Direct LC-MS/MS and indirect GC–MS/MS methods for measuring urinary bisphenol A concentrations are comparable

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dc.contributor.author

Ashley-Martin, Jillian

Gaudreau, Éric

Dumas, Pierre

Liang, Chun Lei

Logvin, Agata

Bélanger, Patrick

Provencher, Gilles

Gagne, Sebastien

Foster, Warren

Lanphear, Bruce P.

Arbuckle, Tye E.

dc.date.accessioned

2023-06-11T21:07:02Z

dc.date.available

2023-06-11T21:07:02Z

dc.date.issued

2021-09-16

dc.description - en

Health Canada helps to protect the health of Canadians by assessing and managing the health risks associated with exposure to environmental contaminants. This research addresses a controversy in the literature regarding measurement of urinary bisphenol A (BPA) using the traditional indirect method vs the more recently developed direct method. Statistical comparison of total BPA results using the direct and indirect methods is necessary to accurately interpret biomonitoring data for risk assessments of BPA. This study compared urinary BPA concentrations estimated from the indirect and direct methods in duplicate first trimester urine samples collected from1,897 pregnant women enrolled in the Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals (MIREC) study. The Institut national de santé publique du Québec (INSPQ) measured urinary BPA concentrations using both methods. Researchers used statistical models to compare total BPA concentrations between the two methods in the whole sample of pregnant women as well as in subgroups with higher urinary specific gravity (density). Median urinary BPA concentrations for the direct and indirect methods were 0.89 BPA µg equivalents/L and 0.81 µg/L respectively. Concentrations from the direct method were, on average, 8.6% higher than the indirect method. The differences between the two methods was highest in samples with more dense urines. This study demonstrates, using the most rigorous statistical methods and largest population to date, that differences between the two methods for assessing urinary BPA concentrations are unlikely to alter the interpretation of exposure and health outcome data. This study can help reduce uncertainties associated with the measurement of environmental chemicals and subsequently increase confidence in the use of these methods by Health Canada and other national and international programs.

dc.description.abstract - en

Background Bisphenol A (BPA) is typically measured in urine using an indirect method that involves enzymatic deconjugation and extraction. In contrast, the direct method measures free and conjugated BPA concurrently and sums them to estimate urinary BPA concentrations. Statistical comparison of total BPA results using the direct and indirect methods is necessary to accurately interpret biomonitoring data for risk assessments. Objectives To compare urinary BPA concentrations estimated from the indirect and direct methods in duplicate first trimester urine samples collected from 1879 pregnant women from the MIREC Study. Methods For the indirect method, we measured urinary BPA concentrations using GC–MS/MS. For the direct method, we summed free and conjugated BPA concentrations measured using LC-MS/MS. We evaluated deviation between the two methods using the Bland-Altman analysis in the total sample and stratified (1) by specific gravity and (2) at the limit of quantification (LOQ). Results Median urinary BPA concentrations for the direct and indirect methods were 0.89 µg BPA equivalents/L and 0.81 µg/L respectively. Concentrations from the direct method were, on average, 8.6% (95% CI: 6.7%, 10.5%) higher than the indirect method in a Bland-Altman analysis. The percent differences between the two methods was 4.0% in urines with specific gravities < 1.02 (n = 1348, 72%) and 20.3% in urine with specific gravity ≥ 1.02. In values below the LOQ (n = 663, 35%), we observed smaller average percent deviation (4.8%) between the two methods but wider limits of agreement. Discussion Results from this study, based on the largest statistically rigorous comparison of the direct and indirect methods of BPA measurement, contrast previous findings reporting that the indirect method underestimates total BPA exposure. The difference in urinary BPA concentrations we observed with the indirect and direct methods is unlikely to alter the interpretation of health outcome data.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Contexte Le bisphénol A (BPA) est généralement mesuré dans l'urine à l'aide d'une méthode indirecte qui implique une déconjugaison et une extraction enzymatiques. En revanche, la méthode directe mesure simultanément le BPA libre et conjugué et les additionne pour estimer les concentrations urinaires de BPA. La comparaison statistique des résultats du BPA total obtenus à l'aide des méthodes directe et indirecte est nécessaire pour interpréter avec précision les données de biosurveillance en vue de l'évaluation des risques. Objectifs de l'étude Comparer les concentrations urinaires de BPA estimées à l'aide des méthodes directe et indirecte dans des échantillons d'urine du premier trimestre prélevés en double chez 1879 femmes enceintes de l'étude MIREC. Méthodes utilisées Pour la méthode indirecte, nous avons mesuré les concentrations urinaires de BPA par GC-MS/MS. Pour la méthode directe, nous avons additionné les concentrations de BPA libre et conjugué mesurées par LC-MS/MS. Nous avons évalué la déviation entre les deux méthodes en utilisant l'analyse de Bland-Altman dans l'échantillon total et stratifié (1) par gravité spécifique et (2) à la limite de quantification (LOQ). Résultats Les concentrations urinaires médianes de BPA pour les méthodes directe et indirecte étaient respectivement de 0,89 µg d'équivalents BPA/L et de 0,81 µg/L. Les concentrations de la méthode directe étaient de 0,89 µg d'équivalents BPA/L et de 0,81 µg/L respectivement. Les concentrations de la méthode directe étaient, en moyenne, 8,6 % (IC 95 % : 6,7 %, 10,5 %) plus élevées que celles de la méthode indirecte dans une analyse de Bland-Altman. Le pourcentage de différences entre les deux méthodes était de 4,0 % dans les urines de densité < 1,02 (n = 1348, 72 %) et de 20,3 % dans les urines de densité ≥ 1,02. Pour les valeurs inférieures à la LOQ (n = 663, 35 %), nous avons observé un écart moyen en pourcentage plus faible (4,8 %) entre les deux méthodes, mais des limites de concordance plus larges. Discussion Les résultats de cette étude, basés sur la plus grande comparaison statistiquement rigoureuse des méthodes directes et indirectes de mesure du BPA, vont à l'encontre des conclusions précédentes selon lesquelles la méthode indirecte sous-estime l'exposition totale au BPA. La différence de concentrations urinaires de BPA que nous avons observée avec les méthodes directe et indirecte n'est pas susceptible de modifier l'interprétation des données relatives aux effets sur la santé.

