Développement d’une nouvelle méthode d’analyse simultanée de l’acétone, la méthyléthylcétone, la méthylisobutylcétone et la cyclohexanone par HS-GC-MS

Les expositions professionnelles aux produits chimiques sont un sujet de préoccupation pour les services de santé au travail. Comme peu de méthodes sont encore disponibles pour évaluer ces poly-expositions, le but de ce travail était de développer une méthode de biométrologie simple pour quantifier quatre cétones : acétone, méthyléthylcétone (MEK), méthylisobutylcétone (MIBK) et cyclohexanone dans l’urine.
Ces quatre cétones ont été sélectionnées en raison de leur usage en entreprise et de leurs effets néfastes sur la santé des travailleurs. Celles-ci sont en effet beaucoup utilisées industriellement comme solvants, dégraissants de surface, dissolvants de peintures, vernis ou colles, intermédiaires de synthèse organique. Ces expositions sont connues pour entrainer des atteintes rénales et hépatiques (cyclohexanone) ou des effets neurologiques (acétone, MEK, MIBK). Certains secteurs d’activité, comme par exemple l’industrie des plastiques, peuvent même exposer simultanément les travailleurs à plusieurs de ces cétones.

L’analyse a été réalisée en utilisant la technique de l’espace de tête en mode statique couplée à la chromatographie en phase gazeuse et à la spectrométrie de masse (sHS-GC-MS), où les quatre cétones non-métabolisées ont été quantifiées dans la phase gazeuse après une dérivation à la pentafluorobenzylhydroxylamine (PFBHA) réalisée directement dans le flacon headspace avant injection.
L’étalonnage a été réalisé à l’aide d’urines synthétiques auxquelles ont été ajoutés des quantités connues des quatre cétones.
Une sensibilité satisfaisante a été atteinte, avec des limites de quantification (LOQ) comprises entre 5 et 20 µg/L en fonction des cétones. La linéarité était obtenue entre 5 (ou la LOQ) et 2000 µg/L avec des coefficients de corrélation R2 compris entre 0,9967 et 0,9990.
A 20 µg/L, la répétabilité variait de 1,7 à 5,6% et la reproductibilité de 4,5 à 9,5%.
Des tests réalisés sur des échantillons urinaires provenant de personnes professionnellement non-exposés aux cétones ont montré la présence d’acétone et de MEK, et ce à des concentrations concordantes avec les valeurs observées dans la population générale. La MIBK et la cyclohexanone n’ont pas été détectées.
En conclusion, une méthode rapide, sensible, spécifique et simple à mettre en oeuvre a ainsi été développée pour extraire et quantifier simultanément quatre cétones dans des échantillons urinaires en utilisant la sHS-GC-MS. Cette méthode pourra être un outil utile aux hygiénistes du travail pour évaluer et limiter les expositions professionnelles des travailleurs à ces composés.