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LES SCIENCES ANALYTIQUES, PROGRES ET VALEUR AJOUTEE POUR L'EXPERT JUDICIAIRE. Conférence Yvon Gervaise
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LES SCIENCES ANALYTIQUES, PROGRES ET VALEUR AJOUTEE POUR L'EXPERT JUDICIAIRE. Conférence Yvon Gervaise

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  • 1. AGO CNECJ à la Maison des Polytechniciens, Paris le 17/06/2014 CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE… LES SCIENCES ANALYTIQUES, PROGRÈS ET VALEUR AJOUTÉE POUR L’EXPERTISE JUDICIAIRE « Toute expérience scientifique est une procédure d’interrogation de la matière » M. Yvon Gervaise Expert près la Cour d’Appel de Rouen Directeur SGS Multilab Rouen
  • 2. 2© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE VALEUR AJOUTÉE POUR L’EXPERTISE… CONTEXTE Laboratoire / chimie analytique avancée Valeur ajoutée pour l’expertise… et l’expert 1
  • 3. 3© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE - DÉFINITION Des configurations instrumentales nouvelles associées aux nouveaux logiciels Des techniques avancées (GC, HPLC, ICP…) Développement de nouvelles méthodes • Plus rapides • Multi-éléments / multi-résidus • Préparations d’échantillons (minéralisation, extraction SPE, Quechers,…) 1
  • 4. 4© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE RÉSULTATS D’UNE ÉVOLUTION Quels sont les déterminants de cette évolution ? • Normes accréditations • Pratiques analytiques, nouvelles approches instrumentales • Traitement des échantillons • Systèmes de détection HPLC/MS/MS, ICP/MS • Spectroscopie isotope stable et instable • des techniques très avancées associées à de nouveaux logiciels d’acquisition de traitement du signal • Système informatique de traitement des résultats 1
  • 5. 5© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE ET NORMALISATION Développement et validation ISO 17025 en portée flexible Référentiel BPL Accréditation portée flexible 1
  • 6. 6© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE ET PERFORMANCE Quantification par HPLC/MS/MS et GC/MS • Exigences réglementaires EC 396/2005 • Exigences de performance – 2002/657/CE établit la performance des méthodes d’analyses et l’interprétation des résultats – SANCO/10684/2009 traite la validation des méthodes et procédures qualité pour l’analyse de pesticides dans l’alimentation • LMR (Limite Maximale de Résidus) • LPMR (Limite de Performance Minimale Requise) correspondant à la limite que le laboratoire doit pouvoir atteindre 2
  • 7. QuEChERS HPLC/MS/MS CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE - Exigences réglementaires - Exigences qualité - Développement HPLC/MS/MS - Performance 3
  • 8. 8© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Exigences réglementaires (Regulation (EC) 396/2005) Exigences qualités • 2002/657/CE : établit les performances des méthodes d’analyses et l’interprétation des résultats • SANCO/10684/2009 : traite de la validation des méthodes et des procédures qualités pour les résidus de pesticides dans l’alimentation QUANTIFICATION PAR HPLC ET GC-MS/MS3
  • 9. 9© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens EXIGENCES RÉGLEMENTAIRES REGULATION (EC) 396/2005 3
  • 10. 10© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens LMR (limite maximale de résidu autorisée) : • correspond à la teneur en mg/kg maximale autorisée dans la matrice LPMR (limite de performance minimale requise) : • correspond à la limite maximale de quantification que le laboratoire doit pouvoir atteindre sur le résidu. Les LPMR concernent les résidus dont aucune LMR n’a été fixée. EXIGENCES RÉGLEMENTAIRES REGULATION (EC) 396/2005 3
  • 11. 11© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens QUANTIFICATION PAR HPLC ET GC-MS/MS Quantification (SANCO) • Gamme de calibration pour chaque pesticide • Passage échantillon • Repassage de calibrant Les 3 types de calibration • Gamme dans le solvant • Gamme matriciel (ajout dosé après extraction), interférent dans la matrice • Gamme dans la matrice (ajout dosé avant extraction), prend le recouvrement et les interférents dus à la matrice 3
  • 12. 12© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens QUANTIFICATION Courbe de calibration permises : • Linéaire • Quadratique Avec ou sans pondération en 1/x et forcées ou non par l’origine. Parce que le point bas de la gamme doit correspondre à la LQ. 3
  • 13. 13© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens APPLICATION QuEChERS NF EN 15662 QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged & Safe) : cette méthode est utilisée pour le dosage des pesticides dans l’agroalimentaire • Gamme dans solvant possible – Si positif, soit : gamme matriciel imposée; ou : s’assurer du résultat par dopage (ce qui peut entrainer un problème de délai d’analyse) 3
  • 14. 14© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens DÉTERMINANT ET ÉVALUATION DES RÉSIDUS DE PESTICIDES DANS LA CHAINE ALIMENTAIRE 3
  • 15. 15© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens LES PESTICIDES : LA SOLUTION MULTILAB Analyse par HPLC-MS/MS • Exemple de chromatogramme d’un mélange de 50 pesticides : • Si présence quantifiée, confirmation obligatoire : Par le ratio de la transition de confirmation sur celle de la quantification Par la comparaison du spectre de fragmentation attendu et expérimental de la molécule Blé contaminé en pirimiphos-méthyl Blé contaminé en pirimiphos-méthyl 3
  • 16. 16© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens LES PESTICIDES : LA SOLUTION MULTILAB “Quechers” Principes de la méthode NF EN 15662 Extraction solide-liquide Echantillon + solvant organique + sels tampons Agitation Centrifugation et récupération du surnageant Purification SPE dispersive Mise en contact du surnageant avec les sels de purification Agitation Centrifugation et récupération du surnageant purifié 3
  • 17. 17© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens PERTURBATEURS ENDOCRINIENS CONTAMINANTS COSMÉTIQUES : PESTICIDES Analyse par GC-MS/MS (Triple Quadripôle) 3
  • 18. 18© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens GC-M/MS RETRAITEMENT, IDENTIFICATION ET QUANTIFICATION 3
  • 19. 19© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CONTAMINANTS COSMÉTIQUES : RECHERCHE DE PESTICIDES, MULTISIDES 3
