Couplage HPLC-ICP-MS et application à la spéciation

Si le lien entre l’essentialité et/ou la dangerosité des éléments trace avec la dose apportée est connu depuis très longtemps, il est aujourd’hui établi que ces effets bénéfiques ou toxiques sont fortement liés à la forme physico-chimique sous laquelle l’élément est présent. De ce fait, la réglementation récente impose de plus en plus l’analyse spécifique d’une forme chimique d’un élément et de moins en moins sa concentration totale. C’est le cas dans des domaines d’application comme l’environnement, l’alimentation et certaines problématiques industrielles pour des éléments comme le chrome (chrome hexavalent) ou l’arsenic (formes inorganiques).

Une des techniques les plus utilisées pour l’analyse des formes chimiques des éléments trace est le couplage en ligne d’une séparation par chromatographie en phase liquide haute performance (HPLC) avec une détection par spectrométrie de masse à plasma induit (ICP-MS) . Cette technique est en train de se généraliser dans de nombreux laboratoires car elle permet de répondre aux impératifs environnementaux, industriels et réglementaires, notamment en termes de performances analytiques.

Plusieurs types d’interactions chimiques ou physiques peuvent être utilisés en HPLC pour séparer et donc analyser des formes chimiques d’éléments trace avec des propriétés physico-chimiques très différentes. L’ICP-MS est un détecteur élémentaire performant qui permet d’atteindre de très faibles concentrations avec une bonne spécificité.

Dans cet article, les principes généraux de ces deux techniques (modes chromatographiques et types de colonnes utilisés, technologie des ICP-MS) puis de leur couplage et ses contraintes (systèmes d’introduction de l’éluant dans l’ICP-MS, problèmes inhérents à la phase mobile...) sont présentés. La séparation et la quantification des différentes formes chimiques (analyse de spéciation) des éléments les plus étudiés mettant en œuvre l’HPLC-ICP-MS sont détaillées. Enfin, les protocoles permettant de contrôler la qualité des analyses par ce couplage sont décrits.