La interacción entre la actividad humana y los diferentes biosistemas no siempre se ha llevado a cabo en un modo sostenible, por un lado debido a un uso indiscriminado de los recursos naturales y por otro producto de una postura egocéntrica en detrimento de los ecosistemas, generando una contaminación ambiental de manera sistemática. En este sentido, en el presente trabajo de tesis se han desarrollado un conjunto de metodologías analíticas basadas en técnicas separativas para el estudio de diferentes tipos de biosistemas donde la acción del hombre ha jugado un papel central, y que servirán en un futuro para profundizar en el conocimiento de esta interacción. Estas metodologías analíticas se implementaron para el estudio de dos biosistemas fundamentales: el reino vegetal como fuente natural de principios activos tanto en el campo terapéutico como nutricional, y por otro lado, en las implicaciones de la contaminación en la salud humana. En un primer estudio se seleccionaron especies de plantas del género Erythroxylum, avaladas por la práctica etnomédica, para el establecimiento de metodologías que permitieron la identificación y aislamiento de sus principales agentes antioxidantes y antivirales. En un segundo término se estudió el comportamiento de la quercetina bajo un método de microextracción en fase líquida y su determinación en alimentos vegetales para una posible caracterización como agente antinutricional. En tercer y cuarto lugar se desarrollaron metodologías de microextracción en fase sólida y líquida para el estudio de compuestos orgánicos volátiles de importante toxicidad y sus metabolitos en dientes humanos con vistas a establecer una herramienta analítica futura que permita correlacionar la exposición a estas sustancias y la salud bucal. A continuación se describen los diferentes estudios realizados. / The interaction between the human activity and different ecosystems has not always been carried out in a sustainable way: on the one hand, due to an indiscriminate use of the natural resources and on the other hand as a product of a self-centred position in the detriment of the ecosystems, generating an environmental contamination in a systematic way. In this sense, in the present work we have developed a set of analytical methodologies based on separation techniques for the study of different types of bio-systems where the action of the man has played a central role; these methodologies will serve also in the future to study these bio-systems more in depth. These analytical methodologies were implemented for the study of two main bio-systems: the vegetal kingdom like natural source of active principles as much in the therapeutic field as the nutritional one, and contaminated ecosystems and their implications in the human health. In a first study species of Erythroxylum genus were selected, used in ethnomedical practice, for the establishment of methodologies in the search of antiviral and antioxidant agents. In the second part, an analytical method was established for the characterization of quercetin: this method could allow future studies of this compound as an antinutritional agent of vegetal origin. In the third and fourth parts we have developed a series of methodologies for the study of volatile organic compounds of important toxicity and its metabolites to establish a future analytical tool to correlate the exposure to these substances and the oral health.