Criblage de suspects de médicaments vétérinaires et biocides dans les produits résiduaires organiques

L’objectif du programme RISMEAU était d’étudier le transfert des substances pharmaceutiques et des biocides dans les eaux infiltrées, les sols et les vers de terre après l’épandage de produits résiduaires organiques (PRO). Il était donc essentiel de déterminer au préalable les molécules présentes dans ces PRO. Cependant, face à la multitude de micropolluants organiques potentiels et à leur variabilité selon les écosystèmes, l’identification des molécules clés à analyser est un défi. L’utilisation de criblages de suspects par spectrométrie de masse permet d’augmenter la probabilité de sélectionner des composés pertinents à rechercher.

Cet article présente une stratégie de criblage innovante, combinant deux méthodes d’extraction et deux techniques d’analyse par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse (LC-MS). Pour chaque échantillon, deux méthodes d’extraction complémentaires ont été mises en œuvre : une de type QuEChERS adaptée aux composés semi-polaires à apolaires, et une deuxième assistée par des ultra-sons, spécifique aux composés polaires et sous forme ionisée positive. En ce qui concerne les techniques LC-MS, la LC-MS/MS, reconnue pour sa sensibilité, et la LC-QToF-MS, offrant une plus grande exhaustivité, ont été mobilisées pour réaliser le screening.

Cette méthodologie a permis, dans un premier temps, de détecter 150 substances suspectes. Une phase de confirmation a ensuite été effectuée en dopant les extraits avec des standards analytiques et en les analysant par LC-MS/MS, ce qui a permis d’en confirmer 19. Enfin, 24 composés, incluant des molécules et leurs produits de transformation, ont été sélectionnés pour un suivi spécifique lors de l’épandage des PRO. L’étude met également en évidence les limites du criblage de suspects, notamment dans le cadre de l’analyse de matrices complexes comme les boues et les lisiers. Elle souligne l’importance cruciale de confirmer les molécules suspectées à l’aide de standards analytiques appropriés pour garantir la fiabilité des résultats.

The objective of the RISMEAU program was to study the transfer of pharmaceutical substances and biocides into infiltrated water, soils, and earthworms following the spreading of sludge and manure. It was therefore essential to first identify the molecules present in these matrices. However, given the multitude of potential organic micropollutants and their variability across ecosystems, identifying key molecules to analyze represents a significant challenge. The use of suspect screening through mass spectrometry increases the likelihood of selecting relevant compounds to investigate.

This article presents an innovative screening strategy combining two extraction methods and two analytical techniques based on liquid chromatography coupled with mass spectrometry (LC-MS). For each sample, two complementary extraction methods were implemented: a QuEChERS-based method suitable for semi-polar to non-polar compounds, and a second method assisted by ultrasound, specific to polar compounds and those in a positively ionized form. Regarding LC-MS techniques, LC-MS/MS, known for its sensitivity, and LC-QToF-MS, offering greater exhaustiveness, were employed to conduct the screening.

This methodology first enabled the detection of 150 suspect substances. A confirmation phase was subsequently carried out by spiking the extracts with analytical standards and analyzing them using LC-MS/MS, which allowed for the confirmation of 19 molecules. Finally, 24 compounds, including molecules and their transformation products, were selected for targeted monitoring during the spreading of sludge and manure. The study also highlights the limitations of suspect screening, particularly in the context of analyzing complex matrices such as sludge and manure. It underscores the critical importance of confirming suspect molecules using appropriate analytical standards to ensure reliable results.