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Une famille de contaminants alimentaires appartenant à la classe chimique des amines aromatiques hétérocycliques (HAAs) est produite durant le traitement par la chaleur d'aliments riches en protéines. Ces composés possèdent des propriétés génotoxiques très marquées ; certains comptent parmi les plus puissants mutagènes connus et se sont révélé cancérogènes pour les rongeurs et le singe. Différentes informations épidémiologiques semblent indiquer que ces substances pourraient être impliquées comme agents étiologiques du cancer colorectal et peut-être aussi d' autres formes de tumeurs.
Pour ces différentes raisons, des méthodes de quantification précises sont nécessaires pour pouvoir évaluer le risque pour l'homme de consommer des aliments contaminés par ces substances. Ce problême reste un défi parce que les HAAs se retrouvent généralement à des niveaux très bas (ng/g) dans les matrices alimentaires chauffées comme les produits de viande ou de poisson cuits.
Pour ces raisons, des méthodes d'extraction complexes doivent être appliquées, avant l'analyse. Dans le passé, différentes procédures d'extraction par solvant ont été proposées, comprenant des schémas complexes avec des taux de récupération décevants. Il est actuellement reconnu que la méthode mise au point par G.A. Gross (1990) est la plus fiable, avec pour avantage principal un schéma de travail en continu qui évite les pertes durant les transferts, bien que le taux de récupération de certains composés comme le PhlP demeure insuffisant. Cette méthode d'extraction, basée sur l'extraction en phase solide, en tandem, avec analyse par HPLC est suffisamment simple que pour être largement recommandée comme méthode de routine. Elle comprend une phase de nettoyage de l'échantillon par une succession de plusieurs étapes de purification faisant usage de colonnes de terre à diatomée, échange cationique et phase inversée. L'addition de différents standards est nécessaire du fait de la différence d'efficacité d'extraction des différents HAAs, avec le TriMelQx comme standard interne. La quantification est réalisée par HPLC avec une colonne à phase inversée et détection en UV ou par électrochimie (EC).
Le but de nos recherches qui ont commencé en 1991, était de développer la détection EC afin d' améliorer non seulement la sensibilité mais aussi la spécificité des analyses.
Pour ces différentes raisons, il s'est avéré nécessaire d'analyser avec soin différents paramètres analytiques qui peuvent influencer la détection EC, après séparation par HPLC.
Les paramètres suivants ont été étudiés :
Un intérêt particulier a été consacré aux sensibilités comparatives de la détection UV par rapport à la détection EC. Dans l'état actuel du projet nous avons obtenu un gain de sensibilité de l'ordre de 5 pour la détection EC. D' un point de vue plus fondamental, le mécanisme de l'oxydation électrochimique a également été étudié afin d'expliquer les réactions d'oxydation qui se déroulent au niveau de l'électrode.
D'autre part, des paramètres qui peuvent influencer la séparation chromatographique ont également été étudiés : I'efficacité de la colonne a phase inversée a été comparée avec la phase stationnaire échangeuse de cations. Ces résultats ont été comparés avec ceux obtenus en électrophorese capillaire, qui a été proposé comme méthode alternative.
Finalement, la méthode proposée par G.A. Gross a été appliquée à différentes matrices alimentaires afin de valider la procédure qui pourrait être recommandée comme méthode de routine. Les limites de détection de 4 HAAs : IQ, MelQ, MelQx et 4,8-DiMelQx sont très similaires avec des valeurs aux alentours de 5 p moles, avec notre système de détection UV. La séparation des composés est satisfaisante, avec des taux de récupérations compris entre 70 et 80%, avec une procédure d'extraction complête d'un mélange de composés purs. Différents produits de viande chauffés ont été analysés : I'extrait de viande commercial, de la saucisse grillée et du boeuf haché grillé. Il ressort de ces essais que les taux de récupération des HAAs recherchés sont assez différents
La détection UV a été comparée à la détection EC après séparation par HPLC avec un solvant isocratique, sur 3 produits de viande chauffés :
Ces résultats démontrent que la détection simultanée par UV et par EC produit des chiffres très similaires. La dispersion des résultats révéle cependant que la reproductibilité de la méthode peut etre améliorée, plus particulierement pour l'IQ qui n'est pas très bien séparé. Dans l'état actuel de ces recherches, nous pouvons conclure que la détection EC est fiable, comparée à la méthode UV plus classique, bien que des différences subsistent suivant la nature de l'échantillon analysé.
La méthode originale de séparation par HPLC sur colonne échangeuse de cations (IEC) qui a été développée présente différents avantages par rapport à la méthode de séparation classique sur phase réverse :
D'autre part, les méthodes IEC/EC et IEC/UV ont été validées au cours d'un exercice interlaboratoire portant sur une solution méthanolique de composition inconnue.
Il a été démontré que ces deux méthodes sont utilisables pour l'analyse en routine d'aliments chauffés comme l'extrait de viande commercial ou de la viande de boeuf grillée.
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