Pesticides et mycotoxines dans le cannabis et le chanvre
Le marché regorge désormais de produits concentrés à base de cannabis et de chanvre sous forme d'aliments, de teintures, d'extraits ou d'huiles. L'analyse des produits à base de cannabis à la recherche de pesticides et de mycotoxines est réglementée par divers États et organismes gouvernementaux. Les pesticides sont classés en sept groupes principaux, en fonction de leur usage : insecticides, herbicides, fongicides, rodenticides, acaricides, molluscicides et nématocides. La plupart des pesticides ont un effet délétère sur la santé humaine et l'environnement, d'où les restrictions qui limitent leur utilisation voire les interdisent totalement. Les mycotoxines sont des métabolites secondaires hautement toxiques de certains champignons et moisissures qui peuvent facilement contaminer les cultures destinées à l'alimentation. Il est donc crucial, pour la sécurité des consommateurs, de disposer de méthodes permettant d'identifier et de quantifier avec exactitude les pesticides et les mycotoxines présents dans le cannabis.
- Cadre légal et réglementaire de l'analyse des pesticides et des mycotoxines
- Risques liés à la contamination du cannabis
- Méthodologie pour l'analyse des pesticides et des mycotoxines
- Préparation des échantillons en vue de l'analyse des pesticides et des mycotoxines
- Préparation des solutions d'étalonnage
- Analyse des pesticides et des mycotoxines par LC-MS/MS et GC-MS/MS
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Cadre légal et réglementaire de l'analyse des pesticides et des mycotoxines
Le cannabis a été légalisé à divers degrés pour un usage médicinal et/ou récréatif au Canada, en Afrique du sud, au Mexique et dans bon nombre d'États américains, sans compter les nombreux autres pays qui se penchent sur le statut juridique du cannabis. En décembre 2019, la U.S. Environmental Protection Agency (EPA, agence pour la protection de l'environnement) a approuvé l'usage de 36 pesticides dans la culture du chanvre.
L'épandage des pesticides fait l'objet d'une réglementation stricte, et leurs résidus dans les produits à base de cannabis et de chanvre sont rigoureusement contrôlés par les autorités réglementaires. Le nombre de pesticides réglementés qu'il est nécessaire d'analyser dépend de l'État, du pays et de la région, les limites allant de 10 ppb à 1 ppm. La US Food and Drug Administration (FDA, agence américaine des produits alimentaires et médicamenteux) a fixé un seuil réglementaire de 20 ppb pour les mycotoxines dans l'alimentation humaine et les aliments pour animaux. Des organismes comme l'AOAC élaborent actuellement des méthodes et des critères pour l'analyse des pesticides dans le cannabis.
Risques liés à la contamination du cannabis
Les pesticides sont couramment employés durant la phase de culture pour protéger les plants de cannabis des nuisibles et améliorer les rendements. Une exposition chronique à des résidus de pesticides peut présenter des risques importants pour la santé.
Outre les pesticides, les conditions permettant de faire pousser le cannabis constituent souvent un environnement idéal pour le développement de moisissures et de champignons pathogènes. Le stockage, le transport et la transformation favorisent également la contamination du cannabis et peuvent être à l'origine de niveaux élevés de mycotoxines dans le produit. Les mycotoxines, par exemple les aflatoxines G1, G2, B1, B2, ou l'ochratoxine A, sont considérées comme des composés immunosuppresseurs, cancérigènes, toxiques sur le plan neurologique et hépatotoxiques.
Il est donc important de mesurer les taux de pesticides et de mycotoxines présents dans le cannabis et le chanvre, pour assurer le contrôle qualité et garantir la sécurité des consommateurs.
Méthodologie pour l'analyse des pesticides et des mycotoxines
L'analyse des pesticides et des mycotoxines se déroule généralement comme suit : extraction des échantillons, nettoyage des extraits, standardisation et étalonnage, puis analyse par LC-MS/MS et/ou GC-MS/MS afin de contrôler rapidement les pesticides et les mycotoxines présents dans le cannabis et le chanvre.
