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Atualmente as agências reguladoras estão focadas no controle de resíduos de antimicrobianos, pesticidas entre outros que são prejudiciais no meio ambiente, saúde humana e animal e que podem ser encontrados em alimentos, água de rio entre outros, como por exemplo, resíduos de sulfonamidas (SAs) no leite bovino. A quantificação desses compostos em amostras complexas requer o preparo da amostra, extração, préconcentração dos analitos e eliminação dos interferentes que são necessários para o desenvolvimento de métodos cromatográficos. Por isso, é vantajoso que se utilize métodos simples, rápidos, baixo consumo de reagente, alta sensibilidade, maior precisão analítica e automação das análises. Neste contexto, este estudo explora uma das técnicas de preparo de amostra baseadas em sorvente mais empregadas a SPE na sua vertente automatizada, SPE on-line. Recentemente, o uso de novos sorventes mais seletivos têm recebido grande interesse como os líquidos iônicos (ILs) imobilizados na sílica. Diferentes abordagens para a síntese da sílica modificada por ILs foram estudadas. O sorvente sintetizado pela reação sol-gel através via catálise básica apresentou maior eficiência de extração para as SAs. Os resultados obtidos por espectroscopia vibracional na região do infravermelho e microscopia eletrônica de varredura sugerem que o IL foi ancorado à sílica. O sorvente baseado em sílica modificada por IL ([C4MIM] [PF6]) foi selecionada como fase extratora para o isolamento e pré-concentração de SAs em leite bovino utilizando um sistema SPE on-line -LC-ESIQToF / MS. O método desenvolvido mostrou um LOQ de 5-7,5 µg mL-1, enquanto que a faixa de recuperação relativa da extração foi de 74-93%. A faixa de precisão e exatidão intra e inter-dia obtida foi de 1,5-12,5 e 2,3-13,1, respectivamente. Outra vertente explorada neste trabalho foi o uso de colunas tubulares abertas (OT) em cromatografia líquida. Até agora, as colunas OT foram usadas principalmente para análise de peptídeos e proteínas, e seu potencial para a separação de pequenas moléculas ainda não foi totalmente explorado. Preparou-se uma coluna de SPE de 5 cm em um tubo capilar aberto composto por 84 canais (10 μm de diâmetro interno (id) cada) de um capilar de fibra de cristal e a parede interna de cada canal foi revestida com um polímero orgânico -OD –DVB – mPLOT SPE). A mPLOT SPE foi acoplada com uma coluna tubular aberta PS-DVB de 10 μm x 2 m com detecção em espectrometria de massa por nanospray (OTLC-MS) no modo positivo. Num estudo comparativo com colunas de SPE monolíticas e empacotadas a mPLOT SPE-OTLC melhorou significativamente a préconcentração e o formato do pico das SAs e seus metabolitos (~ 300 Da). A baixa backpressure e a geometria da mPLOT SPE combinada com a filtração automática (AFFL). / Nowadays health regulatory agencies are focusing on the presence of residues of antimicrobials, pesticides among other that are harmful to the environment, human and animal health that are found on food, river water among others, as example, the residues of sulfonamides (SAs) in bovine milk. The quantification of these compounds in complex matrices requires the sample preparation, extraction and preconcentration of the analytes, besides the elimination of the interferents for the development of chromatographic methods high sensitivity and analytical selectivity. Therefore, it is advantageous to use simple, fast methods that exhibit high selectivity, low reagent consumption, high sensitivity, higher analytical precision and automation of analyzes. In this context, this study explores one of the most employed sample preparation techniques, solid phase extraction (SPE) on automatization approach, the on-line SPE. Recently, the use of new sorbents more selective have received great interest as the ionic liquids (ILs) immobilized on the silica surface. Different approaches to the synthesis of silica modified by ILs were studied. The sorbent synthesized by sol-gel methodology through basic catalysis showed higher extraction efficiency for SAs. The results obtained by infrared spectroscopy and scanning electron microscopy suggested that IL was anchored to the silica surface. The silica modified by IL ([C4MIM] [PF6]) was selected as sorbent for the isolation and preconcentration of SAs in bovine milk using an on-line SPE system -LC-ESI-QToF / MS. The method showed a LOQ of 5-7.5 μg mL-1, while the relative extraction recovery range was 74-93%. The accuracy and precision intra- and inter-day range was 1.5-12.5 and 2.3-13.1, respectively. Another aspect explored was the use of open tubular column (OT) for separation of small molecules. OT columns have been used primarily for peptide and protein analysis, and their potential for small molecules separation has not yet been fully explored. A 5 cm SPE column (mPLOT) was prepared in an open capillary tube composed by 84 channels (10 μm inner diameter (id) each) of a crystal fiber capillary and the inner wall of each channel was coated by organic polymer (PS-OD–DVB). The mPLOT was coupled with a 10 μm x 2 m PS-OD-DVB open tubular column with positive mode nanospray mass spectrometry (OTLC-MS) detection. Compared to the use of monolithic / particulate SPE columns, SPE-OTLC mPLOT significantly improved the preconcentration and peak forms of SAs and their metabolites (~ 300 Da). Low backpressure, mPLOT geometry and the combination with automatic filtration (AFFL) was essential to sample preparation and separation of small molecules on complex matrices.

