Chimie Multiphasique des additifs et solvants oxygénés

Mesures des concentrations d'aldéhydes dans l'air intérieur et extérieur et dans différents micro-environnements.

6Méthodologie

6.1Elaboration d'un questionnaire standardisé

Les mesures de terrain ont eu lieu en environnement intérieur, extérieur et dans divers micro environnements. Pour les campagnes de mesures en environnement intérieur, une étude descriptive détaillée a été associée à la quantification des aldéhydes. En effet, les objectifs visés comprenaient l'établissement d'un bilan des concentrations en aldéhydes pouvant être retrouvées dans les domiciles mais également l'identification de leurs sources et la caractérisation des habitudes de vie des occupants.

Pour cela, un questionnaire standardisé a été élaboré en collaboration avec les conseillères en environnement intérieur du Service de Pneumologie de l'Hôpital Lyautey de Strasbourg. Ce questionnaire avait pour objectifs de décrire l'environnement extérieur et l'habitat, de lister les travaux effectués récemment dans le domicile, de connaître les activités ménagères et l'aération du logement ainsi que de collecter les renseignements concernant le sujet et son entourage.

Ce questionnaire a été utilisé lors de la campagne préliminaire en environnement intérieur et lors de l'étude cas/témoin incluant une population asthmatique. Ainsi les taux d'aldéhydes mesurés ont pu être associés au descriptif du logement et aux habitudes de vie de ses occupants. L'ensemble des données recueillies pour l'étude cas/témoin incluant une population asthmatique a été saisi informatiquement. De même, les informations liées à l'asthme des personnes ont également été saisies informatiquement, à savoir : asthmatique ou non, degré d'asthme, degré de rhinite, nombre de tests cutanés positifs aux pneumallergènes de l'environnement domestique, symptômes oculaires, prise de médicaments. La sévérité de l'asthme et de la rhinite a été reportée selon la classification internationale. L'analyse statistique a été réalisée en étroite collaboration avec Mme Glasser, Maître de Conférence à la Faculté de Pharmacie de Strasbourg.

6.2Obtention de l'autorisation de la CNIL

L'étude cas/témoin incluant une population asthmatique a requis des démarches administratives auprès de la Commission Nationale de l'Informatique et des Libertés (CNIL) car elle a nécessité la création d'un fichier de recherche médicale. Comme cela a été dit dans le paragraphe précédant, un fichier informatique a été créé, faisant figurer pour chaque sujet son numéro de dossier, les taux d'aldéhydes mesurés à son domicile, les données recueillies dans le questionnaire ainsi que des informations concernant sa pathologie asthmatique (pour les cas). Ce fichier a ensuite été soumis à un traitement automatisé pour l'analyse statistique et par conséquent, entrait dans le cadre de la loi du 6 janvier 1978 modifiée.

Dans un premier temps, un dossier préalable de "demande d'avis" a été adressé au Comité consultatif sur le traitement de l'information en matière de recherche dans le domaine de la santé (Ministère de la jeunesse, de l'éducation nationale et de la recherche). Notre première demande d'avis a reçu un avis réservé du Comité consultatif qui avait un délai d'un mois pour rendre sa décision. Nous avons dû la compléter en transmettant un protocole plus détaillé, apportant notamment des précisions et justifications sur la population étudiée et les méthodes d'analyse statistique prévues. Notre deuxième demande d'avis a, quant à elle, été validée par le Comité consultatif, de nouveau après un délai d'un mois. Ainsi, une demande d'autorisation (d'un traitement automatisé d'informations nominatives ayant pour fin la recherche dans le domaine de la santé) a enfin pu être adressée à la CNIL. Le formulaire de demande portait essentiellement sur les catégories des informations traitées et leurs destinataires, la conservation, la sauvegarde et la protection des ces données ainsi que les caractéristiques du traitement automatisé. Le délai d'examen de la demande était de 2 mois. Une fois ce délai passé, l'étude a pu commencer.

6.3Technique de prélèvement utilisée

Au cours de ces travaux, les aldéhydes étudiés ont été prélevés par prélèvement actif sur cartouches de DNPH.

