Development of methods for the determination of xenobiotic compounds in biological matrices by LC-MS/MS

Abstract

In recent years, emerging pollutants (xenobiotics) have become a highly relevant topic inscience due to their constant release into the environment and their potential adverseeffects on human health. The main objectives of this thesis were to develop sensitiveand selective analytical methods for the determination of benzotriazoles, benzothiazoles,bisphenol A diglycidyl ethers, p-hydroxybenzoic acid esters (parabens), benzophenonetypeUV filters, triclosan, and triclocarban in human biological media (urine) by LCMS/MS, as well as to determine concentrations in individuals from different countries,establish correlations among the target chemicals, and estimate the potential humanexposure doses.The thesis presents the aforementioned chemicals and their methods of analysis. Herein,an elaborate review of the existing bioanalytical methodologies is undertaken for allassessed xenobiotics. The experimental section of the thesis is constituted of four parts:(1) Determination of benzotriazoles and benzothiazoles in human urine by liquidchromatography-tandem mass spectrometry (Chapter 3) (2) Benzotriazoles andbenzothiazoles in human urine from several countries: A perspective on occurrence,biotransformation, and human exposure determination (Chapter 4) (3) A multi-classbioanalytical methodology for the determination of bisphenol A diglycidyl ethers, phydroxybenzoicacid esters, benzophenone-type UV filters, triclosan, and triclocarban inhuman urine by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (Chapter 5) (4)Widespread occurrence of bisphenol A diglycidyl ethers, p-hydroxybenzoic acid esters(parabens), benzophenone type-UV filters, triclosan, and triclocarban in human urine fromAthens, Greece (Chapter 6). It is hoped that these studies will provide a major stepforward in better understanding methods of determination, occurrence and humanexposure, metabolism, and biotransformation pathways of these xenobiotics in humans.

Τα τελευταία χρόνια , οι αναδυόμενοι ρύποι (ξενοβιοτικές ουσίες) απασχολούν εξαιρετικά την επιστημονική κοινότητα λόγω της συνεχούς απελευθέρωσή τους στο περιβάλλον και τις πιθανές δυσμενείς επιπτώσεις τους στην ανθρώπινη υγεία. Οι κύριοι στόχοι της παρούσας διατριβής ήταν να αναπτυχθούν ευαίσθητες και εκλεκτικές αναλυτικές μέθοδοι για τον προσδιορισμό των βενζοτριαζολών, βενζοθειαζολών, διγλυκιδιλαιθέρων της δισφαινόλης Α, π-υδροξυ-βενζοϊκων οξέων, βενζοφαινονών, τρικλοζάνης και 3,4,4'-τριχλωροκαρβανιλιδίου σε ανθρώπινα ούρα με LC-MS/MS, καθώς και ο προσδιορισμός των συγκεντρώσεων αυτών των ενώσεων σε άτομα από διάφορες χώρες, συσχέτιση αυτών των χημικών ενώσεων, και εκτίμηση για την έκθεση του ανθρώπου σε αυτές.Στη διατριβή γίνεται αναφορά στις παραπάνω χημικές ουσίες και στις μεθόδους προσδιορισμού τους. Επίσης γίνεται κριτική ανασκόπηση των υπαρχουσών βιοαναλυτικών μεθοδολογιών προσδιορισμού των παραπάνω ξενοβιοτικών ουσιών σε περιβαλλοντικά και βιολογικά δείγματα. Το πειραματικό μέρος της διατριβής αποτελείται από τέσσερα μέρη: (1) Ανάπτυξη μεθόδου προσδιορισμού βενζοτριαζολών και βενζοθειαζολών σε ανθρώπινα ούρα με LC-MS/MS (Κεφάλαιο 3) (2) Βενζοτριαζόλες και βενζοθειαζόλες σε ανθρώπινα ούρα από διάφορες χώρες: επίπεδα, βιομετατροπή, και ανθρώπινη έκθεση (κεφάλαιο 4) (3) Ανάπτυξη βιοαναλυτικής μεθόδου για τον προσδιορισμό διγλυκιδιλαιθέρων της δισφαινόλης Α, π-υδροξυ-βενζοϊκων οξέων,βενζοφαινονών, τρικλοζάνης και 3,4,4'-τριχλωροκαρβανιλιδίου σε ανθρώπινα ούρα μεLC-MS/MS (Κεφάλαιο 5) (4) Εκτεταμένη παρουσία διγλυκιδιλαιθέρων της δισφαινόλης Α,π-υδροξυ-βενζοϊκων οξέων, βενζοφαινονών, τρικλοζάνης και 3,4,4'-τριχλωροκαρβανιλιδίου σε ανθρώπινα ούρα από την Αθήνα (κεφάλαιο 6). Οι μελέτες αυτές αποτελούν ένα σημαντικό βήμα για την καλύτερη κατανόηση των μεθόδων προσδιορισμού των ανωτέρω ξενοβιοτικών σε βιολογικά υγρά, την έκθεση του ανθρώπου σε αυτές τις ενώσεις, και του μεταβολισμού τους στον άνθρωπο.