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pesticide
- 1. UNIVERSITE CHOUAIB DOUKKALI FACULTE DES SCINCES EL JADIDA DEPARTEMENT DE CHIMIE Master spécialisé : Chimie Analytique et démarche qualité Année Universitaire : 2018/2019 présenté par: BOURANE Hicham HARIMECH Zakaria BOUYOUSFI Bilal SADIR Mohamed AZENDOUR Mostapha DRAIGUI otmane Analyse des pesticides par HPLC et validation de la méthode Encadré par : Pr .BAKASSE Mina
- 2. Definition de pesticide un pesticide est une substance utilisée pour neutraliser ou détruire un ravageur, un vecteur de maladie humaine ou animale, une espèce végétale ou animale nocive ou gênante au cours de la production ou de l'entreposage de produits agricoles.
- 3. Classe de pesticides. produits phytosanitair es qui détruisent les champignons parasites pouvant nuire aux cultures ou limite leur développeme nt produits phytosanitair es qui détruisent les végétaux indésirables dans les cultures produits phytosanitair es qui détruisent ou préviennent la présence d’insectes pouvant nuire aux cultures Fongicides Herbicides Insecticides
- 4. Utilisation des pesticides Le domaine d’application des pesticides est très large. Majoritairement utilisés par les agriculteurs (90 % des tonnages vendus), les pesticides sont aussi employés par les collectivités ou les entreprises publiques (pour l’entretien des espaces verts, le désherbage des infrastructures, des voiries et des voies ferrées), par les industries (textile, bois) et par les particuliers (jardins amateurs, usages
- 5. Impact des pesticides La grande part de la substance active apportée qui n’atteint pas sa cible sera alors susceptible, d’être transférée vers les eaux au terme d’un certain nombre de processus: la volatilisation dans l’atmosphère, la rétention et l’adsorption dans le sol, le ruissellement à la surface et le lessivage dans la profondeur du sol Les pesticides peuvent être absorbés par inhalation, par ingestion via l’alimentation et par contact cutané. Les effets liés à une intoxication aigue se produisent généralement tout de suite ou peu de temps après une exposition significative à des pesticides sur l’environnement sur la santé
- 6. MÉTHODE D’ANALYSE MULTIRESIDUS DE PESTICIDES PAR HPLC
- 8. Optimisation de la détection L’influence de la nature de la phase mobile utilisée a été étudiée par tests de différentes compositions de celle -ci. En chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse, un modificateur est très souvent ajouté à l’éluant à la fois pour amplifier la réponse observée mais aussi pour améliorer la séparation. Deux acides, l’acide formique (HCOOH) et l’acide acétique (CH3COOH), sont particulièrement recommandés. Ils peuvent effectivement permettre un gain de 80 à 100 % de la réponse observée à une teneur de 0,1 % . Les différentes phases mobiles composées d’eau (H2O), d’acétonitrile (MeCN) et de méthanol (MeOH) testées sont les suivantes :
- 9. mélange 1 : MeCN/ H2O + CH3COOH (0,1 %), mélange 2 : MeCN/ H2O + HCOOH (0,1 %), mélange 3 : MeOH/ H2O + CH3COOH (0,1 %), mélange 4 : MeOH/ H2O + HCOOH (0,1 %).
- 10. De même que pour l’influence de la nature de la phase mobile, différents comportements ont été observés. Pour le fluroxypyr, quelque soit sa concentration en solution, l’ajout d’acide acétique entre 0 et 0,01 % dans la phase mobile entraîne une amplification du signal. Par contre, le passage à un pourcentage plus fort de 0,05 entraîne une très nette diminution de l’intensité du signal.
- 11. En revanche, pour d’autres, comme la bentazone, l’intensité du signal observé est très peu modifiée par le pourcentage d’acide. Compte tenu des résultats observés pour l’ensemble des composés recherchés, un compromis a dû être réalisé pour le choix du pourcentage d’acide acétique qui a été fixé à 0,005%.
- 12. Il est bien connu qu’en chromatographie en phase liquide, la composition du solvant de dilution de l’échantillon injecté a une influence sur l’allure du pic chromatographique. Influence de la composition de l’échantillon injecté sur l’allure et l’intensité des pics chromatographiques
- 13. D’autre part, une variation de la hauteur des pics et donc de l’intensité des signaux a été mise en évidence.
