Ανάπτυξη και επικύρωση αναλυτικών μεθόδων με υγρή χρωματογραφία φασματομετρία μάζας για τον προσδιορισμό αντινεοπλασματικών φαρμάκων σε υδατικά περιβαλλοντικά δείγματα
Creators: name: Οφρυδοπούλου, Αννα Νικολάου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: Αντινεοπλασματικά φάρμακα
Επικύρωση μεθόδων
Περιβαλλοντικά δείγματα
Antineoplastic drugs
Validation of LC-MS methods
Environmental samples

description: Τις τελευταίες δεκαετίες έχει αυξηθεί σημαντικά η κατανάλωση φαρμάκων σε όλο τον κόσμο και έχουν γίνει πολλές μελέτες για τον προσδιορισμό διαφόρων κατηγοριών φαρμάκων όπως τα αντιβιοτικά, τα αναλγητικά/αντιφλεγμονώδη, 5-β-αναστολείς, τα αντικαταθλιπτικά κ.α. σε περιβαλλοντικά υποστρώματα (επιφανειακά ύδατα και εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων). Τα κυτταροστατικά φάρμακα (γνωστά ως αντινεοπλασματικά) έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως τα τελευταία χρόνια λόγω των συχνών εμφανίσεων διαφόρων ειδών καρκίνου. Ωστόσο, λίγα είναι τα βιβλιογραφικά δεδομένα για τον προσδιορισμό των κυτταροστατικών φαρμάκων στα περιβαλλοντικά υποστρώματα. Η ανησυχία για την εμφάνιση αυτών των ενώσεων στον κύκλο του νερού μέσω νοσοκομειακών ή οικιακών λυμάτων έχει ενταθεί τα τελευταία χρόνια λόγω των κυτταροτοξικών μεταλλαξιογόνων ή και των τερατογόνων ιδιοτήτων τους. Η παρουσία αυτών των ενώσεων στο υδάτινο περιβάλλον, η ενδεχόμενη συσσώρευση αυτών και των προϊόντων μετασχηματισμού τους (TPs-Tranformation Products) καθώς και οι πιθανές συνέπειές τους στον άνθρωπο και τη φύση αποτελούν αντικείμενο μελέτης. Στο πλαίσιο της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας αναπτύχθηκαν και επικυρώθηκαν δύο τεχνικές προκατεργασίας δειγμάτων, η εκχύλιση στερεάς φάσης (SPE) και η μικροεκχύλιση διασποράς υγρού-υγρού (DLLME) για τον ταυτόχρονο προσδιορισμό εννέα αντινεοπλασματικών φαρμάκων σε υδατικά περιβαλλοντικά υποστρώματα. Η ανάλυση των δειγμάτων πραγματοποιήθηκε με σύστημα Υγρής Χρωματογραφίας Συζευγμένης με Φασματομετρία Μάζας (LC-MS). Τα αντινεοπλασματικά φάρμακα που μελετήθηκαν ήταν η ταμοξιφαίνη (ΤΑΜ), το κυκλοφωσφαμίδιο (CYC), η ετοποσίδη (ETP), η βιμπλαστίνη (VIB), η φλουορακίλη (FLU), η δοξορουμπισίνη (DOX), η ντακαρμπαζίνη (DAC), η κυταραμπίνη (CYT) και η μεθοτρεξάτη (MET). Και οι δυο τεχνικές παρουσίασαν ικανοποιητικά αποτελέσματα, όσον αφορά την ευαισθησία και την πιστότητα. Τα όρια ανίχνευσης που επιτεύχθηκαν με τη SPE κυμαίνονται από 0,3 έως 29,7 ng/L και τα όρια ποσοτικοποίησης κυμαίνονται από 0,6 έως 99,3 ng/L. Τα αποτελέσματα της επαναληψιμότητας και της αναπαραγωγιμότητας ήταν ικανοποιητικά με RSDr&lt;10% και RSDR&lt;20%. Τα όρια ανίχνευσης που επιτεύχθηκαν με τη DLLME κυμάνθηκαν &lt;0,029 μg/L και τα όρια ποσοτικοποίησης &lt;0,096 μg/L (για 20 mL όγκου δείγματος). Εκτιμήθηκαν οι ανακτήσεις των συγκεκριμένων ενώσεων σε περιβαλλοντικά υποστρώματα όπως θάλασσα, ποτάμι, λίμνη, είσοδος και έξοδος Εγκαταστάσεων Επεξεργασίας Λυμάτων με τις μη πολικές ενώσεις tamoxifen και viblastine να έχουν τις υψηλότερες ανακτήσεις από τις πολικές ενώσεις σε όλα τα περιβαλλοντικά υποστρώματα εκτός από το υπόστρωμα της θάλασσας. Ένας από τους στόχους ήταν και η μελέτη των επιπέδων ρύπανσης σε πραγματικά δείγματα τόσο σε υγρά λύματα της Εγκατάστασης Επεξεργασίας Λυμάτων της Καβάλας (Ε.Ε.Λ.Κ.) όσο και σε λύματα της Εγκατάστασης Επεξεργασίας Λυμάτων του Γενικού Νοσοκομείου Καβάλας. Η παρακολούθηση των συγκεκριμένων αντινεοπλασματικών φαρμάκων και δύο προϊόντων μετασχηματισμού, OH-TAM και OH-D-TAM πραγματοποιήθηκε για τέσσερις διαδοχικούς μήνες. Τέλος, προσδιορίστηκε το ποσοστό απομάκρυνσης των ενώσεων που ανιχνεύτηκαν στην έξοδο της Ε.Ε.Λ.Κ. και μελετήθηκε το φορτίο μάζας (mass loading) στην είσοδο και έξοδο της Ε.Ε.Λ.Κ των δειγματοληψιών κάθε μήνα και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις και οι κίνδυνοι που ελλοχεύουν με βάση την οξεία και χρόνια τοξικότητα για τρία τροφικά επίπεδα, ψάρια, ασπόνδυλα και φύκη.