  • 20. 20© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens EXIGENCE RELATIVE AUX PERFORMANCES DES MÉTHODES 3
  • 21. 21© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens EXIGENCE RELATIVE AUX PERFORMANCES DES MÉTHODES 3
  • 22. 22© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens EXEMPLE DE CONFIRMATION PAR SPECTRE D’IONS FRAGMENTS 3
  • 23. QuEChERS GC/MS/MS FAST GC CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE ET PERFORMANCE ANALYTIQUE -> EXEMPLE DÉVELOPPEMENT D’ANALYSE DE PESTICIDES EN GC/MS ET FAST GC Préparation : NF EN 15622 (Quechers) Préparation commune avant injection en • LC-MS/MS • GC-MS/MS Liste de 75 molécules en routine pour la partie GC-MS/MS 4
  • 24. 24© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens INJECTION EN fast-GC Deltaméthrine : tR = 10 min • Colonne GC : 20 m ; 0,15 mm ; 0,15 µm Temps de rétention sur une colonne classique : env. 40 min • Colonne GC : 30 m ; 0,25 mm ; 0,25 µm 4
  • 25. 25© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens MOLÉCULES ANALYSÉES EN ROUTINE (GC-MS/MS) Acrinathrine Deltamethrine Hexachlorobenzene Aldrine Dichlobenil Iprodione Bifenthrine Dicloran Isodrine Bromophos Ethyl Dicofol Methoxychlor Bromophos Methyl Dieldrine Nitrofen Bromopropylate Endosulfan (Alpha-) Nonachlor Chinomethionate Endosulfan (Beta-) Parathion Ethyl Chlordane (cis) Endosulfan Sulfate Parathion Methyl Chlordane (Trans) Endrine Pendimethalin Chlorfenapyr Etridiazole Pentachlorobenzene Chlorfenson Fenchlorphos Permethrine Chlormefos Fenitrothion Phenothrine Chlorobenzilate Fenpropathrin Procymidone Chloroneb Fenson Profluraline Chlozolinate Fenvalerate Quintozene Cyfluthrine Fipronil Resmethrine Cyhalothrine (Lambda-) Flucythrinate Tau-Fluvalinate Cypermethrine HCH (Alpha-) Tecnazene DDD (2,4') HCH (Beta-) Tetradifon DDD (4,4') HCH (Delta-) Tetramethrine DDE (2,4') HCH (Gamma-) Tolclofos Methyl DDE (4,4') Heptachlor Trifluraline DDT (2,4') Heptachlor Endo Epoxide Vinchlozoline DDT (4,4') Heptachlor Exo Epoxyde 4
  • 26. 26© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE APPLICATIONS Contexte nouvelle circulaire réglementaire Contexte authentification des produits / détection de fraudes • Mélamine • Huile minérale Nouvelle préoccupation et analyses des perturbateurs endocriniens • Cas du Bisphénol 5 5 6 7 8 9
  • 27. CONTEXTE DE LA CIRCULAIRE RSDE DOSAGE DES ALKYL PHÉNOLS 5
  • 28. 28© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens INTRODUCTION Les nonylphénols et leurs éthoxylates sous toutes leur formes : O O O O H n R9 O O O O H n 5
  • 29. 29© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CONTEXTE DE LA CIRCULAIRE RSDE Annexe 5.2 : Prescriptions techniques applicables aux opérations de prélèvements et d’analyses (14 juin 2010) Annexe 5 paragraphe 4 : Cas des alkylphénols • Dans le cas des alkylphénols, il est demandé de rechercher simultanément les nonylphénols, les octylphénols ainsi que les deux premiers homologues d’éthoxylates de nonylphénols (NP10E, NP20E) et les deux premiers homologues d’éthoxylates d’octylphénols (OP10E, OP20E). La recherche des éthoxylates peut être effectuée sans surcoût conjointement à celle des nonylphénols et des octylphénols par l’utilisation du projet de norme ISO/DIS 18857-23. 5
  • 30. 30© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Analyse des alkylphénols accrédité COFRAC • Section Laboratoires – Accréditation n°1-0281 Analyses physico-chimiques des eaux (100-1) : EAUX RESIDUAIRES ET EAUX DOUCES (NATURELLES, DESTINEES A LA CONSOMMATION HUMAINE, DE PISCINES ET DE BAIGNADES) OBJET CARACTERISTIQUE MESUREE OU RECHERCHEE PRINCIPE DE LA METHODE REFERENCE DE LA METHODE Eaux résiduaires Alkyls phénols : Octylphénol, octylphénol monoéthoxylate, octylphénol diétholxyltae, nonyphénol, nonylphénol monoéthoxylate, nonylphénol diéthoxylate Dérivation, extraction SPE et dosage par GC/MS ISO 18857-2 MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 31. 31© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Choix de la méthode ISO 18 857-2 septembre 2009 • Indiqué dans les annexes de la circulaire. • Méthode dosant tous les alkylphénols, les alkylphénols mono et di-éthoxylates. • Donnée pour des échantillons non filtrés, limite donnée pour les MES dans la norme de 500 mg/l (limité à 50 mg/l selon les critères de la circulaire). • Domaine de validité de la norme donnée à 0,005 µg/l à 0,2 µg/l pour le 4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol (OP), et les composés mono- (OP1EO) et diethoxylate (OP2EO) et 0,03 µg/l à 0,2 µg/l pour les 4-nonylphenol (mélange d’isomères) (NP), et les composés mono-(NP1EO) and diethoxylate (NP2EO). • Domaine de validité du laboratoire : de 0,1 µg/l à 1µg/l pour les OP/OP1EO/OP2EO et de 0,1 µg/l à 5µg/l pour les NP/ NP1EO/NP2EO. MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 32. 32© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Choix de la méthode ISO 18 857-2 septembre 2009 • Méthode rapide par rapport aux extractions liquide-liquide • Méthode utilisant peu de solvants • Méthode automatisable MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 33. 33© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Choix de la méthode ISO 18 857-2 septembre 2009 • Ajout d’étalon interne marqué au 13C ajouté à l’échantillon : – 4 tert Octylphenol (ring13C6). – 4 tert Octylphenol monoethoxylate (ring13C6). – 4 tert Octylphenol diethoxylate (ring13C6). – 4(3,6-dimethyl-3-heptyl)phenol (ring13C6). – 4(3,6-dimethyl-3-heptyl)phenol monoethoxylate (ring13C6). – 4(3,6-dimethyl-3-heptyl)phenol diethoxylate (ring13C6). • Silylation au MSTFA et injection en Chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse. MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 34. 34© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Choix de la méthode ISO 18 857-2 septembre 2009 • Quantification sur les ions spécifiques : – Pour les analytes : – Pour les étalons internes : Composés OP-TMS NP-TMS OP1OE-TMS NP1OE-TMS OP2OE-TMS NP2OE-TMS Acquisition en SIM sur les ions 207 208 278 207 221 193 251 252 322 251 265 307 295 366 296 295 309 351 Composés OP- 13 C6- TMS NP- 13 C6- TMS OP1OE- 13 C 6 - TMS NP1OE- 13 C6- TMS OP2OE- 13 C- 6-TMS NP2OE- 13 C6- TMS Acquisition en SIM sur les ions 213 214 284 227 269 298 257 328 213 271 313 342 301 213 372 315 357 386 MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 35. 35© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Choix de la méthode ISO 18 857-2 septembre 2009 • Exemple de chromatogrammes : Chromatogramme d’un étalon à 100 ng/ml solution étalon pour les octaphénols et 500mg/ml pour les nonylphénols en TIC. Chromatogramme d’un étalon 5 ng/ml de 4- nonylphénol sur les ions spécifiques. MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 36. 36© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Choix de la méthode ISO 18 857-2 septembre 2009 • Modification apportée à la norme : ISO 18857-2 MO-0357 Intérêt Etalon interne Gamme étalon Stock solution et working solution pour préparer la gamme Working solution commerciale prête à l’emploi Pas de pesée et dilution intermédiaire : impact sur l’incertitude et erreurs potentielles Rinçage SPE H2O acidifiée H20 milliQ Modification de la norme car élution de l’acide avec l’acétone et destruction des colonnes GC Séchage cartouche Séchage N2 500 mL /min pdt 1 H Séchage N2 1,5 bar + pompe pdt 45 minutes Séchage renforcé (Etape critique de la manipulation car l’eau épuise le réactif (MFTFA)) Elution 1 mL d’acétone : équilibrage 10 min puis élution1x5 mL d’acétone 6 mL d’acétone pour équilibrage, robinet fermé jusqu’à imprégnation totale de la colonne et ouverture pour élution Meilleur équilibrage et adaptation aux 500 mg de phase (les 1mL d’équilibrage de la norme sont pour des cartouches de 200mg) MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 37. 37© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Etapes critiques de la méthode : Blanc de manipulation • Blanc de manipulation – De façon générale, il y a possibilité de pollution aux alkylphénols dès qu’il y a des plastiques. Plus ils sont souples et plus la probabilité de pollution est grande surtout aux teneurs que nous recherchons. – De nombreuses publications ont déjà annoncés des teneurs trouvées dans divers matériaux et produits chimiques. – Nous citerons pour exemple quelques résultats d’une publication de M. A Fernandes, C Charlton and M Rose, « REPORT FD 04/17: Method development for the analysis of nonylphenol in different types of food packaging », Central Science Laboratory (DEFRA), Sand Hurton, YORK, North Yorkshire MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 38. 38© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Etapes critiques de la méthode MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 39. 39© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Etapes critiques de la méthode : Blanc de manipulation • Nécessité de suivre tous les réactifs, la verrerie et les systèmes d’analyses. – Un blanc de manipulation qui reprend toute la manipulation pour chaque série d’analyses (1 tous les 11 analyses). – Un blanc de réactif reprenant la manipulation à partir de la silylation. – Un blanc de solvant entre chaque injection d’échantillon afin de contrôler la chaine de mesure. – Les blancs doivent être inférieurs à la limite de quantification. – Les blancs de manipulation sont corrigés du résultat. MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 40. 40© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Date OP-TMS NP-TMS OP1OE-TMS NP1OE-TMS OP2OE- TMS NP2OE- TMS 18/10/2010 0.042 0.097 0.001 0.000 0.000 0.000 04/11/2010 0.001 0.043 0.000 0.000 0.000 0.020 12/11/2010 0.000 0.023 0.000 0.012 0.000 0.000 15/11/2010 0.000 0.015 0.009 0.011 0.029 0.000 15/11/2010 0.000 0.046 0.000 0.000 0.000 0.000 15/11/2010 0.020 0.108 0.000 0.000 0.000 0.000 16/11/2010 0.000 0.005 0.000 0.000 0.000 0.000 16/11/2010 0.000 0.051 0.002 0.000 0.000 0.000 16/11/2010 0.000 0.051 0.002 0.000 0.000 0.000 17/11/2010 0.000 0.015 0.009 0.011 0.029 0.000 17/11/2010 0.000 0.013 0.000 0.000 0.000 0.000 17/11/2010 0.000 0.013 0.000 0.000 0.000 0.000 17/11/2010 0.000 0.013 0.000 0.000 0.000 0.000 17/11/2010 0.000 0.015 0.009 0.011 0.029 0.000 18/11/2010 0.042 0.097 0.001 0.000 0.000 0.000 19/11/2010 0.000 0.039 0.003 0.000 0.000 0.000 19/11/2010 0.000 0.039 0.003 0.000 0.000 0.000 MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 41. 41© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Etapes critiques de la méthode : Silylation • Silylation des alkylphénols au MSTFA (N-Methyl- N-(trimethylsilyl)trifluoroacetamide) • Réagit avec l’eau ou tout interférent ayant des fonctions OH… • Compétition entre réactions MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 42. 42© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Etapes critiques de la méthode : Interférents • Méthode adaptée pour des eaux propres. • Remarque dans la méthode exprimant le fait qu’il faille diminuer les prises d’essai sur des échantillons de rejets. • Problèmes d’intégration sur les basses teneurs surtout sur les coupes type nonylphénols lorsque la ligne de base est bruiteuse. • Diversité des familles d’interférents en fonction des industries. MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 43. 43© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Etapes critiques de la méthode : Interférents • Etude de cas : Rejet industriel – MES : 37 mg/L. – DCO : 4250mg/L. MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 44. 44© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Etapes critiques de la méthode : Interférents Chromatogramme en TIC Chromatogramme en SIM MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 45. 45© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Etapes critiques de la méthode : Interférents • Identification des interférents Premier pic Deuxième pic MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 46. 46© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Etapes critiques de la méthode : Interférents • Chromatogramme inexploitable sans purification et dilution • De plus, nous n’avons pas d’information sur le taux de conversion de la silylation Zoom sur le chromatogramme en SIM pour le 4-nonylphenol MÉTHODE DÉVELOPPÉE AU LABORATOIRE5
  • 47. 47© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CAS DES DÉPASSEMENTS DE LIMITES DE QUANTIFICATION Proportions des dépassements de limites de quantification : • Depuis 2010 à fin décembre, le laboratoire a traité 1845 analyses d’alkylphénols. • 20 dépassements de limites • Soit 1,1% de dépassement 5
