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La qualité de l’air constitue l’une des préoccupations majeures de notre société. Parmi les nombreux composés susceptibles de jouer un rôle sur la santé, les composés organiques volatils (COV) font partie des polluants les plus suivis et réglementés. En France, la surveillance des COV dans l’air ambiant peut être réalisée par prélèvement d’air ambiant sur cartouches de charbon actif sur une période donnée (7 ou 14 jours) par les associations agréées de surveillance de la qualité de l’air (AASQA). Cette méthode est constituée de deux parties : d’une part, le prélèvement d’air par des échantillonneurs réalisé par les AASQA et d’autre part, l’analyse de ces prélèvements par des laboratoires d’analyse pouvant être les AASQA elles-mêmes. Pour pouvoir garantir la fiabilité de leurs résultats de mesure, ces laboratoires d’analyse doivent s’assurer de la traçabilité de leurs analyses et valider leurs protocoles analytiques : ceci peut être réalisé en utilisant des matériaux de référence certifiés (MRC). Or, actuellement, il n’existe pas, en France, de matériaux de référence disponibles pour la mesure des COV dans l’air ambiant par prélèvement sur cartouche de charbon actif. C’est pourquoi le LNE a proposé de développer un système de chargement de cartouches en benzène à partir d’un matériau de référence gazeux, afin de pouvoir disposer de cartouches de référence qui pourront être ensuite utilisées notamment pour l’étalonnage des systèmes analytiques et pour l’évaluation des performances des laboratoires à l’analyse des prélèvements de benzène. Après cette phase de développement, le LNE a organisé une comparaison interlaboratoire basée sur la mise en oeuvre de ces cartouches de référence, avec des laboratoires experts : il n’apparaît pas de différence significative entre les masses déposées et les masses analysées par les laboratoires. La comparaison permet donc de valider la méthode de chargement développée au LNE.

Le LNE a développé une technique de mesure des propriétés radiatives infrarouges de liquides volatils. Un réflectomètre est utilisé pour la mesure du facteur de réflexion directionnelle hémisphérique spectrale (0,8 µm à 14 µm) et un spectromètre à transformée de Fourier est utilisé pour la mesure de la transmission spectrale régulière (1 µm à 25 µm). Pour les liquides volatils, une cellule étanche avec deux hublots a été construite. Des modèles ont été établis pour calculer l’indice de réfraction complexe du liquide à partir des résultats de mesure de la réflexion et de la transmission spectrale sur la cellule remplie de liquide. Les résultats ont été validés pour l’eau par comparaison à des valeurs trouvées dans la documentation scientifique.

Le dosage de la créatinine représentait le cinquième examen de biologie médicale le plus fréquent en France en 2008. Cette analyse permet d’effectuer le diagnostic et le suivi de la maladie rénale chronique, une pathologie grave qui touche environ trois millions de personnes en France. Afin de prévenir l’évolution de l’insuffisance rénale chronique vers le stade terminal de la maladie, il est indispensable de disposer de mesures fiables pour pouvoir établir un diagnostic le plus précoce possible, assurer le suivi et adapter le traitement des patients. Devant ces enjeux considérables de santé publique, l’apport de la métrologie est nécessaire pour améliorer la fiabilité des analyses et permettre la comparabilité des résultats. Les méthodes de référence permettent d’une part d’assigner des valeurs de référence aux matériaux d’étalonnage, une étape indispensable pour établir la traçabilité métrologique des résultats et raccorder ceux-ci au Système international d’unités (SI). D’autre part, les méthodes de référence sont essentielles pour assigner des valeurs de référence aux échantillons de contrôle de la qualité. Elles fournissent ainsi des outils indispensables pour évaluer la justesse des méthodes de routine et celles utilisées par les fabricants de produits de diagnostic in vitro pour qualifier les solutions d’étalonnage.

Les pesticides sont aujourd'hui reconnus comme ayant des effets néfastes sur la santé humaine. Les limites maximales de résidus (LMR) de pesticides autorisées dans l’eau et les aliments sont de plus en plus faibles. Ainsi, des techniques analytiques très performantes sont indispensables pour leur identification et leur quantification.

Cette thèse a pour objectif de développer une méthode d’analyse multirésidus de pesticides dans les matrices céréalières par chromatographie en phase liquide (CPL) couplée à la spectrométrie de masse en tandem (SM²) après une étape d’extraction en solvant chaud pressurisé. Une première méthode d’analyse de phénylurées et de triazines dans les eaux souterraines par dilution isotopique (DI) associée à la CPL/SM² après une étape d’extraction sur phase solide a été développée. Celle-ci a été validée par la participation à un essai inter-laboratoires. Une méthode d’extraction de pesticides dans le blé associée à une analyse par CPL/SM² a ensuite été développée pour trente-huit pesticides représentatifs de vingt-six familles chimiques et quatorze de leurs molécules marquées.

La chromatographie à polarité de phase inversée a été mise en œuvre. Les conditions de séparation et de détection ont été optimisées. Un protocole analytique global comprenant une étape d’extraction à l’acétonitrile à chaud (100 °C) sous pression (10⁷ Pa ou 100 bar) suivie d’une étape de purification de l’extrait obtenu sur un adsorbant de nature polymérique a été mise en oeuvre.

