Conditions for Primitivity of unital amalgamated full free products of finite dimensional C*-algebras

We consider amalgamated unital full free products of the form $A_1*_DA_2$, where $A_1, A_2$ and $D$ are finite dimensional C*-algebras and there are faithful traces on $A_1$ and $A_2$ whose restrictions to $D$ agree. We provide several conditions on the matrices of partial multiplicities of the inclusions $D\hookrightarrow A_1$ and $D\hookrightarrow A_2$ that guarantee that the C*-algebra $A_1*_DA_2$ is primitive. If the ranks of the matrices of partial multiplicities are one, we prove that the algebra $A_1*_DA_2$ is primitive if and only if it has a trivial center.Comment: 40 pages. No essential changes in second submission. Some misspelled words were corrected and format was change

Preface to the In the Light of Evolution Series

Biodiversity—the genetic variety of life—is an exuberant product of the evolutionary past, a vast human-supportive resource (aesthetic, intellectual, and material) of the present, and a rich legacy to cherish and preserve for the future. Two urgent challenges, and opportunities, for 21st-century science are to gain deeper insights into the evolutionary processes that foster biotic diversity, and to translate that understanding into workable solutions for the regional and global crises that biodiversity currently faces. A grasp of evolutionary principles and processes is important in other societal arenas as well, such as education, medicine, sociology, and other applied fields including agriculture, pharmacology, and biotechnology. The ramifications of evolutionary thought also extend into learned realms traditionally reserved for philosophy and religion

Citotoxicidade dos produtos de degradación de microcontaminantes emerxentes sobre a microalga doceacuícola Raphidocelis subcapitata

