Advanced methodologies for 5-NDZ determination in food, environmental and clinical samples

Abstract

The main goal has been the development of novel, sensitive and selective analytical methods for the determination of several drugs belonging to the antibiotic family called 5-nitroimidazoles (5-NDZs). These compounds are prescribed in human medicine but their use in veterinary medicine is forbidden in the European Union. However, their use is allowed in other countries, so the control of their residues in food is a requirement in order to guarantee that current legislation is enforced. For such a reason, in this Thesis, several methods have been developed for the determination of 5-NDZ residues, including their metabolites, and which are suitable for their application in drug monitoring in biological fluids, food safety and residue determination in environmental field. Miniaturized techniques such as capillary electrophoresis (CE), capillary electrochromatography (CEC), and capillary liquid chromatography (CLC), as well as a high efficiency technique such as ultra-high performance liquid chromatography (UHPLC), have been selected for accomplishing this purpose. These techniques have been coupled to different detection techniques such as ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrophotometry and tandem mass spectrometry (MS/MS). Furthermore, both on-line preconcentration (in the case of CE) and off-line preconcentration methods have been proposed, allowing sensitivity enhancement. Moreover, they result in new, more efficiency and environmental-friendly sample treatments for the analysis of 5-NDZ residues, according to the current trends in Green Chemistry.

El objetivo principal ha sido la puesta a punto de nuevos métodos de análisis sensibles y selectivos para un grupo de fármacos pertenecientes a la familia de los 5-nitroimidazoles (5-NDZs), empleados en medicina humana aunque de uso prohibido en veterinaria en la Unión Europea. Su aplicación si está permitida como antibiótico de uso veterinario en otros países productores y exportadores de alimentos de origen animal, lo que hace necesario el control de sus residuos con objeto de garantizar el cumplimiento de la legislación. Por ello, en esta Tesis, se han propuesto diversos métodos para su determinación y la de sus metabolitos, de aplicación en monitorización terapéutica de fármacos en fluidos biológicos, en calidad y seguridad alimentaria y en control medioambiental. Se han seleccionado técnicas de separación miniaturizadas, como la electroforesis capilar (CE), la electrocromatografía capilar (CEC) y la cromatografía líquida capilar (CLC), y de ultra eficacia, como es la cromatografía líquida de ultra resolución (UHPLC), acopladas a diferentes técnicas de detección como son la espectrofotometría ultravioleta-visible (UV-Vis) y la espectrometría de masas en tándem (MS/MS). Asimismo, en esta Tesis se proponen métodos de preconcentración tanto on-line (en el caso de la CE) como off-line, con los que se consigue un aumento de sensibilidad, aportando además tratamientos de muestra alternativos para el control de los 5-NDZs y sus metabolitos en diversas matrices, más eficaces y respetuosos con el medioambiente, de acuerdo con las nuevas tendencias de la Química Verde.