  • 48. 48© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens AXES D’AMÉLIORATION Amélioration des purifications après l’extraction • Utilisation de toutes sortes de phases – Essais sur silice – Essais sur alumine – Essais sur colonne NH2 … • Essais à prévoir en GC/MSMS – Diminution du bruit – Meilleure spécificité 5
  • 49. 49© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Essai en LC / MSMS • Analyse directe sans silylation • Bonne sensibilité • Ne résout pas les problèmes d’interférents • Résout les problèmes d’intégration de coupes de 4-nonylphénol AXES D’AMÉLIORATION5
  • 50. 50© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens INTER-CALIBRATION DANS LES EAUX Résultats de l’inter-calibration : PT-WFD proficiency test in the framework programme 2010 : EU WFD - Alkylphenols and Bisphenol-A relevant to the WFD in Surface Waters. • Eau de surface de rivière ( de la rivière Ruhr, prélevée à Muelheim) • Résultat du laboratoire SGS Multilab Rouen à l’intercalibration : 5
  • 51. 51© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Résultats de l’inter-calibration : PT-WFD proficiency test in the framework programme 2010 : EU WFD - Alkylphenols and Bisphenol-A relevant to the WFD in Surface Waters • Tendance des résultats pour l’échantillon à la teneur assignée de 0.1579 µg/L de 4 nonylphenol : INTER-CALIBRATION DANS LES EAUX5
  • 52. CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE CONTEXTE AUTHENTIFICATION DÉTECTION DE FRAUDES VALIDATION DE LA MÉTHODE DE DOSAGE DE LA MÉLAMINE DANS LES LAITS DE BÉBÉS 6
  • 53. 53© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens DÉTERMINATION DE LA MÉLAMINE PAR HPLC/MS/MS Qu’est-ce que la mélamine ? • Formule La mélamine fait partie de la grande famille des résines aminées dérivées de l’urée, de la thio-urée et cyanamides. Monomère des résines thermodurcissables 6
  • 54. 54© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Hydrolyse de la mélamine en acide cyanurique puis formation du complexe mélamine - acide cyanurique stabilisé par liaison hydrogène • Formule : DÉTERMINATION DE LA MÉLAMINE PAR HPLC/MS/MS 6
  • 55. 55© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens MÉLAMINE DANS LES PRODUITS EN PROVENANCE DE CHINE 2007 : crise aux Etats-Unis 2008 : 4 bébés Chinois décèdent, des dizaines de milliers tombent malades • Taux de protéine du lait entier en poudre : 26% • Mesure du taux de protéine : N x 6,38 • La mélamine hétérocycle azoté donne une contribution en protéine d’où une fraude car le taux de protéine est augmenté artificiellement 6
  • 56. 56© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens MÉLAMINE : CONTEXTE REGLEMENTAIRE Codex Alimentarius – Juillet 2010 • Teneur maximale en Mélamine : 1 mg/kg • Produits concernés : Préparations en poudre pour nourrissons • Teneur maximale en Mélamine : 2,5 mg/kg • Produits concernés : Autres aliments destinés à l’homme ou à l’animale Règlement 574/2011 du 16/06/2011 • Teneur maximale en Mélamine : 2,5 mg/kg • Produits concernés : Aliments des animaux 6
  • 57. 57© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens MÉLAMINE : CONTEXTE NORMATIF XP ISO/TS 15495 : Lignes directrices pour la détermination quantitative de la mélamine et de l’acide cyanurique par HPLC/MS-MS • LOQ au moins 10 fois inférieure à la limite maximale autorisée • Taux de recouvrement compris entre 80 et 110% • Répétabilité : Coefficient de variation inférieur à 15% • Reproductibilité interlaboratoire : Même critère Participation du laboratoire au groupe miroir GM13 « Contaminants des procédés » de la commission AFNOR/V03B 6
  • 58. 58© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Préparation de l’échantillon : • Incuber de la mélamine 13C et de l’acide cyanurique 13C à 1 g d’échantillon pendant 1 heure • Ajouter 5 mL d’eau puis agiter 30 secondes • Ajouter 5 mL d’acétonitrile puis agiter 30 secondes • Ajouter 30 mL d’acétonitrile et 10 mL d’eau puis agiter pendant 5 minutes • Centrifuger Conditions chromatographiques : • HPLC : Colonne HILIC 250 x 2,0 mm (5 µm) • UPLC : Colonne HILIC 150 x 2,1 mm (1,7 µm) DÉTERMINATION DE LA MÉLAMINE PAR HPLC/MS/MS 6
  • 59. 59© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Conditions chromatographiques : • HPLC : acétate d’ammonium et acétonitrile en gradient (20 minutes) • UPLC : acide formique 3% et acétonitrile à 20 mM d’acétate d’ammonium en gradient (6,5 minutes) Conditions de spectrométrie de masse : • Mélamine : Electrospray positif 2 transitions : 127>85 et 127>68 • Acide cyanurique : Electrospray négatif 2 transitions : 128>85 et 128>42 DÉTERMINATION DE LA MÉLAMINE PAR HPLC/MS/MS 6
  • 60. 60© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Exemple de chromatogramme obtenu pour un échantillon de lait en poudre pour nourrisson supplémenté à 0,05 mg/kg en mélamine et 0,1 mg/kg en acide cyanurique DÉTERMINATION DE LA MÉLAMINE PAR HPLC/MS/MS 6
  • 61. CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE CONTEXTE FRAUDE DÉTERMINATION DE L’HUILE MINÉRALE DANS L’HUILE VÉGÉTALE 7
  • 62. 62© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens DOSAGES DES HUILES MINÉRALES DANS LES HUILES VÉGÉTALES Contamination d’huile de tournesol en provenance d’Ukraine par des huiles minérales en 2008 Validation par le laboratoire d’un nouveau protocole analytique suivant l’exigence ISO 17025 Obtention de l’accréditation COFRAC en 2010 dosage par GC/MS et en 2012 en GC/FID Le réglement européen CE n°1151/2009 soumet toute importation d’huile minérale à des conditions particulières : • Certification et notification préalable • Rapport d’analyse délivré par un laboratoire accrédité ISO 17025 pour l’analyse des huiles minérales dans l’huile végétale • Décision n°768/2008/CE du 9/07/08 relative à un cadre commun pour la commercialisation des produits 7
  • 63. 63© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens PROJET DE NORME CEN/TC 275/WG 13 Objet et domaine d’application: • Dosage de l’huile minérale (MOSH : Mineral oil saturated aliphatic hydrocarbons) dans des huiles végétales et dans des aliments contenants de l’huile végétale. • Détermination des hydrocarbures aliphatiques saturés de C10 à C56 • Concentrations en huile minérale de 25 à 1000 mg/kg Principe : • Purification sur colonne avec gel de silice imprégné au nitrate d’argent • Utilisation d’un étalon interne l’octadecane • Elution à l’hexane • Injection en GC/FID 7
