Chimie analytique

Lauréats

Lauréats 2013

Fabien Chainet

Prix de thèse

Fabien Chainet (27 ans), diplômé d’un Master de Chimie, Pollution et Risques Environnementaux (CPRE) de l’Université d’Orléans en 2009, a soutenu sa thèse en novembre 2012. Son travail intitulé « Spéciation du silicium dans les charges d’hydrotraitement » a été effectué au sein d’IFP Energies nouvelles, en collaboration avec l’Université de Pau et des Pays de l’Adour (UPPA) sous la direction d’Olivier Donard.

Ce travail a été conduit en combinant trois approches inédites dans le domaine de la spéciation : une expérience de dégradation de polydiméthylsiloxanes (PDMS) en conditions réelles à haute température sur une unité pilote spécifiquement adaptée, une conservation sous azote liquide des échantillons produits pour éviter leur évolution et une approche multi-technique basée sur des outils analytiques de pointe (GC/MS, SEC-ICP/MS, FT-ICR/MS, GC-ICP/MS, etc.). Grâce à cette approche minutieuse, plus d’une centaine de molécules silicées a été mise en évidence dans toutes les coupes pétrolières, dont certaines caractérisées pour la première fois à l’état de traces et possédant des fonctions réactives capables de conduire à la désactivation d’un catalyseur. Ces résultats originaux ouvrent de nouvelles perspectives pour la compréhension des mécanismes d’empoisonnement et pour l’élimination des composés qui en sont responsables.

Ce travail de thèse a largement été valorisé par des présentations orales (5) et posters (5) lors de congrès nationaux et internationaux (États-Unis, Canada, Japon, Brésil) et a fait l’objet de sept publications dans des journaux scientifiques internationaux à fort facteur d’impact.

Depuis septembre 2012, Fabien Chainet travaille en tant que chargé de recherche en caractérisation des produits pétroliers au sein d’IFPEN et intervient sur de nombreuses thématiques de recherche : hydrocraquage de distillat sous vide, hydrotraitement des gazoles, procédé Fischer-Trospch, analyse de traces…

Michael Holzinger

Prix jeune chercheur

Michael Holzinger travaille depuis plus d’une décennie dans le domaine de la fonctionnalisation des nanotubes de carbone et a gagné au niveau international une grande réputation dans la communauté de la recherche en nanosciences grâce à ses inventions de plusieurs méthodes de fonctionnalisation.

Depuis son entrée au CNRS comme Chargé de Recherche au Département de Chimie Moléculaire UMR 5250 en 2006, Michael Holzinger vise le développement de biocapteurs et biopiles à base de nanotubes de carbone fonctionnalisés. En effet, les propriétés exceptionnelles des nanotubes de carbone en termes de conductivité et de porosité en ont fait un matériau très prometteur pour l’immobilisation de biomolécules conduisant à de nombreuses applications dans les biocapteurs.

Michael Holzinger a développé des méthodes originales de fonctionnalisation des nanotubes (principalement non-covalente ou par voie électrochimique) afin de les rendre compatibles avec les biomolécules dans des conditions physiologiques. Il a également su étendre son expertise à d’autres nanomatériaux de carbone comme, par exemple, le graphène. Il a également conçu et adapté de nouvelles approches pour immobiliser des unités réceptrices biologiques sur des électrodes, principalement nanostructurées, par greffage covalent, interactions supramoléculaires ou par piégeage dans un polymère. Un autre axe de sa recherche concerne la connexion électrique entre nanotubes et enzymes pour la bioconversion d’énergie.

Caroline Barrère

prix de thèse

Caroline Barrère a débuté ses études supérieures en 2003 par une licence de sciences physiques à l’Université de Perpignan, suivie par un Master de chimie à l’Université d’Aix-Marseille.

Elle a en enchaîné avec une thèse encadrée par Stéphane Viel et Laurence Charles à l’Institut de Chimie radicalaire, Aix-Marseille Université. Ces travaux, intitulés « Analyse de polymères synthétiques par RMN et spectrométrie de masse » lui ont permis d’obtenir le grade de docteur en 2011. Elle a intégré ensuite le Laboratoire COBRA (UMR 6014) de l’Université de Rouen, où elle a effectué un stage postdoctoral portant sur la caractérisation de nouveaux polymères biosourcés.

