Soutenance mémoire
GENERALITES SUR LES PYRETHRINOÏDES
Synthétisés pour la première fois en 1949 pour améliorer leur stabilité et leur activité biologique [20], les pyréthrinoïdes ont cessé d’être de simples produits ménagers pour devenir des agents de lutte antiparasitaire. Ils constituent une classe d’insecticides couramment appliqués en zone urbaine principalement pour la lutte antiparasitaire structurelle, dans les zones agricoles sur des cultures et à la maison dans les sprays et shampooings pour animaux de compagnie. En outre, ces composés interviennent également dans les pratiques de santé publique, comme la lutte contre les parasites du Plasmodium et le virus Zika, qui peuvent être transmis à un hôte humain par des insectes vecteurs [21]. Les pesticides pyréthrinoïdes sont des dérivés synthétisés à partir des pyréthrines naturelles extraites des fleurs de Chrysanthemum cinerariaefolium. En raison de leur toxicité relativement plus faible pour les mammifères, de leur activité insecticide sélective et de leur plus faible persistance dans l’environnement, les pyréthrinoïdes synthétiques ont remplacé de manière progressive les pesticides organophosphorés dans la plupart des applications agricoles et ont gagné en popularité dans la gestion des insectes agricoles et urbains au cours des dernières décennies [22-25]. Les molécules de pyréthrinoïdes contiennent généralement 2 à 3 atomes de carbone asymétriques (centres chiraux), ce qui leur confère l’une des chiralités les plus élevées.
Classification
Les pyréthrinoïdes peuvent être classés en deux grandes catégories en fonction de leurs structures, de leurs propriétés chimiques et neurophysiologiques et de leur action toxicologique. Les pyréthrinoïdes de type I contenant du cyclopropane carboxylique basique et les pyréthrinoïdes de type II contenant un groupe α cyano. La présence d’un groupe cyano dans les types II améliore leurs propriétés insecticides par rapport aux types I. Tous les pyréthrinoïdes contiennent au moins quatre stéréoisomères, présentant des activités biologiques différentes .
Formulation
Les pyréthrinoïdes sont commercialisés sous forme de mélange racémique de stéréoisomères ou d’isomère chimique unique. Le Butoxyde de pipéronyle agit comme synergiste dans la formulation commerciale des pyréthrinoïdes et inhibe la dégradation métabolique des composés actifs [28].
Mode d’action
Tous les pyréthrinoïdes affectent les canaux sodiques des filaments nerveux. Ils prolongent le temps d’ouverture et de fermeture des canaux sodiques et leur phase de dépolarisation. De plus, les pyréthrinoïdes de type II affectent les récepteurs GABA dans les filaments nerveux [26, 29-31]. Les pyréthrinoïdes de type I provoquent un empoisonnement appelé « syndrome T », tandis que les pyréthrinoïdes de type II induisent un empoisonnement, appelé « syndrome CS » chez les mammifères [32]. Le syndrome T comprend principalement des symptômes tels qu’un comportement agressif d’épargne, une sensibilité accrue aux stimuli externes, des tremblements fins, des tremblements corporels grossiers, une augmentation de la température corporelle. Les pyréthrinoïdes provoquant une réponse de « choréoathétose avec salivation » sont appelés pyréthrinoïdes du syndrome CS et entraînent une gamme plus large d’événements toxiques en raison d’une libération accrue de neurotransmetteurs. Leurs principaux symptômes se manifestent par la mastication, la salivation abondante, les pattes et l’aviron, des tremblements corporels grossiers, une augmentation de la réaction de sursaut, une locomotion anormale des membres postérieurs, des contorsions sinueuses (choréoathétose) et des crises cloniques et toniques [29].
Voies de transport
Les pyréthrinoïdes sont principalement transportés en aval des zones agricoles ou urbaines vers les eaux de surface par le biais de ruissellement à travers les canaux de drainage et entrainés leur dépôt dans les sédiments après avoir pénétré les plans d’eau. Ils peuvent également être transportés par volatilisation dans l’atmosphère ou ils subiront différents mécanismes de transformations. Les pesticides pyréthrinoïdes pénètrent les ruisseaux, les océans et les rivières grâce à la pluviométrie et leur transport à travers les sols, peut atteindre les eaux souterraines. Le transport des pesticides pyréthrinoïdes dans les systèmes sol-plante peut se produire selon différents sens et dépend de plusieurs facteurs. En effet, certains rapports ont indiqué que les plantes peuvent absorber les pesticides des sols et que les résidus de pesticides dans les cultures sont toujours positivement corrélés à ceux des sols. Compte tenu de l’hydrophobicité des pyréthrinoïdes, leur sorption dans les sols, les particules en suspension et dans les sédiments est un processus important dans le milieu aquatique. En raison du transport mondial, des résidus de pyréthrinoïdes ont également été détectés dans certaines régions où ils n’ont jamais été utilisés [33].
