Τοξικότητα και ανίχνευση Parabens σε βιολογικά υλικά
Creators: name: Πανταζή, Ελλη Παύλου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Ούρα
Υγρή Χρωματογραφία Υπέρ Υψηλής Απόδοσης- Φασματομετρία Μαζών
Parabens
Urine
High Performance Liquid Chromatography- Tandem Mass Spectrometry

description: Τα Parabens είναι μία κατηγορία χημικών ενώσεων που χρησιμοποιούνται ευρέως από τη δεκαετία του 1920 ως αντιμικροβιακοί παράγοντες και συντηρητικά σε πληθώρα τροφίμων, φαρμάκων, προϊόντων προσωπικής φροντίδας τόσο για ενήλικες όσο και για παιδιά. Ωστόσο, οι συζητήσεις γύρω από την τοξικότητά και τις επιπτώσεις τους στον ανθρώπινο οργανισμό, και πιο συγκεκριμένα στο ενδοκρινικό σύστημα, όσο και οι μελέτες που έχουν γίνει είχαν ως αποτέλεσμα να χαρακτηριστούν ως «Ενδοκρινικοί Διαταράκτες» (ECDs). Το γεγονός αυτό σε συνδυασμό με τα αποτελέσματα μελετών οξείας και χρόνιας τοξικότητας που λαμβάνουν χώρα από πολλές ερευνητικές ομάδες, οδήγησε παγκόσμιους και ευρωπαϊκούς φορείς να θεσπίσουν περιορισμούς ή/και προδιαγραφές στη χρήση τους για τις συγκεκριμένες ενώσεις με αντίστοιχες νομοθεσίες. Η Υγρή Χρωματογραφία Υπέρ Υψηλής Απόδοσης χρησιμοποιείται ευρέως για τον αποτελεσματικό διαχωρισμό και ποσοτικό προσδιορισμό ποικίλων μορίων- μεταξύ των οποίων και τα parabens- και λαμβάνοντας υπόψη τις δυνατότητες που προσφέρει όταν συνδυαστεί με τη Φασματομετρία Μαζών σε σειρά, αποτελεί το ιδανικό αναλυτικό εργαλείο για τη συγκεκριμένη μελέτη. Η μέθοδος που αναπτύχθηκε λοιπόν βασίστηκε στην προαναφερθείσα αναλυτική τεχνική, με τη χρήση ιοντισμού με ηλεκτροψεκασμό σε λειτουργία αρνητικού ιονισμού. Η χρωματογραφία βελτιστοποιήθηκε ώστε να επιτευχθεί αποτελεσματικός διαχωρισμός των τριών ενώσεων, Methyl Paraben (MP), Ethyl Paraben (EP) και Propyl Paraben (PP), ώστε να είναι δυνατό να προσδιοριστούν ταυτόχρονα στο ίδιο σύστημα βαθμωτής έκλουσης διάρκειας 7.5 λεπτών. Η τεχνική σάρωσης που επιλέχθηκε ήταν αυτή της παρακολούθησης πολλαπλών αντιδράσεων θραυσματοποίησης ιόντων (MRM-MS/MS) για την ακριβή ποσοτικοποίηση των ενώσεων. Η χρωματογραφική στήλη που χρησιμοποιήθηκε ήταν η Acquity UPLC BEH C18 (1.7 μm x 2.1 x 100 mm), ενώ οι κινητές φάσεις αποτελούνταν από ένα διαλύτη (Α) που περιείχε Η2Ο και 0.1% φορμικό οξύ και από το διαλύτη (Β) που εμπεριείχε MeOH και 0.1% φορμικό οξύ. Η ταχύτητα ροής καθορίστηκε στα 0.4 mL/min. Η επικύρωση της μεθόδου πραγματοποιήθηκε ελέγχοντας τη γραμμικότητα, τα όρια ανίχνευσης (LOD) και ποσοτικού προσδιορισμού (LOQ), την ακρίβεια, την επαναληψιμότητα και την πιστότητα εντός και μεταξύ των ημερών, καθώς και την ανάκτηση της εκχύλισης και την επίδραση του υποστρώματος. Όσον αφορά την επικύρωση της μεθόδου, το όριο ανίχνευσης (LOD) για τα Methlyl Paraben και Ethyl Paraben βρέθηκε 1.11 μg/mL και για το Propyl Paraben 0.56 μg/mL και το όριο ποσοτικοποίησης (LOQ) βρέθηκε 3.33 μg/mL για τα Methlyl Paraben και Ethyl Paraben και για το Propyl Paraben 1.85 μg/mL. Η επαναληψιμότητα της μεθόδου εμπίπτει εντός των αποδεκτών ορίων ( &lt;15% RSD), αποδεικνύοντας έτσι την εγκυρότητα της μεθόδου που αναπτύχθηκε στην παρούσα εργασία. Η μέθοδος που αναπτύχθηκε και βελτιστοποιήθηκε, εφαρμόστηκε σε 26 δείγματα ούρων, εθελοντών ηλικίας 20 έως 30 ετών, με στόχο την ανίχνευση και ποσοτικοποίηση των τριών