Ces travaux ont par ailleurs suscité l’intérêt de la société Total qui finance son deuxième stage postdoctoral débuté en janvier 2013. Les perspectives de carrière de Caroline Barrère sont donc clairement axées sur la recherche ; elle a ainsi obtenu sa qualification aux fonctions de maître de conférences et envisage à terme de se présenter au concours de chargé de recherche CNRS.

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Son prix lui a été remis par Nicole Jaffrezic Présidente de la DCA, le vendredi 21 décembre 2012, à 12h à l’Amphithéâtre de la Délégation Régionale du CNRS

Stéphanie Descroix

prix chercheur

Stéphanie Descroix est actuellement chargée de recherche CNRS au sein de l’UMR 168 (Physico-Chimie Curie) de l’Institut Curie, dans l’équipe « Macromolécules et microsystèmes pour la biologie et la médecine (MMBM) dirigée par Jean-Louis Viovy.

Après avoir effectué son doctorat à Chimie ParisTech sur la mise en œuvre de milieux non aqueux pour l’électrophorèse capillaire à la fois d’un point de vue compréhension des mécanismes et applications à l’analyse de composés pharmaceutiques, elle s’est intéressée au potentiel lié à l’émergence de la microfluidique pour la chimie analytique et bioanalytique à l’ESPCI ParisTech et maintenant à l’Institut Curie.

Stéphanie Descroix a apporté sa contribution dans le développement de systèmes microfluidiques pour les sciences analytiques, notamment de type immunodiagnostic basé sur l’utilisation de particules magnétiques (micro- et nanométriques) en milieu homogène ou en système biphasique.

Elle s’intéresse également au développement de méthodes bioanalytiques miniaturisées pour la caractérisation moléculaire (génotype, phénotype) de cellules dans le cadre de l’analyse de cellules tumorales circulantes.

Son prix lui a été remis par Nicole Jaffrezic Présidente de la DCA le vendredi 21 décembre 2012, à 12h à l’Amphithéâtre de la Délégation Régionale du CNRS

Caroline Tokarski

prix chercheur

Caroline Tokarski est Maître de conférences à l’Université de Lille 1 Sciences et Technologies, elle effectue ses travaux de recherche au sein du laboratoire Miniaturisation pour la synthèse, l’analyse et la protéomique (USR CNRS 3290), dont elle a récemment pris la direction.

Elle est co-directrice de la plateforme de protéomique de Lille labellisée IBISA avec Christian Rolando, et responsable scientifique de la plateforme TGE FT-ICR de Lille.

En tant qu’enseignant chercheur, elle assure la fonction de directrice d’étude de spécialité bioanalytique du Master « Chimie et biologie ».

D’orientation méthodologique, ses recherches concernent principalement l’analyse des protéines ou des peptides d’échantillons biologiques natifs ou transformés. Elle a pu développer son activité en adaptant un instrument de type FT-ICR (« Fourier transform ion cyclotron resonance ») à l’analyse protéomique.

En particulier, elle a développé une nouvelle méthode analytique permettant pour la première fois d’identifier précisément les protéines et les triglycérides à partir de quelques microgrammes d’échantillons du patrimoine culturel (peintures, dorures, amphores ou lampes anciennes) et, plus pertinemment, d’identifier les espèces animales d’origine et certaines modifications liées au vieillissement.

Cette nouvelle méthodologie est maintenant utilisée en routine dans les plus grands musées nationaux et internationaux (comme le Metropolitan Museum of Art de New York, le Harvard Art Museum de Cambridge, etc.).

Éric Peyrin

Éric Peyrin est actuellement professeur au sein du Département de Pharmacochimie Moléculaire UMR 5063 Université Grenoble I (Joseph Fourier)-CNRS.

Après avoir effectué son doctorat sur les problématiques de discrimination chirale de dérivés d’acides aminés par l’albumine humaine, il a orienté ses travaux sur la mise au point de nouveaux outils d’analyse à base d’acides nucléiques aptamères.

