Suspect and non-targeted screening of chemicals of emerging concern for human biomonitoring, environmental health studies and support to risk assessment: From promises to challenges and harmonisation issues

Pourchet, Mariane; Debrauwer, Laurent; Klánová, Jana; Price, Elliott, J; Covaci, Adrian; Caballero-Casero, Noelia; Oberacher, Herbert; Lamoree, Marja; Damont, Annelaure; Fenaille, Francois; Vlaanderen, Jelle; Meijer, Jeroen; Krauss, Martin; Sarigiannis, Denis; Barouki, Robert; Le Bizec, Bruno; Antignac, Jean-Philippe; Laboratoire d'étude des Résidus et Contaminants dans les Aliments  ; École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement; Metatoul AXIOM  ; MetaboHUB-MetaToul ; MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville]  ; Université Toulouse III - Paul Sabatier  ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse  ; Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement -Université Toulouse III - Paul Sabatier  ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse  ; Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement -MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville]  ; Université Toulouse III - Paul Sabatier  ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse  ; Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement -Université Toulouse III - Paul Sabatier  ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse  ; Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement -ToxAlim  ; Université Toulouse III - Paul Sabatier  ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse  ; Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Ecole d'Ingénieurs de Purpan  ; Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement -Ecole d'Ingénieurs de Purpan  ; Institut National Polytechnique   ; Université de Toulouse -Université de Toulouse -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement; Masaryk University [Brno]; Toxicological Center ; University of Antwerp -Partenaires IRSTEA ; Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture -Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture; Institute of Legal Medicine ; Innsbruck Medical University = Medizinische Universität Innsbruck; Vrije Universiteit Amsterdam [Amsterdam]; Médicaments et Technologies pour la Santé  ; Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale   ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement; Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments  ; Service de Pharmacologie et Immunoanalyse  ; Médicaments et Technologies pour la Santé  ; Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale   ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement -Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale   ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement -Médicaments et Technologies pour la Santé  ; Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale   ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement -Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale   ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives -Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement; Institute for Risk Assessment Sciences [Utrecht, The Netherlands]  ; Utrecht University [Utrecht]; Helmholtz Zentrum für Umweltforschung  = Helmholtz Centre for Environmental Research; Aristotle University of Thessaloniki; Toxicité environnementale, cibles thérapeutiques, signalisation cellulaire  ; Université Paris Descartes - Paris 5 -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale -Centre National de la Recherche Scientifique; The authors thank the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme HBM4EU under Grant Agreement No. 733032 for its financial support, as well as the Region pays de la Loire, France for its co-funding of the M.P.  E.P. acknowledges support from the Czech Operational Programme Research, Development and Education - Project; European Project: 733032

Suspect and non-targeted screening of chemicals of emerging concern for human biomonitoring, environmental health studies and support to risk assessment: From promises to challenges and harmonisation issues

2020

Pourchet, Mariane | Debrauwer, Laurent | Klánová, Jana | Price, Elliott, J | Covaci, Adrian | Caballero-Casero, Noelia | Oberacher, Herbert | Lamoree, Marja | Damont, Annelaure | Fenaille, Francois | Vlaanderen, Jelle | Meijer, Jeroen | Krauss, Martin | Sarigiannis, Denis | Barouki, Robert | Le Bizec, Bruno | Antignac, Jean-Philippe | Laboratoire d'étude des Résidus et Contaminants dans les Aliments (LABERCA) ; École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Metatoul AXIOM (E20 ) ; MetaboHUB-MetaToul ; MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-ToxAlim (ToxAlim) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Masaryk University [Brno] (MUNI) | Toxicological Center ; University of Antwerp (UA)-Partenaires IRSTEA ; Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA) | Institute of Legal Medicine ; Innsbruck Medical University = Medizinische Universität Innsbruck (IMU) | Vrije Universiteit Amsterdam [Amsterdam] (VU) | Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS) ; Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Laboratoire d'Etude du Métabolisme des Médicaments (LEMM) ; Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI) ; Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS) ; Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS) ; Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Institute for Risk Assessment Sciences [Utrecht, The Netherlands] (IRAS) ; Utrecht University [Utrecht] | Helmholtz Zentrum für Umweltforschung = Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ) | Aristotle University of Thessaloniki | Toxicité environnementale, cibles thérapeutiques, signalisation cellulaire (T3S - UMR_S 1124) ; Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | The authors thank the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme HBM4EU under Grant Agreement No. 733032 for its financial support, as well as the Region pays de la Loire, France for its co-funding of the M.P. E.P. acknowledges support from the Czech Operational Programme Research, Development and Education - Project | European Project: 733032

Large-scale suspect and non-targeted screening approaches based on high-resolution mass spectrometry (HRMS) are today available for chemical profiling and holistic characterisation of biological samples. These advanced techniques allow the simultaneous detection of a large number of chemical features, including markers of human chemical exposure. Such markers are of interest for biomonitoring, environmental health studies and support to risk assessment. Furthermore, these screening approaches have the promising capability to detect chemicals of emerging concern (CECs), document the extent of human chemical exposure, generate new research hypotheses and provide early warning support to policy. Whilst of growing importance in the environment and food safety areas, respectively, CECs remain poorly addressed in the field of human biomonitoring. This shortfall is due to several scientific and methodological reasons, including a global lack of harmonisation. In this context, the main aim of this paper is to present an overview of the basic principles, promises and challenges of suspect and non-targeted screening approaches applied to human samples as this specific field introduce major specificities compared to other fields. Focused on liquid chromatography coupled to HRMS-based data acquisition methods, this overview addresses all steps of these new analytical workflows. Beyond this general picture, the main activities carried out on this topic within the particular framework of the European Human Biomonitoring initiative (project HBM4EU, 2017–2021) are described, with an emphasis on harmonisation measures.

Show more [+]

AGROVOC Keywords

biomonitoring metabolites

Bibliographic information

Publisher

HAL CCSD, Elsevier

Other Subjects

High resolution mass spectrometry; Suspect screening; [sdv.ee.sant]life sciences [q-bio]/ecology; [sdv]life sciences [q-bio]; Environment/health; [sdv.tox]life sciences [q-bio]/toxicology; Non-targeted screening; Chemical of emerging concern

Language

English

License

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/, info:eu-repo/semantics/OpenAccess

ISBN

0005448857000

ISSN

0160-4120, 02735318, 32361063

Type

Info:eu-Repo/semantics/article; Journal Articles

Source

ISSN: 0160-4120, Environment International, https://hal.inrae.fr/hal-02735318, Environment International, 2020, 139, ⟨10.1016/j.envint.2020.105545⟩

In AGRIS since: 2023-10-18

Format: Dublin Core

Data Provider

This bibliographic record has been provided by Institut national de la recherche agronomique

Discover this data provider's collection in AGRIS

Links

DOI https://hal.inrae.fr/hal-02735318 https://hal.inrae.fr/hal-02735318/document https://hal.inrae.fr/hal-02735318/file/2020_environmentinternational_pourchet.pdf

Lookup at Google Scholar

If you notice any incorrect information relating to this record, please contact us at agris@fao.org

AGRIS - International System for Agricultural Science and Technology

Share

Suspect and non-targeted screening of chemicals of emerging concern for human biomonitoring, environmental health studies and support to risk assessment: From promises to challenges and harmonisation issues

2020

AGROVOC Keywords

Bibliographic information