DOSAGE DES METAUX LOURDS DANS LES MILIEUX BIOLOGIQUES : CAS DU PLOMB

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Eléments traces métalliques essentiels

Ce sont des éléments indispensables à l’état de trace pour de nombreux processus cellulaires et qui se trouvent en proportions très faibles dans les tissus biologiques.
Certains peuvent devenir toxiques lorsque la contamination dépasse un certain seuil, c’est le cas du cuivre (Cu), du nickel (Ni), du zinc (Zn) ou du fer (Fe).

Eléments traces métalliques non essentiels

Ils n’ont aucuns effets bénéfiques connus pour les cellules mais un caractère polluant avec des effets toxiques pour les organismes vivant même à faible dose. C’est le cas du plomb (Pb) du mercure (Hg), du cadmium (Cd)… (Loué, 1993).
Ce sont des micropolluants de nature à entrainer des nuisances même quand ils sont rejetés en quantité très faibles. Leur toxicité se développe par bioaccumulation le long de la chaine alimentaire (Chiffoleau, 2004).

PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES DES METAUX LOURDS

Les propriétés des métaux lourds varient d’un métal à un autre, pour cela nous allons étudier les propriétés physico-chimiques de quelques-uns de ces métaux

Plomb

Le plomb est connu depuis la haute antiquité. Il vient du latin Plumbum signifiant liquide argenté. Quelques-unes de ces propriétés physicochimiques sont données dans le tableau 1.C’est un métal bleuté brillant, très mou, très malléable et ductile (Witterners et al. 2002).Il ternit au contact de l’air humide, ne réagit ni avec l’oxygène, ni avec l’eau et il est attaqué par l’acide nitrique. On le trouve principalement dans les minerais comme la galène et le sulfure de plomb (PbS) (Pichard, 2003). Dans l’environnement, le plomb se présente sous forme de plomb métallique, d’ions et de sels inorganiques ainsi que de composés organométalliques. Il se trouve en faible quantité dans de nombreux alliages tels que le laiton, le bronze et la soudure à l’étain. La plupart des sels de plomb ne sont que très faiblement solubles dans l’eau. En solution aqueuse, le plomb se présente essentiellement sous forme d’ions hydratés à liaisons complexes (Baize, 1997).

TOXICOCINETIQUE DES METAUX LOURDS

Le métabolisme des éléments traces est régi par leur liaison aux protéines. L’homéostasie des oligo-éléments, c’est à dire la régulation de leur teneur dans l’organisme est régie par des phénomènes d’induction de ces métalloprotéines.
A la lumière des connaissances plus ou moins définitives acquises dans la destinée métabolique de certains éléments nous avons tenté de symboliser de façon synthétique et schématique ce qu’il est possible d’envisager comme les différents étapes des métabolismes d’un métal oligo-élément.

Absorption

L’absorption des métaux lourds peut se faire par voie orale, cutanée ou pulmonaire.
Par inhalation, les métaux lourds sont principalement absorbés sous forme de fumées, de vapeurs et de poussières dégagés au cours de sa production, de la soudure ou du découpage des métaux lourds et des alliages métalliques.
L’absorption aura lieu principalement au niveau des alvéoles pulmonaires avec un taux de rétention important lié à la taille des particules et des vapeurs inhalées (Viala, 2005).
L’absorption des métaux lourds par voie digestive se fera soit de façon accidentelle par dissolution des métaux lourds par des acides organiques contenus dans certains aliments (vins, sauce, vinaigres…) conservés dans certaines poteries avec des émaux plombifères, soit par un non-respect des règles d’hygiènes (telles que manger ou fumer dans les lieux de travail) ou par des mains contaminées.
Cette absorption digestive est relativement faible mais peut être augmentée par divers facteurs que sont l’acidité gastrique, la vacuité de l’estomac, la carence en élément minéraux (Bismuth, 2000). La voie cutanée peut être une voie d’entrée à la faveur des lésions ou pour certains composés organiques, grâce à leur liposolubilité. Alors qu’en principe, la peau saine ne permet pas l’absorption, l’anhydride arsénieux par exemple, est lui-même caustique et peut produire ces lésions en cas de projection sur la peau avec brûlures (Viala, 2005).
Contrairement aux autres métaux lourds, l’absorption du cadmium par cette voie cutanée est pratiquement négligeable.

