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Desarrollo de métodos luminiscentes asistidos por quimiometría en solución, medios organizados y fases sólidas. Aplicación al análisis de compuestos de relevancia ambiental.

Resumen

El impacto perjudicial en el ecosistema, producido por el uso cada vez más frecuente de compuestos orgánicos derivados de actividades industriales, agrícolas y sanitarias relacionadas con la vida moderna, ha forzado a investigadores y profesionales a trabajar en el desarrollo de herramientas analíticas que puedan rápidamente monitorearlos con un mínimo contacto con la muestra. En el presente proyecto se propone combinar técnicas de espectroscopía luminiscente (fluorescencia, fosforescencia, luminiscencia sensibilizada de lantánidos) en solución, medios organizados y superficies sólidas, con herramientas quimiométricas de procesamiento de datos instrumentales, con el objeto de desarrollar nuevos métodos analíticos aplicables a vestigios de contaminantes en muestras de interés ambiental. Se plantea que algunos resultados sean de utilidad para el desarrollo de sensores químicos.

Los analitos a investigar serán compuestos de riesgo ambiental tales como hidrocarburos policíclicos aromáticos, agroquímicos de uso frecuente (herbicidas, fungicidas, insecticidas, reguladores de crecimiento vegetal), así como fármacos (antibióticos y otros residuos de origen veterinario) que puedan, a través de distintos procesos, tomar contacto y permanecer en muestras tales como aguas superficiales y subterráneas, efluentes industriales, suelos, productos agrícolas, etc. Mediante etapas adecuadas de preconcentración se disminuirán los límites de detección, para determinar los analitos en nivel de vestigios. Se aplicarán herramientas quimiométricas adecuadas para el análisis de datos de primer orden (espectros) y de orden superior (matrices de excitación-emisión de luminiscencia, eventualmente acopladas a una reacción que module temporalmente la señal y datos cromatográficos con detección fluorescente a múltiples longitudes de onda), que exhiban la "ventaja de segundo orden" (análisis de componentes calibrados en presencia de interferentes no calibrados).  Las nuevas metodologías se validarán frente a técnicas cromatográficas de referencia.

Grupo de Investigación

Director:

Dra. Escandar, Graciela M.

Investigador Principal
Profesor Asociado , Dedicación Exclusiva

Investigadores:

Dr. Arancibia, Juan A.

Investigador Adjunto
Jefe de Trabajos Prácticos, Dedicación Exclusiva

Dra. Ibañez, Gabriela A.

Investigador Independiente
Jefe de Trabajos Prácticos, Dedicación Exclusiva

Becarios:

Dra. Lozano, Valeria A.

Investigador Asistente
Auxiliar de Primera Categoría, Dedicación Semi-exclusiva

Publicaciones seleccionadas

Capítulos de libro

Multivariate calibration: a powerful tool in pharmaceutical analysis. P. Damiani, G. Escandar, A. Olivieri y H. Goicoechea. Current Pharmaceutical Analysis, Bentham Science Publishers, Amsterdam (Holanda), vol. 1, pp. 145-154 (2005). ISSN 1573-4129.

 

Determination of fungicide residues in environmental samples. G. Escandar, Fungicides: Chemistry, Environmental Impact and Health Effects, P. De Costa, P. Bezerra (eds.), Nova Science Publishers, Nueva York, Cap. VII, pp. 187-228 (2009). ISBN 978-1-60692-631-4

 

Trabajos de revisión

A review of multivariate calibration applied to biomedical analysis.G. Escandar, P. Damiani, H. Goicoechea, A. Olivieri, Microchemical Journal 82, 29-42 (2006). ISSN 0026-265X

 

Second and third-order multivariate calibration: Data, algorithms and applications.G. Escandar, N. Faber, H. Goicoechea, A. Muñoz de la Peña, A. Olivieri, R. Poppi, Trends in Analytical Chemistry 26, 752-765 (2007). ISSN 0165-9936. Este artículo es el tercero de los 10 más citados de la revista en los últimos cinco años.

 

Application of chemometric methods to environmental analysis of organic pollutants: a review. S. Mas, A. de Juan, R. Tauler, A. C. Olivieri, G. Escandar, Talanta 80, 1052-1067 (2010).

