Enantiomeric determination of chiral drugs in environmental waters

Abstract

Aquesta Tesi Doctoral se centra principalment en el desenvolupament i aplicació de mètodes analítics sensibles i selectius per a la determinació enantiomèrica d'un grup de catinones en mostres d'aigües mediambientals mitjançant l'ús d'extracció en fase sòlida (SPE) seguida de cromatografia líquida (LC) quiral acoblada amb espectrometria de masses d'alta resolució (HRMS). Amb aquesta finalitat, en la primera part d'aquesta Tesi, es van desenvolupar mètodes de separació LC quirals per al grup d'anàlits d'estudi. Es van avaluar diferents fases estacionàries quirals i diferents modes d'elució. També es van provar i optimitzar diferents variables per aconseguir enantioseparacions satisfactòries. A la segona part, el mètode d'enantioseparació optimitzat es va acoblar a HRMS per a la determinació enantiomèrica de cinc catinones en mostres d'aigües mediambientals. Per millorar la selectivitat dels mètodes, es van avaluar diferents sorbents d'SPE (incloent sorbents de mode-mixt d'intercanvi catiònic i d'empremta molecular) per a l'extracció de les catinones. Es van optimitzar diferents paràmetres d'SPE per aconseguir recuperacions i selectivitat elevades per als anàlits. El mètode desenvolupat es va aplicar amb èxit per a la determinació enantiomèrica de catinones en mostres d'aigua de riu i efluents d'aigües residuals.

Esta Tesis Doctoral se centra principalmente en el desarrollo y aplicación de métodos analíticos sensibles y selectivos para la determinación enantiomérica de un grupo de catinonas en muestras de aguas medioambientales mediante el uso de extracción en fase sólida (SPE) seguida de cromatografía líquida (LC) quiral acoplada con espectrometría de masas de alta resolución (HRMS). Para este propósito, en la primera sección de esta Tesis, se desarrollaron métodos de separación quirales por LC para los analitos de interés. Se evaluaron diferentes fases estacionarias quirales y en diferentes modos de elución. También se probaron y optimizaron distintos parametros para lograr enantioseparaciones satisfactorias. En la segunda sección, se acopló el método optimizado de separación enantiomérica al HRMS para la determinación enantiomérica de cinco catinonas en muestras de aguas medioambientales. Para mejorar la selectividad de los métodos, se evaluaron diferentes sorbentes de SPE (incluyendo los de modo-mixto de intercambio catiónico y de huella molecular) para la extracción de las catinonas. Se optimizaron diferentes parámetros de SPE para lograr altas recuperaciones y selectividad para los analitos. El método desarrollado se aplicó con éxito para la determinación enantiomérica de catinonas de interés en muestras de agua de río y efluentes de aguas residuales.

This Doctoral Thesis is mainly focused on the development and application of sensitive and selective analytical methods for the enantiomeric determination of a group of cathinones in environmental water samples on the use of solid-phase extraction (SPE) followed by chiral liquid chromatography (LC) coupled with high-resolution mass spectrometry (HRMS). For this purpose, in the first section of this Thesis, chiral LC separation methods were developed for target analytes. Different chiral stationary phases were evaluated for their chiral recognition abilities in different elution modes. The factors that affected the enantioseparation were optimized to achieve successful enantioseparations. In the second section, the optimized enantioseparation method was coupled to HRMS for the enantiomeric determination of five cathinones in environmental water samples. To improve the selectivity of the methods, different SPE sorbents (including mixed-mode cationic exchange sorbents and molecularly imprinted polymers) were assessed for the extraction of target cathinones. Different SPE parameters were carefully optimized to achieve high recoveries and selectivity for the analytes. The developed method was successfully applied for the enantiomeric determination of target cathinones in river water and effluent wastewater samples.