Distribution

La distribution des métaux lourds se fait principalement au niveau du foie et du rein et secondairement dans le cerveau et le muscles.
Par ailleurs, au niveau sanguin, ils peuvent se lier aux protéines plasmatiques et se retrouver sous forme de stockage. Sa répartition est différente selon la nature de l’intoxication.
Pour l’arsenic, la localisation est essentiellement digestive dans l’intoxication aigue. Dans l’intoxication chronique, le tube digestif ne contient que très peu d’arsenic et on retrouve des quantités peu importantes dans la peau et les phanères (cheveux, poils, ongles), les muscles, la moelle osseuse, les os, etc…. Il peut franchir la barrière foeto placentaire (Bismuth, 2000).
Au niveau cellulaire, le mercure est ionisé en ion mercurique (Hg2+) qui possède une grande affinité pour les groupements thiols des protéines. Le mercure Hg2+ intracellulaire est en grande partie lié à une protéine voisine de la métallothionéine, dont il induit d’ailleurs la synthèse. Dans le cas des composés organiques, la fixation est beaucoup plus érythrocytaire que plasmatique au niveau du sang et le stockage est surtout cérébral, mais il intéresse aussi le foie et le rein (Achner, 1990)
Le cadmium absorbé est transporté par le sang en majeure partie (environ 70%) intra érythrocytaire fixé à l’hémoglobine avant de se distribuer aux organes notamment le foie et le rein.
Le passage de la barrière placentaire et encéphalique est observé pour ces métaux lourds avec des risques importants d’atteintes cérébrales et d’avortement pour le plomb, le mercure et le cadmium (Frery, 2011).

Stockage

Le stockage des métaux lourds est le plus souvent hépatique, le stockage est aussi possible dans d’autres tissus notamment les tissus les plus riches en protéines (Tissus musculaires).
Les tissus les plus riches peuvent contenir le métal sous une forme métaboliquement non utilisable, ce qui est souvent le cas du tissu osseux. Dans les tissus, le métal peut aussi se fixer soit sur des protéines dites de stockage comme la ferritine, soit sur des protéines non spécifiques comme le métallothionéine qui par leur nombreux groupement thiols retiennent d nombreux métaux (cuivre, zinc, manganèse, cadmium, plomb ou mercure) (Mertz ; 1986).

Excrétion

Les métaux lourds sont éliminés principalement par voie urinaire, accessoirement par voie intestinale, les glandes salivaires et les phanères. Cependant l’élimination est plus ou moins lente et de surcroit, il n y a pas toujours de parallélisme entre absorption et élimination, ce qui entraine parfois une accumulation. Cette élimination peut également dépendre de l’élément considéré. Par exemple l’élimination du plomb absorbé par voie orale se fait essentiellement par les matières fécales qui en excrètent une quantité considérable, directement par voie biliaire (Viala, 2005). Néanmoins la voie d’élimination la plus intéressante demeure l’excrétion urinaire qui dépend directement de la fonction rénale ; la concentration des métaux lourds ou de leurs dérivés dans l’urine reflète celle dans le plasma.
Cette excrétion semble répondre à un mécanisme physiologique semblable à celui des éléments minéraux de l’organisme tels que le calcium (par similitude de charge ionique), ce qui explique que l’excrétion soit sensible à toute réduction de la fonction rénale.
Une lésion rénale, même minime, tendra à favoriser une accumulation tissulaire du toxique alors même que la concentration des métaux lourds dans les urines peut rester normale ou subnormale (Viala, 2005).

