Genotoxicidad de los hidrocarburos aromáticos policíclicos extraídos mediante el sistema diclorometano-etanol-tolueno en muestras del aire de Cúcuta, Norte de Santander, Colombia / Genotoxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons extracted by dichloromethane-ethanol-toluene system air samples from Cúcuta, Norte de Santander, Colombia

Los contaminantes del aire han sido y siguen siendo, los principales factores que contribuyen a las enfermedades crónicas como el asma y enfermedades cardiovasculares. La contaminación del aire por material particulado (PM) es un problema mundial y en los últimos años, el PM se ha convertido en un tema importante de investigación ya que tiene un impacto negativo significativo en la salud humana; el PM es generado por las actividades industriales y tubos de escape de vehículos de motor. Sin embargo, diversos componentes nocivos del PM, como los hidrocarburos aromáticos policiclicos (HAP) en general, son sos­pechosos de ser carcinogénicos. Este trabajo tiene como objetivo identificar los HAP presentes en el PM2.5 del aire de Cúcuta, extraídos por primera vez, mediante el sistema diclorometano-etanol-tolueno e investigar la importancia del fraccionamiento de la materia organica del PM2.5 para detectar los HAP presentes en las fracciones del PM2.5. La identificación de los HAP considerados como contaminantes prioritarios y reconocidos por su afectación a la salud de la población se realizó, mediante cromatografía de gases con detector FID. Los efectos genotoxicos de la materia orgánica del PM2.5 extraída con una mezcla de DCM-etanol-tolueno fueron evaluados mediante el ensayo Cometa.

Air pollutants have been and still are the main factors that contribute to chronic diseases such as asthma and cardio­vascular disease. Air pollution by particulate matter (PM) is a global problem and in recent years, the PM has become an important research topic since it has a significant negative impact on human health; the PM is generated by industrial activities and exhaust pipes of motor vehicles. However, various harmful components of PM such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in gen­eral, are suspected of being carcinogenic. This work aims to identify the PAHs present in the PM 2.5 air Cúcuta, first extracted by the dichloromethane-ethanol-toluene system and investigate the importance of organic matter fractionation of PM 2.5 to detect PAHs present in the fractions of PM 2.5. The identification of PAHs considered as priority pollutants and recognized for their effects on health of the population was performed by gas chromatography with FID detector. The genotoxic effects of PM2.5 organic mat­ter, extracted with a mixture of DCM-ethanol-toluene, was evaluated by the Comet assay.

Cuantificación de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (hap) en el material particulado pm 2. 5 de una zona residencial de pamplona, Colombia / Quantification ff polycyclic aromatic hydrocarbons (pahs) in particulate matter pm 2. 5 in a residential area of pamplona, Colombia

Los contaminantes del aire han sido, y siguen siendo, los principales factores que contribuyen a enfermedades pulmonares obstructivas crónicas (EPOC), enfermedades cardiovasculares (ECV), asma y cáncer. El ozono, los óxidos de azufre, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y el material particulado constituyen los contaminantes del aire. En este estudio se realizó la cuantificación de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) presentes en muestras de material particulado fracción respirable PM2.5 del aire de la ciudad de Pamplona (Norte de Santander, Colombia). Inicialmente la materia orgánica presente en el material particulado PM2.5 se extrajo por ultrasonido, seguido de la concentración por rotaevaporación, obteniéndose el extracto global, parte del cual se sometió a un proceso de fraccionamiento en una columna de silicagel. Finalmente se obtienen cuatro fracciones. La cuantificación de los HAP presentes en el material particulado PM2.5, el extracto global y las cuatro fracciones se realizó en un cromatógrafo de gases Agilent 6890 plus con detector FID. Entre los HAP identificados se encuentran: naftaleno, fluoreno, fenantreno, benzo(a)antraceno, pireno, dibenzo(a,h)antraceno e indeno(1,2,3,cd)pireno, estos HAP son compuestos tóxicos, mutágenos y carcinógenos para los animales y los seres humanos según la agencia internacional de investigación del cáncer (IARC).

Air pollutants have been. and still are. the main factor that contribute to chronic obstructive pulmonary disease (COPD), cardiovascular disease (CVD), asthma and cancer. Ozone, sulfur oxides, carbon monoxide, nitrogen oxides and particulate matter are air pollutants. Quantification of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) present in samples of particulate matter breathable fraction PM2.5 air of the city of Pamplona (Norte de Santander, Colombia) was performed in this study. Initially, organic material present in the particulate material PM2.5 was extracted through ultrasound, followed by concentration through a rotary evaporator, obtaining the overall extract, part of which was subjected to a division process in a silica gel column, Finally four fractions were obtained. Quantification of PAHs present in the PM2.5 particulate material, global extract and the four fractions was carried out in an Agilent 6890 gas chromatograph plus with FID detector. Among the HAPs identified the following are included: naphthalene, fluorene, phenanthrene, benzo(a)anthracene, pyrene, dibenzo(a,h)anthracene and indene(1,2,3,cd-pyrene). These PAHs are toxic compounds, mutagenic and carcinogenic for animals and humans according to the International Agency for Research on Cancer (IARC).