Alguns compostos orgânicos como interferentes endócrinos e ativos farmacêuticos estão sendo encontrados em águas superficiais e vêm chamando a atenção de orgãos públicos e da comunidade científica. Dentre esses compostos, foram enfatizados nesse trabalho, o hormônio sintético 17α-etinilestradiol, o surfactante (4-nonilfenol), bisfenol A, o antibiótico β-lactâmico amoxicilina e a cafeína como traçador de atividade antrópica. Estes compostos são continuamente introduzidos em corpos d\'água pelo lançamento de esgoto in natura o que afeta a qualidade da água, a saúde dos ecossistemas e impacta o suprimento de água potável. Considerando a baixa taxa de remoção desses contaminantes pelo tratamento de água atualmente utilizado no Brasil e o estado de degradação dos mananciais de água para abastecimento público, esse trabalho apresenta o desenvolvimento de metodologia analítica para determinação dos compostos citados e a avaliação da eficiência de remoção quando o tratamento convencional de água é aplicado. A determinação foi baseada em métodos já estabelecidos e envolveram as etapas de limpeza e concentração de amostra usando extração em fase sólida (SPE) e análise por cromatografia a líquido de alta eficiência (HPLC) com detector de arranjo de diodos (DAD) e espectrometria de massas. As amostras do Reservatório do Guarapiranga foram utilizadas para ensaios em escala laboratorial que simulavam o tratamento convencional de água em planta real. Os resultados mostraram a adequação dos métodos utilizados para a separação e determinação desses compostos em amostras ambientais. Além disso, apontaram para a necessidade de se avaliar a utilização de metodologias não convencionais que otimizem a remoção pelo tratamento de água atualmente utilizado. / Some organic compounds, such as endocrine disruptors and pharmaceuticals, are being found in the surface water, and are concerning both the public organs and the scientific community. Among these compounds, the synthetic hormone 17α-ethinylestradiol, the surfactant (4-nonylphenol), bisphenol-A, the β-lactam antibiotic amoxicillin and the marker of human activity caffeine were highlighted in the present work. These compounds are continuously drained to the water bodies by sewers, affecting not only the water quality itself, but also the ecosystems, and impacting the drinking water availability. Currently in Brazil, the removal rate of these contaminants is low, whereas the water sources for public supply are highly degraded. In this context, the present work develops an analytical method to detect the aforementioned compounds, and to evaluate the efficiency of its removal by conventional water treatments. Detection was based on pre-established methods and steps involved clean up and samples concentration by solid phase extraction (SPE), high performance liquid chromatography with diode array detection (DAD), and mass spectrometry. Recovery tests were done using environmental samples from Guarapiranga Reservoir (São Paulo, SP). This samples were further used in laboratorial tests, simulating real scale water conventional treatments. Current results revealed the adequacy of the chosen methods in the separation and determination of the abovementioned compounds from natural samples. Also, they highlight the need for the evaluation of non-conventional methodologies that optimize removal by current water treatment.