Il s’intéresse notamment à l’utilisation de ces nouveaux éléments de reconnaissance moléculaire dans le domaine des sciences séparatives. Afin d’élaborer des techniques plus rapides et à haut débit, une grande partie de son activité se focalise également sur le développement de méthodes de dosage par fluorescence, anisotropie de fluorescence ou colorimétrie dans le cadre d’applications pharmaceutique, biologique et environnementale.

Julia Chamot-Rooke

Julia Chamot-Rooke est Directeur de Recherche au CNRS et Responsable de l’Unité Spectrométrie de Masse Structurale et Protéomique à l’Institut Pasteur

Spécialiste de la spectrométrie à très haute résolution (FT-MS ; Fourier Transform Mass Spectrometry), Julia Chamot-Rooke est entrée au CNRS en 1998, dans le Laboratoire des Mécanismes Réactionnels (DCMR) à l’Ecole Polytechnique.

Elle oriente rapidement ses recherches à l’interface chimie/biologie, et montre tout le potentiel analytique que présente la FT-MS pour l’étude des mélanges complexes que sont les venins animaux ou de protéines portant des modifications post-traductionnelles comme celles impliquées dans la virulence bactérienne. Une des originalités des approches qu’elle développe est d’analyser les protéines intactes (approches top-down), sans étape de digestion enzymatique, par des méthodes de fragmentation basées sur la capture ou le transfert d’un électron (ECD/ETD).

Julia Chamot-Rooke a rejoint le campus de l’Institut Pasteur fin 2012 pour prendre la direction d’une Unité dont l’objectif est de développer de nouveaux outils, basés sur la spectrométrie de masse à très haute résolution, pour l’analyse de protéines et de complexes protéiques impliqués dans les systèmes de sécrétion bactériens ou dans l’interaction hôte/pathogène.

Julia Chamot-Rooke a été Présidente de la Société Française de Spectrométrie de Masse en 2008-2009 et Déléguée Scientifique à l’Institut de Chimie du CNRS en charge des partenariats européens entre 2010 et 2012.

Stéphane Arbault

Stéphane Arbault est actuellement Chargé de Recherche CNRS à l’Institut des Sciences Moléculaires (ISM, UMR 5255) de l’Université Bordeaux 1 et effectue ses recherches au sein du groupe NanoSystèmes Analytiques (NSysA).

Depuis sa thèse, ses activités de Recherche ont eu pour objectif le développement de méthodes et de capteurs électrochimiques pour l’analyse de processus physico-chimiques du vivant à l’échelle d’une cellule. Il a pu montrer, au sein de l’équipe de C. Amatore (UMR 8640 « PASTEUR », ENS-Paris), que les capteurs particuliers que sont les ultramicroélectrodes possédaient les propriétés analytiques adéquates pour suivre en temps-réel et quantifier des événements biologiques uniques fondés sur la sécrétion de molécules chimiques (électroactives). Il a pu ainsi étudier divers processus biologiques mettant en œuvre des molécules ayant un rôle de messager, de médiateur ou d’effecteur vis-à-vis d’autres cellules ou d’autres organes.

Son objectif n’a pas été non seulement de développer de nouvelles méthodologies, mais surtout de les employer pour étudier de manière inédite des processus essentiels au fonctionnement du vivant, tels que : la production de dérivés de l’ion superoxyde et du monoxyde d’azote au cours de réactions immunitaires (macrophages, lymphocytes), le stress oxydant au cours de la carcinogenèse des cellules de la peau, la libération de neuromédiateurs (NO, catécholamines) dans le couplage neuro-vasculaire ou dans la sécrétion neuro-hormonale.

Ses travaux actuels se concentrent sur l’analyse de systèmes sub-cellulaires pour comprendre de manière ciblée et sélective certains processus biologiques ; Il étudie notamment avec son groupe les activités respiratoires, énergétiques et nitro-oxydantes au sein de la mitochondrie dans des conditions physiologiques et pathologiques. Il développe pour cela des microsystèmes couplant analyses électrochimiques et optiques, visant l’échelle de l’objet biologique individuel.

Alain Brunelle

Alain Brunelle a obtenu son doctorat en physique (spectrométrie de masse) à l’Université Paris-Sud, Orsay, France en 1990 sous la direction d’Yvon Le Beyec.

