide (SPME) et de la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse en tandem GC-MS / MS ont été optimisés et validés. Les deux méthodes se sont révélées très sensibles, précises et sélectives pour l'analyse de ces deux familles de contaminants organiques. La deuxième partie de cette thèse était dirigée sur l'évaluation de la qualité de l'eau le long du bassin versant de la rivière Abou Ali en termes de contamination par les HAPs et les pesticides. Pour ce faire, les méthodes précédemment développées et optimisées ont été utilisées pour l'analyse. Les résultats obtenus pour les échantillons d'eau de surface ont révélés une contamination considérable par les HAPs et les pesticides à différents endroits le long du bassin versant. Cependant, pour les échantillons d'eau souterraine, aucune ou très faible concentration de HAPs et de pesticides n'a été détectée. Cette étude est la première de son genre concernant l'analyse des HAPs et des pesticides dans la zone étudiée. Elle donne un aperçu global de la qualité de l'eau le long du bassin versant et insiste sur l'importance de réaliser des mesures continues afin d'avoir une base de données complète non seulement pour la zone d'étude ou le Liban nord mais pour toutes les régions du territoire libanais. / Water pollution is one of the most thoughtful ecological threat imperiling the industrial and developing countries. Pollutants are released directly or indirectly into water resources such as rivers, lakes, aquifers and coastline waters without any suitable pre-treatment; thus transforming our aquatic systems into a dumpsite heavily polluted with toxic and persistent contaminants such as organic contaminants. Polycyclic Aromatics Hydrocarbons (PAHs) and pesticides are among the most perilous organic pollutants that are found in trace levels in aquatic environments. For this reason, their analysis requires an extraction procedure followed by highly sensitive and specific analytical methods. In this context, this work has focused, as a first step, on the development of two separate analytical methods. The first one was dedicated to the extraction and analysis of the 16 priority PAHs in water, listed by the environmental protection agency (EPA). In this method, we have focused on the optimization and validation of tandem mass spectrometry (MS/MS) parameters in order to reduce background noise. The second method was for the analysis of 48 pesticides in water where the solid-phase micro-extraction (SPME) and gas chromatography tandem mass-spectrometry GC-MS/MS parameters were optimized and validated. Both methods were found to be highly sensitive, precise and selective for the analysis of these two families of organic contaminants. As for the second part of this work, the assessment of the water quality along the watershed of Abou Ali River, in terms of its contamination by PAHs and pesticides, was performed. For this aim, the previously developed and optimized methods were used for the analysis. The results obtained for surface water samples revealed a considerable contamination by PAHs and pesticides in different locations along the watershed. However, for groundwater samples no or very low concentrations of PAHs and pesticides were detected. This study is the first of its kind concerning the analysis of PAHs and pesticides in the studied area. It provided an overview of the water quality along the watershed and stressed on the importance to do ongoing measurements in order to have a complete database not only for the studied area or the North of Lebanon, but for all the regions in the Lebanese territory.

