Multiresidue analysis of sulfonamides and their metabolites in animal tissues

Les sulfonamides sont parmi les antibiotiques les plus couramment utilisés en élevage. Ils peuvent en effet, si leur utilisation n’est pas conduite de manière raisonnable, être une source de nombreux risques pour la santé publique. Au Liban, il n’existe pas à l’heure actuelle de règlementation fixant les limites de résidus des sulfonamides dans les tissus d'origine animale. En outre, aucune investigation sur la présence des résidus des sulfonamides sous leurs formes actives ou métabolisée dans les denrées animales n’a été menée. L'analyse d'une matrice complexe telle que la viande a nécessité la mise en œuvre d’une préparation d'échantillon rigoureuse afin obtenir une analyse reproductible, et suffisamment sensible pour atteindre les limites de détection requises. Cette thèse décrit le développement de deux méthodes analytiques pour la détermination de sulfonamides et de leurs métabolites à l’état de traces dans les tissus d’origine animale (bœuf, volaille, porc…). Elles sont basées sur une étape d'extraction utilisant la méthode QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) suivie d'une analyse par HPLC couplée à un analyseur triple quadripôle MS/MS ou LTQ-Orbitrap Velos. Les performances analytiques de ces méthodes ont été évaluées et comparées. Les méthodes d’analyse ont été validées suivant les recommandations de la décision de l’UE (2002/657/EC) et lors d’une étude de validation inter-laboratoires organisée par FAPAS (Food Analysis Performance Assessment Scheme). Au vu des performances obtenues, une étude de contrôle a été réalisée sur les résidus des sulfonamides et de leurs métabolites dans plus de 300 échantillons de différents tissus d’origine animale dérivant de poulets de chair, bœufs, brebis et porcs collectés dans différentes régions d’élevage libanaisesSulfonamides are amongst the most commonly used veterinary antibiotics. The uncontrolled exposure to sulfonamides upon consumption of meat products can be harmful to human health. In Lebanon, there are no current regulations that specify the safe levels of sulfonamides in animal products. In addition, no studies describing the presence of sulfonamides residues in their active or metabolized form in animal tissues exist. The analysis of residues at trace levels in complex matrices such as meat required the implementation of a rigorous sample preparation and analytical protocol that yields reproducible results at very low concentration levels. This thesis describes the development of two analytical methods for the determination of sulfonamides and their metabolites in animal tissues (e.g. poultry, sheep, pork) at trace levels. They are both based on an extraction step using QuEChERS extraction (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) followed by HPLC. In terms of mass analysers the use of LTQ-Orbitrap Velos and triple quadrupole MS/MS was optimized and the figures of merit were compared. The analytical methods were validated according to the EU decision (2002/657 / EC) criteria and by the participation in an inter-laboratory validation study organized by FAPAS (Food Analysis Performance Assessment Scheme). The methods were applied to carry out a monitoring study to detect and quantify residues of sulfonamides and their metabolites in more than 300 different samples of animal tissues derived from poultry, beef, sheep and pork collected from different regions of Lebanon.