Jusqu’en 2002, ses travaux de recherche étaient centrés sur l’étude des interactions de particules énergétiques (ions, agrégats, molécules, photons) avec la matière.

Une première partie concernait les mécanismes de dépôt et de relaxation de l’énergie des particules incidentes dans des cibles inorganiques ou moléculaires. La deuxième partie, complémentaire, concernait des développements instrumentaux, analyseurs de masse à temps de vol, nouvelles sondes de désorption-ionisation, systèmes de détection. Depuis 2002, il mène un projet d’imagerie biologique par spectrométrie de masse, par cluster-TOF-SIMS et MALDI-TOF.

Ce travail est mené dans trois directions : traitement et utilisation des coupes de tissus biologiques, développement et amélioration des méthodes instrumentales, et application à des analyses in situ, en particulier envers l’étude de troubles lipidiques liés à des maladies humaines et l’analyse et la localisation de substances naturelles dans des tissus végétaux.

Depuis septembre 2010, Alain Brunelle est responsable de l’équipe de spectrométrie de masse de l’ICSN (CNRS, Gif-sur-Yvette, France).

Directeur de Recherche au CNRS depuis 2006, président de la Société Française de Spectrométrie de Masse (SFSM) de 2004 à 2006, il est à ce jour le co-auteur de plus de 100 publications dans des journaux à comité de lecture et chapitres de livres, et est l’un des leaders mondiaux en imagerie biologique par spectrométrie de masse par cluster-TOF-SIMS.

Hervé Cottet
Claire André

A l’occasion de son prix annuel, la division de chimie analytique de la SFC a retenu cette année des travaux innovants dans le domaine des sciences séparatives.

Hervé Cottet

Le prix 2006 de la division de chimie analytique est décerné à Hervé Cottet, de l’équipe Dynamique des Systèmes Biomoléculaires Complexes du laboratoire « Organisation Moléculaire, Evolution et Matériaux Fluorés, UMR CNRS 5073 » de l’Université de Montpellier.

Ses activités de recherche concernent le développement des méthodes de séparations électrocinétiques, avec un accent porté sur la caractérisation de systèmes polymères complexes (polymères associatifs, copolymères à blocs ou statistiques, latex ou colloïdes chargés, polymères hyperbranchés…) et de polypeptides synthétiques issus de la polymérisation des N-carboxyanhydrides d’acides aminés. Il a notamment proposé de nouvelles méthodologies analytiques telles que les séparations électrophorétiques bidimensionnelles réalisées dans un seul capillaire, ou encore, le couplage en ligne d’une séparation électrophorétique capillaire avec l’analyse de la dispersion de Taylor.

Les aspects fondamentaux de ces recherches visent à modéliser la mobilité électrophorétique en fonction des paramètres moléculaires (pKa, paramètres géométriques moléculaires, conformation) et des paramètres extérieurs (force ionique, pH, température). Enfin, Hervé Cottet s’est intéressé au contrôle de l’amplitude et de la direction des écoulements électroosmotiques, enjeu important pour l’optimisation des séparations électrocinétiques.

Claire André

Un autre dossier de candidature a également attiré l’attention du jury. Il s’agit de celui de Claire André, maître de conférences à l’université de Franche-Comté. Agée de 27 ans, Claire André est auteur ou coauteur de 35 publications dans des revues importantes. La division de chimie analytique a tenu à saluer ce travail, ainsi que le laboratoire de l’Université de Franche-Comté qui a permis cette éclosion de compétences, en créant pour l’occasion un prix de jeune chercheur en chimie analytique qui lui est décerné.

Son activité de recherche est réalisée au sein du laboratoire de Chimie Analytique qui appartient à l’équipe Sciences Séparatives et Biopharmaceutiques (EA3924) dirigé par le Pr. Y. Guillaume. Ses recherches à la fois fondamentales et appliquées sont axées autour de la chromatographie liquide haute performance (CLHP) et de l’électrophorèse capillaire (EC). Un premier axe de recherche a concerné la valorisation et la mise au point de nouvelles phases stationnaires pour la séparation de molécules dans un mélange. Ceci a conduit à la synthèse de nouveaux sélecteurs chiraux immobilisés sur un support chromatographique pour la séparation des énantiomères de pharmacomolécules ou de pesticides.

