VALIDATION DE LA TECHNIQUE DE DOSAGE PAR “ CALIBRATION UNIVERSELLE “ PAR CHROMATOGRAPHIE EN PHASE GAZEUSE – DÉTECTION PAR EMISSION ATOMIQUE (GC-AED)

Walid A. EL BAST

L'objectif principal de ce travail est de démontrer la validité de la technique de dosage par calibration universelle (une seule courbe d'étalonnage pour doser plusieurs composés) en utilisant le couplage Chromatographie en Phase Gazeuse ‑ Détection par Emission Atomique (GC‑AED). Il a fallu démontrer que la réponse de l'AED, en détection du carbone, de l'hydrogène, du chlore, du phosphore, du soufre etc, est indépendante de la structure moléculaire des composés analysés.

Pour atteindre cet objectif, la stratégie d'approche a été la suivante :

 - Vérifier la linéarité de la réponse de l'AED vis à vis du carbone, de L'hydrogène, du chlore, du phosphore on du soufre dans différentes familles de composés.

- Démontrer que les coefficients de réponses élémentaires (qui sont représentés par les équations des droites d'étalonnage) sont les mêmes quelque soit la structure moléculaire des composés analysés

- Comparer les rapports interéléments dans le but d'estimer des formules chimiques partielles.

Pour ce faire, huit séries différentes de composés ont été étudié : une série d'alcanes linéaires, une série d'alcools linéaires, une, série d'hydrocarbures polyaromatiques, une série de pesticides organochlorés, une série de phénols polysubstitués, une série de pesticides organophosphorés, une série de composés soufrés et une série de composés ayant 12 atomes de carbone mais appartenant à des farnilles chimiques différentes.

 L'étude de ces composés  a permis de dégager les conclusions suivantes :

Pour la détection du carbone, du chlore, du soufre et du phosphore, la linéarité de la réponse de l'AED a été vérifiée pour des concentrations comprises entre 0,1 et 50 ng/μl d'élément. Pour la détection de l'hydrogène, la pente des droites d'étalonnage change pour des concentrations en hydrogène inférieures à 0, 1 ng/μl.

Les coefficients de réponses élémentaires sont égaux pour:

- Les composés appartenant à la même famille chimique à l'exception de quelques pesticides (HCH, Endrine, 4,4'‑DDT, Dichlorvos, Fenchlorphos et Guthion).

- Les hydrocarbures saturés u insaturés, linéaires on ramifiés monocycliques ou bicycliques.

- Les alcools cétones et aldéhydes, saturés ou insaturés, linéaires ou ramifiés, monocycliques on bicycliques.

Ainsi, le dosage d'un de ces composés par la droite d'étalonnage obtenue pour un autre composé de la même série donne des concentrations comprises entre ±10% d'erreur par rapport aux valeurs cibles.

 Les coefficients de réponses élémentaires des hydrocarbures polyaromatiques sont inférieurs à ceux des alcanes linéaires. Pour cette raison, le dosage d'un hydrocarbure polyaromatique par la droite d'étalonnage d'un alcane linéaire (on inversement) donne des concentrations de 30, 40 voire 50% d'écart en comparaison aux valeurs cibles.

  Les rapports interéléments (C/H, C/S, C/P) calculés à partir d'un seul composé de référence sont  inférieurs à ± 10% d'erreur par rapport aux valeurs théoriques.   

  Pour les composés chlorés, le calcul des rapports interéléments (C/Cl) à partir d'un seul composé de référence peut donner des valeurs supérieures de 30, 50 voire 100% d'erreur par rapport  aux valeurs théoriques. En effet, l'écart entre C/CI calculé et C/CI théorique augmente lorsque le nombre d'atomes de chlore dans la molécule augmente.

Afin de confirmer la validité de la technique de dosage par calibration universelle en GC‑AED, il  a paru intéressant de comparer des résultats obtenus par cette technique à ceux obtenus par la technique classique (une courbe d'étalonnage par composé) en GC‑MS ou GC‑ECD.

Pour le dosage de la Caféine marquée par le ¹⁵N et de ces métabolites dans les urines ou le dosage du Propofol et de ces métabolites dans les microsomes, les résultats obtenus par la technique de dosage par calibration universelle en GC‑AED sont comparables à ceux obtenus par la technique classique en GG‑MS.

 Pour le dosage des pesticides dans deux extraits d'eau, les résultats obtenus par la technique de dosage par calibration universelle en GC‑AED sont comparables à ceux obtenus par la technique classique en GC             L'étude a conclu ainsi à la validité de la technique de dosage par calibration Universelle en GC‑AED. Cependant, quelques précautions sont à prendre dans le choix du composé de référence qui doit avoir une structure moléculaire aussi proche que possible de celles des composés analysés.

Bien que cette technique ne puisse être utilisée sans critiques pour le calcul des rapports interéléments et l'estimation des formules moléculaires partielles, la complémentarité des deux couplages : GC‑MS et GC‑AED, garantit la qualité des résultats.