Synthèse bibliographique sur l’analyse non ciblée d’échantillons environnementaux sédimentaires et biologiques

A l’heure ou l’occurrence des contaminants dans l’environnement est une préoccupation sociétale majeure, il faut s’interroger sur les méthodes analytiques disponibles. Ce rapport se propose donc une note de synthèse bibliographique portant sur l’application de la spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS) pour l’analyse dite non-ciblée des contaminants organiques dans des échantillons environnementaux sédimentaires et biologiques. Une étude bibliométrique montre que la HRMS a connu un premier essor entre les années 1990 et 2010, puis un autre encore plus important au cours de la dernière décennie. Cependant la distribution des publications révèle une application nettement plus étendue de la HRMS sur la matrice eau, et en particulier eau douce, que sur la matrice sédiment ou biote. La littérature scientifique montre que plusieurs techniques (ultrasons, microondes, liquide pressurisé…) sont employées pour la préparation d’échantillons avant l’analyse instrumentale. Cependant, il semble que les protocoles d’extractions proviennent de développements réalisés pour une analyse ciblée puis qu’ils soient directement transposés à l’analyse HRMS sans plus d’optimisation. La littérature scientifique montre également que pour une détection optimale des contaminants organiques dans un échantillon, il serait indispensable de combiner une analyse HRMS avec une séparation chromatographique préalable en phase liquide (LCHRMS) d’une part et en phase gazeuse (GC-HRMS) d’autre part. De plus, pour chaque interface il faudrait également tester différents types d’ionisation. Cependant, bien que ces analyses avec différentes interfaces chromatographiques et différentes techniques d’ionisation soient complémentaires, les études réalisant des analyses HRMS se focalisent généralement sur une seule séparation chromatographique et un seul type d’ionisation. En effet, une seule analyse HRMS génère déjà un très large volume de données dont le traitement doit encore être automatisé en suivant une succession de taches dont la nature et l’ordre varient selon l’objectif de l’étude. Enfin, le développement et la mise en oeuvre de contrôles qualité est également un challenge lors de l’analyse HRMS car il n’y a pas d’étalons analytiques permettant de corriger le signal de composés inconnus et qui ne sont identifiés qu’a posteriori selon diverses approches plus ou moins complexes à mettre en oeuvre. Néanmoins, les premières applications de la LC-HRMS et GC-HRMS pour l’analyse des contaminants organiques dans les sédiments et les échantillons biologiques se sont révélées positives car plusieurs études ont mis en évidence la présence de multiples classes de contaminants aux propriétés diverses ainsi que de nouvelles substances non détectées lors de l’analyse ciblée traditionnelle.