Par cette approche, il a été possible d’analyser l’ensemble des molécules ciblées avec un taux de récupération moyen de l’ordre de 85 % (CV = 4 %, n = 3). Si ces résultats sont très satisfaisants, ils ont, par ailleurs, souligné que l’application de la dilution isotopique est complexe. Malgré, quelques améliorations à apporter notamment concernant différents essais sur matrices vieillies ou contaminées, le potentiel de la méthode développée a été démontré.

Les éléments pouvant se rencontrer sous différentes formes chimiques, la pleine évaluation de leur impact passe par la quantification de leurs diverses espèces, en d’autres termes, par la réalisation de leur analyse de spéciation. Au niveau de la législation, cette notion commence à être prise en compte ce qui entraîne des besoins dans la qualité de ces analyses. En association avec l’Université de Pau et des Pays de l’Adour, le LNE a donc développé des méthodes qui assurent le raccordement des mesures au SI, c’est-à-dire leur traçabilité métrologique.

Ce mémoire de thèse présente la mise en place d’un protocole métrologique pour la réalisation d’une analyse de spéciation de deux éléments importants dans le domaine de l’environnement et dans le domaine agroalimentaire. Le premier concerne le sélénium avec l’analyse de la sélénométhionine dans des échantillons représentatifs de l’apport en sélénium, comme les compléments alimentaires ; et le deuxième concerne le mercure avec la détermination du méthylmercure dans des produits de la mer, caractéristiques de l’exposition au mercure.

La traçabilité des analyses est assurée par l’utilisation de la double dilution isotopique comme méthode de dosage, et par l’évaluation des incertitudes de mesure.

Consultez l'intégralité de la thèse

https://www.lne.fr/publications/theses/these-sannac-speciation-mercure-selenium.pdf

Actuellement, on constate que les résultats des analyses de biologie médicale ne sont pas toujours traçables à des références reconnues internationalement  et que les incertitudes de mesure ne sont pas évaluées. Cette situation conduit à un manque de confiance dans les résultats et limite les moyens de comparaison entre les études cliniques, faute de références communes.

L’objectif de la thèse a consisté à développer, optimiser et valider une méthode de référence pour le dosage du glucose,  principal biomarqueur utilisé pour le dépistage du diabète. La méthode a ensuite été utilisée pour assigner des valeurs de référence à différents échantillons de contrôle de la qualité : ceux du contrôle national de la qualité – obligatoire - de l’AFSSAPS (Agence française de sécurité sanitaire des produits de santé) et ceux utilisés dans le cadre d’essais d’aptitude volontaires organisés par le CTCB (Centre Toulousain pour le Contrôle de qualité en Biologie clinique). Les résultats ont permis d’évaluer la justesse des méthodes de routine et montrent que celles-ci fournissent des résultats très satisfaisants.

Ces travaux ont été réalisés en collaboration avec le CHU de Reims, permettant pour la première fois en France de faire travailler ensemble, sur un sujet d’interface, un laboratoire d’analyses médicales hospitalo-universitaire avec le LNE.

Cette étude permettra de disposer de méthodes de référence internationalement validées pour garantir la traçabilité métrologique des résultats, et ainsi de répondre aux nouvelles contraintes réglementaires pour les laboratoires d’analyses (L’accréditation selon la norme ISO 15189 sera obligatoire en 2016).

Consultez l'intégralité de la thèse

http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00001114.pdf

Les composés organiques volatils (COV) font partie des polluants ubiquitaires de notre environnement. Ils sont notamment présents dans les atmosphères intérieures à des concentrations souvent supérieures à celles rencontrées dans l’air ambiant. Ces composés sont par ailleurs reconnus comme ayant des effets néfastes sur la santé. De nombreuses études nationales et internationales ont ainsi vu le jour afin d’en assurer le suivi dans les espaces clos. La majorité de ces études font appel à des méthodes analytiques communes consistant en un prélèvement sur cartouches adsorbantes, suivi d’une analyse par thermodésorption et chromatographie en phase gazeuse. Afin de pouvoir assurer la traçabilité et la comparabilité des analyses, il est indispensable de disposer de références communes : c’est le rôle des matériaux de référence certifiés (MRC) à matrice. Or, peu de MRC, totalement traçables aux unités du Système international d’unités (SI), contenant des COV à des concentrations rencontrées en air intérieur sont disponibles.

Les travaux de cette thèse ont consisté à développer une méthode de production pour ce type de MRC. Après avoir développé, optimisé puis validé la méthode analytique basée sur de la thermodésorption associée à la chromatographie en phase gazeuse couplée à un détecteur à ionisation de flamme (ATD/GC-FID), deux méthodes de chargement de cartouches adsorbantes ont été développées. Tout d’abord une technique par vaporisation d’une solution étalon a permis le chargement de 500 ng ± 5 % de benzène. Ensuite, une méthode par pompage d’un mélange gazeux étalon a permis la production d’un MRC de benzène contenant 500 ng ± 2 %. Des études de stabilité, d’homogénéité ainsi qu’un essai inter-laboratoires ont permis de valider le MRC de benzène produit. Ces travaux de thèse ont finalement permis de développer et de valider deux procédés différents de production de matériaux de référence pour les BTEX (benzène, toluène, éthylbenzène et xylène) qui pourront être appliqués dans le futur pour la production de matériaux de référence contenant un plus grand nombre de COV rencontrés dans les habitats.