Mme André a également montré que la CLHP et l’EC peuvent être utilisées comme techniques d’étude du mécanisme d’association entre un ligand et un récepteur, débouchant sur une thématique environnementale. Elle a ainsi proposé une nouvelle phase stationnaire, constituée d’acide humique immobilisé sur un support monolithique, permettant l’étude du mécanisme de fixation de pesticides sur la principale matière organique du sol qu’est l’acide humique. Actuellement Mme André étudie l’hypertension artérielle, travaillant sur une nouvelle phase stationnaire à base d’arginase. Le mécanisme d’interaction de nouveaux médicaments potentiellement inhibiteurs de l’activité de cette enzyme est actuellement à l’étude. 

Hervé Cottet et Claire André se sont engagés à soumettre un article sur leurs thèmes de recherche avant le 15 avril 2007. La publication de ces deux articles dans un même numéro pourrait contribuer à illustrer des approches intéressantes dans le domaine des sciences séparatives, avec des retombées pratiques importantes.

Neso Sojic

Le prix 2005 de la division de Chimie analytique a été décerné à Neso Sojic, Maître de conférences à l’Ecole Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB). Il effectue ses recherches au Laboratoire d’Analyse Chimique par Reconnaissance Moléculaire.
Ses travaux ont pour point commun d’associer les techniques et les concepts de l’électrochimie, de la spectroscopie et de l’imagerie afin de développer de nouveaux outils et des approches originales dans le domaine de la chimie bioanalytique.

Cette recherche s’oriente, d’une part, vers l’imagerie chimique de processus physico-chimiques ou biologiques (gradient de concentration, cellules vivantes, etc.) dont les caractéristiques macroscopiques résultent de phénomènes se produisant à l’échelle submicrométrique. Un second axe concerne, d’autre part, la fabrication de réseaux de nanocapteurs combinant lumière et électrochimie à l’échelle nanométrique.

A ce titre, les réactions électrochimiluminescentes (émission de lumière initiée par une réaction électrochimique) sont largement étudiées et exploitées. Cette classe de réactions est couramment employée en bioanalyse pour le marquage des brins d’ADN et, également, en immunodosage. L’esprit de cette recherche est donc, par essence, pluridisciplinaire puisque se situant au confluent de l’électrochimie, de l’imagerie et du champ proche optique avec des applications concrètes en biologie.

Anne Varenne
Richard Ortega

Pour la première fois ce prix a été attribué conjointement à deux personnes

Anne Varenne, est maître de conférences à l’ENSCP. Après des travaux initiaux sur des dosages immunologiques au moyen d’un marqueur organométallique, avec quantification par infrarouge à transformée de Fourier, elle a rejoint en 1998 l’équipe « Méthodes de séparation électrocinétiques capillaires » du Pr. Pierre Gareil, au Laboratoire d’ Électrochimie et Chimie Analytique de l’ENSCP (UMR CNRS 7575, directeur Daniel Lincot).

Elle y étudie depuis des méthodes de séparations électrocinétiques capillaires visant à identifier, doser, mesurer les constantes et les paramètres physico-chimiques, permettant de mieux comprendre des systèmes chimiques ou biochimiques complexes. Les aspects fondamentaux liés aux recherches concernent le contrôle de la sélectivité des séparations et des phénomènes dispersifs, des écoulements électroosmotiques, ainsi que de certains phénomènes hydrodynamiques et électrocinétiques, la gestion des contraintes liées à la miniaturisation et au couplage en ligne avec les techniques de détection et les approches physico-chimiques visant à améliorer la sensibilité et la sélectivité des modes de détection, l’étude et la caractérisation de systèmes d’interaction, et la valorisation de nouveaux milieux de séparation. Sa compétence fondamentale s’est développée tout particulièrement dans les domaines de la modélisation de la mobilité électrophorétique des petits ions et des polyélectrolytes, du concept de sélectivité en électrophorèse, de l’étude des phénomènes électrocinétiques liés aux caractéristiques physico-chimiques du solvant, de la détermination des constantes d’interactions entre particules complexes, du couplage en ligne avec la spectrométrie de masse, et de l’étude de nouvelles espèces non encore étudiées par électrophorèse capillaire.