  • 64. 64© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Conditions chromatographiques: • Colonne DB5HT 15m x 0,25 mm x 0,10 µm • Injecteur : 340°C • Four : 60°C pendant 3min, puis montée à 12°C/min jusqu’à 350°C, 350°C pendant 10min • Gaz vecteur : Hydrogen • Détecteur : 370°C • Volume injection : 2µL PROJET DE NORME CEN/TC 275/WG 137
  • 65. 65© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Calcul : • La teneur en huile minérale est obtenue par soustraction de la teneur des hydrocarbures d’origine naturelle (Natural hydrocarbons WHC2 ) à la teneur en hydrocarbure totale (total hydrocarbons WHC1 – WHC2) • Calcul en équivalent octadécane • WHC = ΣAi × mis × 1000 Ais × m Avec ΣAi :aire des pics autres que l’étalon interne : aire de la coupe totale pour WHC1 aire des pics obtenus par l’intégration valley to valley pour WHC2 Ais: aire de l’étalon interne mis: masse en mg de l’etalon interne dans 1mL de solution m : masse en g de la prise d’essai PROJET DE NORME CEN/TC 275/WG 137
  • 66. 66© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Chromatogramme type d’huile de soja brute dopée à 450 mg/kg Intégration de la coupe totale (calcul WHC1) 7
  • 67. 67© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Chromatogramme type d’huile de soja brute dopée à 450 mg/kg Intégration valley to valley (calcul WHC2) 7
  • 68. 68© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Participation au test interlaboratoire organisé par l’ITERG en février –mars 2013 • 37 laboratoires participants dans 12 pays • Réalisé sur 8 échantillons d’huile à différentes teneurs : Huile de tournesol, huile d’olive, huile de soja, huile de pépins de raisins, huile de palme • et sur 2 échantillons alimentaires : margarine et mayonnaise PROJET DE NORME CEN/TC 275/WG 137
  • 69. 69© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens RÉSULTATS DU TEST INTERLABORATOIRE7
  • 70. 70© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens RÉSULTATS DU TEST INTERLABORATOIRE7
  • 71. 71© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Chromatogramme type d’un échantillon de mayonnaise préparée avec de l’huile de tournesol raffinée dopée à 140mg/kg Intégration de la coupe totale 7
  • 72. 72© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Chromatogramme type d’un échantillon de mayonnaise préparée avec de l’huile de tournesol raffinée dopée à 140mg/kg Intégration valley to valley 7
  • 73. 73© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens PERFORMANCE DE LA MÉTHODE DE QUANTIFICATION EN GC/MS Le laboratoire a été accrédité COFRAC ISO 17025 Le laboratoire a participé aux inter calibrations internationales : Directory General Health and Consumer (DG SANCO) et IRMM (Institute for Reference Materials and Measurement) • Huile de tournesol brute contaminée : 7
  • 74. CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE NOUVELLES APPLICATIONS DE LC/MS/TQ DANS L’ANALYSE DES PERTURBATEURS ENDOCRINIENS DANS DES MATRICES VARIÉES 8
  • 75. 75© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE NOUVELLE PRÉOCCUPATION LES PERTURBATEURS ENDOCRINIENS Exemples de familles de molécules à effet perturbateur endocrinien et leurs sources potentielles Famille chimique Sources potentielles Exemples Phtalates Plastiques, cosmétiques Dibutyl phtalate Alkylphénols Détergents, plastiques, pesticides Nonylphenol Hydrocarbures aromatiques polycycliques Sources de combustion: fumée de cigarette, émission des moteurs diesels, incendies Benzo(a)pyrène Polychlorobiphényls Transformateurs électriques PCB, Arochlor Anciens pesticides Résiduels de stockage, pollution rémanente DDT, Dieldrine, Chlordane Autres pesticides Agriculture, nettoyages urbains, jardins particuliers Atrazine, Ethylène thiourée, Heptachlor, Lindane, Malathion Retardateurs de flamme Mousses pour les mobiliers, tapis, équipements électroniques Polybromodiphényles (PBDE) Dérivés phénoliques Désinfectants, plastiques, cosmétiques Bisphénols A, Parabens, Halogéno- phénols 8
  • 76. 76© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Annexe REACh XVII • Substances CMR interdites dans les articles : plus de 1000 substances réparties en 59 catégories – Cadmium – Colorants azoïques – Benzène – Dimethylfumarate < 0,1 mg/kg 24 mai 2012 (109/2012) SVHC (liste candidate annexe XIV) – CMR catégorie 1 ou 2 – PBT VPVB – 84 substances: notification obligatoire au consommateur est > 0,1 % Annexe XIV nécessite une autorisation en tant que telle Arsenic, Acrylamide, phtalate, PFOA PERTURBATEUR ENDOCRINIEN ET REACh SÉCURITÉ ALIMENTAIRE ET RÈGLEMENT REACh? RÉGLEMENT PORTANT SUR LES PRODUITS CHIMIQUES – INCIDENCE SUR LE PLAN DE CONTRÔLE REACh : règlement 1907/2006 8
  • 77. 77© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CONTAMINANTS ÉMERGENTS : CAS DES PHTALATES DANS LES PRODUITS ALIMENTAIRES • Molécules présentes dans les emballages plastiques, Permettent d’augmenter la flexibilité des matières plastiques • Perturbateurs endocriniens (risque de stérilité chez l’homme). • Les plus courants: dibutyl phtalate, diisobutyl phtalate, bis(2- ethylhexyl) phtalate… • Exemple de matrices testées: huiles végétales, pâte à tartiner, lait en poudre… DÉTERMINANT ÉVALUATION 8
  • 78. 78© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens MONOMERE DE POLYCONDENSATION (industrie des polymères) LES DÉRIVÉS DU BISPHÉNOL A BADGE : Bisphénol A diglycil éther BAFGE : Bisphénol F diglycil éther CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE LE CAS DU BISPHÉNOL A POLYCARBONATE RÉSINES EPOXY 8
  • 79. 79© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens POURQUOI L’EXIGENCE DE QUANTIFICATION DU BISPHÉNOL EN HPLC/MS/MS ? Quelques rappels : • Bisphénol • Migration selon la norme NF EN 14350 -2 : analyse en HPLC/Fluo – Analyse d’un simulant aqueux : H2O ou H2O à 3% CH3COOH Pourquoi la technique HPLC/MS/MS ? • Exigence de spécificité pour les matrices plus complexes • Application pour les matrices alimentaires et les matières plastiques 8
