Difficultés analytiques de la caractérisation des pesticides dans le sang

Analytical difficulties in the characterization of pesticides in blood

¹ Université de Rennes 1, 35043 Rennes Cedex, France
² Laboratoire CHEMTOX, 3 Rue Grüninger, 67400 Illkirch, France

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Reçu : 3 Février 2009
Accepté : 3 Avril 2009

Résumé

Objectifs: Malgré les incontestables services qu'ils ont pu rendre à l'agriculture, l'utilisation des pesticides n'est pas sans danger pour l'homme. En dehors des intoxications aiguës accidentelles ou volontaires, l'exposition répétée à ces produits ou la consommation d'aliments contaminés par leurs résidus peuvent être à l'origine de divers troubles pour la santé humaine : perturbations endocriniennes, dérèglement du système immunitaire, apparition de certains types de cancers, troubles de la reproduction, etc. Il importe donc de pouvoir les caractériser ou surveiller leur présence dans les milieux biologiques. L'objet de ce travail est de recenser les moyens analytiques modernes qui permettent de doser les pesticides dans le sang, milieu biologique facilement accessible et de composition constante et d'insister sur les difficultés analytiques rencontrées lors du choix de la méthode et de l'interprétation des résultats. Méthodes: De très nombreuses techniques analytiques sont proposées aujourd'hui pour l'analyse des pesticides et/ou leurs métabolites dans les milieux biologiques. Après traitement de l'échantillon, le plus souvent par micro-extraction en phase solide (SPME), l'analyse instrumentale proprement dite fait appel aux méthodes chromatographiques classiques comme la chromatographie en phase gazeuse (GC) ou la chromatographie liquide haute performance (HPLC) couplées toutes deux à la spectrométrie de masse simple (MS) ou en tandem (MS/MS). Certaines méthodes permettent la caractérisation de plusieurs pesticides appartenant à des familles différentes, mais elles restent rares. La plupart des techniques se limitent à doser un groupe donné de pesticides dans des conditions expérimentales bien précises. Résultats: La mise en évidence des pesticides dans le sang requiert des techniques sophistiquées nécessitant un matériel souvent onéreux et des techniciens expérimentés. Les concentrations toxiques sont très variables d'un composé à l'autre et justifient la recherche d'une limite de quantification (LOQ) parfois très faible. L'obtention d'étalons de référence purs peut également être source de difficultés sans compter qu'il n'existe pas de méthode officielle recommandée. L'interprétation des résultats constitue sans doute le problème majeur car la toxicocinétique des pesticides est généralement mal connue et difficile à établir chez l'homme. Conclusions et perspectives : Il n'existe pas aujourd'hui de méthode universelle de dosage des pesticides dans le sang. La mise en place d'une méthodologie donnée requiert une demande bien précise de la part du clinicien. L'interprétation des résultats reste parfois difficile. Il apparaît donc évident que le développement d'un screening général de recherche des pesticides comme il en existe un actuellement pour les médicaments, puisse voir le jour afin de raccourcir le délai de réponse du laboratoire au clinicien. L'immunochimie apportera peut-être la solution.

Abstract

Objectives: Despite the undoubted services which they could return in agriculture, the use of pesticides is not safe for humans. Apart from acute accidental or deliberate, repeated exposure to such products or consumption of food contaminated by their residues can be at the origin of various health troubles for the human: endocrine disturbances, disruption of the immune system, appearence of certain types of cancer, reproductive disorders, etc. It is therefore important to characterize or monitor their presence in biological materials. The purpose of this work is to identify ways that allow modern analytical measurement of pesticides in blood, biological environment and easily accessible composition and to insist on the analytical difficulties encountered in selecting the method and the interpretation of results. Methods: Many analytical techniques are available now for analysis of pesticides and/or their metabolites in biological environments. After processing the sample, usually by micro-solid phase extraction (SPME), the instrumental analysis itself uses conventional chromatographic methods such as gas chromatography (GC) or high performance liquid chromatography (HPLC) both coupled with mass spectrometry simple (MS) or tandem (MS/MS). Some methods allow characterization of several pesticides belonging to different families, but they remain rare. Most of the techniques is limited to assay a group of pesticides in specific experimental conditions. Results: The identification of pesticides in the blood needs sophisticated techniques often requiring expensive equipment and experienced technicians. The toxic concentrations vary widely from one compound to another and justify the search for a limit of quantification (LOQ) sometimes very low. Obtaining pure standard reference could also cause difficulties in addition there is no official method recommended. The interpretation of results doubtless constitutes the major problem because the toxicokinetics of pesticides is generally poorly understood and difficult to establish in humans. Conclusions and prospects: There is currently no universal method for determination of pesticides in the blood. The establishment of a given methodology application requires a specific demand of the clinician. The interpretation of the results remains sometimes difficult. It is therefore obvious that the development of a general research screening of pesticides as it currently exists for medicines and drugs, could see the day to shorten the response time from the laboratory to the clinician. The immunochemistry will bring, maybe, the solution.