[Abstract] Emerging contaminants (EC), such as pharmaceuticals, pose a potential risk in aquatic environments since their presence in water media can induce toxic effects onto the environment’s biota. This kind of compounds, not completely degraded after their use/application, can easily reach different water bodies, like lakes or oceans, given that many water treatment systems cannot efficiently eliminate them nowadays. Thus, it is of great concern the potential negative effect these compounds can cause on representative organisms of these environments, such as microalgae, given their essential role on the trophic net as primary productors. In recent years, advance oxidation processes (AOP) have been researched as promising mechanisms of remediation and elimination of these emerging contaminants from aquatic environments. In the present study several experiments were carried out in order to test the possible toxic effect of the antibiotic and emerging contaminant sulfamethoxazole (SMX) on the freshwater microalga Raphidocelis subcapitata. For that, several parameters, like proliferation, viability, vitality, photosystem II’s quantum yield, oxidative stress, and potential of cytoplasmic and mitochondrial membrane were monitored through flow cytometry (FCM). The effective concentration of SMX that induces a 10% inhibition on the growth of the microalga was calculated (EC10). Furthermore, the toxicity of photolyzed SMX (PLSMX), obtained after exposure of SMX solutions at their EC10 to UV light, was also studied by monitoring of the same parameters. The results obtained demonstrated that exposure to both compounds, pure and photolyzed, significantly induces (p<0.05) great levels of cells with low vitality. Nevertheless, PLSMX also induces total cell growth inhibition and the decrease of daughter cells percentage. Further, the cells also show a loss in cell viability and a decrease on the quantum yield of their photosystem II. Moreover, R. subcapitata exposed to PLSMX also exhibited enhanced levels of intercellular reactive oxygen species (ROS) production and great values of cells with both cytoplasmic and mitochondrial depolarized membranes. From the results obtained it can be concluded that PLSMX showed a greater toxic effect on the studied microalga compared to pure SMX. This has great ecological relevance, since remediation of SMX by AOP could affect the aquatic environments in a more toxic manner compared to pure SMX, scenario aggravated by the fact that microalgae are the fundamental primary productors of these environments. Thus, further research on SMX remediation is needed.[Resumo] Os contaminantes emerxentes (EC), coma os medicamentos, supoñen un potencial risco nos medios acuáticos dado que a súa presencia nestes ambientes pode inducir efectos tóxicos na biota do medio. Este tipo de compostos, os cales non se degradan completamente despois do seu uso/aplicación, poden alcanzar facilmente diferentes masas de auga, coma lagos ou océanos, dado que a día de hoxe os sistemas de tratado de auga non as poden eliminar de maneira eficiente. Polo tanto, é de elevada preocupación o potencial efecto negativo que estes compostos poden causar nos organismos representativos destes medios, coma as microalgas, dado o seu papel esencial na rede trófica coma produtores primarios. En anos recentes, os procesos de oxidación avanzada (AOP) foron investigados como mecanismos prometedores de remediación e eliminación destes contaminantes emerxentes en medios acuáticos. Neste estudo varios experimentos foro levados a cabo para comprobar o posible efecto tóxico do antibiótico e contaminante emerxente sulfametoxazol (SMX) na microalga de auga doce Raphidocelis subcapitata. Para iso, varios parámetros, coma a proliferación celular, a viabilidade, a vitalidade, o rendemento cuántico do fotosistema II, o estrés oxidativo, e o potencial das membranas citoplasmática e mitocondrial foron monitorizados por citometría de fluxo (FCM). A concentración efectiva de SMX que induce unha inhibición do 10% no crecemento da microalga foi calculada (EC10). Por outra parte, a toxicidade de SMX fotolizado (PLSMX), obtido logo da exposición