Atualmente as agências reguladoras estão focadas no controle de resíduos de antimicrobianos, pesticidas entre outros que são prejudiciais no meio ambiente, saúde humana e animal e que podem ser encontrados em alimentos, água de rio entre outros, como por exemplo, resíduos de sulfonamidas (SAs) no leite bovino. A quantificação desses compostos em amostras complexas requer o preparo da amostra, extração, préconcentração dos analitos e eliminação dos interferentes que são necessários para o desenvolvimento de métodos cromatográficos. Por isso, é vantajoso que se utilize métodos simples, rápidos, baixo consumo de reagente, alta sensibilidade, maior precisão analítica e automação das análises. Neste contexto, este estudo explora uma das técnicas de preparo de amostra baseadas em sorvente mais empregadas a SPE na sua vertente automatizada, SPE on-line. Recentemente, o uso de novos sorventes mais seletivos têm recebido grande interesse como os líquidos iônicos (ILs) imobilizados na sílica. Diferentes abordagens para a síntese da sílica modificada por ILs foram estudadas. O sorvente sintetizado pela reação sol-gel através via catálise básica apresentou maior eficiência de extração para as SAs. Os resultados obtidos por espectroscopia vibracional na região do infravermelho e microscopia eletrônica de varredura sugerem que o IL foi ancorado à sílica. O sorvente baseado em sílica modificada por IL ([C4MIM] [PF6]) foi selecionada como fase extratora para o isolamento e pré-concentração de SAs em leite bovino utilizando um sistema SPE on-line -LC-ESIQToF / MS. O método desenvolvido mostrou um LOQ de 5-7,5 µg mL-1, enquanto que a faixa de recuperação relativa da extração foi de 74-93%. A faixa de precisão e exatidão intra e inter-dia obtida foi de 1,5-12,5 e 2,3-13,1, respectivamente. Outra vertente explorada neste trabalho foi o uso de colunas tubulares abertas (OT) em cromatografia líquida. Até agora, as colunas OT foram usadas principalmente para análise de peptídeos e proteínas, e seu potencial para a separação de pequenas moléculas ainda não foi totalmente explorado. Preparou-se uma coluna de SPE de 5 cm em um tubo capilar aberto composto por 84 canais (10 μm de diâmetro interno (id) cada) de um capilar de fibra de cristal e a parede interna de cada canal foi revestida com um polímero orgânico -OD –DVB – mPLOT SPE). A mPLOT SPE foi acoplada com uma coluna tubular aberta PS-DVB de 10 μm x 2 m com detecção em espectrometria de massa por nanospray (OTLC-MS) no modo positivo. Num estudo comparativo com colunas de SPE monolíticas e empacotadas a mPLOT SPE-OTLC melhorou significativamente a préconcentração e o formato do pico das SAs e seus metabolitos (~ 300 Da). A baixa backpressure e a geometria da mPLOT SPE combinada com a filtração automática (AFFL). / Nowadays health regulatory agencies are focusing on the presence of residues of antimicrobials, pesticides among other that are harmful to the environment, human and animal health that are found on food, river water among others, as example, the residues of sulfonamides (SAs) in bovine milk. The quantification of these compounds in complex matrices requires the sample preparation, extraction and preconcentration of the analytes, besides the elimination of the interferents for the development of chromatographic methods high sensitivity and analytical selectivity. Therefore, it is advantageous to use simple, fast methods that exhibit high selectivity, low reagent consumption, high sensitivity, higher analytical precision and automation of analyzes. In this context, this study explores one of the most employed sample preparation techniques, solid phase extraction (SPE) on automatization approach, the on-line SPE. Recently, the use of new sorbents more selective have received great interest as the ionic liquids (ILs) immobilized on the silica surface. Different approaches to the synthesis of silica modified by ILs were studied. The sorbent synthesized by sol-gel methodology through basic catalysis showed higher extraction efficiency for SAs. The results obtained by infrared spectroscopy and scanning electron microscopy suggested that IL was anchored to the silica surface. The silica modified by IL ([C4MIM] [PF6]) was selected as sorbent for the isolation and preconcentration of SAs in bovine milk using an on-line SPE system -LC-ESI-QToF / MS. The method showed a LOQ of 5-7.5 μg mL-1, while the relative extraction recovery range was 74-93%. The accuracy and precision intra- and inter-day range was 1.5-12.5 and 2.3-13.1, respectively. Another aspect explored was the use of open tubular column (OT) for separation of small molecules. OT columns have been used primarily for peptide and protein analysis, and their potential for small molecules separation has not yet been fully explored. A 5 cm SPE column (mPLOT) was prepared in an open capillary tube composed by 84 channels (10 μm inner diameter (id) each) of a crystal fiber capillary and the inner wall of each channel was coated by organic polymer (PS-OD–DVB). The mPLOT was coupled with a 10 μm x 2 m PS-OD-DVB open tubular column with positive mode nanospray mass spectrometry (OTLC-MS) detection. Compared to the use of monolithic / particulate SPE columns, SPE-OTLC mPLOT significantly improved the preconcentration and peak forms of SAs and their metabolites (~ 300 Da). Low backpressure, mPLOT geometry and the combination with automatic filtration (AFFL) was essential to sample preparation and separation of small molecules on complex matrices.

