Les substances pharmaceutiques et les produits de soin utilisés pour la protection de la santé humaine sont retrouvés dans tous les compartiments du milieu aquatique. Certaines de ces substances présentent des caractéristiques physico-chimiques ou pharmacologiques suggérant une capacité à se bioaccumuler comme les filtres UV EHMC et OC aux log Kow supérieurs à 5 ou les benzodiazépines diazépam et tétrazépam aux log de Kow de 2,82 et 3,20. L'objectif de ce travail de thèse a été d'évaluer la contamination des moules par 3 filtres UV et de 2 benzodiazépines. Pour cela, une méthode analytique a été mise au point et validée pour le dosage de ces substances dans les moules. Le dosage de l'EHMC et de l'OC a montré qu'en milieu côtier la contamination des moules in situ provient majoritairement des activités récréatives en période estivale et que cette contamination est augmentée dans des zones semi-fermées. Des expérimentations de bioaccumulation sur ces deux substances ont montré que les moules ne bioaccumulent pas ces filtres UV ; elles reflètent les niveaux de contamination en temps réel. Les niveaux de benzodiazépines dans les moules ne sont pas détectables en milieu côtier. Des expérimentations en conditions contrôlées ont montré que les moules absorbent les benzodiazépines. Cependant, elles les éliminent et probablement les métabolisent. L'utilisation de moules pour l'étude de la contamination par des substances émergentes permet l'identification de zones ou de périodes à risque élevé. / Pharmaceutical and personal care products used for human health protection are detected in all aquatic ecosystems. Among them, some compounds have physico-chemical or pharmacological properties that suggest a bioaccumulation capability. It’s the case of the UV filters, EHMC and OC, with log Kow higher than 5 or pharmaceuticals like diazepam and tetrazepam, with log Kow higher than 2.82. The aim of these Phd works was to assess marine mussels contamination for UV filters and benzodiazepines. So, a new analytical method was developed and validated for the determination of these compounds in mussels. EHMC and OC analysis realized in mussels sampled in French coastal waters showed that mainly contamination came from recreational activities in summer season, and that semi-closed areas were more contaminated. Moreover, laboratory experiments showed that mussels had clearly not bioaccumulate these 2 UV filters. Contamination levels in mussels are controlled by water concentrations. Conversely, benzodiazepines were not detected in coastal mussels. However, laboratory experiments showed an accumulation of benzodiazepines in mussels, suggesting elimination and metabolization means. Mussels are nevertheless usefull bioindicators of marine contamination by emerging compounds, allowing to characterize higher risk areas or periods.

Dans le contexte de la contamination quasi-généralisée des eaux de surface par les médicaments, les travaux de cette thèse portent sur l’étude des niveaux de concentration et du devenir de ces micropolluants organiques dans la Garonne estuarienne, recevant les effluents traités de l’agglomération bordelaise. Après le développement et la validation des outils analytiques associés à la détection multi-résidus dans les matrices eau et sédiment, la composition et la variabilité des effluents urbains bordelais ont été caractérisées, avant et après traitement en station d’épuration. La contamination globale des compartiments eau, matières en suspension et sédiment a ensuite été évaluée sur une rivière périurbaine de l’agglomération. Par ailleurs, le suivi réalisé en Gironde montre l’importance relative des apports amont et urbains et met en évidence la dégradation in-situ de certains médicaments, par ailleurs confirmée par une expérience d’incubation d’eau estuarienne réalisée in-vitro. / Ubiquitous presence of pharmaceuticals in the environment is of great concern. In this Ph.D. work, occurrence and fate of these organic contaminants were studied in the estuarine Garonne River, receiving treated effluents of the Bordeaux urban area (France). After developing and validating the analytical methods for multi-residue detection of 53 pharmaceuticals in water and sediment, composition and variability of the Bordeaux wastewater treatment plant influents and effluents were characterized. Presence of analytes in river water, suspended solids and sediments was then investigated on a periurban river located in the suburbs of Bordeaux. Besides, a long-term monitoring of estuarine Garonne River revealed the relative importance of local and upstream inputs and clearly showed a seasonal in-situ degradation of certain pharmaceuticals. This degradation was further confirmed and examined through batch experiments simulating the mixing conditions of wastewater and estuarine river water, highlighting the importance of suspended solid concentration in biodegradation rates.

Les écrans solaires sont des formulations dont l’application permet de protéger la peau des effets néfastes du rayonnement ultraviolet (UV) et notamment de l’apparition des cancers cutanés. Ces formulations contiennent des filtres UV organiques et/ou inorganiques. Certains filtres UV organiques sont connus pour pénétrer la peau et engendrer des réactions allergiques et photo-allergiques. De plus, certains d’entre eux peuvent engendrer des effets toxiques sur les cellules cutanées vivantes et atteindre la circulation systémique. Les filtres UV inorganiques sont la plupart du temps incorporés dans les écrans solaires sous forme de nanoparticules afin d’améliorer les qualités esthétiques des écrans solaires minéraux. Les nanoparticules utilisées comme filtres UV inorganiques exerceraient des effets toxiques sur les cellules nucléées de la peau. Les nanoparticules et nanocapsules lipidiques sont des particules lipidiques submicroniques intéressantes pour formuler les actifs pharmaceutiques et cosmétiques et notamment les filtres UV. L’objectif de ce travail était de développer des suspensions de nanoparticules lipidiques pour formuler des filtres UV inorganiques et organiques en les maintenant à la surface de la peau tout en augmentant leur efficacité photo-protectrice. Ces travaux ont permis de développer des suspensions de nanoparticules lipidiques encapsulant des filtres UV inorganiques en augmentant leur pouvoir photo-protecteur. Cette étude a également mis en évidence l’intérêt de ces suspensions de nanoparticules lipidiques pour encapsuler un filtre UV organique et limiter sa perméation percutanée tout en augmentant son efficacité filtrante dans le domaine UV / Sunscreens are topical formulations that protect the skin against damages induced by ultraviolet (UV) radiations and notably skin cancers formation. Those formulations contain organic and/or inorganic UV filters. Some organic UV filters are known to penetrate the skin and trigger allergic and photo-allergic cutaneous reactions. Moreover, some of them are responsible for toxic effects on skin nucleated cells and could reach systemic circulation. Nanoparticles of inorganic UV filters are often incorporated into sunscreens to improve their aesthetic qualities. Nanoparticles used as inorganic UV filters could exercise toxic effects on skin nucleated cells. Lipid nanoparticles and nanocapsules are submicronic lipid particles interesting to formulate pharmaceutical and cosmetic active compounds and notably UV filters. The aim of this work was to develop lipid nanoparticles to entrap organic and inorganic UV filters maintaining them at skin surface while increasing their photo-protection efficiency. This study permitted to develop lipid nanoparticle suspensions entrapping inorganic UV filters enhancing their photo-protection efficiency. This work also highlighted the interest of these lipid nanoparticle suspensions to entrap an organic UV filter avoiding its percutaneous permeation while enhancing its photo-protection efficiency