de solucións de SMX na súa EC10 con luz UV, tamén foi estudiada por monitorización dos mesmos parámetros. Os resultados obtidos demostraron que a exposición de R. subcapitata a ambos compostos, puro e fotolizado, induce significativamente (p<0.05) elevados niveis de células con baixa actividade metabólica. Sen embargo, PLSMX tamén induce a inhibición total do crecemento celular e a redución da porcentaxe de células fillas. Ademais, as células tamén mostran unha perda da viabilidade celular e unha redución no rendemento cuántico do fotosistema II. Adicionalmente, R. subcapitata exposta a PLSMX tamén exhibiu niveles elevados de produción intracelular de especies reactivas de osíxeno (ROS) e de células con membrana citoplasmática e mitocondrial despolarizadas. Cos resultados obtidos pódese concluír que PLSMX mostrou un maior efecto tóxico na microalga estudiada en comparación con SMX puro. Isto é de gran relevancia ecolóxica, dado que a remediación de SMX con AOP pode afectar aos medios acuáticos dunha maneira máis tóxica ca SMX puro, escenario agravado polo feito de que as microalgas son os produtores primarios fundamentais destes medios. Polo tanto, maior investigación na remediación de SMX é necesaria.[Resumen] Los contaminantes emergentes (EC), como los fármacos, suponen un potencial riesgo en los ecosistemas acuáticos dado que su presencia en estos ambientes puede inducir efectos tóxicos en la biota del medio. Este tipo de compuestos, los cuales no se degradan completamente después de su uso/aplicación, pueden alcanzar fácilmente diferentes masas de agua, como lagos u océanos, dado que a día de hoy los sistemas de tratamiento de aguas no los pueden eliminar de manera eficiente. Por lo tanto, es de elevada preocupación el potencial efecto negativo que estos compuestos pueden causar en los organismos representativos de estos medios, como las microalgas, dado su papel esencial en la red trófica como productores primarios. En años recientes, los procesos de oxidación avanzada (AOP) han sido investigados como mecanismos prometedores de remediación y eliminación de estos contaminantes emergentes en medios acuáticos. En este estudio varios experimentos fueron llevados a cabo para comprobar el posible efecto tóxico del antibiótico y contaminante emergente sulfametoxazol (SMX) en la microalga de agua dulce Raphidocelis subcapitata. Para ello, varios parámetros, como la proliferación celular, la viabilidad, la vitalidad, el rendimiento cuántico del fotosistema II, el estrés oxidativo, o el potencial de las membranas citoplasmática y mitocondrial fueron monitorizados por citometría de flujo (FCM)., La concentración efectiva de SMX que induce una inhibición del 10% en el crecimiento de la microalga fue calculada (EC10). Por otra parte, la toxicidad de SMX fotolizado (PLSMX), obtenido luego de la exposición de soluciones de SMX en su EC10 con luz UV, también fue estudiada por monitorización de los mismos parámetros. Los resultados obtenidos demostraron que la exposición de R. subcapitata a ambos compuestos, puro y fotolizado, induce significativamente (p<0.05) elevados niveles de células con baja vitalidad. Sin embargo, PLSMX también induce la inhibición total del crecimiento y la reducción del porcentaje de células hijas. Además, las células también muestran una pérdida de viabilidad celular y una reducción en su rendimiento cuántico del fotosistema II. Adicionalmente, R. subcapitata expuesta a PLSMX también exhibió niveles elevados de producción intracelular de especies reactivas de oxígeno (ROS) y de células con membrana citoplasmática y mitocondrial despolarizadas. Con los resultados obtenidos se puede concluir que PLSXM mostró un mayor efecto tóxico en la microalga estudiada en comparación con SMX puro. Esto es de gran relevancia ecológica, dado que la remediación de SMX con AOP puede afectar a los medios acuáticos de una manera más tóxica que el SMX puro, escenario agravado por el hecho de que las microalgas son los productores primarios fundamentales de estos medios. Por lo tanto, mayor investigación en la remediación de SMX es necesaria.Traballo fin de grao (UDC.CIE). Bioloxía. Curso 2020/202