La présence d’hydrocarbures dans l’environnement que ce soit suite à un déversement accidentel de pétrole en mer ou suite à des apports chroniques, est une préoccupation majeure en raison de leur écotoxicité et de leur potentiel à être bioaccumulés, et ainsi, pénétrer la chaîne alimentaire. Par conséquent, ces molécules sont sous haute surveillance et il est nécessaire de disposer de méthodes analytiques permettant de les identifier et de les quantifier, et ceci, pour des concentrations allant du mg/L au ng/L. Cependant et dans la plupart des cas, les analyses en laboratoire des hydrocarbures, notamment aromatiques, se limitent à la quantification des 16 hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) identifiés par l’Agence américaine de Protection Environnementale (US-EPA) comme étant dangereux pour l’environnement du fait de leur caractère cancérigène. Or, les hydrocarbures aromatiques polycycliques soufrés (HAPS) ainsi que leurs homologues substitués sont, sur le plan chimique, structurellement proches des HAP, et peuvent donc présenter des risques environnementaux similaires, à savoir être cancérigènes ou mutagènes. Le travail de recherche réalisé s’inscrit dans ce contexte avec pour objectif des développements méthodologiques permettant l’extraction et l’analyse d’une gamme plus large de HAP, des HAPS et leurs dérivés alkylés directement dans les produits pétroliers ou dissous en phase aqueuse. Des protocoles d’extraction par "stir bar sorptive extraction" (SBSE) et par microextraction sur phase solide (SPME), et des méthodes d’analyse par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse simple (GC-MS) et en tandem (GC-MS-MS) ont été développés. Les résultats obtenus plaident en faveur de ces méthodologies aussi bien en termes de linéarité de la réponse qu’en termes de sensibilité, méthodologies qui ont été appliquées avec succès pour la détermination des analytes d’intérêt dans des fractions solubles préparées au laboratoire (WAF et WSF). Pour la CG-MS-MS, si elle se révèle particulièrement adaptée car elle apporte un degré de certitude élevé, elle n’en reste pas moins une technique délicate à mettre en oeuvre, notamment dans le cas des composés alkylés pour lesquels des solutions étalons ne sont pas disponibles. Pour pallier cette difficulté, un produit de référence contenant l’ensemble des analytes d’intérêt a été caractérisé. Pour les composés alkylés non disponibles commercialement, des appro-ximations ont été effectuées par MS simple en se basant sur une analyse comparée des coefficients de réponse en mode MRM et SIM. La méthodologie ainsi mise au point a permis de caractériser le fioul de l’Erika avec une faible variabilité des résultats. Ce produit peut servir de référence pour l’analyse quantitative de l’ensemble des familles de composés identifiés dans cette étude. / The presence of hydrocarbons in the environment either as a result of oil spills at sea or due to chronic discharge is a major concern because of their ecotoxicity and their potential to bioaccumulate and thus enter the food chain. Therefore, these molecules are closely monitored and reliable analytical methods are required to identify and quantify them, for concentrations ranging from mg/L to ng/L. However, in most cases, laboratory analyses of hydrocarbons, especially aromatic hydrocarbons, are limited to the quantification of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) identified by the U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA) as hazardous to the environment due to their carcinogenic nature. However, polycyclic aromatic sulphur heterocycles (PASHs) and their substituted homologs are, in chemical terms, structurally similar to PAHs, and therefore can pose similar environmental risks, i.e. they can be carcinogenic or mutagenic. In this context, the research work carried out aims to develop methodologies for the extraction and analysis of a wider range of PAHs, PASHs and their alkyl derivatives directly in oil or dissolved in the aqueous phase. Extraction protocols by stir bar sorptive extraction (SBSE) and solid phase microextraction (SPME), and methods of analysis by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS) and with tandem mass spectrometry (GC-MS-MS) have been developed. The results argue in favor of these methodologies both in terms of linearity of the response and in terms of sensitivity. These methodologies that have been successfully applied for the determination of analytes of interest in the water accommodated fraction and water soluble fraction prepared in the laboratory (WAF and WSF). For GC-MS-MS, while it is particularly suitable because it provides an additional level of selectivity, it is a difficult technique to implement, in particular in the case of molecules for which no calibration solutions are available. To overcome this difficulty, a reference oil containing all the target molecules was characterized. For alkylated compounds that are not commercially available, approximations were made by simple MS, based on comparative analysis of response coefficients in MRM (Multiple Reaction Monitoring) and SIM (Single Ion Monitoring) modes. The finalized method was used to characterize the Erika fuel oil, with low variability in the results. This product can be used as a reference for the quantitative analysis of all the families of molecules identified in this study.