Modern agriculture started using different techniques and materials in order to minimize losses in production and meet the growing demand for food, combining productivity and profitability. However, the indiscriminate use of these different inputs (pesticides and fertilizers) can lead to several environmental damage. Study conducted by the National Agency for Sanitary Vigilance regarding the pesticide market in Brazil reveals that there pace of expansion in consumption, putting the country on alert in conferring the enhancement of environmental contamination arising from the use of pesticides. The present work aims to study multiresidue method for determination of pesticides using solid phase extraction and quantification by gas chromatography coupled to mass spectrometry in tandem GC-(TQ) -MS/MS, as well as evaluating the storage of compounds directly extraction cartridges in different time periods. To optimize the extraction procedure was used factorial planning, assessing three kinds of sorbents, Oasis ® HLB, C18 Strata Strata-X ® and varying proportions of methanol in methylene chloride as well as different pH values. The extraction procedure is optimized for use with the sorbent cartridge SPE Oasis ® HLB polymeric mg/3mL 60, the sample filtered with 0.22 nylon membrane micrometers. Conditioning the cartridge with 3 mL of methanol followed by 3 mL of ultrapure water and 3 ml of ultrapure water at pH (6.2). Percolation 100 mL sample previously acidified to pH 6.2. For elution was used a mixture of MeOH: DCM 45:55 (v, v) with two additions of 1 mL, leaving two minutes of contact with the sorbent before elution. The assessment of figures of merit for the proposed method were satisfactory, with linear calibration curves with r2 greater than 0.99 in the range 5-200 mg L-1, with values of LODm LOQm and 0.03 and 0.10 mg L-1, respectively. When evaluated recoveries found values between 70 and 120% for 39 of the 43 pesticides evaluated with precision values RSD ≤ 20%. The matrix effect was evaluated and proved to be over 10% for most compounds. The application of the method was performed on 10 samples of dams in different cities of Colonial Northwest region of Rio Grande do Sul, found pesticide residues in eight. The method proved to be effective for the determination of pesticide residues by SPE and GC-(TQ) -MS/MS, being able to be used in routine analysis. / A agricultura moderna passou a utilizar diferentes técnicas e insumos a fim de minimizar as perdas na produção e atender a demanda crescente por alimentos, aliando produtividade e rentabilidade. Entretanto, o uso indiscriminado desses diferentes insumos (agrotóxicos e fertilizantes) pode acarretar diversos prejuízos ambientais. Estudo desenvolvido pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária referente ao mercado de agrotóxicos revela que no Brasil há ritmo de expansão no consumo, colocando o país em alerta no que confere a potencialização da contaminação ambiental oriunda do uso de agrotóxicos. O presente trabalho visa o estudo de método multirresíduo para determinação de agrotóxicos utilizando extração por fase sólida e quantificação por cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrometria de massas em série GC-(TQ)-MS/MS, bem como avaliar a armazenagem dos compostos diretamente nos cartuchos de extração em diferentes períodos de tempo. Para otimização do procedimento de extração, foi utilizado planejamento fatorial em estrela, avaliando três tipos de sorventes, Oasis® HLB, Strata C18 e Strata-X®, variando proporções de metanol em diclorometano , bem como diferentes valores de pH. O procedimento de extração otimizado consiste em utilização de cartucho SPE com o sorvente polimérico Oasis® HLB 60 mg/3mL, filtração da amostra com membrana de nylon de 0,22 μm. Condicionamento do cartucho com 3 mL de metanol, seguido de 3 mL de água ultrapura e 3 mL de água ultrapura em pH (6,2). Percolação de 100 mL de amostra previamente acidificada em pH 6,2. Para eluição foi utilizada uma mistura de MeOH:DCM 45:55 (v,v), com duas adições de 1 mL, deixando dois minutos de contato com o sorvente antes da eluição. A avaliação das figuras de mérito para o método proposto foram satisfatórias, apresentando curvas analíticas lineares com r2 superiores a 0,99 na faixa de 5 a 200 μg L-1, apresentando valores de LODm e LOQm de 0,03 e 0,10 μg L- 1, respectivamente. Quando avaliada as recuperações foi encontrado valores entre 70 e 120% para 39 dos 43 agrotóxicos avaliados, com valores de precisão RSD ≤ 20%. O efeito matriz foi avaliado, mostrando-se superior a 10% para a maioria dos compostos. A aplicação do método foi realizada em 10 amostras de açudes de diferentes municípios da região Noroeste Colonial do Rio grande do Sul, sendo encontrado resíduo de agrotóxicos em oito delas. O método proposto mostrou ser eficaz para a determinação de resíduos de agrotóxicos por SPE e GC-(TQ)-MS/MS, sendo passível de utilização em análises de rotina.