Travaux de Richard Ortega
Imagerie quantitative et spéciation des éléments chimiques dans la cellule.
L’imagerie des éléments chimiques dans la cellule permet de mieux comprendre le mécanisme d’action des éléments inorganiques en identifiant les compartiments intracellulaires de leur localisation tels que noyau, cytoplasme, vacuole, mitochondrie, synapse, etc. Elle nécessite la mise en oeuvre de méthodes d’analyse à résolution spatiale (sub)micrométrique et de haute sensibilité. Grâce au développement des méthodes d’imagerie par micro-faisceau d’ions et par micro-faisceau rayonnement synchrotron il est possible de décrire la distribution quantitative des éléments chimiques à l’échelle sub-cellulaire et la nature de certaines espèces chimiques (état d’oxydation par exemple). Ces méthodes sont soit basées sur l’interaction avec la matière des particules chargées accélérées (PIXE : Particle Induced X-ray Emission ; RBS, Rutherford Backscattering Spectrometry ; et spectrométrie de perte d’énergie), soit du rayonnement synchrotron (SXRF : Synchrotron radiation X-Ray Flurorescence ; et XANES : X-ray Absorption Near Edge Structure). L’imagerie cellulaire des éléments chimiques offre des informations très utiles dans des domaines variés, allant de la pharmacologie cellulaire de médicaments anticancéreux, de la toxicologie des radionucléides et métaux lourds, au rôle des métaux dans l’étiologie de maladies neurodégénératives comme la sclérose latérale amyotrophique, ou la maladie de Parkinson.

Jérome Randon

Le prix 2003 de la division de Chimie analytique a été attribué à Jérome Randon, actuellement maître de conférences au Laboratoire des Sciences et Stratégies Analytiques dirigé par Jean-Louis Rocca, à l’Université Claude Bernard de Lyon-I. De formation « chimie des matériaux », Jérôme Randon s’est orienté dans le domaine des sciences analytiques lors de son arrivée dans cette équipe, en 1994, où il occupe depuis cette date un poste de maître de conférences. Jérôme Randon s’est alors intéressé à la séparation chirale par les techniques à membranes et les techniques chromatographiques, approches complémentaires à la résolution d’un même problème analytique.

L’axe principal de recherche qu’il développe actuellement concerne l’utilisation de nouveaux matériaux dans les méthodes chromatographiques et électrocinétiques. Leur utilisation est aujourd’hui ciblée sur les méthodes miniaturisées, étape indispensable vers la maîtrise des microsystèmes séparatifs. Plusieurs types de colonnes à base d’oxyde de zirconium ont été développés et leur intérêt a été démontré autour de problématiques pour lesquelles les matériaux à base de silice ne pouvaient apporter de solution satisfaisante. Dans le cadre de ses activités d’enseignements, Jérôme Randon exploite depuis plusieurs années les possibilités pédagogiques des outils informatiques pour présenter des notions complexes de la chimie analytique par une approche visuelle basée sur les mécanismes microscopiques.

Jérôme Randon est actuellement le porteur du projet « Master Analyse et Contrôle » développé au sein de l’UCBL qui rassemble des parcours de formations à finalités professionnelles ou de recherche.

Martine Regert - Sébastien Benoit

Prix Sigma Aldrich

Le prix 2002 de la division de Chimie analytique a été décerné à Martine Regert, chargée de recherche au CNRS au sein du laboratoire de recherche des musées de France (UMR 171 du CNRS) dirigé par Jean-Pierre Mohen et localisé dans le Palais du Louvre. Ce laboratoire fait partie du Centre de Recherche et de Restauration des Musées de France.

Elle a précédemment effectué une grande partie de ses recherches doctorales au département de chimie de l’École Normale Supérieure, dans l’équipe de Christian Rolando, sur un sujet à l’interface de la spectrométrie de masse et du patrimoine culturel, dirigé par le professeur Catherine Perlès (Université de Paris X, Nanterre). Elle a ensuite réalisé un stage post-doctoral à la « School of Chemistry » à Bristol en Angleterre sous la direction du Professeur Richard Evershed.

