Extraction de la phase dissoute

7.2.1 Protocole utilisé en routine

Le développement analytique lié à l’extraction de la phase dissoute a été mené dans le cadre de la thèse de Solène Gilbert (2011).

Les aliquotes des échantillons liquides ont été extraites par Solid Phase Extraction (SPE) sur des cartouches OASIS HLB® (Waters) de 200 mg et 6 mL, à l’aide d’un appareil automatique Autotrace SPE (Caliper Life Science).

Figure II-9 : Autotrace SPE

Dans un premier temps, les cartouches OASIS HLB® (200 mg/6 mL) sont

conditionnées avec 10 mL de méthanol (MeOH) et 10 mL d’eau ultrapure (Elga). Après conditionnement, les aliquotes de 250 mL (100 mL pour les SUTP) sont passées à travers la cartouche à une vitesse de 5 mL.min-1. Les alkylphénols et le BPA sont retenus sur la phase solide des cartouches OASIS HLB® (mélange de copolymères) par interaction hydrophobe. Les cartouches sont ensuite rincées avec 2 mL d’eau ultrapure puis séchées sous flux d’azote durant 30 minutes. Une fois sèches, les cartouches sont éluées avec 12 mL d’un mélange de méthanol (MeOH) / dichlorométhane (DCM) / acétate d’éthyle (Etace) (40/40/20 ; v/v/v).

7.2.2 Validation de l’extraction dissoute

Gilbert (2011) a réalisé la validation de la méthode analytique (rendement des étalons internes, rendements de dopages).

Dans le cadre de ce travail, les rendements d’extraction des alkylphénols et du BPA dans la phase dissoute des eaux de surface ont été déterminés. Ces derniers sont calculés par comparaison entre trois réplicats d’eau de surface dopés avec 100 µ L d’une solution d’étalons de référence, et trois réplicats d’eau de surface non dopés. Les rendements ainsi déterminés sont regroupés dans le Tableau II-14

Tableau II-14 : Rendements d’extraction de la phase dissoute des eaux de surface

Composés C° étalons de référence (mg.L-1) Rendements (%) n = 3 moyenne ± ET BPA 0,50 107 ± 22 4-NP 0,54 78 ± 17 NP1EO 0,87 75 ± 5 NP2EO 0,32 72 ± 14 NP1EC 0,40 106 ± 8 4-t-OP 0,54 87 ± 20 OP1EO 0,40 90 ± 12 OP2EO 0,40 75 ± 13

Le BPA, le NP1EC, l’OP1EO et le 4-t-OP ont des rendements d’extraction proches de

100 %, tandis que les autres composés ont des rendements d’extraction plus faibles mais satisfaisants (supérieurs à 72 %).

En plus des tests de validation, la solution d’étalons d’extraction deutérés injectée avant extraction a permis de tracer le bon déroulement des extractions par SPE pour chaque échantillon. Ainsi le BPA-d6 trace l’extraction du BPA, le NP1EO-d2 trace les extractions des

NP1EO, NP2EO, OP1EO, OP2EO et NP1EC, enfin le 4-t-OP-d17 trace les extractions du 4-NP

et 4-t-OP. Quelle que soit la matrice étudiée, les rendements de récupération des étalons d’extraction deutérés n’ont jamais été inférieurs à 70 %, et sont proches des rendements obtenus lors des étapes de validation, validant ainsi le protocole pour tous les échantillons étudiés.

De manière générale, les tests réalisés dénotent de bons rendements lors de l’extraction de la phase dissoute (composés d’intérêt et étalons d’extraction deutérés) et peu d’effets matrices ont été constatés sur les étalons internes d’injection lors des analyses.

La validation a été poursuivie en réalisant un test interlaboratoire pour le 4-NP et BPA. Ce test interlaboratoire a été organisé par ielab et PT-WFD (Proficiency Testing for the Water Framework Directive). Pour ce test, des eaux de rivière reconstituées ont été dopées avec une solution contenant du 4-NP et du BPA dans le but de reproduire des concentrations proches de celles retrouvées en milieu naturel.