Alguns compostos orgânicos como interferentes endócrinos e ativos farmacêuticos estão sendo encontrados em águas superficiais e vêm chamando a atenção de orgãos públicos e da comunidade científica. Dentre esses compostos, foram enfatizados nesse trabalho, o hormônio sintético 17α-etinilestradiol, o surfactante (4-nonilfenol), bisfenol A, o antibiótico β-lactâmico amoxicilina e a cafeína como traçador de atividade antrópica. Estes compostos são continuamente introduzidos em corpos d\'água pelo lançamento de esgoto in natura o que afeta a qualidade da água, a saúde dos ecossistemas e impacta o suprimento de água potável. Considerando a baixa taxa de remoção desses contaminantes pelo tratamento de água atualmente utilizado no Brasil e o estado de degradação dos mananciais de água para abastecimento público, esse trabalho apresenta o desenvolvimento de metodologia analítica para determinação dos compostos citados e a avaliação da eficiência de remoção quando o tratamento convencional de água é aplicado. A determinação foi baseada em métodos já estabelecidos e envolveram as etapas de limpeza e concentração de amostra usando extração em fase sólida (SPE) e análise por cromatografia a líquido de alta eficiência (HPLC) com detector de arranjo de diodos (DAD) e espectrometria de massas. As amostras do Reservatório do Guarapiranga foram utilizadas para ensaios em escala laboratorial que simulavam o tratamento convencional de água em planta real. Os resultados mostraram a adequação dos métodos utilizados para a separação e determinação desses compostos em amostras ambientais. Além disso, apontaram para a necessidade de se avaliar a utilização de metodologias não convencionais que otimizem a remoção pelo tratamento de água atualmente utilizado. / Some organic compounds, such as endocrine disruptors and pharmaceuticals, are being found in the surface water, and are concerning both the public organs and the scientific community. Among these compounds, the synthetic hormone 17α-ethinylestradiol, the surfactant (4-nonylphenol), bisphenol-A, the β-lactam antibiotic amoxicillin and the marker of human activity caffeine were highlighted in the present work. These compounds are continuously drained to the water bodies by sewers, affecting not only the water quality itself, but also the ecosystems, and impacting the drinking water availability. Currently in Brazil, the removal rate of these contaminants is low, whereas the water sources for public supply are highly degraded. In this context, the present work develops an analytical method to detect the aforementioned compounds, and to evaluate the efficiency of its removal by conventional water treatments. Detection was based on pre-established methods and steps involved clean up and samples concentration by solid phase extraction (SPE), high performance liquid chromatography with diode array detection (DAD), and mass spectrometry. Recovery tests were done using environmental samples from Guarapiranga Reservoir (São Paulo, SP). This samples were further used in laboratorial tests, simulating real scale water conventional treatments. Current results revealed the adequacy of the chosen methods in the separation and determination of the abovementioned compounds from natural samples. Also, they highlight the need for the evaluation of non-conventional methodologies that optimize removal by current water treatment.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Rice is one of the most produced and consumed cereal in the world. It plays a strategic role both economically and socially. Southern is responsible for about 60% of Brazilian rice production, which is directly linked to the intensive use of pesticides. Considering it, the study of the remaining of such compounds in crops to assess the risks of environmental contamination is socio-economically very important. Based on that this paper, an analytical approach has been developed and validated in order to determine the residues of bispyribac-sodium, quinclorac, and tebuconazole in water from irrigated rice crops, using Solid Phase Extraction (SPE) and High Performance Liquid Chromatography with Diode Array Detection (HPLC-DAD). The approach consists of preconcentration of water samples in SPE cartridges with 500 mg of C18, followed by elution with methanol and pesticides determination through HPLC-DAD. In the validation of the method, the analytical curve and linearity, limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), precision (repetitivity and intermediate precision), as well accuracy (recovery) were assessed. The analytical curves displayed linearity between 0.03 and 10 mg L-1 for quinclorac, 0,1 e 10 mg L-1 for bispyribac-sodium and between 0,05 e 10 mg L-1 for tebuconazole, with determination coefficients higher than 0.9999. LOQ values for the approach, considering preconcentration phase of 250 times, were of 1.2 μg L-1 for bispyribac-sodium, 0.4 μg L-1 for quinclorac, and 0.6 μg L-1 for tebuconazole. The method presented recovery values between 76.1 and 116.5% and RSD values smaller than 19.8%. All the validation parameters are within the suggested limits for validation of chromatographic methods. The validated method was applied in the study of pesticides dissipation in water from irrigated rice crops. Bispyribac-sodium and quinclorac were found up to 28 and 91 days after the compounds have been used, respectively and tebuconazole to 21 days after the compound have been used. / O arroz é um dos cereais mais produzidos e consumidos no mundo e desempenha papel estratégico tanto no aspecto econômico quanto social. A Região Sul é responsável por cerca de 60% da produção brasileira de arroz, a qual está diretamente associada ao uso intensivo de pesticidas. Com isso, o estudo da persistência destes compostos nas lavouras para avaliar os riscos de contaminação ambiental é de suma importância sócio-econômica. Neste trabalho foi desenvolvido e validado um método analítico para a determinação de resíduos de bispiribaque-sódico, quincloraque e tebuconazole em amostras de água de lavoura de arroz irrigado, utilizando Extração em Fase Sólida (SPE) e Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com Detecção por Arranjo de Diodos (HPLC-DAD). O método consiste na pré-concentração das amostras de água em cartuchos SPE contendo 500 mg de C18, seguida da eluição com metanol e determinação dos pesticidas por HPLC-DAD. Na validação do método avaliou-se curva analítica e linearidade, limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ), precisão (repetitividade e precisão intermediária) e exatidão (recuperação). As curvas analíticas apresentaram linearidade entre 0,03 e 10 mg L-1 para quincloraque, 0,1 e 10 mg L-1 para bispiribaque-sódico e entre 0,05 e 10 mg L-1 para tebuconazole, com coeficientes de determinação maiores que 0,9999. Os valores de LOQ para o método, considerando a etapa de pré-concentração de 250 vezes, foram de 1,2 μg L-1 para bispiribaque-sódico, 0,4 μg L-1 para quincloraque e 0,6 μg L-1 para tebuconazole. O método apresentou valores de recuperação entre 76,1 e 116,5% e valores de RSD inferiores a 19,8%. Todos os parâmetros de validação encontram-se dentro dos limites sugeridos para a validação de métodos cromatográficos. O método validado foi aplicado no estudo de dissipação dos pesticidas em água de lavoura de arroz irrigado. Foram encontrados bispiribaque-sódico e quincloraque até 28 e 91 dias após a aplicação dos compostos, respectivamente e de tebuconazole até 21 dias após a aplicação do composto.

