Análisis y presencia de Compuestos Disruptores Endocrinos en ríos de la Península Ibérica

Abstract

L’objectiu principal a l’inici de la tesi era la creació de mètodes analítics per a l’anàlisi de forma ràpida exacta i amb la major precisió, així com aconseguir límits de detecció suficientment baixos per poder determinar certs compostos i poder extreure conclusions. Per a ell es va seleccionar una llista d’analitos disruptors endocrinos i compostos relacionats (EDCs) de diferents famílies de compostos, però representatius en relació a estrogeinitat, en matrius acútiques. Finalment, s’ha pogut estudiar bastants dels compostos que a priori es pretenien, consiguiendo paràmetres de qualitat acceptables. Aquests mètodes es podrien aplicar en 2 campanyes de mostres de les principals cuencas de la Península Ibèrica, podent per tant extraer bastant informació. L’aigua és un bé cada cop més escaso i imprescindible per a la vida, en les últimes dècades la societat s’ha començat a ser conscient d’ell, sembla que l’activitat humana té un gran impacte sobre el medi ambient i en conseqüència també en el medi aquàtic. . Los estudios medioambientales, por tanto, están cobrados cada vez más relevancia, siendo imprescindibles para la evaluación de la calidad de este bien tan apreciado. Hoy en dia, i degut en part a la creciente regulació de les diferents agències mundials en termes de qualitat de l’aigua, existeixen molts estudis, enfocats a l’avaluació de diferents famílies de contaminants que poden causar cert impacte en el mitjà aquàtic. Un exemple d’ell són els compostos disruptors endocrinos (EDCs), un grup de substàncies exògenes que interfereixen amb el sistema endocrino i interrompen la funció fisiològica de les hormones. Alguns d’aquests contaminants, amb diferents estructures i propietats, es troben en una gran varietat de productes comunament utilitzats a la vida diària i, en conseqüència, es detecten en el medi ambient aquàtic. El estudio de EDCs s’ha enfocat al llarg de les darreres dècades des de diferents angles, aquests contaminants han estat estudiats per exemple com a part d’un grup principal de substàncies que no només tenen rellevància pels efectes endocrins d’alguns dels seus compostos, sinó que presenten altres característiques nocives, graus de toxicitat elevada, persistència i bioacumulació, com és el cas dels pesticides, productes farmacèutics, compostos químics halogenats, entre altres. Aquesta tesi s’ha centrat només en l’avaluació de diferents grups de contaminants des del punt de vista del seu més o menys grau de disrupció endocrina, així com d’altres compostos relacionats, aquests, han estat escollits segons criteris de grau de disrupció i/o per la seva alta producció o ús, essent aquest últim factor important ja que contaminants amb poc potencial disruptor, ja per quantitat o exposició constant poden arribar a ser igualment perjudicials. Las metodologías analíticas disponibles en la literatura para el análisis de EDCs en el medio ambiente acuático son muy variadas, aunque la mayoría de estos métodos cubren solo un o dos grupos de compuestos que contienen polaridades similares, estructuras similares o actividades similares, cada vez que existen más autors que proposen mètodes multicompuestos per a la determinació d’una àmplia gamma d’EDCs, encara que alguns d’aquests, usen diferents mètodes d’extracció i/o maneres d’elució, durant l’anàlisi, el que resulta tediós i lento. Utilitzant la tecnologia d’injecció directa mitjançant una columna de preconcentració o bé una purificació seguida d’una separació cromatogràfica líquida acoplada a l’espectrometría de masses en tàndem (EQuan/TFC-LC-MS/MS), optimitzades en aquesta tesi, es va solventar una part. de les limitacions exposicions anteriorment, creant mètodes en línia automatitzats per a l’anàlisi dels diferents grups d’EDCs en matrius agudes, sediments i lodos. Aquestes metodologies es poden aplicar de forma ràpida i eficaç per a la determinació del nivell de contaminació dels EDC Per a realitzar tota aquesta investigació s’ha comptat amb l’ajuda de grans experts en la matèria, de diferents universitats y centres de recerca