L'emballage alimentaire est l'un des principaux acteurs de la préservation de la sécurité alimentaire et de la qualité au cours du stockage. Toutefois, de transferts de masse se produisent entre le l'emballage polymère et les denrées alimentaires. Polylactide (PLA) est un nouveau polymère biosourcé utilisé dans les applications d'emballage. Pour cela son interaction avec des denrées alimentaires a été étudiée dans des conditions réelles d'utilisation. Une méthodologie originale basée sur l'extraction multiple de l'espace de tête (MHE) et l'extraction multiple de l'espace de tête couplée à la microextraction sur phase solide (MHS-SPME) pour la mesure de sorption de composés organiques volatils (COVs) dans le PLA a été développé à des activités faibles et dans le domaine vitreux du polymère. Les COVs ayant une structure chimique modérément hydrophobe et des similarités de structure avec le PLA montrent une forte affinité pour le polymère. Plus surprenant, la forte sorption de composés aromatiques, notamment du benzaldéhyde, a été montrée. En mélange avec d'autres COVs le benzaldéhyde favorise leur sorption par un effet synergique. De plus, même à des activités faibles (0,01) et en présence de benzaldéhyde, la sorption de COVs induit une cristallisation du PLA. En contact avec un aliment aqueux, le PLA se montre résistant à l'hydrolyse et la sorption des matières grasses est faible, même en utilisant des conditions de stockage proches de sa transition vitreuse. L'apparition de COVs pendant le procédé de transformation a été étudiée par MHS-SPME. Des lactides, l'acétaldéhyde et le 2,3-pentanedione étaient détectés après extrusion et thermoformage. Les quantités des deux derniers composés diminuaient cependant pendant le procédé de thermoformage. / Packaging plays a major role in the preservation of food but mass transfer between the packaging material and foodstuff occurs during shelf life leading to the quality deterioration. Polylactide (PLA) is a novel packaging material; therefore its interaction with food was investigated at service conditions. The sorption of ethyl esters, benzaldehyde and 2-nonanone at low concentrations and in mixture and the effects on the thermal properties of PLA were studied. Multiple Headspace Extraction (MHE) and Multiple Headspace coupled to Solid Phase MicroExtraction (MHS-SPME) developed here allow to show a high affinity for moderately hydrophilic molecules sharing structure similarities with PLA such as ethyl acetate. However, a very high affinity for the aromatic structure of benzaldehyde was revealed which seems to favor interaction and sorption of the aroma compounds present in the mixture. At 0.01 activities, a plasticization by aroma compounds was observed and a solvent induced crystallization seemed to be correlated to the sorption of benzaldehyde. The contact between a flavored food emulsion and PLA, using conditions near the PLA glass transition showed that PLA hydrolysis was moderate and oil and aroma compound sorption was low. The formation of VOC during the PLA manufacturing process was assessed by MHS-SPME. Lactides, acetaldehyde and 2,3-pentanedione are VOCs present in PLA after extrusion and thermoforming. The two latter compounds increased after extrusion and then decreased or disappeared after thermoforming.

Spurenanalytische Untersuchungen von Umweltproben erfolgen meist standardmäßig mittels Festphasenextraktion (SPE) und anschließender GC/MS. Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand darin, alternative Methoden für die spurenanalytische Bestimmung von Estrogenen aus Umweltproben aufzuzeigen. Als Analyte wurden die natürlichen Estrogene Estron (E1), Estradiol (E2) und Estriol (E3), sowie das synthetische Ethinylestradiol (EE2) ausgewählt. Da als Haupteintragspfad dieser Substanzen in die Umwelt die Kläranlagen anzunehmen sind, erfolgte die Methodenentwicklung ausgehend von gereinigtem Abwasser. Als Probenvorbereitungstechniken kamen neben der Festphasenextraktion (SPE), die klassische Flüssig-Flüssig-Extraktion (LLE), sowie die relativ neue Methode der