Développement méthodologique pour l'analyse d'une large gamme de composés dans le milieux aquatiques

Methodological development for the analysis of a wide range of compounds in the aquatic environments

• Auteur / Autrice : Daniel, siao-Loung Leonco
• Direction : Hélène Budzinski, François Lestremau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie analytique et environnementale
• Date : Soutenance le 04/12/2017
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (Talence, Gironde ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Marie Schmitter
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Hélène Devier, Valérie Pichon-Comparot, Pierre-François Staub
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Olivier Laprévote, Emmanuelle Vulliet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectrométrie de masse

Chromatographie

Éléments traces -- Analyse

Contaminants d'intérêt émergent dans l'eau

Mots clés libres

SPE hors ligne

SPE en ligne

LC-QqQ

LC-QTOF

GC-MS

Offline SPE

Online SPE

LC-QqQ

LC-QTOF

GC-MS

Résumé

Il est maintenant avéré que les contaminants présents dans les milieux aquatiques peuvent être toxiques à l’état de traces voire d’ultra traces. Il est donc important de développer des méthodes d’analyse performantes et sensibles pouvant atteindre ces niveaux de concentration. Dans cette optique, les techniques chromatographiques couplées à la spectrométrie de masse (GC-MS et LC-MS/MS) sont généralement utilisées pour l’analyse des polluants organiques. Les composés présents dans les milieux aquatiques possèdent des propriétés physico-chimiques très variées, d’apolaires à très polaires. Ainsi, développer une analyse simultanée pour toutes ces molécules représente un challenge analytique. Dans ce travail de thèse, plusieurs étapes du processus analytique ont été évaluées : la préparation de l’échantillon par extraction sur phase solide (SPE), la séparation par chromatographie et la détection par spectrométrie de masse. Une liste de composés modèles couramment retrouvés dans les milieux aquatiques a été établie pour conduire ces essais. Les méthodes d’extraction en phase solide hors ligne et en ligne ont été développées dans une optique d’analyse multirésidus à un niveau de traces. Les méthodes chromatographiques, gazeuse et liquide, couplées à la spectrométrie de masse ont été étudiées pour favoriser une analyse exhaustive et sensible. La dernière partie a consisté à appliquer les méthodes développées pour une approche d’analyse non ciblée.

It is now widely recognized that contaminants present in aquatic environments can be toxic at traces or even ultra-traces level. Therefore, it is important to develop efficient and sensitive analytical methods to reach these levels of concentration. In that respect, chromatographic techniques coupled to mass spectrometry (GC-MS and LC-MS / MS) are commonly used for the analysis of organic pollutants. The substances encountered in aquatic environments display a large range of physico-chemical properties, from apolar to very polar. Thus, developing a simultaneous analysis for all these molecules represents an analytical challenge. In this pHD work, several steps of the analytical process have been investigated: sample preparation by solid phase extraction (SPE), chromatographic separation and the detection by mass spectrometry. A list of model compounds commonly determined in aquatic environments was established to conduct the tests. Solid phase extraction methods, offline and online, were developed in a multiresidue analysis aim at traces level. Chromatographic methods, gaseous and liquid, coupled to mass spectrometry were studied to obtain an exhaustive and sensitive analysis. The last part consisted to apply the developed methods for a non-targeted analysis approach.