La préparation des matrices biologiques pour l’analyse des métaux

Abstract

Introduction : Depuis les annees 1980, l’evolution des technologies dans nos laboratoires avec notamment l’arrivee de l’ICP-MS a permis une nette avancee dans le domaine de l’analyse des metaux et des metalloides. Ainsi, le dosage de ces elements est devenu plus courant dans des matrices comme les cheveux ou les ongles a cote de celles depuis longtemps utilisees comme le sang ou les urines. Cependant a des niveaux de concentrations de plus en plus bas, l’influence d’eventuelles contaminations peut devenir un obstacle majeur et il conviendra a l’analyste d’etre particulierement exigeant sur les conditions de prelevement, sur la conservation et sur le pretraitement des echantillons avant meme d’envisager l’analyse. Les differents types de matrice : Les prelevements sanguins et urinaires sont majoritairement utilises pour le dosage des metaux. Pour le sang, on privilegiera les tubes en plastique ou ceux dits « specifiques au dosage des metaux » avec l’utilisation d’un anticoagulant dans la majorite des cas. Dans les urines, on utilisera classiquement des flacons en polypropylene dans lesquels l’ajout d’acide nitrique permet d’assurer une conservation suffisante quelques semaines a +4 °C. Les cheveux et les ongles presentent des avantages indiscutables en termes de recueil et de conservation en plus de leur interet retrospectif.Cependant, ces interets potentiels sont encore genes de nos jours par les difficultes analytiques que posent ces matrices pour l’analyse des metaux. Apres une etape essentielle de decontamination, une etape de mineralisation en milieu acide sera necessaire. Les differents modes de preparation : A cote de la simple dilution facilement utilisee pour les matrices liquides, la mineralisation s’impose dans la majorite des cas pour les matrices solides. Cette etape de digestion essentielle limite les interferences liees aux matieres organiques. Elle peut etre realisee par voie seche ou par voie humide. Cette derniere, en utilisant un milieu acide, permet de limiter les pertes de certains metaux par volatilisation. On retrouve classiquement dans la litterature, la digestion par des acides seuls ou en melange (HNO3 , H2 SO4 , HClO4 ) en presence ou non d’un agent oxydant comme l’eau oxygenee. La mineralisation assistee par micro-ondes est actuellement largement decrite en utilisant des reacteurs fermes en teflon. Une methode alternative utilisant une solution alcaline d’hydroxyde de tetramethylammonium est egalement decrite. La preparation d’echantillons en SAA : En plus de la simple dilution ou de la mineralisation par voie humide souvent decrite, on preconise l’utilisation de modificateurs chimiques en SAA-ET permettant de stabiliser la temperature dans le four et de diminuer les interferences de la matrice, meme en presence d’un effet Zeeman. La preparation d’echantillons en ICP-MS : Une dilution (1/5e a 1/20e ) est necessaire permettant de diminuer entre autres l’apport en sels. Un alcool aliphatique type butanol est ajoute dans cette dilution (1 a 2 %) permettant d’exalter le signal en augmentant le taux d’ionisation. Un tensioactif (type triton-X100) est ajoute favorisant la nebulisation. En ICP, on privilegiera l’etalonnage interne. Conclusion : Il est primordial d’etre particulierement vigilant a la preparation des echantillons pour l’analyse de metaux en tenant compte de la matrice utilisee, de la methode d’analyse choisie et du type de metal a doser. L’ICP-MS a certainement revolutionne nos laboratoires dans l’analyse des metaux; cependant il reste encore des ameliorations a apporter dans la preparation des matrices biologiques pour l’analyse des metaux, notamment dans les applications sur les matrices alternatives.