Festphasenmikroextraktion (SPME) zum Einsatz. Die analytische Bestimmung der angereicherten Extrakte erfolgte mittels HPLC/UV und HPLC/ELCD bzw. mittels GC/FID und GC/MS. Zur Entwicklung einer Screening-Methode wurde die adsorptive Anreicherung der Estrogene an Kohlenstoffelektroden sowie das Cathodic Stripping von EE2 an Quecksilber erprobt. Die Verfahrensschritte wurden zunächst anhand dotierter Proben optimiert, und die Methoden dann anhand der erzielten Bestimmungsgrenze, Selektivität und Präzision verglichen. Die Eignung der Verfahren wurde abschließend durch die Messung realer Abwasserproben überprüft. / Trace analytical environmental investigations are usually done by solid phase extraction (SPE) and GC/MS. The aim of the present thesis was the development of alternative methods for the trace analysis of estrogens in the environment. Estrone (E1), Estradiol (E2) and Estriol (E3) as well as the synthetic estrogen Ethynylestradiol (EE2) were chosen for this investigation. These estrogens enter the environment mainly via sewage treatment plants. Therefore the method development was launched on purified waste water. Solid phase extraction (SPE), liquid liquid extraction (LLE) and the relatively new solid phase micro extraction (SPME) were used for sample preparation. The analytical determination of the extracted analytes was done by HPLC/UV and HPLC/ELCD or GC/FID and GC/MS. Adsorptive enrichment of estrogens on different carbon electrodes and cathodic stripping of EE2 on mercury were tested as possible screening methods. The established methods were optimized using spiked samples. After comparing their quantitation limits, selectivity and precision, they were applied to real sewage water samples for showing qualification.

In der vorliegenden Arbeit wurden Einsatzmöglichkeiten der Headspace-Festpahsenmikroextraktion (HS-SPME) in Kombination mit der GC-MS für forensische und toxikologische Fragestellungen, insbesondere in der Haaranalytik, untersucht. Für basenstabile Drogen- und Medikamentenwirkstoffe wurden Nachweismethoden nach alkalischer Hydrolyse der Haare mit Natriumhydroxid und anschließender HS-SPME entwickelt. Für das Lokalanaesthetikum Lidocain und für das Heroinsubstitutionsmittel Methadon wurden optimierte Verfahren auf Haarproben von Drogentodesfällen angewandt. Um die Einsatzmöglichkeiten der HS-SPME gerade für Wirkstoffmetaboliten zu erweitern, wurden drei Derivatisierungsmöglichkeiten überprüft: (i) Umsetzung von primären und sekundären Aminen im alkalischen Haarhydrolysat mit Alkylchloroformiaten zu Carbamaten ("in sample" Derivatisierung), (ii) "On Fiber" Derivatisierung primärer und sekundärer Amine nach erfolgter HS-SPME mit N-Methyl-bis-trifluoracetamid (MBTFA) sowie (iii) Reaktion von Monofluoressigsäure mit 1-Pyrenyldiazomethan (PDAM) an einer vorher mit dem Derivatisierungsreagenz benetzten SPME-Faser. Fettsäureethylester konnten nach einer Flüssigextraktion der Haare von Alkoholikern mit einem DMSO/n-Hexan-Gemisch extrahiert und nach optimierter HS-SPME nachgewiesen werden. Im Vergleich zu Haarproben von Abstinenzlern und Gelegenheitstrinkern ergaben sich deutliche Unterschiede in den Konzentrationen. Für die schnelle Bestimmung von Valproinsäure und Trichlorethanol wurde eine Quantifizierungsmethode aus Blut- und Urinproben erarbeitet. Die Anwendung der HS-SPME ermöglichte eine schnelle, einfache und lösungsmittelfreie Extraktion bei geringem Probenverbrauch. Sie führte zu sauberen Extrakten und für dieses Verfahren hohen absoluten Extraktionsausbeuten. Bessere Reproduzierbarkeiten, ein hoher Probendurchsatz und eine verlängerte Einsetzbarkeit der SPME-Faser wurden durch die Verwendung eines automatischen Probengebers erreicht. / In the presented thesis possible fields of applications of the headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) in combination with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) for forensic and toxicological problems were investigated with special focus on hair analysis. Detection methods after alkaline hydrolysis of hair with sodium hydroxid and following