4.1.3 Ajout d'un solvant
Par la suite, l'étude s'est portée sur l'effet
provoqué par l'ajout d'un solvant sur la poudre sèche
d'échantillon. Comme expliqué plus haut à la section
« 1.5.5 Préparation de l'échantillon », l'ajout d'un
liquide peut permettre d'atteindre l'équilibre nettement plus
rapidement.
Cependant, cet ajout peut parfois engendrer une perte de
signal provenant de la solubilisation de certains composés, un
ralentissement du passage à l'équilibre de par la
viscosité du solvant ou encore l'apparition d'un pic parasite sur le
chromatogramme.
Dès lors, un solvant adéquat pour les analyses
en espace de tête doit présenter une grande stabilité ainsi
qu'un point d'ébullition élevé.
? Mygliol 812®
Le premier solvant testé est le mygliol 812® qui
est une huile neutre relativement stable par rapport aux
phénomènes d'oxydations et qui présente un point
d'ébullition relativement élevé : entre 240 et 270°C.
La poudre de chaque vial a été additionnée de 500 uL
d'huile neutre et le tout a été scellé
hermétiquement. Les droites de régressions ont été
étudiées de la
même manière que pour le cryobroyage (3 masses
différentes en triplicate).
Sur le graphique de linéarité (figure 20) on
peut voir que celle-ci n'est pas améliorée par l'ajout de
liquide.
Quant aux chromatogrammes, deux phénomènes
apparaissent : d'une part, le signal obtenu est fortement diminué par
rapport à l'analyse sur poudre sèche (comme expliqué
précédemment) et, d'autre part, le solvant interfère au
niveau de l'analyse. En effet, un pic important provenant du passage en phase
gazeuse du solvant apparaît sur les chromatogrammes (figure 21).
60
50
Surface du pic (pA.s)
40
30
20
R2 = 0.7684
10
R2 = 0.7973 R2 = 0.0198
R2 = 0.0147
0
Pic 1,379 Pic 2.205 Pic 4.263 pic 1.191
0 50 100 150 200 250 300 350
Masse (mg)
33
Figure 20 : Linéarité obtenue avec
Ocimum basilicum en présence de 500 uL de mygliol 812 ®
pour les 4 composés différents. T° « Headspace
» : 90°C (vial) /100°C (boucle) / 110°C (ligne de
transfert), Cryobroyage, 3 essais par masse. Pressurisation du vial : 15,5 PSI,
temps de remplissage de la boucle : 0,10 min, temps de pressurisation : 1,0
min
50
45
40
35
Signal (pA)
30
25
20
15
10
5
0
34
0 5 10 15 20
Temps de rétention (Min)
Figure 21 : Chromatogramme obtenu par l'analyse
de 200 mg d'Ocimum basilicum (Carrefour®) en présence de
500 uL de mygliol 812®. T° « Headspace » :
90°C (vial) /100°C (boucle) / 110°C (ligne de transfert),
cryobroyage. Pressurisation du vial : 15,5 PSI, temps de remplissage de la
boucle : 0,10 min, temps de pressurisation : 1,0 min
Ceci est confirmé par le « Blanc » de mygliol
(figure 22).
50
45
40
Signal (pA)
35 30 25 20 15
10
5
0
0 5 10 15 20
Temps de rétention (min)
Figure 22 : Chromatogramme obtenu avec 500 uL
de mygliol 812®. T° « Headspace » : 90°C
(vial) /100°C (boucle) / 110°C (ligne de transfert). Pressurisation
du vial : 15,5 PSI, temps de remplissage de la boucle : 0,10 min, temps de
pressurisation : 1,0 min
Contrairement à ce qui avait été
prévu, une partie des composés présents dans l'huile a pu
passer dans l'espace de tête après le chauffage de 33,75 minutes
à 90°C dans le « Headspace » (il s'agit sans
doute d'acides gras à chaîne courte provenant de la
dégradation
35
du solvant).
Il faut également rappeler que la linéarité
n'a pas été réellement améliorée.
En conclusion, le mygliol 812® ne présente pas de
résultats satisfaisants et n'apporte pas de réelle
amélioration pour l'analyse.
? Eau MilliQ®
Le second solvant testé est l'eau MilliQ
®, qui présente l'avantage de diminuer l'affinité
des composés organiques volatils vis-à-vis de la poudre de
l'échantillon. Etant caractérisée par une faible pression
de vapeur, le risque qu'elle interfère au niveau de la détection
des substances organiques volatiles est donc assez faible (Quiroga, Dong et al.
