Dosage du triclosan dans les eaux environnementales
Utilisation de la purification par SPE polymérique et de la HPLC avec une détection par spectrométrie de masse
Olga Shimelis, Michael Halpenny, Ken Espenschied, Kristen Schultz
Reporter US Volume 32.2
Introduction
Le triclosan est un produit chimique utilisé depuis de nombreuses années comme agent antibactérien dans bon nombre de savons et dans tout un éventail d'autres produits de grande consommation et d'hygiène corporelle. En raison de son usage très répandu et de ses gros volumes de production (plus de 450 tonnes par an d'après une évaluation de l'U.S. EPA datant de 1998), l'U.S. FDA est impliquée dans l'"examen scientifique et réglementaire de cet ingrédient" [1]. En 2003-2004, les U.S. CDC (Centers for Disease Control) ont détecté ce produit dans l'urine de 75 % des personnes testées [2]. De récentes études réalisées chez l'animal ont montré que le triclosan est un perturbateur endocrinien potentiel. En ce qui concernant l'impact du triclosan sur l'environnement, les programmes de surveillance ont observé la présence de ce produit dans un grand nombre des cours d'eau testés, où il est rejeté par les usines de traitement des eaux usées [3]. Le triclosan est couvert par la méthode EPA 1694 traitant de la mesure des produits pharmaceutiques et d'hygiène corporelle par LC/MS/MS [4].
Dans cette étude, du triclosan a été détecté dans les échantillons environnementaux d'eaux locales en utilisant une cartouche de SPE polymérique Supel™-Select HLB pour la purification et une colonne de HPLC Ascentis® Express C18 pour la détection.
Méthode expérimentale
Les échantillons d'eau ont été recueillis à la sortie de l'usine de traitement des eaux usées locale. Des échantillons ont aussi été prélevés dans le ruisseau à environ 365 mètres en aval du point de rejet de l'usine.
La méthode a été développée en adaptant la méthode standard 1694 de l'EPA pour l'analyse du triclosan et en utilisant des cartouches SPE Supel-Select HLB (réf. 54182-U). Les modifications apportées à la méthode 1694 comprenaient l'introduction d'un autre solvant d'élution, un mélange acétonitrile/méthanol 1/1. Ce dernier s'est en effet avéré plus adapté à l'élution de l'analyte dans la cartouche HLB. Le volume d'injection des échantillons a été réduit de 500 ml à 50 ml et le volume d'élution de 6 ml à 3 ml par rapport à la méthode standard. La méthodologie de détection du triclosan utilisée au final est présentée à la Figure 1.
Des méthodes de détection UV et MS/MS ont été testées pour les échantillons d'eau environnementale. La plus forte concentration de triclosan dans l'effluent de l'usine de traitement des eaux usées a permis de le détecter par UV, tandis que sa concentration plus faible dans le cours d'eau a nécessité une détection MS/MS pour assurer une quantification exacte. La méthode HPLC a été développée avec une colonne Ascentis Express C18. La technologie Fused-Core® a donné une bonne résolution du pic du triclosan par rapport aux pics du bruit de fond des échantillons, ce qui a permis d'obtenir des pics plus fins et des limites de détection plus basses pour le triclosan. Les colonnes Ascentis Express ont permis d'effectuer la séparation avec une faible contrepression sur les instruments de HPLC existants (empilements de systèmes Agilent® 1200 et Agilent® 1100).
Figure 1.Méthode de préparation des échantillons pour l'analyse du triclosan dans des échantillons d'eau par SPE Supel-Select HLB 60 mg/3 ml (54182-U).
Résultats
La Figure 2 montre les chromatogrammes UV obtenus pour les échantillons d'eau.
La Figure 3 montre les chromatogrammes MS/MS obtenus pour les mêmes échantillons d'eau.
Figure 2.Chromatogrammes UV du triclosan dans l'eau à 280 nm.
CONDITIONS : colonne : Ascentis Express C18, 15 cm × 2,1 mm de D.I., 2,7 µm (53825-U) ; phase mobile : 40 % méthanol, 40 % acétonitrile, 20 % phosphate de potassium tribasique, pH 2,5 ; débit : 0,150 ml/min ; température : 30 °C ; détecteur : UV 280 nm ; pression de colonne : 112 bar ; injection : 10,0 µl ; instrument : HPLC-UV Agilent série 1200
Figure 3.Chromatogrammes LC/MS/MS du triclosan dans l'eau.
CONDITIONS : colonne : C18 Ascentis Express, 15 cm x 2,1 mm de D.I., 2,7 µm (53825-U) ; phase mobile : 40 % méthanol, 40 % acétonitrile, 20 % eau avec 0,1 % d'acide formique ; débit : 0,150 ml/min ; température : 30 °C ; détecteur : Q1/Q3 286,8/35,0 ESI mode négatif ; injection : 10,0 µl ; instrument : HPLC Agilent 1100/1200 et QTRAP® 3200 de AB SCIEX
Discussion
La limite de détection du triclosan par une méthode UV a été estimée à 100 ng/l pour un volume d'injection des échantillons d'eau de 50 ml. La méthode EPA 1694 donne pour le triclosan une limite de détection de 94 ng/l avec un volume d'injection en SPE de 500 ml et une détection par MS/MS. L'utilisation de la colonne Ascentis Express a permis d'obtenir des pics plus fins et d'atteindre la faible limite de détection annoncée avec une technique de détection UV moins sensible.
La concentration en triclosan de l'échantillon de l'usine de traitement des eaux usées a été mesurée à 1 000 ng/l, ce qui est élevé. Cette valeur a facilement pu être détectée par la méthode UV. La méthode MS/MS a confirmé la véracité du résultat donné par la méthode UV.
Dans les échantillons prélevés 365 mètres en aval, les taux de triclosan étaient dilués par l'eau du ruisseau, donnant des résultats inférieurs aux limites de détection de la méthode UV. La méthodologie MS/MS a pu détecter le triclosan dans le ruisseau sous le point de rejet de l'usine de traitement des eaux usées. La limite de détection du triclosan par la méthode MS/ MS a été estimée à 50 ng/l pour un échantillon d'eau de 50 ml.
Conclusions
Une méthode de détection du triclosan dans des échantillons d'eau environnementaux a été développée avec une purification sur cartouches de SPE Supel Select et un volume d'injection d'échantillon de 50 ml, particulièrement pratique. Une colonnes HPLC Fused-Core Ascentis Express C18 a permis d'obtenir des pics fins, de faibles limites de détection avec une faible contrepression, et a permis d'utiliser des systèmes HPLC existants. Du triclosan a été détecté à la sortie de l'usine de traitement des eaux usées par les méthodes UV et MS/MS à un taux d'environ 1 000 ng/l. Du triclosan était présent dans l'eau du ruisseau à 63 ng/l, ce qui a nécessité une détection MS/MS.
Références bibliographiques
- http://www.fda.gov/forconsumers/consumerupdates/ucm205999.htm
- http://www.dailyfinance.com/2010/04/09/fda-epa-to-review-safety-ofcommon-antibacterial-ingredient/
- http://www.epa.gov/oppsrrd1/REDs/factsheets/triclosan_fs.htm
- Méthode US EPA 1694 "Pharmaceutical and personal care products in water, soil, sediment and biosolids by HPLC/MS/MS" (Produits pharmaceutiques et d'hygiène corporelle dans l'eau, le sol, les sédiments et les biosolides par HPLC/MS/MS) http://water.epa.gov/scitech/methods/cwa/bioindicators/upload/2008_01_03_methods_method_1694.pdf
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