HS-SPME were developed for basic stable drugs. For the local anaesthetic lidocaine and for the heroine substitute methadone optimized methods were applied to hair of drug fatalities. In order to enhance the fields of application of the HS-SPME especially for drug metabolites three derivatization procedures were tested: (i) conversion of primary and secondary amines in the alkaline hair extract with alkylchloroformates to carbamates ("in sample" derivatization), (ii) "on fibre" derivatization of primary and secondary amines after HS-SPME with N-methyl-bis-trifluoroacetamide (MBTFA) and (iii) reaction of monofluoroacetic acid (compound 1080) with 1-pyrenyldiazomethane (PDAM) on a SPME-fibre previously occupied with the derivatization reagent. Fatty acid ethyl ester (FAEE) could detected after liquid extraction from hair of alcoholics with a mixture of DMSO/n-hexane and optimized HS-SPME. In comparison to hair samples of teetotalers and social drinkers significant differences in the concentrations of the FAEE were found. A quantification method were developed for the fast determination of valproic acid and trichloroethanol from blood and urine. The application of HS-SPME allows a fast, simple and solvent free extraction from a small sample amount. HS-SPME lead to clean extracts and high absolute extraction yields for this kind of extraction. Better reproducibilities, a high sample throughput and extended lifetime of the SPME-fibre were obtained using an automatic sampler.

Les exsudats des plantes sont des substances naturelles complexes. Ils sont utilisés par plusieurs populations d’Afrique et trouvent de nombreuses applications : en thérapeutique, en pharmacie galénique, en parfumerie, etc. Au Congo, une grande majorité de ces substances est encore mal connue. Ce travail de thèse a consisté à inventorier les plantes à exsudats du Congo et à mettre au point une méthodologie d’analyse physico-chimique permettant la caractérisation des exsudats d’arbres d’origine botanique certifiée.La méthodologie d’inventaire adoptée nous a permis de recenser 135 plantes à exsudats appartenant à 87 genres. Il en ressort de cette étude que les exsudats des plantes inventoriées ont multiples usages (glu, insectifuge, allume-feu, antidouleur, etc.).La stratégie mise en place pour leur caractérisation fait appel à plusieurs techniques analytiques (SPIR, SMIR, CPG-SM, GCxGC-MS) et de traitement d’échantillon (Hs-SPME, hydrodistillation, extraction au Soxhlet, silylation, méthylation, pyrolyse). Dans le cadre de ce travail deux exsudats ont été caractérisés. L’exsudat de D. edulis (G. Don) K.J. Lam qui est constitué de monoterpènes hydrocarbonés et de triterpènes, dont les majeurs sont : 3-épi-α et -β-amyrine. L’exsudat de G. demeusei (Harms) J. Léonard dont la fraction volatile est constituée essentiellement de sesquiterpènes et la fraction peu-volatile d’acides diterpéniques de type labdane (acide éperuique, cativique, copalique, ozique, etc.).Pour exploiter l’efficacité de séparation élevée de la GCxGC-MS, nous nous sommes confronté aux problèmes de la non-répétabilité des cartes chromatographiques obtenues en 2D. Nous avons alors mis en place une méthodologie permettant de vérifier l’épaisseur de film et l’homogénéité des dépôts de phases stationnaires afin de sélectionner des colonnes courtes identiques pour la GCxGC. Cependant, les résultats préliminaires ont montré que même avec des colonnes de deuxième dimension identiques, on pouvait avoir des différences au niveau de carte 2D. / Plant exudates are natural complex substances. They are used by several populations in Africa and have many applications: in therapeutics, in galenic pharmacy, in perfumery, etc. In Congo, a great majority of these substances are not yet well known. This thesis work aimed to make an inventory of plant exudates from Congo and to develop a methodology for performing physico-chemical analysis which may enable characterization of exudates from botanical certified trees.Through the methodology that we developed, 135 plant exudates belonging 87 genera were registered. It was