Nitrogen-containing aromatic compounds: quantitative analysis using gas chromatography with nitrogen phosphorus detector

The nitrogen-containing aromatic compounds found in the petrochemical industry are varied and extend beyond classes such as the anilines, pyrroles and pyridines. Quantification of these nitrogen-containing compounds that may occur in complex mixtures has practical application for quality assurance, process development and the evaluation of conversion processes. Selective detection of nitrogen-containing species in complex mixtures is possible by making use of gas chromatography coupled with a nitrogen phosphorous detector (GC-NPD), which is also called a thermionic detector. Despite the linearity of the NPD response to individual nitrogen-containing compounds, the response factor is different for different compounds and even isomers of the same species. Quantitative analysis using an NPD requires species-specific calibration. The reason for the sensitivity of the NPD to structure is related to the ease of forming the cyano-radical that is ionized to the cyanide anion, which is detected. The operation of the NPD was related to the processes of pyrolysis and subsequent ionization. It was possible to offer plausible explanations for differences in response factors for isomers based on pyrolysis chemistry. Due to this relationship, the NPD response can in the same way be used to provide information of practical relevance beyond its analytical value and a few possible applications were outlined.

The detection of pentobarbital in euthanized domestic dogs

This preliminary study examined the postmortem distribution of pentobarbital in the remains of three domestic dogs (Canis lupus familiaris) after intravenous administration of pentobarbital sodium to determine optimal sampling practices for veterinary forensic casework. It was thought that pentobarbital would be absent in many traditional toxicological samples, such as bile and urine, because of the brief period between administration and death. However, all samples tested via gas chromatography, coupled with a nitrogen–phosphorus detector, contained quantifiable levels of pentobarbital. These initial results suggest that when the Florida Animal Control Association’s recommended method of euthanasia is used in healthy individuals, pentobarbital extensively distributes throughout the body.

Μελέτη των συνθηκών απομόνωσης και προσδιορισμού συγκεντρώσεων αντικαταθλιπτικών και αντιψυχωσικών φαρμάκων σε βιολογικά δείγματα

Στην παρούσα διατριβή πραγματοποιήθηκε η ανάπτυξη μεθόδων προσδιορισμού ψυχιατρικών φαρμάκων με σύγχρονες τεχνολογίες ανάλυσης και προκατεργασίας δείγματος. Αρχικά το ενδιαφέρον εστιάστηκε στο προσδιορισμό βενλαφαξίνης. Επιλέχθηκε η τεχνική της Μικροεκχύλιση Στερεάς Φάσης (Solid Phase Microextraction-SPME) σε συνδυασμό με την Αέρια Χρωματογραφία με ανιχνευτή αζώτου Φωσφόρου (Gas Chromatography with Nitrogen-Phosphorus Detector).Αρχικά έγινε βελτιστοποίηση των παραμέτρων ανάλυσης: συνθήκες ανάλυσης στο GC/NPD, επιλογή της κατάλληλης ίνας, του pΗ του διαλύματος, της προσθήκη άλατος, της θερμοκρασίας του θερμοστατικού λουτρού, ο χρόνος προθέρμανσης και ο χρόνος εκχύλισης. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι η παραπάνω μέθοδος μπορεί σε ικανοποιητικό βαθμό να χρησιμοποιηθεί στην ανίχνευση και στον ποσοτικό προσδιορισμό της βενλαφαξίνης σε βιολογικά δείγματα θανατηφόρων περιστατικών (π.χ. αυτοκτονίες). Στην συνέχεια έμφαση δόθηκε στην ανάπτυξη και βελτιστοποίηση μεθόδου για τον προσδιορισμό 15 ευρέως συνταγογραφούμενων αντιψυχωτικών και αντικαταθλιπτικών φαρμάκων με υγρή χρωματογραφία σε συνδυασμό με φασματομετρία μαζών σε σειρά (LC-MS/ΜS) με στόχο την εφαρμογή της σε βιολογικά δείγματα κλινικών αλλά και νεκροτομικών περιστατικών. Μελετήθηκε η βελτιστοποίηση της ανάκτησης των φαρμάκων από ορό αίματος και μεταθανάτιο ολικό αίμα. Για την προκατεργασία εφαρμόστηκε η τεχνική QuEChERS και τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με την απλή μέθοδο πρωτεινικής καταβύθισης. Δοκιμάσθηκαν διαφορετικά πρωτόκολλα QuEChERS, δύο σταδίων αλλά και προσαρμοσμένα ενός σταδίου και παρουσιάζονται για πρώτη φορά αποτελέσματα απομόνωσης αυτών των φαρμάκων με προσαρμοσμένο πρωτόκολλο QuEChERS ενός βήματος. Ο διαχωρισμός των ενώσεων πραγματοποιήθηκε σε στήλη τύπου C-18 με χρωματογραφία υπερυψηλής πίεσης μέσα σε 11 min με βαθμωτή έκλουση ενώ η ανίχνευση και ποσοτικοποίηση γίνεται με την τεχνική SRM (selective reaction monitoring) σε φασματογράφο. Το βέλτιστο πρωτόκολλο προσαρμοσμένης QuEChERS ενός βήματος που περιλαμβάνει προσθήκη ακετονιτριλίου, ανθρακικού καλίου και θειικού μαγνησίου σε 100 μL δείγματος, ανάδευση, φυγοκέντριση και εξάτμιση, επιτυγχάνει ικανοποιητική ανάκτηση των 15 φαρμάκων της τάξεως του 85% και ταυτόχρονα τον ικανοποιητικό καθαρισμό του δείγματος από ενδογενείς παρεμποδίσεις, ενώ παρέχει απλότητα και σύντομους χρόνους χειρισμού του δείγματος. Επιπλέον πλεονεκτεί στους μικρούς όγκους απαιτούμενου δείγματος. Η μέθοδος ποσοτικού προσδιορισμού επικυρώθηκε και παρείχε ακριβή (+/- 8% ) και επαναλήψιμα (6% ) αποτελέσματα σε σύντομο χρονικό διάστημα, παράμετρο πολύ κρίσιμη για την εφαρμογή της σε περιστατικά που χρήζουν τοξικολογικής εξέτασης. Επιπλέον καλύπτει μεγάλο εύρος συγκεντρώσεων με δυνατότητα εφαρμογής της τόσο για την ανίχνευση υποθεραπευτικών χαμηλών συγκεντρώσεων, όσο και για τον έλεγχο τοξικών επιπέδων. Εφαρμόστηκε με επιτυχία για τον προσδιορισμό σε 13 περιστατικά για τον έλεγχο των επιπέδων των φαρμάκων σε ορό αίματος ασθενών υπό θεραπευτικό σχήμα καθώς και σε 9 περιστατικά μεταθανάτιων δειγμάτων αίματος και μπορεί να αποτελέσει αξιόπιστο και σημαντικό εργαλείο στην τοξικολογική ανάλυση.