El objetivo principal al inicio de la tesis era la creación de métodos analíticos para el análisis de forma rápida exacta y con la mayor precisión, así como logrando límites de detección suficientemente bajos para poder determinar ciertos compuestos y poder extraer conclusiones. Para ello se escogieron una lista de analitos disruptores endocrinos y compuestos relacionados (EDCs) de distintas familias de compuestos, pero representativos en relación a estrogeinicidad, en matrices acuáticas. Finalmente, se pudieron estudiar bastantes de los compuestos que a priori se pretendía, consiguiendo paramametros de calidad aceptables. Estos métodos se pudieron aplicar en 2 campañas de muestro de las principales cuencas de la Península Ibérica, pudiendo por tanto extraer bastante información. El agua es un bien cada vez más escaso e imprescindible para la vida, en las últimas décadas la sociedad parece haber empezado a ser consciente de ello, dado que la actividad humana tiene un gran impacto sobre el medioambiente y en consecuencia también en el medio acuático. Los estudios medioambientales, por tanto, están cobrado cada vez más relevancia, siendo imprescindibles para la evaluación de la calidad de este bien tan preciado. Hoy en día, y debido en parte a la creciente regulación de las distintas agencias mundiales en términos de calidad del agua, existen muchos estudios, enfocados a la evaluación de distintas familias de contaminantes que pueden causar cierto impacto en el medio acuático. Un ejemplo de ello son los compuestos disruptores endocrinos (EDCs), un grupo de sustancias exógenas que interfieren con el sistema endocrino e interrumpen la función fisiológica de las hormonas. Algunos de estos contaminantes, con diferentes estructuras y propiedades, se encuentran en una gran variedad de productos comúnmente utilizados en la vida diaria y, en consecuencia, se detectan en el medio ambiente acuático. El estudio de EDCs se ha enfocado a lo largo de las últimas décadas desde distintos ángulos, estos contaminantes han sido estudiados por ejemplo como parte de un grupo principal de substancias que no solo tienen relevancia por los efectos endocrinos de algunos de sus compuestos, sino que presentan otras características nocivas, grados de toxicidad elevados, persistencia y bioacumulación, como es el caso de los pesticidas, productos farmacéuticos, compuestos químicos halogenados, entre otros. Esta tesis se ha centrado solamente en la evaluación de distintos grupos de contaminantes desde el punto de vista de su más o menos grado de disrupción endocrina, así como de otros compuestos relacionados, estos, han sido escogidos según criterios de grado de disrupción y/o por su alta producción o uso, siendo este último factor importante ya que contaminantes con poco potencial disruptor, ya sea por cantidad o exposición constante pueden llegar a ser igualmente perjudiciales. Las metodologías analíticas disponibles en la literatura para el análisis de EDCs en el medio ambiente acuático son muy variadas, aunque la mayoría de estos métodos cubren solo uno o dos grupos de compuestos que contienen polaridades similares, estructuras similares o actividades similares, cada vez existen más autores que proponen métodos multicompuestos para la determinación de una amplia gama de EDCs, aunque algunos de estos, usan distintos métodos de extracción y/o modos de elución, durante el análisis, lo que resulta tedioso y lento. Utilizando la tecnología de inyección directa mediante una columna de preconcentración o bien una de purificación seguida de una separación cromatográfica líquida acoplada a la espectrometría de masas en tándem (EQuan/TFC-LC-MS/MS), optimizadas en esta tesis, se solventaron parte de las limitaciones expuestas anteriormente, creando métodos online automatizados para el análisis de los distintos grupos de EDCs en matrices acuosas, sedimentos y lodos. Estas metodologías se pudieron aplicar de forma rápida y eficaz para la determinación del nivel de contaminación de EDCs

The main objective at the beginning of the thesis was the creation of analytical methods for the analysis of fast and exact form and with the greatest precision, as well as to achieve sufficiently low detection limits to be able to determine certain compounds and to be able to draw conclusions. For him, a list of endocrine disrupting analytes and related compounds (EDCs) from different families of compounds, but representative in relation to estrogenicity, was selected in acute matrices. Finally, it has been possible to study quite a few of the compounds that were intended a priori, achieving acceptable quality parameters. These methods could be applied in 2 sample campaigns of the main basins of the Iberian Peninsula, therefore being able to extract a lot of information. Water is an increasingly scarce and essential commodity for life, in recent decades society has begun to be aware of it, it seems that human activity has a great impact on the environment and in consequence also in the aquatic environment. . Environmental studies, therefore, are gaining more and more importance, being essential for the evaluation of the quality of this much-appreciated asset. Nowadays, and due in part to the increasing regulation of the different world agencies in terms of water quality, there are many studies, focused on the evaluation of different families of pollutants that can cause a certain impact on the aquatic environment. An example of it is the endocrine disrupting compounds (EDCs), a group of exogenous substances that interfere with the endocrine system and interrupt the physiological function of hormones. Some of these pollutants, with different structures and properties, are found in a wide variety of products commonly used in daily life and, consequently, are detected in the aquatic environment. The study of EDCs has been focused over the last decades from different angles, these pollutants have been studied for example as part of a main group of substances that are not only relevant for the endocrine effects of some of their compounds , but have other harmful characteristics, high levels of toxicity, persistence and bioaccumulation, as is the case with pesticides, pharmaceutical products, halogenated chemical compounds, among others. This thesis has focused only on the evaluation of different groups of pollutants from the point of view of their greater or lesser degree of endocrine disruption, as well as other related compounds, these have been chosen according to criteria of degree of disruption and/or because of its high production or use, the latter being an important factor since pollutants with little disruptive potential, due to quantity or constant exposure, can become equally harmful. The analytical methodologies available in the literature for the analysis of EDCs in the aquatic environment are very varied, although most of these methods cover only one or two groups of compounds that contain similar polarities, similar structures or similar activities, whenever they exist more authors who propose multi-compound methods for the determination of a wide range of EDCs, although some of these, use different extraction methods and/or ways of elution, during the analysis, which is tedious and slow. Using direct injection technology through a preconcentration column or a purification followed by a liquid chromatographic separation coupled to tandem mass spectrometry (EKuan/TFC-LC-MS/MS), optimized in this thesis, solved a part. of the limitations previously exposed, creating automated online methods for the analysis of the different groups of EDCs in sharp matrices, sediments and sludges. These methodologies can be applied quickly and effectively for the determination of the level of EDC contamination. To carry out all this research, we have had the help of great experts in the field, from different universities and research centers internationals and nationals.