Genotoxicidad de los contaminantes prioritarios en el aire de Villa del Rosario - Norte de Santander, Colombia / Genotoxicity of priority pollutants in the air of Villa del Rosario in Norte de Santander, Colombia

Introducción: Las partículas en suspensión PM2.5 son capaces de penetrar profundamente en el pulmón y se componen de mezclas químicas complejas, incluyendo mutágenos y carcinógenos como los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs); la inhalación de altas concentraciones de partículas en suspensión (PM2.5) causa enfermedades respiratorias, cardíacas y pulmonares. Objetivo: Identificar los contaminantes prioritarios y estudiar mediante el ensayo cometa, la actividad genotóxica del material particulado fracción respirable PM2.5 del aire del municipio de Villa del Rosario-Norte de Santander. Materiales y métodos: Las muestras del aire (PM2.5) de Villa del Rosario, fueron recolectadas con un muestreador Partisol 2025 plus utilizando filtros pallflex mediante muestreos por 24 horas con una frecuencia de tres días. La materia orgánica de los filtros de PM2.5 fue extraída por ultrasonido con diclorometano obteniéndose el extracto global. Este se separó en tres fracciones por cromatografía en columna de gel (CPG) de sílice utilizando n -hexano, n-hexano-diclorometano y diclorometano, como los eluyentes correspondientes. Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) de cada fracción se determinaron por cromatografía de gases con detector de ionización en llama (FID). Resultados: Por primera vez se reporta actividad genotóxica evaluada con el ensayo cometa, asociada con el PM2.5 del aire del municipio de Villa del Rosario y se identifican los contaminantes prioritarios extraídos con diclorometano, presentes en la materia orgánica de una vía vehicular en Villa del Rosario, Norte de Santander. Conclusión: Los contaminantes prioritarios encontrados en el aire de Villa del Rosario son: Benzo(a) pireno, Naftaleno, Benzo(a) antraceno, Criseno, Benzo(b)fluoranteno, Benzo(k)fluoranteno y Dibenzo(a,h) antraceno, contaminantes altamente peligrosos por presentar actividad mutagénica y genotóxica.

Introduction: The suspended particles PM2.5 are able to penetrate deep into the lung and consist of complex chemical mixtures, including mutagens and carcinogens such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). The inhalation of high concentrations of particulate matter (PM2.5) causes respiratory, heart and lung diseases. Objective: To identify priority pollutants and study the genotoxic activity of breathable particulate matter PM2.5 air by the comet assay in the municipality of Villa del Rosario-Norte de Santander. Materials and methods: The air samples (PM2.5) of Villa del Rosario were collected with 2025 Partisol plus sampler by using filters pallflex through sampling for 24 hours with a frequency of three days. The organic matter of the PM2.5 filters was extracted by ultrasound with dichloromethane to obtain the overall extract. This was separated into three fractions by gel column chromatography (GPC) of silica using n-hexane, n-hexane-dichloromethane and dichloromethane as the corresponding eluents. The polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) of each fraction were determined by gas chromatography with flame ionization detector (FID). Results: For the first time genotoxic activity assessed by the comet assay is reported, associated with the PM2.5 air in the municipality of Villa del Rosario and the priority pollutants extracted with dichloromethane were identified, which were present in the organic matter in a vehicular route in Villa del Rosario, Norte de Santander. Conclusion: The priority pollutants found in the air of Villa del Rosario are: Benzo (a) pyrene, Naphthalene, Benzo (a) anthracene, chrysene Benzo (b) fluoranthene, benzo (k) fluoranthene and dibenzo (a, h) anthracene, which are highly hazardous pollutants to present mutagenic and genotoxic activity.

Actividad mutagénica y genotóxica en el material particulado fracción respirable MP2,5 en Pamplona, Norte de Santander, Colombia / Mutagenic and genotoxic activity of particulate matter MP2,5 in Pamplona, North Santander, Colombia

Objetivo: estudiar las actividades mutagénica y genotóxica del material particulado fracción respirable MP2,5 del aire de Pamplona, Norte de Santander. Materiales y métodos: el MP2,5 fue monitorizado con un equipo Partisol 2025 con filtros de cuarzo Plus Palmflex. Los filtros se sometieron a dos tipos de extracción: Soxhlet que utiliza diclorometano y acetona y extracción por ultrasonido que utiliza diclorometano, acetona y una mezcla de ambos. A los extractos obtenidos se les determinaron las actividades mutagénica y genotóxica. Resultados: por primera vez en Colombia, se reportan las actividades mutagénica y genotóxica asociadas con el MP2,5 captado cerca de una vía vehicular en Pamplona, Norte de Santander. El ensayo mediante el test de Ames usando las cepas TA98 y TA100 de Salmonella typhimurium mostró alta actividad mutagénica directa de los extractos analizados. También fue alta la genotoxicidad inducida por MP2,5 y evaluada con el ensayo cometa. Conclusión: el MP2,5 presente en las muestras de aire de la ciudad de Pamplona constituye un factor de riesgo para la población expuesta, debido a que puede inducir mutaciones y además llegar hasta el núcleo de linfocitos humanos y causarles daño genotóxico.

Objective: To study the mutagenic and genotoxic activities of particulate material MP2,5 collected in Pamplona, Norte de Santander, Colombia. Materials and methods: MP2,5 was monitored by means of a Partisol 2025 sequential air sampler with Plus Palmflex quartz filters. The latter were subjected to two extraction procedures: Soxhlet extraction using dichloromethane-acetone; and ultrasonic extraction using dichloromethane, acetone and dichloromethane/ acetone mix. The mutagenic and genotoxic activities were determined for each extract. Results: This is the first study conducted in Colombia that reports the mutagenic and genotoxic activities associated with particulate matter (MP2,5) taken from vehicular emissions in Pamplona, Norte de Santander. The mutagenic assay determined by the Ames test using Salmonella typhimurium strains TA98 and TA100 showed a high direct mutagenic activity in the analyzed extracts. On the other hand, the genotoxic activity, determined by means of the comet assay, was high too. Conclusion: Particulate material (MP2,5) present in air samples in Pamplona (northeastern Colombia) is a risk factor for the exposed population because it can directly induce mutations and also cause genotoxic damage.