6.3.1Préparation des cartouches de DNPH

Les cartouches se composaient de tubes en Pyrex (longueur : 10 cm, diamètre intérieur : 1 cm) remplis de microbilles de silice (45-60 mesh, Aldrich) qui étaient ensuite imprégnées d’une solution acide de 2,4-DNPH. En premier lieu, une solution acidifiée de 2,4-DNPH était préparée selon la méthode décrite par Zhou et Mopper (1990) : 100 mg de 2.4-DNPH (Aldrich) étaient dissous dans 20 mL d'une solution de HCl 5M-acétonitrile (4:1 en volume). Cette solution était alors purifiée par deux extractions successives avec 10 mL de chloroforme (CH₃Cl). 12 mL de la solution acide de 2,4-DNPH étaient ensuite prélevés et dilués avec de l'eau milli Q (18.2 m.cm^-1) dans un volume de 200 mL. Les microbilles de silice, maintenues par un bouchon de laine de verre à chaque extrémité du tube en Pyrex, étaient alors imprégnées à l'aide du dispositif présenté en Figure 1.



Figure 1 : Dispositif d'imprégnation des cartouches de DNPH.

La solution de DNPH était placée dans un bulleur et aspirée à travers la cartouche à l'aide d'une seringue. Une cartouche était disposée en amont et utilisée comme cartouche de garde afin de piéger les aldéhydes présents dans l'air ambiant. Une fois imprégnées, les cartouches étaient protégées de la lumière en les recouvrant de papier d’aluminium afin d'éviter toute photo dégradation et étaient séchées dans un dessiccateur à vide durant 15 à 24h. Elles étaient ensuite fermées par deux bouchons en polypropylène et conservées au réfrigérateur jusqu'à leur utilisation, dans un délai de 15 jours.

6.3.2Prélèvement des échantillons d'air

Un ensemble constitué d'un régulateur massique de débit (Brooks, 5850S), d'un boîtier de commande (Brooks, 0151) et d'une micro pompe (KNF, 838KNDC), pouvant éventuellement fonctionner sur batterie, permettait de prélever une quantité régulière d'air ambiant, qui traversait la cartouche, sur une durée déterminée. Un débitmètre (Voegtlin Instruments SA, Red-y, compact series) possédant une vanne pointeau permettant de réguler "manuellement" le débit et autonome en énergie, puisque fonctionnant avec une batterie, a également été utilisé lorsque cela était nécessaire. Le dispositif utilisé pour les mesures de terrain est représenté sur la Figure 2.

Selon le lieu et le type de prélèvement effectué (intérieur, extérieur, atmosphère polluée, etc.), les débits de consignes ont varié entre 1 et 6.1 L min^-1 et les durées de pompage entre 15 et 90 min.



Figure 2: Dispositif utilisé pour les campagnes de mesures d'aldéhydes.

Les aldéhydes présents dans l'air réagissent avec la 2,4-DNPH pour former l'hydrazone correspondante (Figure 3). Après le prélèvement, la cartouche peut être conservée au réfrigérateur pendant 48 heures.

L'ozone étant l'un des plus abondant gaz réactifs dans l'air, des interférences peuvent avoir lieu lors des prélèvements sur cartouches de DNPH [Vairavamurthy et al. (1992)] : consommation de l'agent dérivatisant, consommation des hydrazones formées pendant le prélèvement (interférence négative), formation d'hydrazones comme artéfacts (interférence positive) et formation d'autres composés pouvant interférer au niveau de la séparation et de la détection des composés ciblés. Afin d'éviter toute réaction avec l'ozone présent dans l'air extérieur lors des prélèvements, une cartouche en Pyrex, remplie de KI pur, était placée en amont de la cartouche de DNPH afin de piéger l'ozone [Helmig et al. (1997)]. En effet, l'ozone réagit avec le KI, en présence d'eau, pour former de l'iode :

O₃ + 2 KI + H₂O  O₂ + I₂ + 2 KOH (1)

Figure 3: Réaction de dérivatisation d’un composé carbonylé avec la 2,4-DNPH.