Développement et validation d’une méthode analytique destinée au suivi de la dégradation photo-catalytique de parabènes

Abstract

Les parabènes sont des esters de l'acide parahydroxybenzoïque décrits pendant longtemps comme des " conservateurs idéaux " et cela en raison de leur excellente activité antimicrobienne et grande efficacité, ils sont très largement utilisés dans les produits cosmétiques, pharmaceutiques et agroalimentaires. Néanmoins, durant cette dernière décennie, l'utilisation de ces molécules a suscité une grande controverse et cela depuis la classification des parabènes comme perturbateurs endocriniens, mais également comme polluants émergents faisant de la détection et la quantification de ces substances un enjeu majeur pour la santé publique et l'environnement. C'est dans ce contexte que s'inscrivent les travaux de cette thèse, qui présentent le développement de méthodes analytiques destinées à la séparation et la quantification simultanées de quatre (04) parabènes : le méthylparabène, l'éthylparbène, le propylparabène et le butylparabène ainsi que leur sept (07) produits de dégradation, à savoir : l'hydroquinone, le phénol, l'acide benzoïque, l'acide 4-hydroxybenzoique, l'acide 2,3-dihydroxybenzoique, l'acide 2,4-dihydroxybenzoique et l'acide 2,5-dihydroxybenzoique. Une méthode HPLC a ainsi été développée et optimisée en faisant varier les différentes conditions chromatographiques à l'instar de la nature, la composition et du pH de la phase mobile. La résolution complète de ces onze produits a nécessité l'utilisation d'une colonne octadecylsilylé et d'un éluant constituer d'un mélange éthanol / eau acidifiée (0,5% d'acide acétique, pH=3) en mode gradient, le débit a été fixé à 1 mL.min-1. Nous avons par la suite procédé à la validation de la méthode développée et cela en évaluant notamment la sélectivité, la linéarité, la répétabilité, les limites de détection et de quantification. Une étude thermodynamique a également été réalisée et cela en étudiant l'influence la température de la colonne sur la séparation, cette étude nous a permis d'étudier les équilibres qui s'établissent entre les solutés et les phases mobile et stationnaire, l'estimation des enthalpies, entropies et enthalpies libres des onze produits injectés a été effectuée. Nous nous sommes intéressés par la suite au développement d'une méthode photocatalytique destinée à dégrader ces parabènes dans le but de les éliminer et cela en utilisant des matériaux semi-conducteurs très prometteurs à base d'oxyde de zinc (ZnO) pur et dopés à l'iode. Cinq (05) matériaux Ix-ZnO (avec x=0 ; 0,025 ; 0,050 ; 0,075 et 0,1) ont été synthétisés suivant une méthode sol-gel assistée par micro-ondes, la caractérisation des propriétés structurales a été effectuée par plusieurs techniques telles que : la diffraction des rayons X (DRX), la microscopie électronique à balayage (MEB) et la spectroscopie de photoémission de rayons X (XPS) entre autres, les résultats obtenus ont révèle l'existence d'une phase pure et homogène qui s'indexe parfaitement dans la structure hexagonale wurtzite et nous a permis de confirmer la présence des atomes Zn, O et I avec une corrélation probable de la composition et du degré d'oxydation. Les études des propriétés électroniques, optiques et électrochimiques ont été effectuées pour tous les systèmes synthétisés, les résultats obtenus nous ont permis d'apprécier l'effet bénéfique du dopage en iode notamment pour les compositions I0,025-ZnO et I0,05-ZnO. Les catalyseurs ont par la suite été appliqués avec succès dans quatre domaines d'intérêt différents, à savoir : la détection d'empreintes