Les différentes préparations d’échantillon pour l’analyse des MOSH MOAH
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L’analyse des MOSH MOAH
Des résidus indésirables d’huile minérale sont présents dans de nombreux aliments ou matériaux en contact avec les aliments. Ces substances peuvent être divisées en deux classes : les hydrocarbures saturés (MOSH – mineral oil saturated hydrocarbons) et les hydrocarbures aromatiques (MOAH – mineral oil aromatic hydrocarbons). Alors que la première classe de substances s’accumule dans le corps humain, la deuxième classe de composés est soupçonnée de contenir des substances cancérigènes. Pour en savoir plus sur les MOSH MOAH, consulter notre article en ligne qui leur est dédié.
L’Union Européenne a fixé un seuil maximum à ne pas dépasser pour les MOAH dans différents types d’aliments et la France a mis en place une réglementation concernant l’utilisation des huiles minérales dans les encres et les emballages alimentaires. D’avantages d’informations sur les réglementations applicables aux MOSH MOAH sont données dans notre article en ligne.
L’analyse des MOSH MOAH est réalisée par un couplage chromatographie liquide – chromatographie gazeuse à ionisation de flamme (LC-GC-FID). La chromatographie liquide permet la séparation des fractions MOSH et MOAH et la GC la séparation partielle des molécules constituant ces fractions et leur détection.
Afin d’obtenir des limites de détection et de quantification en accord avec la réglementation et pour rendre la méthode d’analyse aussi précise et répétable que possible, différentes étapes et procédés de préparation d’échantillon sont nécessaire. Ces méthodes de préparation dépendent du type d’échantillon (graisse, huile, emballage, produit cosmétique …), des concentrations des MOSH MOAH dans ces échantillons et de la fraction visée (MOSH et/ou MOAH).
Le lavage à l’oxyde d’aluminium (AlOx)
Le lavage à l’oxyde d’aluminium permet la séparation des alcanes biogéniques de la fraction MOSH. Il peut être réalisé manuellement ou en ligne de manière automatique. La solution de notre partenaire Axel Semrau inclut un lavage AlOx entièrement automatisé.
Les alcanes biogéniques peuvent interférer fortement avec l’analyse de la fraction MOSH rendant la quantification de celle-ci plus compliquée et moins précise. En effet, les pics correspondant à ces composés sur le chromatogramme empêchent de bien définir les limites de la « bosse » correspondantes aux MOSH comme montré dans l’exemple ci-dessous.
La procédure manuelle inclus des étapes de lavage et d’évaporation de solvant ainsi que 2 injections séparées pour les fractions MOSH et MOAH. Le lavage AlOx en ligne nécessite une seule injection pour l’analyse des deux fractions.
Afin de réaliser ce lavage en ligne, une deuxième colonne est montée sur le système HPLC en plus de celle utilisée pour la séparation des fractions MOSH et MOAH. Cette configuration nécessite également une pompe HPLC additionnelle. Les factions éluées en sortie de colonne séparative sont injectées en tête de colonne AlOx par un système de vanne. Cette étape étant facultative, il est possible de contourner la colonne de lavage AlOx sans changer la configuration du système. L’activation du lavage AlOx se fait en clic dans le logiciel (image ci-dessous). Les fractions sont ensuite injectées sur le chromatographe en phase gazeuse pour analyse.
L’epoxydation
L’epoxydation permet d’éliminer les oléfines naturelles présentes dans l’échantillon. Ces oléfines engendrent des pics saturés en GC-FID (voir ci-dessous), et masquent les MOAH présents en faible quantité. Les oléfines apparaissent en concentration potentiellement élevée dans les aliments comme les patates douces ou les carottes.
Leur séparation par HPLC est difficile à cause des faibles différences de polarité avec les autres composés, notamment les MOAH. Les oléfines sont donc modifiées chimiquement pour accroître leur polarité et ainsi pouvoir les séparer sur la colonne HPLC. Cette modification appelée « dérivatisation » est réalisée à l’aide du composé mCPBA, les molécules modifiées seront ensuite séparées sur la colonne HPLC puis éliminées de l’échantillon. Dans la solution que nous proposons, il est possible de remplacer le mCPBA par de l’acide performique généré in situ (car instable), afin d’améliorer les performances de la méthode analytique et de s’affranchir de l’étape de lavage du mCPBA.
La société Axel Semrau a développé une méthode automatique, appelée époxydation éthanolique, permettant de s’affranchir des étapes manuelles et aux résultats comparables à la méthode classique de Biedermann. L’epoxidation de se fait dans l’éthanol à température ambiante sans changement de solvant.
La saponification
La saponification est utilisée lors de l’analyse des huiles alimentaires afin d’éviter de saturer la colonne HPLC avec les matières grasses. Cette réaction a été entièrement automatisée dans la solution que propose Axel Semrau. Elle prend place au tout début du processus de préparation d’échantillon. D’abord les standards internes sont ajoutés à l’échantillon, puis de l’hydroxyde de potassium à 50% et un mélange de solvent hexane/éthanol 1:1. La réaction prend place pendant 20 minutes puis une extraction est réalisée. Pour cela de l’eau est ajoutée au milieu réactionnel et l’ensemble est centrifugé.
La déplétion des MOSH
La déplétion des MOSH est utile dans le cas des produits cosmétiques contenant des teneurs très importantes en MOSH, plus particulièrement dans le cas des matières premières utilisées pour produire ces produits, des produits d’hygiène corporelle, et des crèmes pour la peau.
Le procédé manuel comprend une étape d’extraction à l’hexane à 60°C, une dilution des MOAH et l’ajout d’un standard interne, une dilution plus importante pour les MOSH et l’ajout d’un deuxième standard interne puis l’analyse par LC-GC-FID.
Notre partenaire Axel Semrau a développé une solution en ligne entièrement automatisée pour remplacer cette méthode, à l’aide d’un système de 3 vannes à 6 voies intégré à l’HPLC. Dans un premier temps l’enrichissement des MOAH est réalisé à l’aide d’une pré colonne en gel de silice. Le flux de l’HPLC est dirigé sur la pré colonne puis à l’évacuation. Dans un second temps, la pré colonne est rétro balayée et le flux est dirigé vers la colonne HPLC. Les MOAH stockés et accumulés sur la pré colonne sont ensuite traités selon le procédé classique.
Ainsi, aucune intervention manuelle n’est nécessaire pour la déplétion des MOSH.
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