D’après le rapport du Sénat datant de 2001, les métaux lourds sont des éléments métalliques naturels, métaux ou dans certains cas métalloïdes, caractérisés par une masse volumique élevée, supérieure à 5 grammes par cm3.
Quarante substances sont considérées d’après cette définition.
Ces éléments (parfois appelés Eléments Traces Métalliques) ont des caractéristiques physico-chimiques communes : ils sont présents à l’état naturel, ils peuvent subir des modifications chimiques mais ne se détruisent pas, ils se transportent, et ils ont une conductivité électrique particulière, d’où leur utilisation dans bon nombre d’industries.
D’un point de vue toxicologique, certains métaux (les oligo-éléments) sont indispensables à la vie, comme le fer, le cuivre, etc.
D’autres présentent un profil toxicologique particulier et sont réglementés de manière significative dans beaucoup de secteurs industriels : l’alimentaire, la pharmaceutique, la cosmétique…
Toutefois, il est important de nuancer la définition de métaux lourds. En effet, c’est un concept qui n’a aucun fondement scientifique ni juridique.
Les métaux sont présents dans l’environnement de manière ubiquitaire. C’est une des raisons pour laquelle ils sont retrouvés dans la fabrication de différentes matières premières, comme les colorants, quelle que soit les industries.
Le transport naturel joue un rôle conséquent dans la répartition des métaux dans l’environnement ; mais c’est l’activité humaine qui a surtout changé celle-ci (et par ailleurs leur forme chimique, potentiellement toxique).
Les métaux lourds : comment les détecte-t-on ?
Deux techniques analytiques sont ici présentées : l’absorption atomique et l’émission atomique. Commençons tout d’abord par l’absorption atomique.
La spectrométrie d’Absorption Atomique (SAA)
Cette technique est une méthode d’analyse mono-élémentaire basée sur la faculté propre à chaque élément d’absorber l’énergie (photons) à une fréquence bien déterminée. En général : une lampe est utilisée pour un élément.
Il existe deux sources d’atomisation : soit une flamme ou un four.
Pour la quantification, la quantité de lumière absorbée par les atomes est mesurée. Cette quantité est proportionnelle à la quantité d’atome qu’elle a traversé selon la loi de Beer-Lambert.
Les limites de Quantification sont de l’ordre de 1 à quelques mg/kg selon les matrices analysées.
La spectrométrie d’Emission Optique ou la spectrométrie de masse couplée à un plasma inductif (ICP-AES ou ICP-MS) :
L’autre technique analytique est la spectrométrie d’émission atomique. C’est une méthode d’analyse multi-élémentaire dont le principe est similaire au précédent : les atomes sont excités et lorsqu’ils reviennent à leur état fondamental, ils émettent des radiations spécifiques (ce sont dans ce cas les atomes eux-mêmes qui sont sources de lumière).
Le couplage inductif ou ICP en est l’exemple actuel le plus concret. Au lieu d’une flamme, l’excitation va se faire au travers d’un plasma (gaz ionisé, le plus souvent : argon). Deux détections des radiations existent : la détection optique AES ou la détection par masse, MS, qui est un détecteur rapide et sensible, le plus communément utilisé pour la quantification d’éléments-traces métalliques.
Les limites de Quantification sont de l’ordre de 0,01 à 1 mg/kg en fonction des matrices.
Pharmaceutique : quelles sont lignes directrices à propos des impuretés élémentaires ?
Au cours des dernières années, les analyses d’impuretés métalliques ont fait l’objet d’une harmonisation de la part de l’ICH pour une harmonisation des lignes directrices à suivre en Europe, aux USA et au Japon.
Ce guide vise à fournir une politique globale pour limiter les impuretés métalliques qualitativement et quantitativement dans les produits et ingrédients dédiés à un usage pharmaceutique.
La ligne directrice ICH Q3D a atteint l’étape 4 du processus de l’ICH en Décembre 2014 (http://www.ich.org/products/guidelines/quality/article/quality-guidelines.html).
Par ailleurs, depuis mai 2014, le chapitre de la Pharmacopée Américaine USP 232 (Elemental Impurities – Limits) regroupe les valeurs limites de 15 métaux lourds dans les produits pharmaceutiques.
Et le chapitre Pharmacopée Américaine USP 233 (Elemental Impurities – Procedures) recense la méthodologie analytique à appliquer.
Le saviez-vous ? Depuis octobre 2015, le laboratoire FILAB est accrédité COFRAC ISO 17025 pour le dosage d’impuretés métalliques dans les MP et produits pharmaceutiques selon méthode interne validée selon les préconisations de la Pharmacopée Européenne 2.4.20 et de la Pharmacopée Américaine USP 233.
Pour plus d’informations : contactez notre expert contact@filab.fr ou au 03 80 52 32 05
