Moving forward all-in-one extractions with SUPRAS technology for addressing challenges in chemical exposome analysis

Los resultados de esta Tesis Doctoral se han estructurado en tres bloques dedicados al estudio del exposoma químico. El primer bloque aborda la valorización de residuos agroindustriales para obtener compuestos bioactivos y su uso como aditivos alimentarios naturales. En el primer capítulo se desarrolla un método de extracción basado en un SUPRAS formado por coacervación del ácido octanoico inducida por agua, para la recuperación de carotenoides mayoritarios (α- y β-caroteno) y minoritarios (licopeno y luteína) presentes en pieles de zanahoria. El uso de un anfifilo de grado alimentario permitió aplicar directamente el extracto en la encapsulación de carotenoides mediante nanopartículas lipídicas (NLCs). La metodología, evaluada mediante el modelo RGB, obtuvo altas puntuaciones en rendimiento, sostenibilidad y practicidad frente a los métodos convencionales. Los SUPRAScarotenoides-NLCs mostraron propiedades fisicoquímicas adecuadas, conservando la estabilidad y la capacidad antioxidante de los carotenoides. En el segundo capítulo se evaluó la aplicación de estos sistemas como aditivos naturales en yogur, analizando sus propiedades fisicoquímicas. Los resultados confirmaron su potencial como ingredientes funcionales de origen natural. El segundo bloque se centra en la determinación de contaminantes orgánicos mediante metodologías analíticas dirigidas y comprende dos capítulos. En el primero se desarrolla un método basado en SUPRAS de 1-hexanol combinado con cromatografía líquida y espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) para la determinación de drogas de abuso en agua de grifo. Se analizaron 119 muestras procedentes de ocho países europeos, de las cuales 60,5 % fueron positivas, detectándose siete drogas con concentraciones entre 0,3 y 340 ng/mL. Los resultados permitieron estimar la exposición media a estas sustancias por consumo o contacto dérmico, constituyendo un punto de partida para la evaluación de riesgos sanitarios. El segundo capítulo describe el desarrollo de un método universal para la determinación de doce micotoxinas reguladas en cinco grupos de alimentos. El comportamiento de acceso restringido del SUPRAS de 1-hexanol permitió integrar en un solo paso las etapas de extracción y purificación, reduciendo el consumo de disolventes derivados del petróleo. La metodología cumplió con todos los requisitos establecidos por la legislación, evidenciando su aplicabilidad para el control rutinario de micotoxinas. El tercer bloque aborda la determinación de contaminantes mediante metodologías analíticas no dirigidas y se centra en el estudio de dos fuentes de exposición: agua potable y materiales dentales. En el primer capítulo se desarrolló una estrategia de extracción integral con SUPRAS de 1-hexanol combinada con análisis de detección de sospechosos mediante LC acoplada a espectrometría de masas de alta resolución (LC-HRMS). Se aplicó a 53 muestras de agua potable de 12 países y permitió identificar 33 contaminantes emergentes, la mayoría reportados por primera vez en agua potable. Los compuestos cubrieron un intervalo de polaridad muy amplio (logP –1,3 a 16,2), lo que evidenció la versatilidad de los SUPRAS como extractantes. La evaluación preliminar del riesgo para la salud situó las concentraciones detectadas por debajo del umbral de preocupación. En el segundo capítulo se analizaron 13 materiales dentales con distintos usos clínicos mediante ensayos in vitro de lixiviación en saliva artificial durante 14 días. Los lixiviados se estudiaron mediante análisis de sospechosos no dirigido (SSA)-LC-HRMS, identificándose 115 compuestos con niveles de confianza de 1 a 3, entre ellos monómeros, oligómeros, plastificantes, ftalatos, retardantes de llama, filtros UV y otros aditivos. De ellos, 81 se identificaron con alto nivel de confianza (L1-2b) y el 77 % no había sido previamente reportado en materiales dentales.