  • 80. 80© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens L’EFSA (AUTORITÉ EUROPÉENNE DE SÉCURITÉ ALIMENTAIRE) Comment retrouve-t-on le Bisphénol A dans notre alimentation? • Migration de petites quantités dans les boissons et aliments stockés dans des contenants en polycarbonate ou recouverts de résines époxy Quel risque est associé au Bisphénol A? • Perturbateur endocrinien = interagit avec le système hormonal du corps humain Cas particulier des nourrissons • Rapports publiés par « Santé Canada » et « Environnement Canada » soulèvent des inquiétudes sur les effets nocifs pour les nourrissons et les enfants qui ne sont pas capables d'éliminer le Bisphénol A de leur organisme Quelle quantité sans danger? • DJA (Dose Journalière Admissible) = quantité d’une substance qui peut être ingérée sans danger • DJA = 0,05mg/kg de poids corporel 8
  • 81. 81© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens ACRYLAMIDE DANS LES PRODUITS ALIMENTAIRES – ÉVALUATION VALIDATION DE MÉTHODES HPLC/MS/MS Protocole de purification Waters OASIS: acrylamide in potato chips (2003). Protocole WATERS: acrylamide analysis using LC/MS/MS application overview (2002). Heatox project n°506820: Food quality and safety, Lund University (2007). • Protocole validé et accrédité COFRAC en portée flexible • Nouveau rapport de l’EFSA 2011 • Étude EAT2 Méthode validée et accréditée COFRAC 8
  • 82. 82© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens ÉVALUATION : PRISE EN COMPTE DU RECOURS À UNE MÉTHODE PLUS SPÉCIFIQUE Pourquoi la technique HPLC/MS/MS : • Exigence de spécificité pour les matrices plus complexes • Application pour les matrices alimentaires et les matières plastiques BISPHÉNOL S BISPHÉNOL A 8
  • 83. 83© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE ET VALEUR AJOUTÉE POUR L’EXPERTISE DANS UN CONTEXTE EN PLEINE ÉVOLUTION Évolution des préoccupations et des exigences • Contexte incertain – besoin de confiance – crédibilité – compétence Intégration des tendances • Rapprochement des univers en interaction: – Chimique / environnemental / alimentaire / agricole / santé / exposition Des obligations • Obligation d’autocontrôle • Obligation de traçabilité Une mission • Valorisation et sécurisation de vos produits • Sécurisation / mutation / innovation 9
  • 84. 84© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE DE LA PURETÉ AUX IMPURETÉS CONTEXTE DE L’EXPERTISE 9
  • 85. 85© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens INNOVATION ANALYTIQUE DE LA PURETÉ AUX IMPURETÉS CONTEXTE DE L’EXPERTISE Matière première Produits finis Recherche Développement Enregistrement Etude BPL Nouvelle technique analytique Sélection matières premières Fabrication Commercialisation Caractérisation pureté Quantification impureté Mise sur le marché Conformité technique et règlementaire 9
  • 86. 86© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens PURETÉ CHIMIQUE… « TOUT EST MÉLANGE » Le corps pur s’apparente à une conjecture et n’admet de définition qu’opératoire. N’est-il qu’un inaccessible idéal éloigné de toute réalité? Le cristal vient infirmer ce pessimisme radical - cristaux de sucrose dans un pot de confiture (sont de pureté acceptable) Résultat d’une collision moléculaire en microseconde 9
  • 87. 87© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Pureté d’un cristal Na CH3 CO2 NA pureté = 96 % Chaux hydratée de grande pureté utilisée dans l’industrie chimique et pour le traitement des eaux Pureté électronique du silicium nombre d’atomes 5.1022 atomes/cm3 dopant 1014 atomes/cm3 pureté meilleure que 10-9 0,001 ppm Metallurgic grade -> pureté électronique PURETÉ CHIMIQUE…9
  • 88. 88© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens La détermination du degré de pureté consiste à quantifier les impuretés dans une substance 2 grandeurs complémentaires - teneur des composants principaux (pureté) + - teneur des impuretés Traçabilité de la détermination de la teneur et de la pureté En fonction de la teneur en impuretés, les producteurs et distributeurs distinguent le degré de pureté - brut - technique - pour synthèse - pur - ultra pur - pour analyse = 100% INNOVATION ANALYTIQUE DE LA PURETÉ AUX IMPURETÉS CONTEXTE DE L’EXPERTISE 9
  • 89. 89© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Analyse chimique - réaction en solution - analyse tétramétrique - analyse gravimétrique - analyses électrochimiques, chimiométrie - spectroscopie à émission atomique, - spectroscopie électronique moléculaire U.V. - spectroscopie de vibration IRFT - spectroscopie XRF - spectrométrie de masse - techniques séparatives - GC - HPLC Évolution de la chimie analytique avancée INNOVATION ANALYTIQUE DE LA PURETÉ AUX IMPURETÉS CONTEXTE DE L’EXPERTISE 9
  • 90. 90© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens COMMENT NOUS CONNAISSONS LES MATIÈRES PREMIÈRES ET ÉVALUONS LES PRODUITS FINIS : L’EXPERTISE ANALYTIQUE? Techniques du vivant: Biochimie Biologie moléculaire Processus de l’analyse de la matière Traitement de l’échantillon Techniques spectrométriques - Radioactivité - Spectrométrie de masse Techniques séparatives Chromatographie Techniques du vivant : Écotoxicologie Evolution de l’expertise analytique 1 2 3 5 4 9
  • 91. 91© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens INNOVATION INSTRUMENTALE ET NOUVELLES TECHNIQUES ANALYTIQUES VALEUR AJOUTÉE POUR L’EXPERTISE 10
  • 92. 92© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens QUELLES NOUVELLES TECHNIQUES EN SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE POUR QUELLES PERFORMANCES ET QUELLE VALEUR AJOUTÉE 10
  • 93. 93© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens LA FLUORESCENCE X 10 INNOVATION INSTRUMENTALE ET NOUVELLES TECHNIQUES ANALYTIQUES VALEUR AJOUTÉE POUR L’EXPERTISE
  • 94. 94© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens UNE TECHNIQUE NON DESTRUCTIVE: LA FLUORESCENCE X Dernières innovations en analyses qualitatives et quantitatives multiéléments 10
  • 95. 95© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens INNOVATION ANALYTIQUE ET SPECTROMÉTRIE MOLÉCULAIRE: UV, VISIBLE, IRFT 10
  • 96. 96© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens INNOVATION ANALYTIQUE ET SPECTROMÉTRIE MOLÉCULAIRE: UV, VISIBLE, IRFT 10
  • 97. 97© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens INNOVATION ANALYTIQUE EN MATIÈRE DE TECHNIQUE SÉPARATIVE : CHROMATOGRAPHIE EN PHASE GAZEUSE COUPLÉE À LA SPECTROMÉTRIE DE MASSE 10
  • 98. 98© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens DE LA CARACTÉRISATION DE LA PURETÉ AUX IMPURETÉS… INNOVATION ANALYTIQUE : détermination du % au ppt 10