Au cours de ce test, auquel 50 laboratoires européens participaient, un Z-score a été attribué pour chaque laboratoire et chaque composé. Ce Z-score est déterminé de la façon suivante : p X x

σ

où x est la valeur médiane trouvée au laboratoire pour un triplicat, X est la valeur vraie de concentration dans l’échantillon (issue du dopage) et σp la déviation standard

sur l’évaluation analytique (σp = 0,25 × X selon PT-WFD). Ainsi selon ielab et PT-WFD, les

Z-scores peuvent être classés en trois catégories, si |Z| < 2 alors l’analyse du 4-NP et BPA est considérée comme bonne, si 2 ≤ |Z| ≤ 3 l’analyse est considérée comme douteuse et enfin si

Dans le cas du BPA, le Z-score attribué au laboratoire est de 0,71. Cette valeur, inférieure à 2, prouve que l’analyse du BPA dans la phase dissoute des eaux de surface est bonne, et permet de valider le protocole pour les résultats présentés par la suite. Pour le 4-NP, le Z-score obtenu par le laboratoire est de -0,52. Comme pour le BPA, cette valeur montre que l’analyse du 4-NP dans les eaux de surface est bonne et valide le protocole utilisé pour les résultats de cette étude.

Ce test interlaboratoire se limitait à l’analyse du BPA et du 4-NP dans les eaux de surface, il est impossible de valider de la même façon les résultats des autres composés. Cependant, les très bons Z-scores obtenus pour les deux composés sont encourageants vis-à- vis de l’ensemble des composés analysés.

7.2.3 Blancs et limites de quantification de la méthode

Au total, quatre blancs ont été analysés à partir du protocole d’extraction de la phase dissoute. Pour réaliser les blancs, les cartouches OASIS® HLB sont utilisées exactement comme pour un échantillon à l’exception de l’étape de chargement de l’échantillon. Au niveau de l’analyse UPLC-MS-MS, les blancs ont été analysés dans les mêmes conditions que les échantillons et durant des séquences analytiques différentes. Pour la phase dissoute, les moyennes des résultats des blancs, en quantité de composés injectés, sont rassemblées dans le Tableau II-15

Tableau II-15 : Blancs d’extraction et LOQ de la phase dissoute

Composés Blancs (ng injecté) Blancs v = 250 mL (ng.L-1) Blancs v = 100 mL (ng.L-1) LOQ Echt 250 mL (ng.L-1) LOQ Echt 100 mL (ng.L-1) BPA < 0,027 < 10,8 < 27 10,8 27 4-NP 0,061 24,6 61,5 24,6 61,5 NP1EO 0,025 9,8 24,5 9,8 24,5 NP2EO < 0,010 < 4,0 < 10,0 4,0 10,0 NP1EC 0,004 1,7 4,2 1,7 4,2 4-t-OP 0,011 4,4 11,1 4,4 11,1 OP1EO < 0,030 < 12,0 < 30,0 12,0 30,0 OP2EO < 0,007 < 2,8 < 7,0 2,8 7,0

Le Tableau II-15 révèle qu’aucune trace quantifiable de BPA, NP2EO, OP1EO et

OP2EO n’a été retrouvée dans les blancs analysés. Pour les autres composés, des

contaminations supérieures aux limites de quantification instrumentales ont été mesurées dans les quatre blancs (moyennes comprises entre 0,004 ng injectés pour le NP1EC et 0,061 ng

injectés pour le 4-NP). Les valeurs retrouvées ont été rapportées à l’extraction d’un échantillon de 250 mL (eau de surface, rejet de STEP, retombées atmosphériques totales, eaux des exutoires pluviaux) ou de 100 mL (SUTP) (Tableau II-15). Finalement, la limite de quantification globale de la méthode, pour chaque composé, est déterminée par la valeur maximale entre la LOQ instrumentale ou la valeur des blancs analytiques. Les LOQ pour des échantillons de 250 mL ou de 100 mL sont présentés dans le Tableau II-15. Ces dernières seront appliquées à l’ensemble des échantillons analysés durant ce travail.