Le prix Sigma Aldrich 2002 de la division Chimie Analytique, d’un montant de 915 €, a été attribué à Sébastien Benoit, pour sa communication par affiche lors du colloque SFC Environnement 2002. Sébastien Benoit est doctorant dans le Laboratoire d’Analyse Isotopique et Électrochimique de Métabolisme dirigé par Nabil El Murr (UMR-CNRS 6006 à l’Université de Nantes). Les orientations générales des recherches de l’UMR 6006 concernent particulièrement les thématiques suivantes :

  • Développement et optimisation de méthodes de quantification précises et reproductible d’un signal RMN Compréhension des origines des teneurs isotopiques dans les produits naturels
  • Développement et optimisation de méthodes électrochimiques de quantification précises, spécifiques et reproductibles applicables dans les domaines de la sûreté des aliments et de l’environnement

La communication présentée par Sébastien Benoit et co-signée par Christine Thobie-Gautier, Françoise Lantier et Nabil El Murr s’intitule « Comparaison des Interactions d’un Acide Humique avec Différents Cations : Étude Électrochimique de la Complexation Compétitive ». Ce travail s’inscrit dans la thématique du Groupe Méthodologie Électrochimique (GME) qui étudie les mécanismes de transferts d’électrons impliquant au moins une biomolécule, une macromolécule naturelle ou de synthèse ou un microorganisme. Les applications de ces recherches sont orientées vers la préparation de nouveaux capteurs ou biocapteurs utilisables en milieu réel pour l’analyse dans les échantillons complexes rencontrés dans le domaine de l’agroalimentaire, la biologie ou celui de l’environnement.

Les travaux présentés lors de la Conférence SFC Environnement 2000 avaient pour objet l’élaboration et l’optimisation d’électrodes à pâte de carbone modifiée dans leurs masses par des macromolécules naturelles à caractère complexant de type acide humique (EPC-AH).

Ces électrodes modifiées représentent un modèle proche des conditions naturelles rencontrées à l’interface sol/solution. Elles constituent un outil intéressant pour l’examen, par voie électrochimique, des interactions de l’acide humique, sous sa forme solide, avec des cations des métaux lourds en solution. L’influence, sur le comportement électrochimique de trois cations métalliques (Cu2+, Pb2+ et Cd2+), de différents paramètres expérimentaux, comme le pH, la nature de l’électrolyte support ou le temps d’accumulation, a été présentée.

L’étude comparative des courbes voltampérométriques enregistrées après une étape de complexation, en présence et en absence d’autres sels métalliques, a montré l’existence de réactions de complexation compétitives de cations interférents en solution. Le pouvoir complexant de l’AH vis-à-vis des différents cations étudiés suit l’ordre décroissant : Na+ < Mg2+ < Ca2+ < Cd2+ < Cu2+ < Pb2+. Ces résultats ont été complétés par la détermination électrochimique de différentes constantes apparentes de complexation.

Les applications de ce travail sont envisagées particulièrement dans le cadre de la préparation de capteurs ampérométriques utiles à l’étude de la contamination de l’eau par les métaux lourds.

Christine Dumas, représentant de la Société Sigma-Aldrich, a remis à Monsieur Benoit le montant du prix lors de la clôture des journées SFC Environnement 2002 organisées par la Division de Chimie Analytique, les 14 et 15 novembre 2002 au CNAM à Paris.

Ses recherches menées au LRMF ont pour objectif d’élucider la structure moléculaire de vestiges organiques conservés dans différents contextes archéologiques et de comprendre les mécanismes physico-chimiques d’altération de tels résidus au cours du temps.

En raison de la complexité des échantillons étudiés (mélanges moléculaires complexes, faible quantité de matière conservée, échantillons hétérogènes transformés par l’homme et altérés en contexte sédimentaire), elle a été amenée à mettre en place des stratégies analytiques spécifiques à la complexité de ces échantillons anciens, essentiellement fondées sur la concentration, la purification et diverses méthodes de dépolymérisation permettant leur analyse en chromatographie en phase en gazeuse couplée à la spectrométrie de masse.

L’identification de la composition moléculaire et isotopique d’échantillons archéologiques lui a permis d’appréhender la constitution des résidus lipidiques dans des céramiques anciennes et notamment de mettre en évidence des matières grasses animales, des produits laitiers, des produits de la ruche (cire d’abeille) mais aussi des constituants d’origine végétale.