Dégradation
Les pyréthrinoïdes se dégradent assez rapidement dans les matrices environnementales (sols, eaux, plantes, etc) [32]. Les principaux processus de dégradation sont l’hydrolyse, la thermodégradation, la photodégradation, la biodégradation et l’oxydation des esters en divers sites de la molécule. Les pyréthrinoïdes ont une hydrophobicité élevée et sont rapidement adsorbés dans le matériau particulaire [34]. Puisqu’ils subissent une photolyse dans l’atmosphère, ils sont également dégradés dans les eaux de surface éclairées par le soleil. Les agents photo-sensibilisants présents dans les eaux naturelles comme les acides fulviques et humiques augmentent le taux de photolyse. Les composés pyréthrinoïdes subissent également une hydrolyse dans l’environnement à des taux variables en fonction du pH et de la température. Les pyréthrinoïdes sont facilement dégradés par les microorganismes environnementaux [35]. La biodégradation microbienne des pyréthrinoïdes dans le système aquatique (dans les sédiments et la colonne d’eau) a été reconnue comme jouant un rôle important sur la dégradation des pyréthrinoïdes[36].
Contamination de l’eau
Le principal danger environnemental associé à l’utilisation des pyréthrinoïdes est la contamination de l’eau douce [37]. Les pyréthrinoïdes sont absents de l’eau naturelle non affectée par les activités humaines. Mais l’utilisation mondiale de pesticides pyréthrinoïdes produit des polluants qui peuvent atteindre et influencer l’écosystème aquatique. Ils peuvent pénétrer dans l’écosystème aquatique par un certain nombre de voies différentes. Généralement les pesticides pyréthrinoïdes pénètrent directement dans l’eau en raison d’une mauvaise application (contact avec l’eau lors du traitement des cultures sous fort vent ou utilisation d’une application aérienne traitement des cultures, fuite de pesticides lors du pompage de l’eau dans le laveur), ils pénètrent également dans l’eau lors de l’élimination des résidus non utilisés (en raison du déversement du reste de pesticides ou lors du rinçage des réservoirs à l’eau, en raison d’une mauvaise manipulation des colis), ou en raison d’accidents pendant le transport. Les pesticides pénètrent également dans l’eau par ruissellement des produits traités dans l’environnement [38]. Des résidus de pyréthrinoïdes dans l’eau ont été détectés à proximité de zones agricoles ou urbaines du monde entier. Ces derniers ont également été fréquemment signalés dans des plans d’eau en Californie. La Transperméthrine a été détectée dans les bassins du sud de la Californie à une concentration de 0,13 g L-1 [39]. Il s’agissait également de la plus forte concentration de ce résidu signalée à l’échelle mondiale (sans compter la Chine). Cette concentration élevée était principalement due à une utilisation massive des pesticides pyréthrinoïdes [39].
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE BIBLIOGRAPHIQUE
I. GENERALITES SUR LES PYRETHRINOÏDES
I.1. Classification
I.2. Formulation
I.3. Mode d’action
I.4. Voies de transport
I.5. Dégradation
I.6. Contamination de l’eau
I.7. Exposition humaine
I.8. Toxicité
I.8.1 Chez l’homme
I.8.1.1. Toxicité Aiguë
I.8.1.2. Toxicité chronique
I.9. Objectif principal de notre étude
I.9.1. Définition
I.9.2. Statut de normalisation
I.9.3. Dangers chimiques
I.9.4 Type de formulation
I.9.5. Présence dans les eaux naturelles
I.9.6. Dégradation
I.9.7. Toxicité du fenvalérate
PARTIE EXPERIMENTALE
II.1. Instrumentation
II.2. Produits et solvants utilisés
II.3. Propriétés physicochimiques et toxicologiques du fenvalérate
II.3. Procédure expérimentale
II.3.1. Préparation des solutions
II.3.2. Méthodes de mesure
II.3.3. Méthodes de calcul des paramètres analytiques
II.3.4. Procédures de fortification directe et d’extraction liquide-liquide
RESULTATS ET DISCUSSION
III.1. Effet de la température
III.2. Effet de la concentration de HCl et de NaOH sur l’absorbance
III.3. Effet du pH
III.4. Caractéristiques des spectres d’absorption
III.5. Performances analytiques de la méthode AIT
III.6. Avantages et inconvéniants de la méthode AIT
III.6.1. INCONVENIENTS
III.7.2. AVANTAGES
III.7. Applications analytiques
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
