Evaluation de différentes matrices pour l'analyse de traces d'agents chimiques pour la preuve d'une exposition : contamination et stabilité dans les cheveux et les sols

Résumé

Les agents chimiques de guerre restent une menace pour les populations civiles et les forces armées. Il est nécessaire de pouvoir disposer de matrices au niveau individuel permettant d’obtenir une preuve de leur utilisation. Notre travail s’est axé sur la capacité du cheveu à capter et à libérer des vapeurs d’agents organophosphorés, et nous nous sommes notamment intéressés à modéliser les mécanismes. Les expérimentations ont été réalisées avec des molécules modèles simulant le comportement des agents ciblés: le triéthylphosphate (TEP) et le diisopropylfluorophosphate (DFP) simulants des agents-G et le déméton-S-méthyle (DSM) simulant des agents-V. Les travaux menés ont montré des corrélations entre l’exposition (influence du temps et de la dose) et la concentration en contaminant détectée dans les cheveux. À la suite de l’exposition des cheveux en phase vapeur, ceux-ci ont été placés dans une atmosphère propre. Les résultats ont montré que la majorité des contaminants sorbés en surface se libère dans l’atmosphère et qu’une partie persiste au-delà de 120 heures. De plus, l’étude de deux sols contaminés a montré la persistance du DFP 96 heures après l’exposition. Pour relier ces données aux conditions opérationnelles de prélèvement, la stabilité d’échantillons de cheveux contaminés a été évaluée sur 18 mois. Les résultats ont permis d’émettre des recommandations quant à leur durée exploitable, allant de 2 mois dans des conditions dégradées à plus de 18 mois dans des conditions optimales. L’ensemble des résultats montre que le cheveu humain peut être utilisé comme échantillonneur passif d’une exposition et être un élément majeur dans la «filière de la preuve d'exposition».

mots clés

Titre traduit

Evaluation of different matrices for the analysis of traces of toxic chemical agents for the proof of an exposure : contamination and stability in hair and soil
Résumé

Chemical warfare agents remain a threat to civilian populations and the armed forces. Following population exposure to these agents, matrices are needed. Our work has focused on the ability of hair to capture and release organophosphorus vapors, and mechanisms have been modeled. Experiments were carried out with model molecules simulating the fate of the targeted toxic compounds: triethylphosphate (TEP) and diisopropylfluorophosphate (DFP) to mimic G-agents and demeton-S-methyl (DSM) to mimic V-agents. The work carried out has shown correlations between exposure (influence of time and dose), and the concentration of contaminants detected. Following exposure of hair to simulant vapors, hair was placed in a clean atmosphere. The results showed that the contaminants sorbed on the hair surface were mainly released into the atmosphere and that a portion persists in the hair beyond 120 hours. In addition, the study of two contaminated soils in vitro showed that DFP persisted 96 hours after exposure. To relate these data to the operational conditions of sampling, the stability of contaminated hair samples was also evaluated over a period of 18 months. The results allowed to make recommendations concerning the usable life of a hair sample. It ranged from 2 months under degraded operational conditions to more than 18 months under optimal conditions. The overall results show that human hair can be used as a passive sensor of exposure and be a major element to evidence an exposure to chemical warfare agents.