Thèse Apport du Micro Débit dans les Interfaces Esi-Ms - MS pour l'Analyse de Traces de Micropolluants dans des Matrices Environnementales H/F - 69

Établissement : Université Claude Bernard Lyon 1
École doctorale : Chimie de Lyon
Laboratoire de recherche : ISA - Institut des sciences analytiques
Direction de la thèse : Emmanuelle VULLIET ORCID 0000000263251531
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-10T23:59:59

L'analyse des composés traces ou ultra-traces dans l'environnement constitue un moteur essentiel du progrès en chimie analytique, en particulier dans le domaine de l'exposome environnemental. Cela implique une amélioration constante des stratégies analytiques en termes de sensibilité, d'identification, de résolution, de rapidité et de fiabilité. Les avancées scientifiques réalisées au cours des quinze dernières années en matière de sensibilité et d'identification reposent principalement sur les progrès techniques dans le couplage de la chromatographie et de la spectrométrie de masse, ainsi que sur l'amélioration de la résolution des analyseurs.

La chromatographie liquide (LC) a été largement employée pour l'analyse de divers échantillons environnementaux, et son couplage à la spectrométrie de masse en tandem (MS/MS) permet une quantification très sensible et précise. La plupart des méthodes LC-MS/MS sont basées sur l'ionisation par électrospray (ESI), une technique sujette aux effets de matrice tels que la suppression d'ions. Malgré cette limitation, la flexibilité de l'ESI et son aptitude à analyser un large éventail de composés d'intérêt environnemental ont établi la LC-MS/MS comme un outil essentiel pour la recherche et la surveillance environnementales.

Le couplage de la microchromatographie liquide (microLC) avec la spectrométrie de masse est encore rarement utilisé pour les matrices environnementales, dans lesquelles la quantité d'échantillon disponible constitue rarement un facteur limitant. Toutefois, ce couplage offrirait un gain intéressant en sensibilité en réduisant les effets de matrice et en améliorant l'ionisation des analytes. En plus de cette augmentation de sensibilité, l'utilisation de débits en microflux réduit l'impact environnemental en nécessitant de plus faibles quantités de solvants.

Ce projet de doctorat propose d'explorer l'utilisation de microdébits pour l'analyse de traces de micropolluants dans des matrices environnementales. En particulier, l'étude de la préconcentration des échantillons à l'aide d'une étape de piégeage sera investiguée. L'optimisation de cette étape pourrait limiter, voire éliminer dans le cas des échantillons aqueux, la nécessité d'une étape de préconcentration hors ligne, qui est chronophage et génère des déchets.

La réduction de l'impact environnemental des méthodes analytiques implique non seulement la diminution des volumes de solvants, mais aussi l'utilisation de solvants biosourcés et non toxiques, plus sûrs pour la santé humaine et pour l'environnement. L'un des objectifs du projet de thèse sera d'évaluer l'utilisation de solvants plus verts pour l'analyse des polluants par microCL-SM/SM.

La chimie analytique verte a émergé du concept de chimie verte dans les années 2000. Ce domaine vise à rendre les pratiques de laboratoire en analyse chimique plus respectueuses de l'environnement. Outre le développement d'instrumentations et de méthodologies, nécessaires pour améliorer la qualité des analyses chimiques, des efforts en chimie analytique sont indispensables pour réduire l'impact négatif de cette discipline sur l'environnement. L'un des défis majeurs pour l'avenir de la chimie analytique consiste donc à trouver un compromis entre l'augmentation de la sensibilité et de la qualité des résultats exigées et le respect de l'environnement. Cette thèse s'inscrit ainsi pleinement dans le défi posé par la chimie verte environnementale.

La thèse rentre dans la stratégie scientifique de l'équipe TRACES de l'Institut des Sciences Analytiques. L'équipe développe de nouvelles stratégies analytiques et méthodes, basées sur une détection par spectrométrie de masse (ciblée en basse résolution ou non ciblée en haute résolution), afin de repousser les limites des analyses dédiées à l'identification et la quantification de substances organiques présentes à l'état de traces voire ultra-traces dans des matrices complexes. Mon équipe est plus particulièrement investie dans les développements menés sur des matrices environnementales (milieux aquatiques, phases particulaires, biote) afin de caractériser l'impact des micropolluants sur l'équilibre des écosystèmes et sur les organismes sentinelles.