Estudo de procesos de oxidación avanzada para a degradación de microcontaminantes orgánicos emerxentes

[Abstract]: The Green Revolution and massive industrialization of agriculture led to an increase in the use of organic and inorganic pesticides, which threat both the environment and health of plants, animals and humans. In this respect, we have studied the potential application of advanced oxidation processes (UV photolysis, UV photocatalysis) as remediation technologies for elimination / reduction of the diffusse occurrence of persistent organic pollutants. Among these, we selected a neonicotinoid pesticide, imidacloprid (IMD) as one of the members of the EU Watch List of emerging water pollutants, and the obtained results will be discussed. Different variables that are relevant for the process have been studied, such as pH, concentration of IMD and photocatalyst, composition of the atmosphere (% O2), and temperature will be taken into consideration. The adsorption process, the photolysis process and their kinetics, efficiency and photoproducts have been studied, and a proposal was made for reaction pathways leading to the different photoproducts.[Resumo]: A Revolución Verde e a masiva industrialización da agricultura levou a un aumento no emprego de pesticidas orgánicos e inorgánicos, os cales ameazan ao medio ambiente e a saúde das prantas, animais e humanos. Respecto a isto, estudiamos a potencial aplicación de procesos de oxidación avanzada (fotólisis UV, fotocatálisis UV) coma tecnoloxías de remediación ou eliminación / reducción da incidencia difusa de contaminantes orgánicos persistentes. Entre estes, seleccionamos un pesticida neonicotinoide, o imidacloprid (IMD) como un dos membros da Lista de Vixianza da UE de contaminantes emerxentes en auga, e os resultados obtidos serán discutidos. Diferentes variables relevantes para o proceso foron estudiados, coma o pH, a concentración de IMD e fotocatalizador, a composición da atmosfera (% O2), e a temperatura serán tomadas en consideración. O proceso de adsorción, o proceso de fotólise e as súas cinéticas, a eficiencia e os fotoprodutos foro estudiados, e unha ruta de reacción que conduce aos diferentes fotoprodutos foi proposta.[Resumen]: La Revolución Verde y la masiva industrialización de la agricultura llevaron a un aumento en el empleo de pesticidas orgánicos e inorgánicos, los cuales amenazan al medio ambiente y la salud de las plantas, animales y humanos. Respecto a esto, estudiamos la potencial aplicación de procesos de oxidación avanzada (fotólisis UV, fotocatálisis UV) como tecnologías de remediación o eliminación / reducción de la incidencia difusa de contaminantes orgánicos persistentes. Entre estos, seleccionamos un pesticida neonicotinoide, el imidacloprid (IMD) como uno de los miembros de la Lista de Vigilancia de la UE de contaminantes emergentes en el agua, y los resultados obtenidos serán discutidos. Diferentes variables relevantes para el proceso fueron estudiadas, como el pH, la concentración de IMD y fotocatalizador, la composición de la atmósfera (% O2), y la temperatura serán tomadas en consideración. El proceso de adsorción, el proceso de fotólisis y sus cinéticas, la eficiencia y los productos fueron estudiados, y una ruta de reacción que conduce a los diferentes fotoproductos fue propuesta.Traballo fin de grao (UDC.CIE). Química. Curso 2020/202