 

Second- and higher-order multivariate calibration methods applied to non multi-linear data. Advantages and limitations of the different algorithms. A. Olivieri, G. Escandar, A. Muñoz de la Peña, Trends in Analytical Chemistry, 30, 607-617 (2011).

 

Luminescence sensors applied to water analysis of organic pollutants – an update. G. Ibañez, G. Escandar, Sensors 11, 11081–11102 (2011).

 

A review on second- and third-order multivariate calibration applied to chromatographic data. A. Olivieri; J. Arancibia, P. Damiani, G. Ibañez, G. Escandar, Journal of Chromatography B. En prensa (2012).

 

 

Artículos científicos (desde 2005)

Combined liquid and solid-surface room temperature fluorimetric determination of naproxen and salicylate in serum. G. Ibañez, G. Escandar, J. Pharm. Biom. Anal. 37, 149-155 (2005). ISSN 0731-7085.

 

Combined liquid and solid-surface room temperature fluorimetric determination of naproxen and Determination of triamterene in pharmaceutical formulations and of triamterene and its main metabolite hydroxytriamterene sulfate in urine using solid-phase and solution luminescence.G. Ibañez, G. Escandar, A. Espinosa Mansilla, A. Muñoz de la Peña, Anal. Chim. Acta 538, 77-84 (2005).

 

Fluorescence enhancement of carbendazim in the presence of cyclodextrins and micellar media. A reappraisal. R. Maggio, G. Piccirilli, G. Escandar,Appl. Spectrosc. 59, 873-880 (2005).

 

Application of partial least-squares spectrophotometric multivariate calibration to the determination of 2-sec-butyl-4,6-dinitrophenol (dinoseb) and 2,6-dinitro-p-cresol in industrial and water samples containing hydrocarbons, J. Arancibia, G. Martínez Delfa, C. Boschetti, G. Escandar, A. Olivieri, Anal. Chim. Acta 553, 141-147 (2005).

 

Spectroscopic bilinear least-squares methods exploiting the second-order advantage. Theoretical and experimental study concerning accuracy, sensitivity and prediction error, A. Haimovich, R. Orselli, G. Escandar, A. Olivieri, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems 80, 99-108 (2006).

 

Second-order calibration of excitation–emission matrix fluorescence spectra for the determination of n-phenylanthranilic acid derivatives, A. Muñoz de la Peña, A. Espinosa Mansilla, N. Mora Diez, D. Bohoyo Gil, A. Olivieri, G. Escandar, Appl. Spectrosc. 60, 330-338 (2006).

 

Simultaneous determination of flufenamic and meclofenamic acids in human urine samples by second-order multivariate PARAFAC calibration of micellar-enhanced excitation-emission fluorescence, A. Muñoz de la Peña, N. Mora Diez, D. Bohoyo Gil, A. Olivieri, G. Escandar, Anal. Chim. Acta 569, 250-259 (2006).

 

A new analytical application of nylon-induced room-temperature phosphorescence: determination of thiabendazole in water samples, R. Correa, G. Escandar, Anal. Chim.Acta 571, 58-65 (2006).

 

Partial least-squares with residual bilinearization for the spectrofluorimetric determination of pesticides. A solution of the problems of inner-filter effects and matrix interferents, G. Piccirilli, G. Escandar, Analyst 131, 1012-1020 (2006).

 

Second-order advantage achieved by unfolded-partial least-squares/residual bilinearization modelling of excitation-emission fluorescence data presenting inner filter effects, D. Bohoyo Gil, A. Muñoz de la Peña, J. Arancibia, G. Escandar, A. Olivieri, Anal. Chem. 78, 8051-8058 (2006).

 

Room-temperature excitation-emission phosphorescence matrices and second-order multivariate calibration for the simultaneous analysis of pyrene and benzo[a]pyrene, J. Arancibia, G. Escandar, Anal. Chim.Acta 584, 287-294 (2007).

 

A novel flow-through fluorescence optosensor for the determination of thiabendazole, G. Piccirilli, G. Escandar, Anal. Chim. Acta 601,196-203 (2007).