VALIDAÇÃO DE MÉTODO ANALÍTICO PARA ANÁLISE DE AMITRAZ EM MEL UTILIZANDO GC/TSD

This paper describes the validation of method for analysis of the acaricide amitraz in honey using nhexane/acetone extraction, cleanup in cartridge of solid phase extraction (SPE) and analysis by gas chromatography with nitrogen-phosphorus detector (GC -TSD). The method can be used to monitor the presence of the pesticide amitraz in honey because of its good analytical parameters, precision (CV <11%) and accuracy (>80%) in the range of 100-400 ng g-1. The limit set in the European Union, by Committee for Veterinary Medicinal Products, for amitraz in honey (200 ng g-1) is within this range. The response of the analytical system was linear between 100 and 800 ng mL-1 with correlation coefficient of 0.9996, limit of detection (LD -7 ng g-1) and quantification (LQ -100 ng g-1). The sample was fortified at three concentrations 100 ng g-1, 200 ng g-1 and 400 ng g-1, giving an average recovery of 80, 88 and 92% respectively. The validated method was used to assess the quality of honey sold in the city of Araraquara/SP, in which there were no residues of amitraz.

The effect of heat treatments on the synthesis of acrylamide and its quantification by gas chromatography with a nitrogen-phosphorus detetector

In this paper, the influence of thermal treatment (cooking, baking and frying) on the content of acrylamide in potato was followed by gas chromatography with nitrogen - phosphorus detector (GC-NPD). Sample preparation was performed in the conventional manner, applying heat treatment as follows: in boiling water at 110 0C for 30 minutes, by baking in an oven for 30 minutes at 2200 C, and frying in oil for 15 minutes at 250 0C. Quantification of acrylamide are preceded: homogenization of the sample, extraction, and evaporation of the extract. The calibration is performed in the concentration range 0-10 mg/kg and obtained value for R2 was higher than 0,99. Llimit of detection and limit of quantification were determined and obtained values were 0,26 mg/kg and 0,41 mg/kg, respectively. Recovery values were ranged from 102% to 110% and confirmed that metod is accurate. The proposed GC-NPD method is simple, reliable, and accurate for determination of the content of acrylamide in food samples. Obtained results show that the content of acrylamide in potato prepared by heat-cooking were below LOD while for samples trathed by baking or frying were in range from 0,6 mg/kg to 2,7 mg/kg. By comparing the content of acrylamide in potato we concluded that heat treatment has a major impact on the synthesis of acrylamide and it would be desirable to develop a process for the preparation of French fries and potato chips with low or no acrylamide content with textured attractive for consummation.