Au-delà de la caractérisation de la fraction soluble et volatile des échantillons, ses travaux s’orientent maintenant vers la mise œuvre de techniques de spectrométrie de masse permettant d’analyser des composés polaires de haut poids moléculaire, notamment par ionisation par électronébullisation couplée à la chromatographie en phase liquide afin d’élargir la gamme des constituants moléculaires étudiés à partir de substances naturelles archéologiques. L’étude des protéines détectées par pyrolyse-chromatographie en phase gazeuse / spectrométrie de masse est également en cours par approche protéomique.

Ces travaux ont fait l’objet d’une vingtaine de publications tant dans le champ de la chimie analytique que dans des revues internationales à l’interface de la chimie analytique et des sciences archéologiques, d’une cinquantaine de communications dans des congrès nationaux et internationaux et de plusieurs conférences invitées en France et à l’étranger.

Valérie Pichon

Le prix 2001 de la division de chimie analytique a été décerné à Valérie Pichon, Maître de Conférences à l’École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles (ESPCI) de la ville de Paris.

Elle travaille actuellement au Laboratoire Environnement et Chimie Analytique (LECA) de l’ESPCI dirigé par le Professeur Marie-Claire Hennion. Son activité de recherche a pour objectif l’amélioration des techniques de traitement de l’échantillon avant analyse. Cela se concrétise par l’amélioration de la sélectivité par le développement de supports à base d’anticorps, appelés immunoadsorbants, permettant d’extraire sélectivement des composés présents à l’état de traces dans des matrices complexes.

Ces études, initiées au cours de sa thèse de Doctorat effectuée au LECA, se poursuivent actuellement en ciblant d’autres composés et d’autres formats d’utilisation, l’objet étant de tendre vers la miniaturisation du systèmes analytique global.

Parallèlement, ses recherches s’orientent sur la compréhension des mécanismes de rétention mis en œuvre sur de nouveaux adsorbants (phases carbonées, matériaux à empreinte moléculaire,…) par des études chromatographiques pour leur modélisation et leur transposition aux méthodes d’extraction sur phases solides. Ces études concernent principalement l’étude directes d’échantillons liquides mais elles visent aussi à améliorer la purification d’extraits provenant de matrices solides.

Ces travaux ont fait l’objet d’une quarantaine de publications, de chapitres d’ouvrage et d’une centaine de communications.

Alain Walcarius

Le prix de la division a été décerné à Alain Walcarius, chargé de recherche au CNRS. Il est actuellement au laboratoire de Chimie physique pour l’environnement (LCPE) à Nancy dans l’équipe de Chimie et électrochimie analytique du professeur Bessière (UMR 7564 CNRS - Université Henri Poincaré Nancy I).

Il a précédemment effectué son travail de thèse de doctorat à faculté Notre Dame de la Paix à Namur (Belgique) dans le laboratoire du professeur Lambert, puis un stage post-doctoral à la New Mexico State University (USA) dans le laboratoire du professeur J. Wang.

Ses recherches menées au LCPE visent à montrer comment les raisonnements et les méthodes de la chimie analytique en général et de l’électrochimie en particulier permettent d’appréhender les réactions de transfert de matière aux interfaces minérale / solution qui jouent un rôle primordial dans le transport des polluants dans l’environnement. Elles se traduisent également par un développement méthodologique en analyse électrochimique avec des applications potentielles dans le domaine des procédés et des nouveaux systèmes de détection. Elles ont fait l’objet de quarante trois publications et d’une soixantaine de communications

Valérie Camel

Emmanuelle Leize-Wagner
Yves-Claude Guillaume

Hélène Budzinski

Richard Lobinski

Eric Lichtfouse

Olivier F. X. Donard

Martine Largeron

Philippe Cardot

P. Morin

L’équipe du Service central d’analyse du CNRS à Vernaison

Didier Devilliers

F. Guyon

P.-L. Fabre

Mme Albretch-Gary

Gérard Cote

Patrick Arpino

Gérard Picard

Michel Wartel

Olivier Vittori

Roger Molina (1er prix)
Marcel Caude (2e prix)

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