Homéostasie des métaux

L’homéostasie des métaux est assurée par la régulation de leur taux d’absorption intestinale, ou par la régulation de leur taux d’excrétion biliaire ou urinaire. Il existe pour certains métaux une influence hormonale, ce qui explique l’existence des cycles nycthéméraux.
Cette régulation se fait par l’induction des protéines de stockage intracellulaires telles les métallothionéines. Si on prend l’exemple de la régulation du métabolisme du zinc, on observe que la régulation de l’absorption se fait dans la cellule intestinale selon le schéma de la figure 1. Un excès de zinc à un effet inducteur sur le gène de la métallothionéine augmentant la teneur intracellulaire en ces protéines fixant alors le zinc en excès dans la cellule l’empêchant de la traverser rapidement pour gagner le plasma sanguin.
Le zinc en excès sera éliminé dans les selles avec les cellules desquamées empêchant l’absorption d’un excès.
Inversement en cas d’apport alimentaire pauvre en zinc, la cellule intestinale ne contient que très peu de métallothionéines et le zinc traverse très vite la cellule et passe dans le sang.
De plus la métallothionéine n’étant pas très spécifique mais pouvant aussi fixer des métaux toxiques ou utiles, un apport excessif de zinc entraine une augmentation des métallothionéines, donc une fixation accrue de ces autres métaux dans l’entérocyte, et une moins bonne absorption (Chappuis, 1991 ; Cotzias, 1967; Favier A. 1990).

TOXICITE DES METAUX

Les métaux présentant une toxicité notoire appartiennent le plus souvent à la famille des métaux lourds.
Tous ces métaux sont présents naturellement à l’état de trace dans l’environnement. Cependant pour nombre d’entre eux l’activité humaine a fortement augmenté leur présence.
L’impact de ces métaux lourds sur la santé dépend de leur espèce chimique, de leur concentration, de leur biodisponibilité et de leur passage dans la chaine alimentaire.
Les métaux toxiques n’ont aucun rôle dans le maintien de l’homéostasie de l’organisme et sont directement toxiques comme le mercure, le plomb, le cadmium.
Les métaux solubles dans les lipides comme le tétraéthyle plomb peuvent pénétrer dans le système nerveux central. Le danger est encore plus grand chez les enfants car chez eux la barrière hémato-encéphalique n’est pas entièrement développée.
Par diffusion passive et grâce à leur solubilité dans les lipides le cadmium, le plomb, le nickel et le méthylmercure traversent le placenta et peuvent s’y concentrer. Nous présentons ci-après la toxicité de quelques métaux lourds.

Arsenic

L’arsenic est un poison de choix dans la littérature et le cinéma. Si sa toxicité est bien connue elle dépend de sa nature chimique. L’arsenic inorganique est bien plus toxique que l’arsenic organique. Cependant il s’agit aussi d’un oligo-élément essentiel pour l’être humain et certaines espèces animales. Les besoins pour l’homme sont évalués à 10-20 µg/jour et sont couverts par l’alimentation.
L’arsenic a de nombreuses propriétés toxiques :
– Il découple la chaine respiratoire en se substituant au phosphore ;
– Il a des propriétés de perturbateur endocrinien ;
– Il perturbe la différentiation cellulaire et possède donc des propriétés cancérigènes (ASEF, 2017).

Cadmium

Le cadmium est un élément très toxique qui n’a aucune fonction connu dans le corps humain. Lorsqu’ il pénètre dans l’organisme par ingestion ou inhalation, il passe dans le sang et s’accumule dans le foie et provoque également des troubles rénaux. Il forme des composés métalliques avec l’urée.
Le CICR a également confirmé un effet cancérigène du cadmium sur l’organisme depuis 1993, principalement au niveau pulmonaire (ASEF, 2017).

Chrome

Le chrome fait partie de la famille des métaux de transition et est connu pour la résistance à la corrosion et au ternissement. La toxicité du chrome varie fortement selon sa forme chimique :
– Le chrome trivalent (III) est un oligo-élément essentiel pour le métabolisme glucidique, sa déficience peut affecter l’activité de l’insuline ; son mécanisme est cependant inexpliqué.
– Le chrome tétravalent est toxique; il peut être bio accumulable pour divers organismes; c’est un agent cancérigène. Chez les travailleurs exposés via l’air, le principal effet se rapporte au système respiratoire et au développement d’allergies (ASEF, 2017).