observed in this study that these exudates are used for many purposes (glue, insect repellent, making fire, anti-pain, etc).The strategy implemented for characterizing the exudates included several analytical (SNIR, SMIR, GC-MS, GCxGC-MS) and sample processing (Hs-SPME, hydrodistillation, extraction using the Soxhlet, silylation, methylation pyrolyse) techniques. With regard to this work, two exudates were characterized. The exudates from D. edulis (G. Don) K.J. Lam which contained monoterpene hydrocarbons and triterpenes, with the major constituents being: 3-epi-α and -β-amyrine. The exudates from G. Demeusei (Harms) J. Léonard was found to have the sesquiterpenes as major constituents of the volatile fraction and the labdane-type diterpenes (eperuique acide, cativique acid, copalique acid, ozique acid, etc) as major constituents of the poor-volatile fraction.To explore the efficacy of elevated separation of the GCxGC-MS, we faced some problems related to the non-repeatability of chromatographic cards obtained in 2D. Therefore, we put in place a methodology which enables us to verify the film thickness and homogeneity of layers of stationary phases in order to select identical short columns for GCxGC. However, the preliminary results have shown that even using second identical dimension columns, we could observed differences in 2D cards

ROCHA, Renier Felinto Julião da. Flavoromics de genótipos melhorados de mamão grupo solo: correlação entre o perfil de compostos voláteis e a qualidade sensorial. 2016. 79 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Tecnologia de Alimentos, Fortaleza-CE, 2016 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-05T14:44:47Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_rfjrocha.pdf: 1677317 bytes, checksum: d35b0af0203d344c70ae8754c126512b (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-05T14:45:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_rfjrocha.pdf: 1677317 bytes, checksum: d35b0af0203d344c70ae8754c126512b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T14:45:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_rfjrocha.pdf: 1677317 bytes, checksum: d35b0af0203d344c70ae8754c126512b (MD5) Previous issue date: 2016 / As variedades do mamão grupo Solo são susceptíveis a várias doenças que restringem o mercado dos frutos in natura. A Embrapa vem desenvolvendo genótipos resistentes buscando características agronômicas e sensoriais desejáveis. Assim, objetivou -se caracterizar o perfil de voláteis, compostos responsáveis pelo aroma e sabor dos alimentos, e a qualidade sensorial de genótipos do grupo Solo, visando identificar novos cultivares com potencial para lançamento no mercado. Foram analisados quatro genótipos melhorados (CPMF L47-P8, CPMF L60-08, CPMF L47-P5 e CPMF H54- 78) e uma variedade comercial (Sunrise).Para tanto, as condições de extração dos compostos pela técnica HS-SPME foram otimizadas usando um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), baseado em Metodologia de Superfície de Resposta, com duas variáveis: tempo de equilíbrio (0 a 30 min) e tempo de exposição da fibra (20 a 60 min). As variáveis dependentes foram número de picos, área total e intensidade do aroma. Os voláteis foram extraídos com a fibra DVB/CAR/PDMS, separados e identificados por GC-MS. A análise sensorial foi realizada com consumidores de mamão, por meio de testes afetivos de aceitação global e aparência, diagnóstico de atributos (cor da polpa, aroma, sabor e textura) e intenção de compra. Os dados das análises de compostos voláteis foram submetidos à Análise de Componentes Principais (ACP) e Análise de Agrupamento Hierárquico (clusters), e os da análise sensorial foram submetidos à ANOVA e teste de Tukey. As duas matrizes de dados foram correlacionadas pela Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLS). As melhores condições para a extração dos voláteis do mamão por HS-SPME foram 15 min de equilíbrio e 60 min de exposição da fibra. Nessas condições foram identificados 70 compostos voláteis, sendo os aldeídos os mais abundantes (em área), seguidos