Les oestrogènes font partie de la famille des neurostéroïdes. Notamment, l’Estradiol (17β-E2) pourrait avoirdes effets bénéfiques sur certaines anomalies liées à l'âge (déclin mnésique et cognitif, maladie d'Alzheimer). Le dosagede très faibles teneurs du 17β-E2 et de ces métabolites (Estrone, Estriol), dans les tissus cérébraux et le plasma, constitueun outil indispensable pour estimer la variation de leurs niveaux avec l'âge et dans différentes pathologies.Tout d'abord, nous avons élaboré une méthode en RP-HPLC-ESI(-)-MS/MS de quantification des oestrogènes sansdérivation chimique. La sélectivité de la séparation et la sensibilité de la détection de ces molécules ont été amélioréesaprès optimisation des paramètres MRM et chromatographiques.Puis, différents agents de dérivation ont été synthétisés et évalués afin d’augmenter le taux d’ionisation pour améliorerla sensibilité de détection. Après l’analyse ESI-MS et MS/MS de onze dérivés du 17β-E2, nous nous sommes intéressésplus particulièrement au dérivé 17β-E2-Q8S.Afin de réduire les interférences, une méthode de préparation de l’échantillon biologique (tissus cérébral, plasma desouris) a été développée. Les deux dosages (sans et avec dérivation) ont été comparées en termes de sensibilité, limitesde détection et de quantification (LD et LQ), linéarité et reproductibilité. Puis, elles ont été appliquées à l’analyse deséchantillons de cerveau, d'hippocampe et de plasma prélevés sur des animaux jeunes et âgés traités avec des quantitésconnues de 17β-E2. La méthode qui nous est apparue la plus robuste est la méthode sans dérivation avec une LD de0,5 fmole.μL-1. / Estrogens are neurosteroids, especially Estradiol (17β-E2) which is considered to be the most biologicallyactive form. 17β-E2 could have positive effects on some age-associated anomalies (memory and cognitive impairment,Alzheimer's disease). For elucidating and better understanding the molecular and cellular mechanisms that underliethe effects within the brain, it is necessary to quantitate 17β-E2 and its metabolites (estrone and estriol) in brain andplasma.First, the RP-HPLC-ESI(-)-MS/MS method without derivatization was developed. The selectivity of the separationand the sensitivity of detection of the estrogens has been improved after optimization of MRM and chromatographicparameters.Secondly, the various derivatization agents were evaluated after their synthesis in order to improve the sensitivity,selectivity and signal enhancement. After studying the eleven synthesized derivatives of 17β-E2 in ESI-MS andMS/MS, promising results were obtained with the 17β-E2-Q8S derivative.A simple purification method using liquid-liquid extraction followed by C18 solid phase extraction has been optimizedin order to minimize assay interferences. The two assays (with and without derivatization) were then compared interms of efficiency, detection and quantification limits (LOD/LOQ), calibration linearity and reproducibility. Then,both methods were validated on biological samples (brain, hippocampus and plasma) collected from animals treatedwith known amounts of 17β-E2. Finally, the more robust method was the method without derivatization with a LODof 0.5 fmol.μL-1.

