Analyses de métaux lourds - Analyses de métaux lourds

Le saviez-vous ? Depuis octobre 2015, le laboratoire FILAB est accrédité COFRAC ISO 17025 pour l’analyse des métaux lourds selon des méthodes internes validées en accord avec les préconisations de la Pharmacopée Européenne 2.4.20 et de la Pharmacopée Américaine USP 233.

Pour plus d’informations : contacter Benoît Persin benoitpersin@filab.fr

De quoi parle-t-on ?

D’après le rapport du Sénat datant de 2001, les métaux lourds sont des éléments métalliques naturels, ou dans certains cas métalloïdes, caractérisés par une masse volumique élevée, supérieure à 5 grammes par cm3.

Quarante substances sont considérées comme tel d’après cette définition des métaux lourds.

Ces éléments, parfois appelés « éléments traces métalliques« , ont des caractéristiques physico-chimiques communes, d’où leur utilisation dans bon nombre d’industries :

ils sont présents à l’état naturel
ils peuvent subir des modifications chimiques mais ne se détruisent pas
ils se transportent
ils ont une conductivité électrique particulière

D’un point de vue toxicologique, certains métaux (les oligo-éléments) sont indispensables à la vie, comme le fer, le cuivre, etc…

D’autres présentent un profil toxicologique particulier et sont réglementés de manière significative dans beaucoup de secteurs industriels : l’alimentaire, la pharmaceutique, la cosmétique…

Toutefois, il est important de nuancer la définition de métaux lourds. En effet, c’est un concept qui n’a aucun fondement scientifique ni juridique.

Les métaux sont présents dans l’environnement de manière ubiquitaire. C’est une des raisons pour laquelle ils sont retrouvés dans la fabrication de différentes matières premières, comme les colorants, quelle que soit les industries.

Le transport naturel joue un rôle conséquent dans la répartition des métaux dans l’environnement. Mais c’est l’activité humaine qui a surtout changé celle-ci (et par ailleurs leur forme chimique, potentiellement toxique).

Les métaux lourds : comment les détecte-t-on ?

Deux techniques d’analyses sont pratiquées au sein du laboratoire FILAB : l’absorption atomique et l’émission atomique.

La spectrométrie d’Absorption Atomique (SAA)

Cette technique est une méthode d’analyse mono-élémentaire basée sur la faculté propre à chaque élément d’absorber l’énergie (photons) à une fréquence bien déterminée. En général : une lampe est utilisée pour un élément.

Il existe deux sources d’atomisation : soit une flamme, soit un four.

Pour la quantification, la quantité de lumière absorbée par les atomes est mesurée. Cette quantité est proportionnelle à la quantité d’atome qu’elle a traversé selon la loi de Beer-Lambert.

Les limites de quantification sont de l’ordre de 1 à quelques mg/kg selon les matrices analysées.

La spectrométrie d’Emission Optique ou la spectrométrie de masse couplée à un plasma inductif (ICP-AES ou ICP-MS)

L’autre technique analytique est la spectrométrie d’émission atomique. C’est une méthode d’analyse multi-élémentaires dont le principe est similaire au précédent : les atomes sont excités et lorsqu’ils reviennent à leur état fondamental, ils émettent des radiations spécifiques (ce sont dans ce cas les atomes eux-mêmes qui sont sources de lumière).

Le couplage inductif ou ICP en est l’exemple actuel le plus concret. Au lieu d’une flamme, l’excitation va se faire au travers d’un plasma (gaz ionisé, le plus souvent : argon). Deux détections des radiations existent : la détection optique AES ou la détection par masse, MS, qui est un détecteur rapide et sensible, le plus communément utilisé pour la quantification d’éléments-traces métalliques.

Les limites de quantification sont de l’ordre de 0,01 à 1 mg/kg en fonction des matrices.

Pharmaceutique : quelles sont lignes directrices à propos des impuretés élémentaires ?

Au cours des dernières années, les analyses d’impuretés métalliques ont fait l’objet d’une harmonisation de la part de l’ICH pour une harmonisation des lignes directrices à suivre en Europe, aux USA et au Japon.

Ce guide vise à fournir une politique globale pour limiter les impuretés métalliques qualitativement et quantitativement dans les produits et ingrédients dédiés à un usage pharmaceutique.

La ligne directrice ICH Q3D a atteint l’étape 4 du processus de l’ICH en Décembre 2014 :

http://www.ich.org/products/guidelines/quality/article/quality-guidelines.html

Par ailleurs, depuis Mai 2014, le chapitre de la Pharmacopée Américaine USP 232 (Elemental Impurities – Limits) regroupe les valeurs limites de 15 métaux lourds dans les produits pharmaceutiques.

Et le chapitre Pharmacopée Américaine USP 233 (Elemental Impurities – Procedures) recense la méthodologie analytique à appliquer.

Le laboratoire FILAB met à votre disposition son expertise et son parc analytique de pointe (ICP-MS-MS, ICP-MS, ICP-AES,SAA, analyseur de mercure / amalgameur) pour l’analyse et le dosage des métaux lourds sur tous types de matières ou matériaux.

Depuis plus de dix ans, notre laboratoire propose de nombreux services analytiques en laboratoire pour l’analyse d’impuretés, d’éléments traces métalliques ou l’analyse de métaux lourds (Arsenic As, Plomb Pb, Cadmium Cd, Mercure Hg, …) :

Analyse et screening de traces de métaux lourds dans des matrices chimiques : bains de traitement, matériaux, matières premières…
Analyse des métaux lourds par ICP-MS-MS, ICP-AES ou ICP-MS (Plasma à couplage inductif couplé à la spectrométrie d’émission atomique ou à la spectrométrie de masse)
Analyse des impuretés élémentaires selon USP 233 dans les produits pharmaceutiques – conformité réglementaire ICH Q3D
Analyse chimique minérale
Analyses de contaminations diverses
Dosage du Chrome 6 en laboratoire
Dosage de métaux lourds ou de traces de catalyseurs dans les packaging et les matériaux d’emballages
Analyses d’impuretés métalliques dans les Dispositifs Médicaux et les produits cosmétiques
Développement et Validation Analytique par ICP ou Absorption Atomique

Le saviez-vous ? Depuis octobre 2015, le laboratoire FILAB est accrédité COFRAC ISO 17025 pour l’analyse des métaux lourds dans les MP et produits pharmaceutiques selon méthode interne validée selon les préconisations de la Pharmacopée Européenne 2.4.20 et de la Pharmacopée Américaine USP 233.

Pour plus d’informations : contacter Benoît Persin benoitpersin@filab.fr

Pourquoi FILAB ?

Doté d’une équipe de 60 personnes dont 5 docteurs et 7 ingénieurs, FILAB est un laboratoire indépendant, expérimentés dans l’analyse et la caractérisation de surface des matériaux. Notre taille humaine, notre savoir-faire multisectoriel et nos investissements permanents dans les dernières technologies garantissent à nos clients une fiabilité des résultats, un traitement rapide des demandes et accompagnement sur-mesure aux besoins de nos clients.

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