dos terpenos, ésteres, álcoois e lactonas. Os genótipos CPMF L60-08 e CPMF L47-P5 apresentaram perfis de voláteis semelhantes entre si e à variedade Sunrise, mas os genótipos CPMF H54-78 e CPMF L47-P8 apresentaram perfis de voláteis únicos. Quanto às características sensoriais, os genótipos CPMF L47-P8 e CPMF L47-P5 apresentaram-se semelhantes entre si, com textura mais firme e menor intensidade da cor da polpa, aroma e sabor que Sunrise, com menor aceitabilidade. O genótipo CPMF H54-78 apresentou boas características sensoriais na degustação, porém foi rejeitado quanto à aparência externa. O genótipo CPMF L60-08 apresentou alta similaridade com a variedade comercial e mesma aceitabilidade, apesar da cor da polpa menos intensa. Os resultados da correlação multivariada confirmam a superioridade do genótipo CPMF L60-08, o qual apresentou alta correlação com a variedade Sunrise e com os atributos sensoriais. O presente trabalho recomenda o genótipo CPMF L60-08 como o promissor para substituir a variedade Sunrise (não resistente a pragas e doenças), preservando o sabor e aroma característico de mamão. / As variedades do mamão grupo Solo são susceptíveis a várias doenças que restringem o mercado dos frutos in natura. A Embrapa vem desenvolvendo genótipos resistentes buscando características agronômicas e sensoriais desejáveis. Assim, objetivou-se caracterizar o perfil de voláteis, compostos responsáveis pelo aroma e sabor dos alimentos, e a qualidade sensorial de genótipos do grupo Solo, visando identificar novos cultivares com potencial para lançamento no mercado. Foram analisados quatro genótipos melhorados (CPMF L47-P8, CPMF L60-08, CPMF L47-P5 e CPMF H54-78) e uma variedade comercial (Sunrise). Para tanto, as condições de extração dos compostos pela técnica HS-SPME foram otimizadas usando um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), baseado em Metodologia de Superfície de Resposta, com duas variáveis: tempo de equilíbrio (0 a 30 min) e tempo de exposição da fibra (20 a 60 min). As variáveis dependentes foram número de picos, área total e intensidade do aroma. Os voláteis foram extraídos com a fibra DVB/CAR/PDMS, separados e identificados por GC-MS. A análise sensorial foi realizada com consumidores de mamão, por meio de testes afetivos de aceitação global e aparência, diagnóstico de atributos (cor da polpa, aroma, sabor e textura) e intenção de compra. Os dados das análises de compostos voláteis foram submetidos à Análise de Componentes Principais (ACP) e Análise de Agrupamento Hierárquico (clusters), e os da análise sensorial foram submetidos à ANOVA e teste de Tukey. As duas matrizes de dados foram correlacionadas pela Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLS). As melhores condições para a extração dos voláteis do mamão por HS-SPME foram 15 min de equilíbrio e 60 min de exposição da fibra. Nessas condições foram identificados 70 compostos voláteis, sendo os aldeídos os mais abundantes (em área), seguidos dos terpenos, ésteres, álcoois e lactonas. Os genótipos CPMF L60-08 e CPMF L47-P5 apresentaram perfis de voláteis semelhantes entre si e à variedade Sunrise, mas os genótipos CPMF H54-78 e CPMF L47-P8 apresentaram perfis de voláteis únicos. Quanto às características sensoriais, os genótipos CPMF L47-P8 e CPMF L47-P5 apresentaram-se semelhantes entre si, com textura mais firme e menor intensidade da cor da polpa, aroma e sabor que Sunrise, com menor aceitabilidade. O genótipo CPMF H54-78 apresentou boas características sensoriais na degustação, porém foi rejeitado quanto à aparência externa. O genótipo CPMF L60-08 apresentou alta similaridade com a variedade comercial e mesma aceitabilidade, apesar da cor da polpa menos intensa. Os resultados da correlação multivariada confirmam a superioridade do genótipo CPMF L60-08, o qual apresentou alta correlação com a variedade Sunrise e com os atributos sensoriais. O presente trabalho recomenda o genótipo CPMF L60-08 como o promissor para substituir a variedade Sunrise (não resistente a pragas e doenças), preservando o sabor e aroma característico de mamão.