New Analytical Methodologies based on Chromatography-Atmospheric Pressure Ionization-Mass Spectrometry for the Determination of Halogenated Organic Contaminants

Programa de Doctorat en Química Analítica i Medi Ambient[eng] The environment sustainability is being threatened by the continuous release of pollutants that can negatively affect not only environmental compartments but also wildlife and human beings. Among these pollutants, halogenated persistent organic pollutants and new emerging contaminants have cause great concern due to their toxicity, persistence, bioaccumulation and biomagnification capacity and/or their high mobility in the environment. Moreover, their hazardous effects are manifested even at trace levels, thus requiring very selective and sensitive analytical methodologies to face their detection in environmental samples. In this sense, atmospheric pressure ionization (API) sources such as atmospheric pressure chemical ionization (APCI) and atmospheric pressure photoionization (APPI) for both liquid-mass spectrometry (LC-MS) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) could offer great advantages to overcome the limitations observed in the determination of these group of substances. In the present Thesis, the feasibility of these ionization sources, especially APPI, has been evaluated to develop sensitive and selective LC-API-MS and GC-API-MS methodologies to monitor relevant halogenated contaminants in environmental samples. API sources have been thoroughly tested to achieve an efficient ionization of neutral per- and polyfluoroalkyl substances (nPFAS). The ionization behavior of these compounds was assessed through optimization of the mobile phase composition, the addition of additives or dopants as well as critical ion source working parameters. These studies have led to highly selective and sensitive liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) and gas chromatography-high- resolution mass spectrometry (GC-HRMS) methodologies (up to fg injected on column). Furthermore, an efficient solid-phase extraction and a fast and in-situ preconcentration headspace solid-phase microextraction procedures have been developed to analyze nPFAS in river water samples avoiding analyte losses observed during evaporation steps. Additionally, the fragmentation pathways of ions generated for these compounds in API sources has been tentatively proposed using the combined information of in-source fragmentation, tandem mass spectrometry and high-resolution mass spectrometry. These fragmentation pathways aim to provide useful information for the development of target, suspect and non-targeted analysis strategies for the identification of known and new families of nPFAS in complex environmental samples. Furthermore, in this Thesis, the novel GC-APPI-HRMS (Orbitrap) system is proposed to face the main limitations that have been observed in the currently used analytical determinations of relevant chlorinated contaminants such as dechlorane plus (DP) and analogs, polychlorinated naphthalenes (PCNs), polychlorinated dibenzo-ρ-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs), dioxin-like polychlorinated biphenyls (dl- PCBs), and short-chain chlorinated paraffins (SCCPs). The soft ionization of GC-APPI has been used to promote molecular or quasi-molecular ions as well as characteristic cluster ions such as [M‒Cl+O]‒, allowing the development of sensitive and selective methods. The use of dopant vapors has been thoroughly investigated to detect the critical parameters that allow maximizing the ionization efficiency of the analytes. Additionally, anion-attachment ionization strategies have been also studied to reduce the in-source fragmentation and to improve sensitivity and selectivity for SCCPs. Furthermore, multidimensional separation strategies (using novel stationary phases and/or ion mobility separation) have been also evaluated to improve the separation of those compounds that often coelute (PCNs or SCCPs).The GC- APPI-HRMS methods developed in this Thesis have shown a great detection capability (up to low fg injected on column) and a high selectivity due to both the exact mass measurements (Orbitrap) and the soft ionization provided by the GC-APPI source. Moreover, they have demonstrated a good performance to determine these compounds in marine sediments, fly ashes, gull eggs, or fishes among other complex environmental samples.[spa] La incesante emisión de contaminantes supone una amenaza tanto para el medio ambiente como para los seres vivos. Entre los contaminantes que han despertado un mayor interés ambiental destacan los compuestos orgánicos halogenados debido a su alta toxicidad a bajas concentraciones, persistencia, capacidad de bioacumulación y para ser transportados a largas distancias. La monitorización de estos contaminantes a bajos niveles de concentración en muestras ambientales requiere de metodologías analíticas selectivas y con una alta capacidad de detección. Así, en esta Tesis se ha evaluado la capacidad de las fuentes de ionización química (APCI) y la fotoionización a presión atmosférica (APPI) para ionizar eficientemente estas familias de contaminantes y así proponer métodos basados en cromatografía de líquidos y de gases acopladas a la espectrometría de masas en tándem y/o de alta resolución (LC-MS/MS y GC-HRMS). Los estudios desarrollados durante esta Tesis han permitido establecer condiciones de trabajo que reducen la fragmentación en la fuente y aumentan la respuesta de los iones generados. Para ello, se han evaluado la composición de la fase móvil, la adición de aditivos que influyen en la ionización de los analitos y diversas condiciones de trabajo, permitiendo establecer tendencias en la ionización de estos contaminantes, haciendo especial énfasis en la novedosa fuente de ionización del sistema GC-APPI-HRMS. Además, se ha estudiado la fragmentación MS/MS de estos compuestos, establecido rutas de fragmentación e identificado/caracterizado los iones observados. Estos estudios han permitido desarrollar métodos que ofrecen una solución a algunas de las limitaciones observadas en las metodologías existentes, mejorando la selectividad y la capacidad de detección. Además, los estudios de ionización y el uso de la MS/MS y de la HRMS han permitido desarrollar estrategias de análisis no dirigido para facilitar la identificación en muestras complejas de compuestos similares a los estudiados en esta Tesis