  • 99. 99© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens LES NOUVELLES TECHNIQUES DE COUPLAGE MASSE ET LEURS APPLICATIONS 10
  • 100. 100© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens LES NOUVELLES TECHNIQUES SÉPARATIVES EN BIOCHIMIE ET LEURS APPLICATIONS EN CHIMIE VERTE ET COSMÉTIQUE 10
  • 101. 101© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CALCUL PAR LA MESURE DU CARBONE C14 DÉTERMINATION DES PRODUITS BIOSOURCÉS 10
  • 102. 102© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Bioessais terrestres Tests de biodégradabilité 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Biodégradation(%) Temps (jours) Taux de biodégradationen fonction du temps OCDE301 Témoin Référence Echantillon 60% biodégradabilité facile 10% latence Bioessais aquatiques / sédimentaires ECOTOXICOLOGIE 10 INNOVATION INSTRUMENTALE ET NOUVELLES TECHNIQUES ANALYTIQUES VALEUR AJOUTÉE POUR L’EXPERTISE
  • 103. 103© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens L’écotoxicologie est l’étude : - des effets toxiques des substances sur les organismes et les écosystèmes ; - des voies de transfert de ces substances, ainsi que de leurs interactions avec l’environnement. Des bioessais (selon normes ISO / AFNOR / OCDE / EPA…) sont réalisés en laboratoire afin de quantifier ces effets (aigus ou chroniques) et des tests de biodégradabilité permettent d’évaluer la rémanence potentielle. Applications : Règlements REACH et CLP, GHS, produits biocides, phytosanitaires, offshore, détergents, Ecolabels, classification H14 (déchets et sédiments), transport (ADR, ADN et autres), évaluation des risques environnementaux (TGD), allégations commerciales, etc… Identification des PBT (Persistant Bioaccumulative and Toxic substances) et vPvB (very Persistant and very Bioaccumulative substances) ECOTOXICOLOGIE 10 INNOVATION INSTRUMENTALE ET NOUVELLES TECHNIQUES ANALYTIQUES VALEUR AJOUTÉE POUR L’EXPERTISE
  • 104. 104© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens 95,8% 97,1% 96,8% 94,2% 96,9% 94,3% 95,7% 94,1% 94,8% 90% 91% 92% 93% 94% 95% 96% 97% 98% 99% 100% Pourcentagedesuccés Mois RESULTATS INTERLABORATOIRES (paramètres obligatoires) SGS Multilab Rouen Année 2012 400 paramètres intercalibrés Organismes d’intercalibration : AGLAE GAFTA FOSFA CANE SUGAR TEST CECALAIT CIRCUIT INRS (Substances chimiques dans l'air) IRSN (Radioactivité) IIS LQSI FAPAS INERIS BIPEA/PTWFD (référentiels NQE et RSDE) CLIENTS Etc … Pourcentage + de 95% de succès 400 examens par mois ! 11
  • 105. 105© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens 11
  • 106. 106© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens PERFORMANCE ET INNOVATION CONTINUE Une nouvelle stratégie analytique en LC / MSMS • Résolution pour les matrices cosmétiques (interférent/extinction de signal) changement de protocole de traitement des échantillons dans la purification combinaison extraction QuEChERS + purification sur MIP • On obtient un RDT de 99% ! Via EI bisphénol A D16 • Limite de quantification à l’échelle du ppb 11
  • 107. 107© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CONJUGAISON DE QUECHERS ET MIP Innovation et performance au rendez-vous … Extraction solide-liquide SPE dispersive Echantillon + solvant organique + sels tampons Agitation Centrifugation et récupération du surnageant percolation lavages élution échantillon traité Purification MIP 1 2 MIP 11
  • 108. 108© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens RÉSULTAT : PERFORMANCE OBTENUE la performance de la combinaison technique / (QuEChERS + MIP + HPLC/MS/MS) : • Spécificité pour les matrices plus complexes • Sensibilité requises pour les nouvelles réglementations pour les matrices cosmétiques, alimentaires … • On obtient un RDT de 99% ! • Limite de quantification à l’échelle du ppb BISPHÉNOL S BISPHÉNOL A 11
  • 109. 109© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens PERFORMANCE ET OPTIMISATION 49 fenêtres49 fenêtres49 fenêtres49 fenêtres 14 fenêtres14 fenêtres14 fenêtres14 fenêtres50 Molécules50 Molécules50 Molécules50 Molécules 124 Molécules124 Molécules124 Molécules124 Molécules Optimisation du système GC/MS/MS 11
  • 110. 110© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens PERFORMANCE ET RETRAITEMENT DES DONNÉES Transitions MRM de confirmations Transition MRM de Quantification 11
  • 111. 111© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Polychlorobiphényles (PCB) dans les boues, sols et sédiments • Etalons Internes C13 de préparations • Rendements corrigés = 100% toutes matrices confondues • Correction des Effets Matrices • Limite de quantification 0.5ppb • Plus besoin de dopage => Augmentation de la productivité PERFORMANCE ET EFFETS MATRICIELS11
  • 112. 112© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens SURVEILLANCE ET PERFORMANCE ANALYTIQUE DU LABORATOIRE 11
  • 113. 113© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens LE PRODUIT, LA MATIÈRE PREMIÈRE, L’EXPERT CHIMISTE… ET LE LABORATOIRE Information et exigence du consommateur Conformité : . Réglementaire . REACh Prise en compte globale ACV, GES, GHS Relation Produit/santé/environnement Exemple perturbateur endocrinien Surveillance matière première, impact réglementaire REACh Tendance chimie verte Actifs végétaux Tendance environnementale écolabel Valeur d’usage Additifs Innovation Recherche Exigence particulière nouveau règlement cosmétique/ pesticides Sécurité des ingrédients Valorisation du produit et sous-produit - filière Le produit La matière première Cahier des charges client Produit Procédé 12
  • 114. 114© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Scientifique : • Identification produit, substance • Mise au point procédé Technique à l’échelle de production du produit • Qualification matière première Industriel • Maîtriser l’industrialisation : installation classée, gestion des déchets Développement • Prouver l’usage / stabilité matière active Économiques • Opportunité / risque, sécurisation des matières premières / enjeux réglementaires Commercial • Segments cibles et exigences particulières de l’import/export LE PRODUIT LA MATIÈRE PREMIÈRE, L’EXPERT CHIMISTE… ET LE LABORATOIRE DANS DES RÉFÉRENTIELS MULTIPLES 12
