Modélisation moléculaire et synthèse de polymères à empreintes moléculaires pour l’extraction sélective sur phase solide d’insecticides organophosphorés à partir d’échantillons naturels : Application à l’huile d’olive

Abstract

L’analyse des insecticides organophosphorés à l’état de traces dans des échantillons complexes tels que les matrices environnementales ou les denrées alimentaires nécessite une étape de purification avant l’analyse afin de limiter la présence d’effets de matrice. L’extraction sur phase solide (SPE) est devenue la méthode de choix pour ce type de traitement de l’échantillon. Divers supports d’extraction sont disponibles mais ils peuvent entraîner des coextractions d’interférents gênant l’analyse. Afin de pallier ce manque de sélectivité, des supports sélectifs fondés sur des mécanismes de reconnaissance moléculaire ont été développés. Les polymères à empreintes moléculaires appelés MIPs (molecularly imprinted polymers) qui possèdent des cavités spécifiques complémentaires d’une molécule empreinte, ont été envisagés comme support d’extraction sélective des insecticides organophosphorés (OPs) les plus couramment utilisés. Dans un premier temps, une modélisation moléculaire en utilisant un logiciel SYBYL 7.0 (Tripos Inc., St Louis, MO, USA) pour sélectionner des monomères fonctionnels présentant une bonne affinité pour les OPs, en particulier le méthidathion, le malathion, le diméthoate et le fenthion, a été réalisée. Les monomères sélectionnés ont été utilisés pour synthétiser les polymères (MIPs) par voie radicalaire. Les MIPs synthétisés sont caractérisés par les isothermes de Langmuir-Freundlich et par l’analyse microscopique (MEB). L’étude de l’effet de plusieurs paramètres sur la rétention des insecticides par les MIPs sous forme de supports SPE a montré que la polarité élevée des solutions de percolation diminue cette rétention : cette étude a donné l’hexane comme solvant de percolation préféré, grâce à sa polarité faible et à sa miscibilité avec l’huile d’olive. Une étape de lavage qui permet de minimiser des interactions non spécifiques a été optimisée pour chaque insecticide. Cette méthode d’extraction a été appliquée à des matrices aqueuses et des rendements d’extraction élevés ont été atteints grâce à une étude de l’influence du pH et de la force ionique. Finalement le protocole optimisé est utilisé pour l’extraction des insecticides à partir d’huile d’olive et des résultats très intéressants ont été obtenus avec des limites de détection inférieures aux limites autorisées. Un système de dosage simple et rapide des métabolites des insecticides utilisés, basé sur la combinaison de l’extraction par des cartouches de MIPs et une détection par biocapteur ampérométrique a été également utilisé.