El objetivo principal de esta Tesis Doctoral, estructurada en tres bloques, es desarrollar nuevos métodos de análisis para la determinación de compuestos de elevado interés social dentro de los campos bioanalítico y medioambiental. El primer bloque está enfocado en el desarrollo de métodos de análisis sencillos, rápidos y sensibles, que sean alternativos a los métodos cromatográficos que usualmente se emplean para la determinación de compuestos utilizados en diferentes terapias oncológicas, así como de sus principales metabolitos. Los agentes quimioterápicos en los cuales se ha centrado esta investigación son derivados de la camptotecina y del uracilo, los cuales se emplean de manera conjunta en el tratamiento de diferentes tipos de cáncer, principalmente el cáncer de colon. Además, en uno de los estudios realizados se ha incluido el leucovorin, ya que es uno de los compuestos más utilizados como agente coadyuvante . Las diferentes estrategias analíticas empleadas se han basado en la aplicación de algoritmos quimiométricos de primer y segundo orden en combinación con señales fluorescentes, así como en el empleo de técnicas separativas como la electroforesis capilar con detección UV-Visible y fluorescente en serie. Los métodos desarrollados han sido satisfactoriamente validados mediante su aplicación en muestras biológicas, concretamente orina y suero. Además, se ha evaluado la capacidad resolutiva de los algoritmos quimiométricos de segundo orden más utilizados (PARAFAC, N-PLS/RBL y U-PLS/RBL).En la segunda parte se ha llevado a cabo el estudio de un grupo de compuestos alfa-dicarbonílicos relacionados con la calidad de determinados alimentos, así como con enfermedades crónicas y con el estrés oxidativo, ya que interactúan con proteínas y ácidos nucleicos debido a su alta reactividad, alterando su función. Se han desarrollado métodos cromatográficos con detección fluorescente que nos han permitido analizar dichos compuestos en fluidos biológicos, concretamente en muestras de orina, y en bebidas como el vino. Dado que estos compuestos carecen de fluorescencia nativa, ha sido necesaria la optimización de reacciones de derivatización previa al análisis cromatográfico. Para ello, se han utilizado dos reactivos derivatizantes: el 5,6-diamino-2,4-dihidroxipirimidina (DDP) y el 2,4,5-triamino-6-hidroxipirimidina (TRI), los cuales dan lugar a la formación de derivados lumazínicos y pteridínicos, respectivamente, ambos altamente fluorescentes. Además, se han evaluado las prestaciones de varias columnas cromatográficas C18, de diferente tamaño de partícula, en la separación de los derivados formados a partir del DDP.Finalmente, el tercer bloque se ha centrado en el desarrollo de nuevas metodologías analíticas destinadas al control medioambiental, abordándose la determinación de plaguicidas y contaminantes emergentes, los cuales se caracterizan por los efectos tóxicos que generan sobre los seres vivos y el medio ambiente, y cuyo estudio se encuentra entre las líneas de investigación prioritarias de organismos dedicados a la protección de la salud pública y el medio ambiente, tales como la Organización Mundial de la Salud y la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos, entre otros. Por un lado, se ha abordado el desarrollo de un método de análisis multirresiduo para la determinación de 37 herbicidas ampliamente empleados en la agricultura, el cual está basado en una preconcentración mediante extracción en fase sólida en modo on line (SPE on-line) previo al análisis con cromatografía líquida de ultra eficacia acoplada a detección con espectrometría de masas de tipo triple cuadrupolo (UPLC-ESI-MS/MS). De este modo se ha logrado optimizar un método sensible, rápido y automatizable, el cual se aplicó al análisis de muestras de agua superficiales atendiendo a la legislación actual. Por otra parte, respecto al estudio de contaminantes emergentes, en esta Memoria se ha desarrollado un método quimiométrico para la determinación en muestras de agua de algunos de los fármacos más util.