Plomb

L’intoxication au plomb est souvent asymptomatique mais conduit à des baisses du quotient intellectuel, de l’anémie, des troubles du comportement, des problèmes rénaux et des pertes auditifs. Le saturnisme correspond à une intoxication au plomb (ASEF, 2017).

Mercure

L’intoxication par le mercure s’appelle hydrargie ou hydrargyrisme, caractérisée par des lésions des centres nerveux se traduisant par des tremblements, des difficultés d’élocution, des troubles psychiques…
En dehors du milieu professionnel, le mercure est repéré comme un toxique néphrotique (agissant sur les reins) ou neurologique (agissant sur le système nerveux) (Miquel, 2001).
Le tableau III donne quelques exemples de risques sanitaires associés à certains métaux.

EXPOSITION AUX METAUX LOURDS PAR LES ALIMENTS

Les processus de transmission des métaux lourds des sols vers les plantes et les animaux sont d’une très grande complexité. En effet, ils dépendent du métal (faible transmission pour le plomb, transmission plus forte pour le cadmium), de la forme chimique du métal, qui détermine sa solubilité et sa capacité à être assimilé par un organisme vivant, du sol (surtout l’acidité qui accroit la transmission), de l’espèce animale (les poissons concentrent le mercure, les crustacés concentrent le cadmium), de l’espèce végétale (certains plantes sont accumulatrices, d’autres ne le sont pas), et même des différences au sein de chaque espèce (douze variétés de blé accumulent différemment le cadmium et la même variété accumule différemment selon les sols…).
Il s’agit donc d’un ensemble de variable extrêmement diverses empêchant toute conclusion simple, sauf peut-être une : il n y a pas d’alimentation sans métaux lourds. Toute recherche du « produit pur » est illusoire. D’ailleurs un produit peut aussi être contaminé et être ingéré par l’homme sans risque ; les contaminations d’origine atmosphérique peuvent être éliminées par lavage … (Miquel, 2001).
L’accumulation excessive de métaux lourds dans les sols agricoles par l’utilisation de produits agrochimiques et d’autres sources peut entrainer une augmentation de la teneur en métaux lourds dans les végétaux et affecter ainsi la qualité et la sécurité alimentaire (Ramade, 1992). Les métaux lourds s’accumulent facilement dans les parties comestibles des légumes feuilles, par rapport aux cultures de céréales ou de fruits (Bauman, 1988 ; Bauman, 1996). Les légumes absorbent les métaux lourds et les accumulent dans leurs parties comestibles et non comestibles en quantités suffisamment élevées pour causer des problèmes cliniques aux animaux et aux êtres humains lorsqu’ils consomment ces plantes riches en métaux (Cobb, 2000).
On estime que plus de 80% des apports alimentaires en cadmium proviennent des céréales (en particulier du riz et du blé), des légumes (en particulier des légumes-feuilles) et des légumes-racines (en particulier les pommes de terre et les carottes).
Les mollusques et les crustacés peuvent également accumuler de fortes concentrations de cadmium. Dans les plantes contaminées, les feuilles concentrent généralement le plus de cadmium, puis les racines / tubercules, les graines/grains, et finalement les fruits charnus (ATSDR, 1995).
C’est un sujet de préoccupation grave que les légumes particulièrement les légumes feuilles, accumulatrices de métaux lourds, fournissent une entrée facile dans la chaine alimentaire à ces métaux redoutables.
Pour l’ensemble de la population, le poisson constitue la principale source de mercure. Disséminé dans l’environnement à la suite d’activités industrielles, ce métal est transformé par des microorganismes des sédiments marins et aquatiques en méthyl mercure plus facilement assimilable et subit une bioamplification importante dans la chaine alimentaire. Les poissons vivants dans les eaux non polluées contiennent moins de 0,4 microgrammes de méthyl mercure par gramme (OMS/FAO, 1992). La contamination des poissons de mer est généralement plus faible que celles des poissons d’eau douce; toutefois, les grands prédateurs tels que l’espadon, le requin, et le thon peuvent atteindre des concentrations dépassent 1ppm (Linden, 1991).
Les personnes consommant de grandes quantités de fruits de mer contaminées peuvent avoir des concentrations élevées de métaux lourds dans leurs tissus par rapport à la population générale (Nancy, 1970).
La contamination des aliments par le plomb est beaucoup plus diffuse que la contamination par le mercure. On retrouve du plomb dans toutes les classes d’aliments. Les particules aéroportées se déposent directement sur les cultures ; elles peuvent aussi s’infiltrer dans le sol et, dans une faible mesure, être absorbées par les plantes.
L’utilisation de soudures au plomb dans les boites de conserve et dans une moindre mesure, l’application de glaçures à base de plomb sur la vaisselle contribuent à la présence de ce métal toxique dans les aliments, surtout les aliments acides.
En 2002, plus de 60% de l’apport alimentaire en plomb provenait de boissons et de jus de fruits entreposés dans des boites de conserves soudées au plomb, et 30% de la consommation de céréales, de fruits et légumes (Lindberg et Greber, 2002). Par ailleurs, l’eau contaminée par le plomb provenant des conduits du système de distribution des eaux contribue à l’apport alimentaire en plomb.
L’apport excessif de ces éléments du sol crée deux problèmes : d’une part les produits récoltés contaminés servent de source de métaux lourds dans notre régime alimentaire, et d’autre part la baisse du rendement des cultures due à l’inhibition des processus métaboliques (Cobb, 2000). L’aptitude à l’accumulation dépend des espèces et des variétés (TABLEAU V). En général, les plantes à croissance rapide accumulent les métaux tels que le Cd, le Zn et le Cu. Elles accumulent très peu de plomb par les sols et les traces de plomb que l’on retrouve sur les plantes émanent en général d’une source atmosphérique (Miquel, 2001).