L’utilisation intensive de certains pesticides et leur relative persistance vont de pair avec la présence de résidus dans l’eau de surface et l’eau potable mais aussi dans les produits agricoles disponibles pour les consommateurs, y compris les denrées alimentaires. À l’heure actuelle, les effets des pesticides sur la vie aquatique et d’autres organismes non ciblés sont relativement bien connus, et la possibilité des effets sur l’être humain fait débat. Des normes de qualité ont été proposées pour l’eau, que ce soit des critères pour l’eau potable ou des critères de protection de la vie aquatique pour l’eau de surface. Des limites maximales de résidus (MRL) de pesticides ont également été établies pour certains produits, notamment les fruits et légumes. Un des défis pour les chercheurs est la mise en œuvre de nouvelles méthodes analytiques sensibles et robustes pour la quantification ultra-trace de ces composés, afin de déterminer si les différents échantillons sont conformes aux directives ou aux MRL. L’analyse des pesticides modérément polaires dans des matrices complexes repose tout d’abord sur la méthode d’extraction. Plusieurs options sont disponibles, telles que l’extraction liquide-liquide ou en phase solide (SPE, Solid Phase Extraction) pour les matrices aqueuses, ou encore dSPE de type QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) pour les matrices solides. Actuellement, la chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem représente un choix pertinent pour les analyses ultra-traces, mais sa mise en œuvre peut présenter certains défis. Dans ce contexte, les principaux objectifs de ce travail de recherche sont les suivants : i) proposer des méthodes analytiques rapides, sensibles et robustes pour déterminer des pesticides multi-classes aux niveaux d’exposition que l’on retrouve dans différentes matrices comme l’eau potable, les denrées alimentaires et l’urine comme matrice biologique, et ii) évaluer le lien entre les sources de contamination des divers pesticides et leur mobilité afin de documenter la distribution spatiale et temporelle dans l’eau de surface et l’eau potable au Québec. Pour les échantillons aqueux, une méthode SPE en ligne entièrement automatisée couplée à la chromatographie liquide haute performance et spectrométrie de masse en tandem a été développée. La méthode proposée est rapide (8 min par échantillon) avec des limites de détection comprises entre 0.1 et 5 ng L-1 pour les pesticides de la famille des néonicotinoïdes et l’atrazine. Pour les produits alimentaires tels que les fruits et légumes, l’optimisation d’une méthode de type QuEChERS a été réalisée. La méthode permet d’atteindre des niveaux de détection entre 0.05 ng g-1 et 2 ng g-1 pour une gamme de 22 pesticides couvrant 7 classes différentes, incluant les organophosphorés, les carbamates, les néonicotinoïdes et les triazines, entre autres. La robustesse des diverses méthodes a été démontrée par des expériences de contrôle qualité inter- et intra-journaliers afin de garantir l’exactitude, la précision et l’absence d'effets matriciels pour de longues séquences d’analyse. Les méthodes validées ont été appliquées à des échantillons réels, y compris des échantillons d’eau du robinet couvrant 52 villes de la province du Québec (Canada), 68 échantillons d’eau de surface (fleuve Saint-Laurent et tributaires), et 133 échantillons de laitue, pomme, raisin et tomates achetés sur les marchés locaux. Les résultats indiquent une forte occurrence de l’atrazine, la thiaméthoxame, la clothianidine et l’imidaclopride dans les échantillons d’eau et les quatre produits alimentaires. / The extensive use of certain pesticides and their relative persistence go on par with the presence of residue levels in surface water and drinking water, but also in agricultural products available to consumers (including foodstuffs). There are potential effects on aquatic life and non-target organisms, and the possibility of effects in humans remains a topical issue. Quality standards have been proposed for water, including criteria for drinking water and criteria for the protection of aquatic life (surface water). Maximum residue limits (MRLs) for pesticides have also been established for foodstuff, including fruits and vegetables. One of the challenges for researchers is the implementation of sensitive and robust analytical methods for the ultra-trace quantification of these compounds, with a view to determining whether the samples are compliant with guidelines or MRLs. The analysis of moderately polar pesticides in complex matrices relies notably on the extraction method. Diverse options are available, including liquid-liquid or solid phase extraction (SPE) for aqueous samples, and dSPE approaches such as QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) for solid samples. Liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry is usually selected for separation and detection at the ultra-trace level, but there are some pitfalls. In this context, the main objectives of the present research were as follows: i) to propose fast and robust analytical methods to determine multi-class pesticides at different exposure routes including drinking water and food, and ii) to evaluate the link between the contamination sources of various pesticides and their mobility to document their distribution in surface water and tap water in Quebec. For water samples, a fully automated on-line SPE method coupled to ultra-highperformance liquid chromatography tandem mass spectrometry was developed. The proposed method is rapid (8 min per sample) with detection limits between 0.1 and 5 ng L- 1 for neonicotinoids and atrazine. For food products (fruits and vegetables), a QuEChERS method was investigated. The optimized procedure shows limits of detection between 0.05 ng g-1 and 2 ng g-1 for a total of 22 pesticides encompassing 7 different classes, including organophosphorus compounds, carbamates, neonicotinoids and triazines, among others. The robustness of the various methods has been demonstrated by inter-day and intra-day iv quality control experiments to ensure suitable accuracy, precision, and the absence of matrix effects in long LC-MS batch sequences. The validated methods were applied to real samples, including tap water samples from 52 municipalities in the province of Quebec (Canada), 68 surface water samples from the St. Lawrence River and its main tributaries, and 133 fruits and vegetables samples (lettuce samples, apples, grapes and tomatoes) purchased from local markets. The results indicate a high occurrence of atrazine, thiamethoxam, clothianidin, and imidacloprid in the water samples and the four food products.