  • 115. 115© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens ANALYSE ET EXPERTISE, VALEUR AJOUTÉE DANS UN CONTEXTE EN FORTE ÉVOLUTION Règlementation • REACh : règlement 1907/2006 et ses déclinaisons ex 19/12/2011 73 SVHC • Pesticides : mise en oeuvre règlement 1107/2009/CE à la place de 91/414 • Biocides 98/8 – nouvelle directive en 2013 • Cosmétique : nouveau règlement 1223/2009 applicable au 11/07/2013 • Règlement CLP (CE) 1272/2008 du 16/12/2008 • Règlement écolabel CE n°66/2010 du 25/11/2010 • Directive eau 2000/60/CE RSDE • Décret 9/05/2012 fixant des VLEP indicatives agents chimiques Innovation / tendance • Écolabel • Absence / substitution de substance indésirable • Nouvelle formulation • Matériaux biosourcés • Perturbateurs endocriniens • Substitution de produit encouragé – Subsport info : substitution support portal (www.subsport.eu) A B 12
  • 116. 116© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CATALYSEURS DURCISSEURS (amines aromatiques) ADJUVANTS SOLVANTS CHARGES ET AGENTS DE RENFORT COLORANTS, PIGMENTS RETARDATEURS DE FLAME (PBB, PBDE), DE NOIRCISSEMENT STABILISANTS - Antioxydants (BHA, BHI) - Anti UV - Antiozonants PLASTIFIANTS - Phtalates DIVERS - Lubrifiants - Porogènes et - Antistatiques agents gonflants - Fongicides - Ignifugeants L’EXPERTISE : FAIRE PARLER LA MATIÈRE DANS SA COMPLEXITÉ Les matériaux Les produits 12
  • 117. 117© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens ANALYSES ET EXPERTISES : QUEL TYPE D’INFORMATIONS OBTENUES POUR L’EXPERT EN LABORATOIRE ? Grandeurs mesurées • Caractéristiques du produit • Propriétés du produit Interactions environnement / santé • Substances indésirables • Comportement Qualitatives / quantitatives : • Substances actives, fonctionnelles Comportement dans l’écosystème au cours du cycle de vie • Écotoxicité • Dispersion dans l’air/eau/sol 12
  • 118. 118© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens MOYEN TECHNIQUE ANALYTIQUE / INFORMATION L’EXPERT ET LE LABORATOIRE TECHNIQUE ANALYTIQUE INFORMATIONS ICP/MS Métaux lourds /isotopes emballage 94/62 Hg, Cd, Pb spectro β scintillation liquide Carbone C14, émetteur β Spectroscopie IR Nature polymère / fonction chimique GC/MS/MS SVHC liste SIN 2-0 REACh… HPLC/MS/MS Acrylamide, bisphénol… GC/MS ROH(s) retardateur de flamme… Essais écotoxicologiques Classification environnementale 12
  • 119. 119© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE . Densité, granulométrie, PCI . Solubilité, coefficient de partition ANALYSE DE MATIÈRE ACTIVE . Biocides, pesticides…ANALYSE DE L’AUTHENTICITÉ . Traceur d’origine . Biosourcé C14 ANALYSE ÉCOTOXICOLOGIQUE . Biodégradabilité . Toxicité aiguë : poissons, algues . Toxicité chronique, inhibition ANALYSES RECHERCHES SUBSTANCES INDÉSIRABLES RECHERCHE INGRÉDIENT L’EXPERT ET LE LABORATOIRE : LA PRISE EN COMPTE LES PROBLÉMATIQUES CHIMIQUES ET ENVIRONNEMENTALES …? Le produit La matière première L’usine L’écosystème IDENTIFICATION NOUVELLE SUBSTANCE . Étude BPL, UVCB . Solubilité, coefficient de partition ANALYSE ÉTIQUETAGE . Valeur déclarée = ingrédient . Substances réglementées . Substances limitées . Absence substances interdites 12
  • 120. 120© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens EXPERTISES, PRESTATION, AGRÉMENTS RÉFÉRENTIELS D’ACCRÉDITATION BPL Analyses • Accréditation COFRAC : programme portée fixe / flexible Études • Reconnaissance BPL : étude OCDE, GIPC Recherche • Agréments Ministère de la recherche : CIR Contrôles • Agréments Ministère de la santé, de l’environnement, USAID, DREAL, KFDA, etc… 12
  • 121. 121© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens RECONNAISSANCES DU LABORATOIRE L’ÉVALUATION DE CONFORMITÉ A AUSSI DES EXIGENCES… Compétence du laboratoire • moyens efficaces : réduire le risque d’importations de produits défectueux • Conformité aux normes, règlements suivant des tests Accréditation et instrument de reconnaissance de la compétence du laboratoire • Exactitude, fiabilité, confiance des résultats Reconnaissance BPL (Bonnes Pratiques de Laboratoire) Accréditation doit être reconnue au niveau international • COFRAC, organisme qui accrédite suivant ISO 17025. • reconnaissance à travers des évaluations très rigoureuses de l’organisme ILAC (International Laboratory ACcreditation) • MRA (Mutual Recognition Agreement): laboratoire reconnu globalement pour faciliter l’acceptation les résultats de test qui accompagnent 12
  • 122. 122© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CONNAISSANCES ET RECONNAISSANCES DU LABORATOIRE - Accréditation ISO 17025 COFRAC, EA, ILAC - Agréments ministériels ,santé, environnementaux, ASN FOSFA (Federation of Oils, Seeds and Fats Association) KFDA (Autorités coréeenes) COFRAC (Comité Français d’ACcréditation) BPL (Bonnes Pratiques de laboratoire) GAFTA (Grain and Feed Trade Association) 12
  • 123. 123© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens CONFORMITÉ DES PRODUITS ET LES INSTANCES DE LA RÉGULARISATION INTERNATIONALE GHS, REACH, etc … 12
  • 124. 124© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens EXPERTISE - CHIMIE ANALYTIQUE AVANCÉE ET PERFORMANCE À L’ÈRE DU NUMÉRIQUE Évolution technique Normes Réglement • http://www.scoop.it/t/expertscience • http://expertscience.over-blog.com/ • http://fr.slideshare.net/expertscience/presentations • https://plus.google.com/+YvonGervaise#+YvonGervaise/posts • http://twitter.com/expertscience – Information en temps réel (1600 comptes officiels) – Laboratoire partenaire capable d’assurer une veille scientifique, technique, réglementaire – Monde connecté, interaction l’espace numérique @expertscience Veille scientifique, analytique, et produit - procédé Veille normative Veille réglementaire 13
  • 125. 125© Yvon Gervaise : Conférence à l’AGO Compagnie Nationale des Experts Chimistes Judiciaires du 17/06/14 à Paris, Maison des Polytechniciens Yvon GERVAISE yvon.gervaise@sgs.com @expertscience : http://twitter.com/expertscience http://expertscience.over-blog.com https://plus.google.com/+YvonGervaise http://slideshare.net/expertscience Directeur, SGS Multilab Rouen 65 rue Ettore Bugatti - BP 90014 – 76801 Saint Etienne du Rouvray t 02 35 07 91 80 f 02 35 07 91 25 « Toute expérience scientifique est une procédure d’interrogation de la matière » Merci de votre attention Les conférences et interventions du labo Vidéo du laboratoire Journal collaboratif