Chélation extraction

Une étape d’extraction est nécessaire dans certains cas comme par exemple pour le dosage de l’arsenic total « non alimentaire » ou d’intérêt toxicologique dans les urines. L’extraction dans ce cas permet d’isoler les formes organiques et inorganiques d’intérêt toxicologique. C’est une méthode simple et rapide qui consiste en milieu acide en présence d’iodure de potassium à réduire les espèces arséniés sous formes correspondantes de complexes d’iodures d’arsines.
Ces derniers sont extraits par le toluène puis repris en milieux aqueux avant d’être dosés. Seul l’arsenic minéral et ses métabolites méthyles sont extraits; l’arsenic « alimentaire » principalement les formes d arseno-bétaine ou d’arsenocholine est éliminé (Fillol, 2009).

Minéralisation

Les étapes de décomposition de l’échantillon et de transformation en une phase liquide homogène avant l’analyse sont nécessaires. Ainsi la préparation de l’échantillon reste l’étape essentielle de ces méthodes et l’efficacité de la méthode de digestion est particulièrement importante pour obtenir des résultats précis et reproductibles (Batista, 2009).
La minéralisation parait s’imposer dans de nombreux cas surtout pour des échantillons solides. Elle permet de limiter ou de faire disparaitre les interférences liées aux matières organiques et de réaliser en outre une concentration qui améliore la sensibilité des mesures. Il paraît en effet évident qu’une prise d’essai liquide ou solide, riche en matière organique, pourra être ainsi fortement concentrée lors de la reprise par un volume réduit d’un solvant convenable.
Elle peut se faire par voie sèche ou par voie humide mais cette dernière s’impose permettant par l’utilisation de milieu acide, la limitation des pertes par volatilisation comme dans le cas du dosage de l’arsenic ou du sélénium.
• Digestion par voie sèche
Elle reste peu utilisée. Par cette voie, les échantillons solides sont mélangés à différents types de réactifs et chauffés à haute température (supérieure à 600°C). L’acide nitrique ou un autre acide est ensuite ajouté pour permettre l’analyse de l’échantillon. Cette méthode présente les inconvénients de conserver une quantité de particules non dissoutes qui augmente le bruit de fonds et d’entrainer la perte des métaux volatiles.
• Minéralisation par voie humide
C’est le processus le plus utilisé actuellement qui se prête bien à l’analyse en série. Elle impose l’utilisation de réactifs de qualité ultra pure (acides minéraux concentrés) afin d’observer des valeurs de blanc aussi faibles que possible. La destruction de la matière organique est réalisée par l’action conjuguée de la chaleur, d’acides forts utilisés seuls ou en mélange (HNO3, H2SO4, HClO4 …) et d’oxydants (H2O2, HNO3…) permettant de limiter les pertes de certains métaux par volatilisation.
Il est aisé d’opérer à température contrôlée, simultanément sur de nombreux échantillons placés dans un thermostat. La minéralisation peut entraîner des pertes par volatilisation, absorption, adsorption, ou transformation. Cependant, c’est fréquemment la contamination (réactifs, matériels utilisés, air ambiant…) qui risque de gêner la détermination et oblige l’analyste à utiliser un blanc représentatif.
