Validation et mise en œuvre d’un protocole QuEChERS modifié pour l’analyse de 24 pesticides dans le poireau par GC-MS/MS et UHPLC-MS/MS

Introduction

L’usage intensif de pesticides en agriculture soulève des préoccupations croissantes quant à leur présence résiduelle dans l’alimentation. Le poireau (Allium ampeloprasum), couramment consommé à travers le monde, constitue un produit à risque en raison de la difficulté d’éliminer entièrement les composés phytosanitaires. L’analyse fiable et exhaustive de ces résidus requiert des méthodes robustes. Cet article détaille la validation et l’implémentation d’un protocole QuEChERS modifié couplé à la spectrométrie de masse triple quadripôle en chromatographie gazeuse (GC-MS/MS) et à la chromatographie liquide à ultra haute performance (UHPLC-MS/MS) pour détecter 24 pesticides multiclasses dans le poireau.

Objectif de l’étude

• Développer et valider un protocole analytique adapté au poireau, visant la quantification simultanée de 24 pesticides représentant diverses classes.
• Comparer la performance de la GC-MS/MS et de l’UHPLC-MS/MS pour cette matrice végétale.
• Appliquer la méthode développée à des échantillons commerciaux afin d’évaluer la contamination réelle.

Matériaux et méthodes

Sélection des pesticides et préparation des standards

24 pesticides (insecticides, fongicides, herbicides) couramment utilisés et pertinents pour les cultures de poireau ont été sélectionnés. Des standards analytiques purs ont été préparés pour chaque composé, ajustés à différentes concentrations permettant la réalisation des courbes de calibration.

Collecte et prétraitement des échantillons

Des poireaux frais ont été collectés sur plusieurs marchés locaux, lavés et homogénéisés avant extraction. Le poids de la portion analysée a été standardisé à 10 g pour garantir la reproductibilité.

Extraction QuEChERS modifiée

Le protocole QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe) fut ajusté spécifiquement à la matrice du poireau, dense en eau et riche en composés soufrés pouvant interférer avec la détection des analytes. Les modifications portent sur l’ajout d’agents tamponnants et une adaptation du ratio solvant/échantillon. Après extraction à l’acétonitrile, un nettoyage renforcé par dispersive-SPE (principalement PSA et MgSO4) optimise la suppression des interférences.

Analyse instrumentale

• GC-MS/MS (Chromatographie Gazeuse couplée à la spectrométrie de masse triple quadripôle) : Les composés volatils et thermostables ont été analysés via cette technique, sélectionnant des transitions spécifiques pour chaque pesticide.
• UHPLC-MS/MS (Chromatographie liquide à ultra haute performance, triple quadripôle) : Les pesticides moins volatils ou thermostables ont été détectés avec cette méthode très sensible, adaptée au screening multiclassique.

Validation méthodologique

La méthode fut validée selon les directives européennes SANTE/11945/2015, incluant la précision, l’exactitude, la robustesse, la linéarité, la limite de détection (LOD) et de quantification (LOQ).

• Linéarité : Les courbes de calibration générées pour chaque analyse ont montré des coefficients de corrélation supérieurs à 0,99.
• Récupération : Des taux de récupération comprise entre 72 % et 115 % attestent d’une efficacité optimale.
• Répétabilité et reproductibilité : Les écarts-types relatifs restaient inférieurs à 13 % pour la majorité des analytes.
• LOD et LOQ : Les seuils de détection et de quantification étaient conformes aux exigences européennes (LOD généralement < 0,01 mg/kg, LOQ < 0,05 mg/kg).

Résultats et discussion

Performances analytiques

Les méthodes modifiées démontrent une grande robustesse dans l’extraction et la quantification simultanée des 24 pesticides ciblés, aussi bien via GC-MS/MS que UHPLC-MS/MS, avec une supériorité de sensibilité pour l’UHPLC-MS/MS sur certains composés polaires.

Les matrices de calibration en blanc et enrichies, comparées à des standards purs, ne montraient pas d'effet matrice significatif, signalant l'efficacité du nettoyage QuEChERS adapté.

Application aux échantillons commerciaux

Sur dix échantillons de poireaux issus du circuit commercial, au moins un pesticide fut retrouvé dans 70 % des cas, bien que toutes les concentrations observées soient inférieures aux limites maximales résiduelles européennes.

Robustesse et limites du protocole

Le protocole modifié optimise l’efficacité du QuEChERS pour les matrices complexes comme le poireau, mais une adaptation régulière reste nécessaire face à l’évolution des formulations phytosanitaires et des réglementations européennes.

Conclusion

L’étude valide un protocole QuEChERS modifié performant pour la détection de 24 pesticides multiclasses dans le poireau, couplé à la GC-MS/MS et l’UHPLC-MS/MS. Ce pipeline analytique offre une sensibilité et une sélectivité adaptées aux besoins réglementaires actuels et s’avère transférable à d’autres matrices végétales.

Perspectives

L’optimisation continue des méthodes d’analyse et l’extension du protocole à d’autres familles de pesticides et à d’autres légumes sont des axes prioritaires pour l’évolution du contrôle alimentaire et la sécurité du consommateur.

Source : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0039914026006326?dgcid=rss_sd_all