Analyse urinaire des retardateurs de flamme organophosphorés par LC-MS/MS : optimisation de l’hydrolyse enzymatique et application au secteur du recyclage des déchets d’équipements électriques et électroniques

Objectif Les retardateurs de flamme organophosphorés (RFOP), largement utilisés dans les équipements électriques et électroniques, constituent une source potentielle d’exposition professionnelle, notamment dans le secteur du recyclage des déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE). L’évaluation de cette exposition repose principalement sur la mesure urinaire de leurs métabolites. Cependant, ces derniers peuvent être excrétés sous forme conjuguée, rendant nécessaire une étape d’hydrolyse enzymatique pour déterminer leur concentration urinaire totale et évaluer l’imprégnation des salariés. L’objectif de ce travail s’inscrit dans le développement d’une méthode d’analyse multi-résidus des RFOP urinaires par LC-MS/MS et vise à évaluer l’intérêt d’une étape d’hydrolyse sur la quantification des métabolites. L’applicabilité de la méthode validée a été testée dans un contexte d’évaluation de l’exposition professionnelle en France.
Méthodes Ainsi, dans le cadre de ce développement de méthode, différentes conditions d’hydrolyse enzymatique ont été évaluées. A cette fin, trois enzymes ont été testées : la â-glucuronidase type IX-A issue d’Escherichia coli ainsi que les enzymes H-1 et HP-2 issues de Helix pomatia. Les essais ont porté sur quatre temps d’incubation à 37 °C (2, 4, 16 et 20 heures) et sur quatre niveaux de concentration en enzymes (1 000, 5 000, 10 000 et 20 000 unités). Ils ont été réalisés à partir d’un pool d’urines, constitué d’échantillons collectés en fin de poste et en fin de semaine auprès de huit salariés potentiellement exposés d’une entreprise spécialisée dans le recyclage et le traitement des DEEE. Une analyse de variance (ANOVA), suivie de tests de comparaisons multiples avec correction de Bonferroni, a été réalisée sur les RFOP d’intérêt (diphenyl phosphate (DPP), bis(2-chloroethyl) phosphate (BCEP), di-m-cresyl phosphate (DmCP), di-p-cresyl phosphate (DpCP) et bis(1,3-dichloro-2-propyl) phosphate (BDCPP)), afin de déterminer si la présence d’hydrolyse enzymatique modifiait ou non les concentrations urinaires mesurées. Des modèles de régression linéaire ont ensuite été appliqués pour évaluer les effets principaux du type d’enzyme, de la dose et du temps d’incubation, ainsi que leurs interactions d’ordre 2 et d’ordre 3.
Résultats Pour les métabolites BCEP, DmCP, DpCP et BDCPP, aucune différence en termes de concentrations mesurées n’a été mise en évidence entre les valeurs obtenues avant et après hydrolyse, quelle que soit l’enzyme utilisée, la dose ou la durée d’incubation. Ces résultats suggèrent que ces métabolites ne sont pas majoritairement excrétés sous forme glucuro- ou sulfoconjuguée et que les concentrations mesurées sans hydrolyse reflètent la concentration urinaire totale. En revanche, pour le métabolite DPP, une différence significative a bien été observée entre la concentration mesurée sans hydrolyse et celles mesurées après hydrolyse pour l’ensemble des conditions testées, à l’exception de l’enzyme H-1. Ce résultat met en évidence l’influence déterminante du type d’enzyme, y compris entre enzymes issues d’une même source biologique (Helix pomatia). Pour les enzymes HP-2 et IX-A, les modèles de régression ont montré un effet significatif de l’interaction d’ordre 3 entre enzyme, dose et temps. Une augmentation des concentrations mesurées a été observée jusqu’à 16 heures d’incubation, avec un plateau atteint à partir de 10 000 U pour l’enzyme IX-A et de 1 000 U pour l’enzyme HP-2. Les conditions retenues pour la méthode finale sont une hydrolyse enzymatique utilisant 1 000 U d’enzyme HP-2 pendant 16 heures à 37 °C.
Conclusion Ce travail confirme que l’hydrolyse enzymatique est indispensable pour le DPP et que l’absence d’effet observé pour BCEP, DmCP, DpCP et BDCPP n’exclut pas d’autres voies de conjugaison, comme celle du glutathion. Cette méthode a été appliquée à l’analyse de 712 échantillons urinaires collectés auprès de 84 travailleurs exerçant dans 6 entreprises du secteur des DEEE en France.
Les auteurs déclarent l’absence de tout conflit d’intérêts.