Goullé et coll. en 2005 quantifient 32 éléments simultanément dans les cheveux (Goullé, 2005). Après décontamination par de l’acétone et de l’eau tiède, ils minéralisent 25 mg de cheveux (possibilité d’analyse au minimum de 10 mg) par 250 µL d’acide nitrique suprapur à 70 °C pendant une heure. La solution est ensuite refroidie une heure à -20 °C. L’analyse étant réalisée en ICP-MS, une dilution classique est ensuite décrite avec une solution constituée de butanol, d’acide nitrique et de triton en présence de deux étalons internes (indium et rhodium) (Goullé, 2005).
La minéralisation par voie humide ou sèche présente l’inconvénient d’être consommatrice de temps. Ainsi une nouvelle alternative est actuellement largement utilisée :
– Calcination ou minéralisation par micro-ondes :
Les méthodes de digestion par micro-ondes sont classées selon leur mode opérationnelle. On décrit le mode en « réacteur ouvert »favorable à la contamination extérieure et à la perte des matières volatiles ou le mode en « réacteur fermé » sous pression plus rapide et plus efficace.
La méthode de minéralisation assistée par micro-ondes peut être optimisée en faisant varier quelques paramètres comme le volume, la nature ou la concentration des acides et de l’agent oxydant ou en faisant varier les paramètres physiques des micro-ondes comme la pression, la température ou le temps de chauffage (Al-Harahsheha, 2009). Cependant, cette méthode n’est pas applicable à de grands nombres d’échantillons car un nombre peu important de réacteurs est placé dans chaque cycle. D’autre part, il est important d’alterner ces cycles avec des cycles de nettoyage indispensables pour éviter la contamination par effet mémoire. On privilégiera pour cette méthode de minéralisation les réacteurs en téflon.
On prendra comme exemple celui de l’analyse des cheveux. Après des étapes de lavage primordiales, une minéralisation assistée par méthode micro-ondes est fréquemment décrite dans la littérature (Goullé, 2005). Dans l’étude de Goullé et coll., les cheveux sont introduits dans des réacteurs de minéralisation en téflon (volume 10 ml) puis de l’acide nitrique suprapur (400 µL) et de l’eau oxygénée stabilisée suprapur (200 µL, 10 volumes à 3 %) sont ajoutés La qualité des solvants est essentielle dans cette étape de minéralisation et les réacteurs de minéralisation doivent avoir été préalablement décontaminés (Goullé, 2005). En vase clos, les réacteurs sont placés dans l’étuve à une température pouvant varier entre 80 et 110 °C pendant une à deux heures. Les tubes sont ensuite laissés à refroidir pendant au moins deux heures à température ambiante ou placés à -20 °C. Les réacteurs sont ouverts sous hotte pour transférer le minéralisât dans des tubes en polypropylène (10 mL) décontaminés.
L’échantillon est ensuite dilué dans de l’eau permutée (Goullé, 2005).