New Analytical Methodologies based on Chromatography-Atmospheric Pressure Ionization-Mass Spectrometry for the Determination of Halogenated Organic Contaminants

[eng] The environment sustainability is being threatened by the continuous release of pollutants that can negatively affect not only environmental compartments but also wildlife and human beings. Among these pollutants, halogenated persistent organic pollutants and new emerging contaminants have cause great concern due to their toxicity, persistence, bioaccumulation and biomagnification capacity and/or their high mobility in the environment. Moreover, their hazardous effects are manifested even at trace levels, thus requiring very selective and sensitive analytical methodologies to face their detection in environmental samples. In this sense, atmospheric pressure ionization (API) sources such as atmospheric pressure chemical ionization (APCI) and atmospheric pressure photoionization (APPI) for both liquid-mass spectrometry (LC-MS) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) could offer great advantages to overcome the limitations observed in the determination of these group of substances. In the present Thesis, the feasibility of these ionization sources, especially APPI, has been evaluated to develop sensitive and selective LC-API-MS and GC-API-MS methodologies to monitor relevant halogenated contaminants in environmental samples. API sources have been thoroughly tested to achieve an efficient ionization of neutral per- and polyfluoroalkyl substances (nPFAS). The ionization behavior of these compounds was assessed through optimization of the mobile phase composition, the addition of additives or dopants as well as critical ion source working parameters. These studies have led to highly selective and sensitive liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) and gas chromatography-high- resolution mass spectrometry (GC-HRMS) methodologies (up to fg injected on column). Furthermore, an efficient solid-phase extraction and a fast and in-situ preconcentration headspace solid-phase microextraction procedures have been developed to analyze nPFAS in river water samples avoiding analyte losses observed during evaporation steps. Additionally, the fragmentation pathways of ions generated for these compounds in API sources has been tentatively proposed using the combined information of in-source fragmentation, tandem mass spectrometry and high-resolution mass spectrometry. These fragmentation pathways aim to provide useful information for the development of target, suspect and non-targeted analysis strategies for the identification of known and new families of nPFAS in complex environmental samples. Furthermore, in this Thesis, the novel GC-APPI-HRMS (Orbitrap) system is proposed to face the main limitations that have been observed in the currently used analytical determinations of relevant chlorinated contaminants such as dechlorane plus (DP) and analogs, polychlorinated naphthalenes (PCNs), polychlorinated dibenzo-ρ-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs), dioxin-like polychlorinated biphenyls (dl- PCBs), and short-chain chlorinated paraffins (SCCPs). The soft ionization of GC-APPI has been used to promote molecular or quasi-molecular ions as well as characteristic cluster ions such as [M‒Cl+O]‒, allowing the development of sensitive and selective methods. The use of dopant vapors has been thoroughly investigated to detect the critical parameters that allow maximizing the ionization efficiency of the analytes. Additionally, anion-attachment ionization strategies have been also studied to reduce the in-source fragmentation and to improve sensitivity and selectivity for SCCPs. Furthermore, multidimensional separation strategies (using novel stationary phases and/or ion mobility separation) have been also evaluated to improve the separation of those compounds that often coelute (PCNs or SCCPs).The GC- APPI-HRMS methods developed in this Thesis have shown a great detection capability (up to low fg injected on column) and a high selectivity due to both the exact mass measurements (Orbitrap) and the soft ionization provided by the GC-APPI source. Moreover, they have demonstrated a good performance to determine these compounds in marine sediments, fly ashes, gull eggs, or fishes among other complex environmental samples.[spa] La incesante emisión de contaminantes supone una amenaza tanto para el medio ambiente como para los seres vivos. Entre los contaminantes que han despertado un mayor interés ambiental destacan los compuestos orgánicos halogenados debido a su alta toxicidad a bajas concentraciones, persistencia, capacidad de bioacumulación y para ser transportados a largas distancias. La monitorización de estos contaminantes a bajos niveles de concentración en muestras ambientales requiere de metodologías analíticas selectivas y con una alta capacidad de detección. Así, en esta Tesis se ha evaluado la capacidad de las fuentes de ionización química (APCI) y la fotoionización a presión atmosférica (APPI) para ionizar eficientemente estas familias de contaminantes y así proponer métodos basados en cromatografía de líquidos y de gases acopladas a la espectrometría de masas en tándem y/o de alta resolución (LC-MS/MS y GC-HRMS). Los estudios desarrollados durante esta Tesis han permitido establecer condiciones de trabajo que reducen la fragmentación en la fuente y aumentan la respuesta de los iones generados. Para ello, se han evaluado la composición de la fase móvil, la adición de aditivos que influyen en la ionización de los analitos y diversas condiciones de trabajo, permitiendo establecer tendencias en la ionización de estos contaminantes, haciendo especial énfasis en la novedosa fuente de ionización del sistema GC-APPI-HRMS. Además, se ha estudiado la fragmentación MS/MS de estos compuestos, establecido rutas de fragmentación e identificado/caracterizado los iones observados. Estos estudios han permitido desarrollar métodos que ofrecen una solución a algunas de las limitaciones observadas en las metodologías existentes, mejorando la selectividad y la capacidad de detección. Además, los estudios de ionización y el uso de la MS/MS y de la HRMS han permitido desarrollar estrategias de análisis no dirigido para facilitar la identificación en muestras complejas de compuestos similares a los estudiados en esta Tesis