Les produits de réaction de Maillard apportent des caractéristiques organoleptiques souhaitables aux aliments (couleur, odeur et le goût), contribuant ainsi à leur acceptabilité par le consommateur. Toutefois, plusieurs effets délétères physiopathologiques (vieillissement, diabètes) ont été attribués aux produits de glycation avancés (AGE). Le but de ce travail a concerné la détermination simultanée par LC-MS/ESI (Q-ToF) des carboxyméthyllysine (CML), pentosidine (Pen) et pyrraline (Pyr) dans des échantillons de lait chauffés ou non, après purification et concentration en phase solide (SPE) par échange d'ions. Les échantillons de lait en suite ont été soumis à une hydrolyse acide avec HCl à 37%, une précipitation des protéines avec un mélange méthanol/acétone et une digestion enzymatique des protéines pendant 30 heures à 37°C. Après l'étape d'extraction, les échantillons ont été concentrés/purifiés par SPE avec cartouches échangeuses d'ions puis analysés par LC-MS/ESI (Q-ToF). Les cartouches d'échange d'ions ont permis d'obtenir une excellente récupération des AGEs (89%, 95% et 117% pour la CML, Pen et Pyr, respectivement), valeurs bien plus élevées que celles qui ont pu être obtenues avec des cartouches de type C18. La concentration/purification par SPE est une étape qui mérite une attention particulière pour la détermination et quantification des AGEs. Parmi les AGEs analysés, seule la Pyr a pu être retrouvée dans des échantillons de lait et celà à des valeurs comprises 0,021 ng/mg de protéines (lait écrémé) et 8,367 ng/mg (lait stérilisé). / Maillard reaction products provide desirable organoleptic characteristics to foods (color, odor and taste), thus contributing to their acceptability by the consumer. However, several deleterious pathophysiological effects (aging, diabetes) have been attributed to advanced glycation products (AGEs). The aim of this work was to determine the simultaneous determination by LC-MS/ESI (Q-ToF) of carboxymethyllysine (CML), pentosidine (Pen) and pyrraline (Pyr) in milk samples heated or non-heated after purification and solid phase concentration (SPE) by ion exchange. Subsequent the milk samples were subjected to acid hydrolysis with 37% HCl, protein precipitation with a methanol / acetone mixture and enzymatic protein digestion for 30 hours at 37°C. Après l'étape d'extraction, les échantillons ont été concentrés/purifiés par SPE avec cartouches échangeuses d'ions puis analysés par LC-MS/ESI (Q-ToF). Ion exchange cartridges have resulted in excellent recovery of AGEs (89%, 95% and 117% for the CML, Pen and Pyr, respectively), much higher than those obtained with C18 cartridges. The concentration/purification by SPE is a step that deserves special attention for the determination and quantification of AGEs. Between the AGEs analyzed, only Pyr could be found in milk samples and the values were 0.021 ng/mg protein (skimmed milk) and 8.367 ng/mg (sterilized milk). / Os produtos da reação de Maillard fornecem propriedades organolépticas desejáveis para alimentos (cor, cheiro e sabor), contribuindo assim para a sua aceitação pelos consumidores. No entanto, vários efeitos deletérios fisiopatológicos (envelhecimento, diabetes) são atribuídos aos produtos da glicação avançada (AGEs). O objetivo deste trabalho foi à determinação simultânea por LC-MS/ESI (Q-ToF) de carboximetillisine (CML), a pentosidina (PEN) e pirralina (Pyr) em amostras de leite aquecido ou não, após purificação e concentração fase sólida (SPE) por troca iônica. As amostras de leite foram subsequentemente submetidas a uma hidrólise ácida com HCl a 37%, a uma precipitação da proteína com uma mistura de metanol/acetona e uma digestão enzimática durante 30 horas a 37°C. Após a etapa de extração, as amostras foram concentradas/purificado por SPE, com cartuchos de troca iônica e analisadas por LC-MS/ESI (Q-ToF). Os cartuchos de troca iônica permitiram obter uma excelente recuperação dos AGEs (89%, 95% e 117% para CML, Pen e Pyr, respectivamente), sendo valores bem mais elevados do que os que podem ser obtidos com cartuchos de C18. A concentração/purificação por SPE é um etapa que merece uma atenção especial para a determinação e quantificação de AGEs. Entre os AGEs analisados, apenas Pyr foi encontrado nas amostras de leite, sendo observado valores para Pyr entre 0,021 ng/mg de proteína (leite desnatado) e 8367 ng/mg (leite esterilizado).