Challenge de l’analyse de dangers chimiques à l’état d’ultra-traces en matrices biologiques complexes

Challenge for the analysis of chemical hazard at ultra-traces levels in complex biological matrices

• Auteur / Autrice : Emmanuelle Bichon
• Direction : Bruno Le Bizec
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie santé
• Date : Soutenance le 23/11/2016
• Etablissement(s) : Nantes, Ecole nationale vétérinaire
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé Nantes-Angers

Mots clés

Mots clés libres

Gc/apci/ms/ms

Dangers chimiques

Stéroïdes

Gc/apci/ms/ms

Chemical hazards

Steroids

Résumé

L’étude du lien entre l’exposition de l’Homme aux substances chimiques, notamment via son alimentation,et sa santé est un sujet de préoccupation majeure dans notre société qui présente des challenges multiples.Nous nous sommes attelés à l’un d’entre eux par la production de données analytiques fiables relatives à la contamination des denrées alimentaires et des fluides biologiques humains. Le développement de méthodes analytiques reposant sur des technologies en rupture, à même de s’adresser aux paris de la mesure de composés chimiques émergents (e.g. les retardateurs de flamme bromés) ou historiques mais sous le prisme de la sensibilité et du haut débit (e.g. les stéroïdes, les pesticides organochlorés, les dioxines et les polychlorobiphényles) a été au cœur de ce travail. Le couplage GC/APCI/MS sur système triple quadripolaire s’est imposé au cours de nos évaluations. L’association de la chromatographie en phase gazeuse et de l’ionisation chimique à pression atmosphérique a apporté un gain en sélectivité remarquable comparée aux approches traditionnellement retenues dans le domaine et a autorisé l’exploration des ultra-traces dans des matrices biologiques complexes. Cette géométrie nous a permis d’innover en pratiquant des séparations rapides sur colonne capillaire ultra-courte de 2,5 m. La vitesse de balayage et l’excellente sensibilité de l’analyseur de masse nous ont en outre donné accès à une analyse quantitative fiable et multi-paramètres. Ce travail ouvre d’excellentes perspectives vis-à-vis de la production de données d’exposition externe et interne élargies en réponse aux défis à venir entourant la caractérisation de l’exposome Humain.

The study of the link between Human exposure tochemical substances (notably via his food the intake) and Health, is a major concern in our society and poses many challenges. We endeavoured to address one of them by producing reliable analytical data on foodstuffs and human biological fluids contamination. The development of analytical methods based on breakthrough technologies, capable of challenging theemerging (e.g. brominated flame retardants) or historical compounds measurement but through the prism of sensitivity and high throughput (e.g. steroids,organochlorine pesticides, dioxins andpolychlorobiphenyls), was at the heart of our work.Using a GC/APCI/MS with a triple quadripole systememerged as a favorable choice as our evaluations progressed. The association of gas chromatography and atmospheric pressure chemical ionisation brought in a remarkable gain in terms of selectivity, compared to the approaches traditionally selected in this field, andauthorized ultra-trace exploration in complex biologicalmatrices. This geometry allowed us to innovate by performing fast separations on an ultra-short 2.5 mcolumn. Besides, the mass analyser scan speed and high sensitivity gave us access to a reliable and multiparameters quantitative analysis. This work opens up excellent perspectives for the production of expanded external and internal exposure data to meet the future challenges surrounding Human exposome characterisation.