dc.description.fosrctranslation - fr

Santé Canada contribue à protéger la santé des Canadiens en évaluant et en gérant les risques pour la santé associés à l'exposition aux contaminants environnementaux. Cette recherche aborde une controverse dans la littérature concernant la mesure du bisphénol A (BPA) urinaire à l'aide de la méthode indirecte traditionnelle par rapport à la méthode directe développée plus récemment. La comparaison statistique des résultats du BPA total par les méthodes directe et indirecte est nécessaire pour interpréter avec précision les données de biosurveillance en vue de l'évaluation des risques liés au BPA. Cette étude a comparé les concentrations urinaires de BPA estimées par les méthodes directe et indirecte dans des échantillons d'urine du premier trimestre prélevés en double chez 1 897 femmes enceintes participant à l'étude MIREC (Maternal-Infant Research on Environmental Chemicals). L'Institut national de santé publique du Québec (INSPQ) a mesuré les concentrations urinaires de BPA à l'aide des deux méthodes. Les chercheurs ont utilisé des modèles statistiques pour comparer les concentrations totales de BPA entre les deux méthodes dans l'ensemble de l'échantillon de femmes enceintes ainsi que dans les sous-groupes ayant un poids spécifique (densité) urinaire plus élevé. Les concentrations urinaires médianes de BPA pour les méthodes directe et indirecte étaient respectivement de 0,89 µg d'équivalents BPA/L et de 0,81 µg/L. Les concentrations de la méthode directe étaient de 0,89 µg d'équivalents BPA/L et de 0,81 µg/L respectivement. Les concentrations de la méthode directe étaient en moyenne 8,6 % plus élevées que celles de la méthode indirecte. Les différences entre les deux méthodes étaient les plus importantes dans les échantillons dont les urines étaient plus denses. Cette étude démontre, en utilisant les méthodes statistiques les plus rigoureuses et la population la plus large à ce jour, que les différences entre les deux méthodes d'évaluation des concentrations urinaires de BPA ne sont pas susceptibles de modifier l'interprétation des données relatives à l'exposition et aux effets sur la santé. Cette étude peut contribuer à réduire les incertitudes associées à la mesure des substances chimiques présentes dans l'environnement et, par conséquent, à accroître la confiance dans l'utilisation de ces méthodes par Santé Canada et d'autres programmes nationaux et internationaux.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1016/j.envint.2021.106874

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/653

dc.language.iso

en

dc.publisher

ScienceDirect

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

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Direct LC-MS/MS and indirect GC–MS/MS methods for measuring urinary bisphenol A concentrations are comparable

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