 

Improvement of residual bilinearization by particle swarm optimization for achieving the second-order advantage with unfolded partial least-squares, S. Bortolato, J. Arancibia, G. Escandar, A. Olivieri, J. Chemom. 21, 557-566 (2007). ISSN 0886-9383.

 

Screening of Oil Samples on the Basis of Excitation-Emission Room-Temperature Phosphorescence Data and Multiway Chemometric Techniques. Introducing the Second-Order Advantage in a Classification Study, J. Arancibia, C. Boschetti, A. Olivieri, G. Escandar, Anal. Chem. 80, 2789-2798 (2008).

 

A novel application of nylon membranes to the luminescent determination of benzo[a]pyrene at ultra trace levels in water samples. S. Bortolato, J. Arancibia, G. Escandar, Anal. Chim. Acta 613, 218-227 (2008).

 

Flow-through photochemically-induced fluorescence optosensor for the determination of linuron. G. Piccirilli, G. Escandar, F. Cañada Cañada, I. Durán Merás, A. Muñoz de la Peña, Talanta 77, 852-857 (2008).

 

Chemometrics-assisted excitation-emission fluorescence spectroscopy on nylon membranes. Simultaneous determination of benzo[a]pyrene and dibenz[a,h]anthracene at parts-per-trillion levels in the presence of the remaining EPA-PAH priority pollutants. S. Bortolato, J. Arancibia, G. Escandar, Anal. Chem. 80, 8276-8286 (2008).

 

Second-order multivariate calibration procedures applied to high-performance liquid chromatography coupled to fast-scanning fluorescence detection for the determination of fluoroquinolones. F. Cañada, J. Arancibia, G. Escandar, G. Ibañez, A. Espinosa, A. Muñoz de la Peña, A. Olivieri, J. Chromatogr. A 1216, 4868–4876 (2009). ISSN: 0021-9673.

 

Flow injection analysis with on-line nylon powder extraction for room-temperature phosphorescence determination of thiabendazole, G. Piccirilli, G. Escandar, Anal. Chim. Acta 646, 90-96 (2009).

 

Non-trilinear chromatographic time retention–fluorescence emission data coupled to chemometric algorithms for the simultaneous determination of ten polycyclic aromatic hydrocarbons in the presence of interferences. S. Bortolato, J. Arancibia, G. Escandar, Anal. Chem. 81, 8074-8084 (2009).

 

Time-alignment of bidimensional chromatograms in the presence of uncalibrated interferences using parallel factor analysis. Application to multi-component determinations using liquid-chromatography with spectrofluorimetric detection, S. Bortolato, J. Arancibia, G. Escandar, A. Olivieri, Chemom. Intell. Lab. Syst. 101, 30-37 (2010). ISSN: 0169-7439

 

Second-order advantage with excitation-emission fluorescence spectroscopy and a flow-through optosensing device. Simultaneous determination of thiabendazole and fuberidazole in the presence of uncalibrated interferences, G. Piccirilli, G. Escandar, Analyst 135, 1299-1308 (2010).

 

Spectrofluorimetry in organized media coupled to second-order multivariate calibration for the determination of galantamine in the presence of uncalibrated interferences, M. Culzoni, R. Aucelio, G. Escandar, Talanta, 82, 325-332 (2010).

 

Chemometrics–assisted fluorimetry for the rapid and selective determination of heavy polycyclic aromatic hydrocarbons in contaminated river waters and activated sludges, S. Bortolato, J. Arancibia, G. Escandar, Environmental Sciences and Technology, 45, 1513-1520 (2011).

 

Spectrofluorimetric study of the herbicide bentazone in organized media. Analytical applications. J. Porini, G. Escandar, Analytical Methods, 3, 1494-1500 (2011).

 

Nylon membrane as a fluorimetric probe for the herbicide bentazone. J. Chiarandini, G. Escandar, Analytical and Bioanalytical Chemistry 402, 2221–2225 (2012).

 

A novel nylon membrane-rhodamine 6G spirocyclic phenylthiosemicarbazide derivative system as a fluorimetric probe for mercury (II) ion. V. Lozano,G. Escandar, M. Mahedero, A. Muñoz de la Peña, Analytical Methods, en prensa.

masa, métodos bioquímicos.

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