Préparation des échantillons en vue de l'analyse des pesticides et des mycotoxines
L'analyse des résidus de pesticides et de mycotoxines dans le cannabis s'avère difficile du fait des glucides, des résines, des terpènes, des cannabinoïdes et de la composition complexe des matrices huileuses. Les données spectrales des résidus de pesticides présentent d'importantes interférences dues aux constituants de la matrice qui sont co-extraits. La matrice complexe provoque aussi une suppression d'ions, entraînant des incohérences dans les résultats.
Les méthodes de préparation d'échantillons classiques destinées à isoler les pesticides et les mycotoxines présents dans les produits à base de cannabis impliquent généralement une extraction avec un solvant suivie d'une dilution. La méthode QuEChERS et l'extraction en phase solide (SPE) sont utilisées comme étape de purification des extraits, afin d'isoler les analytes recherchés et de les séparer des autres constituants de la matrice. La méthode QuEChERS a été adoptée dans la norme européenne EN 15662 portant sur l'analyse multi-résidus et dans la méthode de l'AOAC. Une version avancée de la méthode QuEChERS, appelée méga-méthode QuEChERSER, a prouvé son efficacité dans l'analyse d'un large éventail de pesticides dans les matrices de chanvre. Les autres approches disponibles sont l'extraction liquide-liquide (LLE), la microextraction en phase solide (SPME), l'extraction solide-liquide (SLE) et l'extraction en phase solide dispersive (DSPE). Les effets de matrice peuvent aussi être éliminés efficacement en augmentant le facteur de dilution, qui varie de 10 à 100. Un facteur de dilution de 15 suffit à éliminer la majorité des effets de matrice et à réduire la suppression du signal.
Préparation des étalons
Il est essentiel de recourir à des étalons de référence précis pour garantir l'exactitude des résultats analytiques lors de l'étalonnage et de la quantification. Des matériaux de référence certifiés (MRC) fabriqués conformément à l'ISO 17034 garantissent l'exactitude, la traçabilité et l'incertitude de mesure. Ils sont en outre obligatoires dans les laboratoires de contrôle accrédités ISO 17025. Les courbes d'étalonnage peuvent être obtenues avec un extrait de matrice à blanc, du solvant pur ou en "dopant" le matériel végétal avec une solution de travail de pesticides. L'établissement de la courbe d'étalonnage d'un pesticide doit reposer sur des concentrations adaptées aux limites de détection ou de notification de l'analyte, et peut impliquer des étalons et des mélanges de concentration supérieure ou inférieure. Des étalons de référence sont également utilisés dans la préparation des contrôles, la vérification de la conformité du système, ainsi que l'évaluation du rendement de l'extraction et de l'effet de suppression ou d'amplification de la matrice.
Analyse des pesticides et des mycotoxines par LC-MS/MS et GC-MS/MS
La LC-MS/MS est la méthode idéale pour une analyse des pesticides et des mycotoxines avec une sélectivité et une sensibilités accrues, en particulier pour les résidus de pesticides et de mycotoxines de polarités et de poids moléculaires différents dans les matrices complexes.
La GC-MS/MS est une méthode sélective et sensible pour les pesticides volatils et hydrophobes comme les organophosphates et les organochlorés. L'ajout de protecteurs d'analytes peut réduire les effets indésirables dus à la matrice, et procéder à une dérivatisation peut améliorer la sensibilité de la méthode ainsi que la détection.
L'analyse multi-résidus des pesticides et des mycotoxines combine GC-MS/MS et LC-MS/MS. La MS quadripolaire en tandem permet d'analyser simultanément des centaines de pesticides à des niveaux très bas, de l'ordre du ng/g (ppb) en une seule analyse et avec une sensibilité et une sélectivité élevées.
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