- 14. Validation de certaines caractéristiques de la méthode développée pour l’analyse de résidus de pesticides par DI/HPLC/MS Validation de certaines caractéristiques de la méthode développée pour l’analyse de résidus de pesticides par DI/HPLC/MS L’évaluation de la méthode à travers la vérification de certaines de ses caractéristiques : limites de détection, limites de quantification, adéquation du modèle d’étalonnage a été effectuée.
- 15. Limites de détection définition : La limite de détection (LOD) est définie comme la plus petite quantité d’analyte pouvant être détectée dans un échantillon. La LOD de la méthode DI/HPLC/MS² a été estimée suivant différentes approches. a : injection de la solution la plus faible de la gamme d’étalonnage: recherche de la concentration pour la quel Hsignale/Hbruit défirent de 3. b : l utilisation de la droit d étalonnage (y=bx+ b0) pour des concentrations inférieures au domaine de travail, détermination de yLOD = b0 + 3u(b0) si b0 est non significatif (yLOD est la LOD en signal et non en concentration), c : injections d’une solution faiblement concentrée, calcul de l’écart type (s) observé sur les réponses (n=5), yLOD = 3*s. Résultat : Les limites de détection obtenues par les trois approches varient
- 16. Limites de quantification définition : La limite de quantification (LOQ) est définie comme étant la plus petite quantité d’analyte pouvant être détectée et quantifiée dans un échantillon . La LOQ de la méthode DI/HPLC/MS² a été estimée suivant différentes approches : a : injection de la solution la plus faible de la gamme d’étalonnage : recherche de la concentration pour laquelle Hsignal/hbruit # 10, b : estimation de la LOQ comme étant trois fois la limite de détection LOQ = 3*LOD (utilisation de l’approche a pour déterminer la LOD), c : concentration pour laquelle l’écart type de répétabilité est inférieur à 20% et l’erreur relative de justesse inférieure à 20%, d : concentration pour laquelle la somme de l’écart type de répétabilité et l’erreur relative de justesse est inférieure à 30%. Résultat : Les LQ obtenues par les différentes approches varient de 1,5 à 30 pg/µl selon les composés.
- 17. Etude de l’adéquation du modèle d’étalonnage L’adéquation du modèle d’étalonnage est vérifiée en passant plusieurs niveaux de concentration et en répétant les mesures. Dans cette étude, au minimum 5 niveaux de concentration sont réalisés pour chaque analyte. Différentes solutions de concentrations allant de 2 à 225 pg/µl selon les sensibilités des différents composés ont donc été préparées. La méthodologies général est la suivante: estimation de la fonction d’étalonnage intensité = f (concentrations), test du caractère significatif du modèle : globalement, le modèle explique-t-il les données ? (test sur les carrés moyens expliqués– étape 1 du test statistique de linéarité), test du caractère non significatif des écarts au modéle
- 18. Exemple : l’isoxaben tracé de la fonction d’étalonnage :
- 19. utilisation de cette fonction d’étalonnage pour retrouver les concentrations théoriquement introduites : x = (y-b0)/b1
- 21. Le test de linéarité va permettre de vérifier que le modèle choisi est bien une droite valable sur tout le domaine de travail. La mise en œuvre du test aboutit au calcul : Fobs expliqués = (Carrés moyens expliqués/Carrés moyens résiduels), Fobs non linéarité=(Carrés moyens non linéarité/Carrés moyens résiduels). Ces deux valeurs sont ensuite comparées aux valeurs trouvées dans la table de Fisher à deux niveaux de confiance (95 et 99%). Si la valeur de Fobs expliqués est supérieure à la valeur F lue dans la table de Fisher à 95 ou 99%, alors le modèle est acceptable, il explique les données
- 22. Cette étude d’adéquation du modèle a été effectuée pour tous les composés. Pour certaines molécules, le modèle linéaire ne convenait pas, un modèle de degré 2 a donc été testé. Une méthodologie a du être mise en place quant à la prise de décision concernant l’adéquation du modèle d’étalonnage. Celle-ci est illustrée par le logigramme présenté sur se schéma:
- 23. Conclusion La chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem apparaît comme une technique analytique de choix pour l’analyse de résidus de pesticides. Une opération fastidieuse d’optimisation des différents paramètres est nécessaire et implique de nombreux compromis. La méthode développée est performante compte tenu des limites de quantification et détection pouvant être atteintes.