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Algues bleu-vert
Analyse des microcystines totales dans l’eau par la
désorption thermique à diode laser couplée à une ionisation à pression
atmosphérique et à la spectrométrie de masse en tandem
Auteurs
Audrey Roy-Lachapelle, Département de chimie, Université de Montréal
Paul B. Fayad, Département de chimie, Université de Montréal
Marc Sinotte,
Direction du suivi de l’état de l’environnement, ministère du Développement
durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements
climatiques
Christian Deblois, Centre d’expertise en analyse environnementale du
Québec, ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la
Lutte contre les changements climatiques
Sébastien
Sauvé, Université de Montréal, Montréal, Qc, Canada
Résumé
Une nouvelle approche pour l'analyse des
microcystines (MC) dans les eaux naturelles a été élaborée. Elle propose une
méthode alternative pour la quantification des MC totales au moyen de la
spectrométrie de masse sans séparation chromatographique ni suite d’étalons
pour leurs divers congénères. Le produit d'oxydation, l’acide 2-méthyl-3-méthoxy-4-phénylbutyrique
(MMPB), a été formé à l’aide d’une oxydation de Lemieux et représente la
concentration totale des MC libres et liées dans les échantillons d'eau. Le
MMPB a été analysé à l'aide de la désorption thermique à diode laser couplée
à une ionisation chimique à pression atmosphérique et à la spectrométrie de
masse en tandem (LDTD-APCI-MS/MS). La LDTD est une méthode d’introduction
d’échantillon robuste opérant avec des temps d'analyse ultrarapides (< 15
secondes/échantillon). Plusieurs paramètres d'oxydation et de la LDTD ont
été optimisés pour améliorer le rendement et l'intensité du signal. Le
rendement d’oxydation des MC était de 103 %, montrant une réaction complète.
Un étalonnage interne par ajout dosé a été réalisé avec l'utilisation de
l'acide 4-phénylbutyrique (4-PB) comme étalon interne et a montré une bonne
linéarité (R2 > 0,999). Les limites de détection et de quantification sont
estimées à 0,2 et 0,9
mgg/L, respectivement. Ces valeurs sont
comparables aux recommandations de l'Organisation mondiale de la santé
(OMS), soit 1
mgg/L pour la microcystine-LR dans l'eau
potable. L’exactitude et les coefficients de variation intra/inter-jour sont
inférieurs à 15 %. L’effet de matrice a été déterminé, aucune suppression
significative de signal n’a été détectée (récupération de 91 % de l’étalon
interne). Ce travail illustre également l'utilité de la LDTD-APCI-MS/MS pour
la détection et la quantification des MC totales dans les matrices
environnementales complexes. En effet, les méthodes chromatographiques
actuelles (LC-MS/MS) ne disposent que d’environ une douzaine d’étalons,
alors que plus de 80 congénères de MC ont été identifiés à ce jour. Dans une
analyse comparée d’échantillons naturels de fleur d’eau de cyanobactéries
ayant des microcystines détectables, la somme des MC quantifiables par
LC-MS/MS variait de 15 à 38 % des MC totales obtenues par LDTD-APCI-MS/MS
dans 83 % des cas (5/6). Nos résultats laissent supposer que la présence
d’isomères ou de congénères de MC pour lesquels les étalons ne sont pas
disponibles peut passer inaperçue, ce qui pourrait conduire à une
sous-estimation des MC dans l’eau. La méthode élaborée ici pourrait
permettre d’analyser la somme des MC en réduisant considérablement le risque
de faux négatifs.
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