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.

En biologie clinique, il est crucial de disposer de mesures fiables et comparables dans le temps et entre les laboratoires, afin de permettre un dépistage et un suivi appropriés des patients. Pour cela, il est indispensable d’établir leur traçabilité métrologique aux unités du Système international d’unités (SI) notamment par des méthodes de mesure primaire ou des matériaux de référence certifiés (MRC) d’ordre supérieur.

Ces travaux de thèse ont consisté à développer et valider des méthodes de référence pour le cholestérol total, les triglycérides, le HDL-cholestérol et le LDL-cholestérol. Leur valeur ajoutée par rapport à une valeur consensuelle a été démontrée lors d’évaluations externes de la qualité. Elles ont également permis de certifier un MRC qui pourra être utilisé pour le contrôle qualité et/ou l’étalonnage des méthodes de routine. La commutabilité de ce MRC a été démontrée pour la plupart des méthodes de routine et les différents biomarqueurs, ce qui a permis de l’utiliser pour évaluer la justesse de ces méthodes. Il est apparu que les méthodes de routine avaient généralement tendance à sous-estimer la concentration en triglycérides (en particulier aux valeurs basses) et à surestimer nettement la concentration de cholestérol total et de LDL-cholestérol (en particulier aux concentrations proches du seuil de décision clinique), ce qui se traduit par une augmentation du nombre de faux-positifs (patients traités à tort). Une approche de correction matricielle a également été proposée afin de permettre l’utilisation de matériaux non commutables pour évaluer la justesse. In fine ces travaux ont démontré l’importance de disposer de méthodes de référence ainsi que de MRC commutables.

Consultez l'intégralité de la thèse

http://www.theses.fr/2013DIJOS057/document

Le LNE développe une plate forme de CARactérisation MEtrologique des Nanomatériaux (CARMEN) afin de proposer une offre complète de mesure des principaux paramètres caractérisant un nanoobjet (taille, forme, polydispersité, composition chimique, état d’agrégation/ agglomération, charge en surface, surface spécifique, etc.). D’autres propriétés physiques telles que des mesures électriques locales pourront être effectuées sur des nanodispositifs. L’objectif de cette plateforme consiste à établir les différentes chaînes de traçabilité, à définir des protocoles de mesure et des méthodes d’échantillonnage afin d’être capable d’associer à chaque mesure une incertitude qui permettra d’offrir aux utilisateurs de la plateforme un niveau de confiance optimum. L’instrumentation est installée en salle blanche et en environnement contrôlé (température, humidité, vibration, etc.). Avec cette plateforme, le LNE sera en capacité d’aider les industriels et les laboratoires à répondre à la demande gouvernementale de déclaration des substances à l’état nanoparticulaire conformément au décret n° 2012-232 du 17 février 2012 (JORF n° 0043 du 19 février 2012). La plateforme permettra en outre de soutenir les équipes impliquées dans l’évaluation des risques liés aux nanomatériaux.

Depuis plusieurs années, des particules nanostructurées destinées à des usages industriels sont manufacturées. Afin d’évaluer l’exposition professionnelle aux nanoparticules, il est important de disposer de méthodes de mesure fiables et normalisées. Pour répondre à ce besoin, il est nécessaire de travailler en amont pour évaluer les méthodes de référence capables de caractériser la concentration et la granulométrie des nanoparticules en suspension dans l’air. L’objectif général de ce projet, dit pré-normatif, est de proposer des méthodes de caractérisation intégrant toute la chaîne de mesure (prélèvement, analyse, traitement des données, etc.) à la fois traçables, faciles à mettre en oeuvre et dont les incertitudes de mesure auront été estimées. La présente étude, première étape de ce projet, s’intéresse à la génération et à la caractérisation d’un aérosol nanométrique de SiO₂ obtenu à partir de suspensions liquides manufacturées. Les travaux présentés ont consisté à étudier la stabilité et la répétabilité des aérosols de nanoparticules générés par atomisation en mesurant leurs distributions granulométriques en nombre à l’aide d’un analyseur de mobilité électrique (Scanning Mobility Particle Sizer, SMPS).

Les mesures du pH de l’eau de mer sont fortement impactées par un manque de compatibilité et comparabilité spatio-temporelle. Dans cet article, il est proposé dans un premier temps une analyse de l’état de l’art actuel des mesures du pH en milieu marin. L’accent est mis sur les problèmes d’ordre théoriques, liés à la définition du coefficient d’activité, et pratiques, liés principalement à la complexité de lamatrice. Pour surmonter ces difficultés, une série d’actions sont présentées. Elles s’inscrivent dans un projet de recherche européen financé dans le cadre de l’EMRP et intitulé «Métrologie pour la salinité et l’acidification des océans ». Quelques résultats préliminaires obtenus dans une solution saline de NaCl sont présentés afin de montrer l’influence de la matrice sur les fonctions d’acidité obtenues expérimentalement.

Ce travail présente le développement d’une méthode de référence pour le dosage du fer dans du sérum par ICP-MS. Afin d’assurer la traçabilité métrologique des résultats, la dilution isotopique associée à l’ICP-MS (DI-ICP-MS) a été mise en place. De plus, cette méthode a l’intérêt d’être une méthode primaire. La validation de la méthode a été réalisée par l’utilisation d’un matériau de référence certifié (SRM 1598a) et la participation à une comparaison internationale entre laboratoires nationaux de métrologie (BIPM-CCQM K107). La méthode validée est maintenant utilisable par les laboratoires d’analyse biomédicale pour évaluer leurs capacités de mesure ou par ceux qui mènent des actions d’assurance qualité ou de contrôle qualité. En effet, cette méthode DI-ICP-MS peut être utilisée pour certifier des matériaux de référence ou pour attribuer des valeurs de référence aux échantillons utilisés dans le cadre d’essais d’aptitude. La faisabilité a été testée sur deux échantillons inconnus, le BCR^®-637 de l’IRMM et l’échantillon B17 de l’ANSM (matériau distribué au cours d’un programme du contrôle national de qualité des analyses de biologie médicale).

Afin de garantir la qualité des eaux en Europe, la Commission Européenne a demandé aux États Membres, de leur fournir des résultats de mesure comparables et traçables pour l’analyse des polluants critiques. Devant ces enjeux considérables pour la protection de l’environnement, l’apport de la métrologie est nécessaire pour améliorer la fiabilité des analyses et permettre la comparabilité des résultats. C’est pourquoi, le projet de recherche européen Euramet/EMRP/ENV08 « Traçabilité des mesures pour la surveillance des polluants critiques de la DCE, Directive Cadre européenne sur l’Eau (2000/60/CE) », financé par l’EMRP, avait pour objectif de fournir des éléments pour la mise en place d’une base métrologique. Des méthodes de référence primaires permettant d’analyser des substances dangereuses prioritaires y sont développées pour répondre aux exigences de la DCE en termes de niveaux de performance (limites de quantification et incertitudes). Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), substances dangereuses prioritaires « orphelines » de méthodes DCE compatibles, font partie des polluants ciblés par le projet. Le développement et la validation de la méthode d’analyse des HAP dans l’eau totale ont été réalisés. La méthode qui satisfait au mieux les exigences de la DCE en termes de concentrations et d’incertitudes accessibles est l’extraction en phase solide (SPE) sur un support disque suivie d’une analyse par dilution isotopique associée à la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectroscopie de masse (DI-CG/SM).