Recherche de dérivés conjugués de médicaments dans l’eau de surface et en cours de potabilisation Search for Conjugated Drug Metabolites in Surface Water and During Drinking Water Treatment

Résumé

Les médicaments à usage humain ou vétérinaire se retrouvent, par différents moyens, dans les milieux aquatiques et notamment dans les filières de potabilisation des eaux. Les médicaments sont en partie métabolisés après ingestion (le pourcentage dépend du principe actif et est compris entre 1 et 99 %). Des médicaments se retrouvent alors dans les eaux destinées à la consommation humaine avec des concentrations allant du ng/L à la centaine de ng/L. Différents types de métabolites existent, et parmi eux les dérivés conjugués. Ils peuvent représenter 90 % des métabolites d’un principe actif. Le travail présenté ici décrit le développement d’une méthode analytique par « Solid Phase Extraction » (SPE) en ligne – chromatographie liquide haute performance – spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) pour la détermination et la quantification de principes actifs et leurs dérivés conjugués dans les eaux de surface et en cours de potabilisation. Ces dérivés conjugués sont susceptibles de subir une déconjugaison lors des traitements de potabilisation conduisant au relargage du principe actif. C’est pourquoi il est nécessaire de s’intéresser à ces molécules et en particulier les conjugués glucuronides. Comme tous les standards ne se sont pas disponibles dans le commerce, une nouvelle voie de synthèse en milieu aqueux a été explorée. Des analyses sont effectuées en entrée et sortie de filière de potabilisation d’eau afin de déterminer les concentrations présentes en principes actifs et leurs dérivés conjugués. Les limites de détection et de quantification obtenues sont de l’ordre du ng/L ou la dizaine de ng/L.

Mots-clés :

• Médicaments,
• dérivés conjugués,
• SPE-LC-MS/MS,
• eau de surface,
• eau en cours de potabilisation

Abstract

Pharmaceuticals for human or veterinary use are found, by various means, in aquatic environments and particularly in drinking water treatment plants. Pharmaceuticals are partially metabolized after ingestion (the percentage depends on the parent drug and falls between 1 and 99%), and consequently pharmaceuticals can be found in drinking water at concentrations ranging from the ng∙L^‑1 to hundreds of ng∙L^‑1. Different types of metabolites exist, among them conjugates that can represent up to 90% of the released metabolites of a pharmaceutical. The present work describes the development of an analytical method using "on-line Solid Phase Extraction" (SPE) - high performance liquid chromatography - tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) for the determination and quantification of the active substances and their conjugates in surface waters and during drinking water treatment. These conjugates may be subjected to a deconjugation during treatment, resulting in the release of the parent pharmaceutical. Hence, it is necessary to focus on these molecules and in particular on the glucuronide conjugates. As all standards are not commercially available, a new synthetic route in an aqueous medium has been explored. Analyses are performed on the input and output of drinking water treatment plants to determine the concentrations of parent drugs and their conjugates. The obtained limits of detection and quantification are in the order of 1 to 10 ng∙L^‑1.

Keywords:

• Pharmaceuticals,
• conjugated metabolite,
• SPE-LC-MS/MS,
• surface water,
• drinking water treatment