Génération d’hydrures

Pour certains éléments comme le mercure, le sélénium ou l’arsenic, on peut utiliser la SAA à génération d’hydrures (SAA-GH). Par exemple, pour l’analyse de l’arsenic dans le sang ou les urines, on minéralise l’échantillon avec un mélange contenant de l’acide nitrique, de l’acide sulfurique et de l’acide perchlorique, tous de qualité suprapur. Après la minéralisation et l’évaporation totale qui permet d’éliminer les acides, on ajoute en milieu acide (HCl) de l’iodure de potassium et de l’acide ascorbique pour transformer As (V) en As (III). Cette solution sera ensuite injectée dans un gaz porteur (HCl à 10 % par exemple) en présence de borohydrure de Na (NaBH4) entrant la formation d’hydrures d’arsenic (Pineau, 2001).

Cas particulier de la spectrométrie de masse avec plasma à couplage inductif (ICP-MS)

La préparation proprement dite des échantillons biologiques pour une analyse en ICP-MS nécessite une dilution de façon à respecter les conditions de salinité et les niveaux de concentrations en analytes compatibles avec la technique. À partir d’un volume d’échantillon de quelques centaines de microlitres, le facteur de dilution classiquement appliqué en ICP-MS varie de 1/5e à 1/10e pour des matrices peu chargées comme les urines ou le plasma et jusqu’à 1/20e pour le sang total. On peut envisager différents types de préparation d’échantillons :
– une simple dilution en milieu acide (acide nitrique à 1 ou 2 %) ou en milieu basique (ammoniaque à 0,5 %) ; l’ammoniaque favorise l’hémolyse et la dissolution des protéines et peut minimiser la formation des interférences polyatomiques type argon-chlore par capture des ions chlorures, relativement abondants dans les matrices biologiques (Moesch, 2007) ;
– une dilution en présence d’un chélateur (EDTA à 0,1 g/L) pour maintenir les éléments volatils dans la solution et éviter un effet mémoire, d’un alcool (n-butanol) pour améliorer l’ionisation de certains éléments (Allain, 2001) d’un tensioactif (triton X-100) pour favoriser la nébulisation et empêcher l’adhésion de l’échantillon aux parois du nébuliseur et d’un ou plusieurs étalons internes. Ces différents constituants seront utilisés en proportions variables selon les éléments à doser et selon les matrices (tableau III)

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : ANALYSE DES METAUX LOURDS DANS LES MATRICES BIOLOGIQUES.
I-DEFINITION
II-DIFFERENTS TYPES DE METAUX LOURDS
II-1-Eléments traces essentiels
II-2- Eléments traces non essentiels
III. PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES DES METAUX LOURDS
III-1-Plomb
III-2- Cadmium
III-3- Mercure
III-4- Arsenic
IV- TOXICOCINETIQUE DES METAUX LOURDS
IV-1- Absorption
IV-2- Distribution
IV-3-Stockage
IV-4- Excrétion
IV-5- Homéostasie
V-TOXICITE DES METAUX LOURDS
V-1- Arsenic
V-2- Cadmium
V-3- Chrome
V-4- Plomb
V-5- Mercure
VI-Exposition aux métaux lourds par les aliments
VII- Règlementation
DEUXIEME PARTIE : ANALYSE DES METAUX LOURDS DANS LESMATRICES BIOLOGIQUES
I- Préparation des matrices biologiques
I-1-Prelevement des échantillons biologiques
I-1-1 Sang et urines
I-1-2- Autres milieux biologiques
I-2- Préparation des échantillons
I-2-1- Dilution
I-2-2- Chélation extraction
I-2-3- Minéralisation
I-2-4- Génération d’hydrures
I-2-5- Cas particulier de la spectrométrie de masse avec plasma à couplage inductif (ICP-MS)
II- DOSAGE DES METAUX LOURDS DANS LES MILIEUX BIOLOGIQUES : CAS DU PLOMB
II-1- Spectrophotométrie d’absorption atomique (SAA)
II-1-1-Spectrométrie d’absorption atomique à atomisation par flamme
III-1-2-Spectrométrie d’absorption atomique en four graphite (SAAFG)
II-2- Voltampérométrie à redissolution anodique (VRA)
III-2-1-Appareillage de laboratoire
II-2-2-Dispositif portable de voltampérométrie à redissolution anodique
II-3-Spectrométrie de masse avec plasma à couplage inductif (ICP-MS)
CONCLUSION

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