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Poster De Conférence Année : 2016

GC-MS analysis of commercial formulations of chlordecone (Kepone® and Curlone®) applied in the French West Indies

Analyse par GC-MS des formulations commerciales de chlordécone (Kepone® et Curlone®) épandues aux Antilles

Résumé

Chlordecone (CLD) is an organochlorine insecticide used for 2 decades against banana weevils in the French West Indies. It was applied in the form of a powder containing 5% (w/w) active ingredient, marketed under the names Kepone® (1972-1978) and Curlone® (1982-1993). With CLD detectable in the blood of over 76% of the population, this molecule is currently responsible for an unprecedented health, environmental, social and political crisis in the French West Indies. At present, no detailed analysis of the chemical composition of formulations applied in the field is available in the literature. Under these conditions, it is impossible to know whether any dechlorinated CLD products detected in West Indian soils or other matrices originate from degradation processes, or whether they simply correspond to impurities formed during the synthesis of CLD and which accompany it when it is applied. Similarly, all epidemiological studies carried out to date have focused on CLD alone, without taking into account possible toxicity synergisms due to the presence of impurities. To overcome this lack of information, we analyzed the composition of 3 samples of Curlone® and one sample of technical-grade Kepone® (= active ingredient used to manufacture Kepone® 5%) by GC-MS after extraction under pressurized fluid (ASE). All samples showed extremely similar chromatographic profiles. A total of 23 peaks with intensities greater than 1 Mcount, absent from the injection solvent (cyclohexane) and with identical retention times and mass spectra (MS) were found. Among these 23 peaks, in addition to CLD, 6 other peaks were identified and quantified by injection of analytical standards. In order of elution, they correspond to hexachlorocyclopentadiene (HCCP, precursor of CLD synthesis), 2,4-di-terbutylphenol (probable contaminant from CLD storage containers), octachlorocyclopentene (precursor of HCCP), 5b-hydroCLD, chlordecol and Mirex. Although having different retention times from CLD, two peaks eluting just before and after it had SMs identical to CLD. These are probably isomers of CLD at the bishomocubane cage (e.g. perchloro-1,3-bishomocubanone). With the exception of two peaks whose MS corresponded to a phthalate ester, but which were also found in the extraction blank, none of the MS of the remaining 12 peaks gave good recognition scores with the compounds listed in the NIST08 MS database. Manual analysis of the MS obtained did, however, enable structural proposals to be made, but these could not be verified due to the absence of analytical standards.
La chlordécone (CLD) est un insecticide organochloré utilisée pendant 2 décennies contre le charançon du bananier dans les Antilles françaises. Elle y était appliquée sous la forme d’une poudre dosée à 5% (poids/poids) de matière active et commercialisée sous les noms de Kepone® (période 1972-1978) et Curlone® (période 1982-1993). Avec de la CLD détectable dans le sang de plus de 76% de la population, cette molécule est présentement responsable d’une crise sanitaire, environnementale, sociale et politique sans précédent aux Antilles. A l’heure actuelle aucune analyse détaillée de la composition chimique des formulations appliquées sur le terrain n’est disponible dans la littérature. Dans ces conditions, il est impossible de savoir si des produits déchlorés de la CLD éventuellement détectés dans les sols ou d’autres matrices antillaises proviennent de processus de dégradation ou s’ils correspondent simplement à des impuretés formées au cours de la synthèse de la CLD et qui l’accompagneraient au moment de son épandage. De la même façon, toutes les études épidémiologiques réalisées à ce jour se sont focalisées sur la seule CLD sans prendre en compte les éventuels synergismes de toxicité dus à la présence d’impuretés. Afin de palier à ce manque d’information, nous avons analysé par GC-MS, après extraction sous fluide pressurisé (ASE), la composition de 3 échantillons de Curlone® et d’un échantillon de Kepone® de grade technique (= matière active pour fabriquer la Kepone® à 5%). Tous les échantillons ont donné des profils chromatographiques extrêmement similaires. Au total 23 pics avec une intensité supérieures à 1 Mcount, absents du solvant d’injection (cyclohexane) et ayant des temps de rétention et des spectres de masse (SM) identiques y ont été trouvés. Parmi ces 23 pics, en plus de la CLD, 6 autres pics ont pu être identifiés et quantifiés grâce à l’injection de standards analytiques. Ils correspondent par ordre d’élution à l’hexachlorocyclopentadiène (HCCP, précurseur de la synthèse de la CLD), au 2,4-di-terbutylphenol probable contaminant provenant des récipients de stockage de la CLD, à l’octachlorocyclopentene (précurseur de l’HCCP), à la 5b-hydroCLD, au chlordécol et au Mirex. Bien qu’ayant des temps de rétention différents de la CLD, deux pics éluant juste avant et après elle avaient un SM qui lui était identique. Il s’agit probablement d’isomères de la CLD au niveau de la cage bishomocubane (par ex. perchloro-1,3-bishomocubanone). Excepté deux pics dont le SM correspond à un ester de phtalate mais qui sont aussi retrouvés dans le blanc d’extraction, aucun des SM des 12 pics restants n’a donné de bons scores de reconnaissance avec les composés répertoriés dans la base de SM NIST08. L’analyse manuelle des SM obtenus a permis toutefois de faire des propositions de structure mais qui n’ont pu être vérifiées à cause de l’absence de standards analytiques.
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GFP2016 Macarie et al GC-MS analysis of curlone & kepone poster A0 final.pdf (4.68 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

ird-04436062 , version 1 (03-02-2024)

Identifiants

Citer

Hervé Macarie, Sébastien Bristeau, Thierry Woignier, G. Wayne Sovocool, Christophe Mouvet. Analyse par GC-MS des formulations commerciales de chlordécone (Kepone® et Curlone®) épandues aux Antilles. 46e congrès du Groupe Français des Pesticides, May 2016, Bordeaux, France. . ⟨ird-04436062⟩
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