αυτών ενώσεων. Το Methyl Paraben ανιχνεύτηκε συνολικά σε 12 από τα 26 δείγματα (46%) και από αυτά σε 11 ποσοτικοποιήθηκε (42%). Το Ethyl Paraben ανιχνεύθηκε μόνο σε 3 από τα 26 δείγματα (12%), ενώ σε κανένα δείγμα δε μπόρεσε να ποσοτικοποιηθεί. Τέλος, το Propyl Paraben ποσοτικοποιήθηκε μόνον σε 2 από τα 26 δείγματα (8%), ενώ σε ποσοστό 82% δεν ήταν δυνατή η ανίχνευσή του. Ωστόσο, τα ούρα αποτυπώνουν τη βραχεία έκθεση του ατόμου πριν τη δειγματοληψία, επομένως είναι πιθανό να υποτιμάται η ολική έκθεση του οργανισμού στις ενώσεις
description: Parabens is a well-known group of synthetic chemicals that has been widely used since 1920’s as antimicrobial agents and preservatives in various foods, cosmetics, and pharmaceutical products for both adults and children. However, there have been debates about their toxicity and effects on the human body, and more specifically on the endocrine system, and studies that have been conducted are controversial resulting in their being classified as “Endrocrine Disrupting Chemicals” (ECDs). This fact, combined with acute and chronic toxicity studies has led global and European bodies to establish restrictions and requirements for these substances with reference to respective legislation. A novel Ultra Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectometry (UPLC-MS/MS) method has been developed for the determination of three parabens in urine samples. The target compounds were analyzed by the UPLC-MS/MS method under negative ion mode using the Multiple Reaction Monitoring (MRM) mode. The separation was performed on a Acquity UPLC BEH C18 (1.7 μm x 2.1 x 100 mm) column with a mobile phase consisting of solvent (A) water with 0.1% formic acid and solvent (B) methanol with 0.1% formic acid. The mobile flow rate was 0.4 μL mL/min. the proposed method was validated in terms of the detection (LOD) and quantification limits (LOQ), the linearity ranges, the intra- and inter-day precision and accuracy of the analysis as well as the extraction recovery and matrix effect. The limit of detection (LOD) for Methyl Paraben and Ethyl Paraben was 1.11 μg/mL and for Propyl Paraben was 0.56 μg/mL and the limit of quantification (LOQ) was 3.33 μg/mL for Methyl Paraben and Ethyl Paraben and for Propyl Paraben was 1.85 μg/mL. The intra- and inter- day precision was within acceptable limits (&lt;15% RSD), thus demonstrating the validity of the method which has been developed for the purpose of this study. The developed and optimized method was successfully applied to the analysis of three parabens in urine samples of 26 volunteer young adults aged between 20 and 30 years, with the aim of detecting and quantifying these three compounds. Methyl Paraben was detected in 12 out of 26 samples (42%) and of these 11 were quantified (42%). Ethyl Paraben was detected in only 3 out of 26 samples (12%) and could not be quantified in any sample. Finally, Propyl Paraben was only quantified in 2 out of 26 samples (8%), while in the 82% it could not be detected, because it was below the LOD. However, the urine analysis depicts only the short-term exposure of the individuals prior to sampling, so it is possible that the total exposure of the human to these compounds is underestimated