2009). Cependant, elle risque d'atteindre le détecteur FID et de
provoquer, si la quantité est importante, une extinction de la
flamme.
Pour travailler en présence d'eau, il est
conseillé de porter les températures de la boucle et de la ligne
de transfert à des valeurs supérieures à la
température d'ébullition de l'eau (au-delà de 100°C)
afin d'éviter les phénomènes de recondensation (Anonyme
2000).
Les températures du vial, de la boucle et de la ligne
de transfert ont donc été fixées à 100, 110 et
120°C respectivement. La quantité d'eau introduite dans les vials
est de 500 uL. Sur les chromatogrammes, le signal paraît
légèrement augmenté en présence d'eau (en
comparaison avec la poudre sèche), ceci est surtout remarquable pour le
thymol (voir figure 23).
P-Cymène
B-Caryophyllène
Methyleugénol
150
130
110
Thymol
Linalool
90
? Poudre sèche ? Poudre + H2O
36
5 10 15 20 25 30
Temps de rétention (min)
Figure 23 : Comparaison des chromatogrammes
obtenus avec Ocimum basilicum en présence et en absence d'eau
MilliQ®. T° « Headspace » : 100°C (vial)
/110°C (boucle) / 120°C (ligne de transfert), cryobroyage. Masse :
100 mg. Pressurisation du vial : 15,5 PSI, temps de remplissage de la boucle :
0,10 min, temps de pressurisation : 1,0 min
Par la suite, la répétabilité des analyses
en présence d'eau a été étudiée. Comme
celle-ci présente un point d'ébullition relativement bas (en
comparaison avec le mygliol 812® par exemple), elle peut être
responsable d'un apport de pression supplémentaire au niveau de l'espace
de tête ce qui peut se traduire par des modifications importantes sur le
plan expérimental (Kolb and Ettre 2006).
Pour ce faire, deux séries d'échantillon ont
été préparées : l'une avec la poudre sèche
et l'autre avec la poudre additionnée de 500 uL d'eau MilliQ®.
Chaque série étant constituée de 9 essais avec, pour
chacune, une masse de poudre de 100 mg d'O. basilicum
(Carrefour®). Tous les essais ont été
préparés et analysés le même jour.
Sur les graphiques (figure 24 et 25), l'ajout d'eau se traduit
très clairement par une diminution de la
répétabilité.
155
150
145
140
135
130
125
120
Surface du pic (pA.s)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Essai n°
Répétabilité : Poudre et eau
I.C 95 % Moyenne I.C 95 % Aire P-Cymène
155
150
145
Surface du pic (pA.s)
140
135
130
125
120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Essai n°
|
Répétabilité : Poudre
seule
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I.C 95 % Moyenne I.C 95 % Aire P-Cymène
37
Figures 24 et 25 :
Répétabilité des analyses obtenue par l'analyse
d'Ocimum basilicum en absence et en présence d'eau pour l'aire
du pic de P-Cymène (T.R : 5,288 min). T°
« Headspace » : 100°C (vial) /110°C
(boucle) / 120°C (ligne de transfert), cryobroyage, n = 9 essais.
Pressurisation du vial : 15,5 PSI, temps de remplissage de la boucle : 0,10
min, temps de pressurisation : 1,0 min
En effet, avec la poudre seule, les dispersions autour de la
moyenne sont nettement moins larges qu'en présence d'eau (voir tableau
4).
38
|
T.R (min)
|
C.V % (n=9)
|
Min (pA):
|
Max (pA):
|
|
Poudre sèche
|
5,25
|
3,14
|
142,089
|
147,818
|
|
Poudre + Eau
|
5,25
|
6,13
|
123,537
|
147,252
|
Tableau 4 : Comparaison des coefficients de
variation du P-Cymène pour les des deux séries d'essais (n=9).
Cela s'est également vérifié pour les autres
composés.
En conclusion, l'ajout de ce solvant à
l'échantillon introduit donc une variabilité accrue. Celle-ci
peut, comme expliqué précédemment, provenir d'une
augmentation de pression au sein du vial qui induit des pertes lors du
transfert.
L'eau MilliQ® ne semble donc pas un solvant approprié
pour cette étude.
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