description: In last decades, there was a significantly increase in drug consumption all over the world and there were many studies for the determination of various classes of drugs such as antibiotics, analgesics/antiinflammatories, 5-beta blockers, antidepressants in environmental matrices such as surface water and wastewater. The cytostatic drugs (also known as antineoplastic drugs) have been widely used in recent years due to the frequent occurrences of various types of cancer. However, there is scarce literature data for the determination of cytostatics in environmental substrates. There is an intensive concern about the occurrence of these compounds in water cycle though hospitals or domestic wastewater due to their cytotoxic, mutagenic and /or teratogenic properties. The occurrence of these compounds in the aquatic environment, their possible bioaccumulation, their transformation products and the possible negatives effects on humans and nature need further investigation. The aim of this study is to develop and validate two sample pretreatment techniques, Solid Phase Extraction (SPE) and Dispersive Liquid Liquid Microextraction (DLLME) for the simultaneous determination of nine antineoplatic drugs in aquaeous environmental matrices. Analysis of samples was performed by Liquid Chromatography coupled to Mass Spectrometry (LC-MS). The antineoplatic drugs studied were tamoxifen (TAM), cyclophosphamide (CYC), etoposide (ETP), vinblastine (VIB), fluorouracil (FLU), doxorubicin (DOX), dacarbazine (DAC), cytarabine (CYT) and methotrexate (MET). SPE method was developed and validated in terms of linearity as correlation coefficient of the lines of standard curves were in range from 0,993 to 0,998. The limits of detection achieved had a range from 0,3 to 29,7 ng/L and the limits of quantification ranged from 0,6 to 99,3 ng/L. The results of the repeatability and reproducibility were satisfactory with RSD&lt;15%. DLLME method was developed and validated for the identification of the nine antineoplastic compounds. There was a study of the parameters which affect the process such as the pH, ionic strength, the type and volume of dispersing and extracting solvents. The detection limits achived by DLLME ranged lower than 0,029 μg/L and the quantification limits were lower than 0,096 μg/L (for 20 mL sample volume). The results of the repeatability and reproducibility were satisfactory with RSDr&lt;10% and RSDR&lt;20%. Recoveries of there compounds were estimated in environmental matrices such as sea, river, lake, influent and effluent of WWTP. One of the key study was the monitoring of the pollution levels of real samples from Sewage Treatment Plant of Kavala and the effluent of the Sewage Treatment Plant of the General Hospital of Kavala. The duration of the performed monitoring of the specific antineoplastic drugs as well as two transformation products, OH-TAM και OH-D-TAM was four consecutive months. Finally, the removal rate was determined for the particular compounds that were detected in the influent and effluent of the STP of Kavala, the mass loading in the influent and effluent of STP of Kavala for each compound and the environmental risk assessment for the acute and chronic toxicity for three different organisms fish, invertebrates and algae was studied.