Brevet FR3000076A1 — publié le 20140627

POLYMÈRE À EMPREINTE ET PROCÉDÉ DE PRÉPARATION La présente invention est relative à. un polymère à empreinte non conducteur d'électricité obtenu par polymérisation d'au moins un monomère avec au moins un agent réticulant, ledit polymère présentant dans sa structure au moins une cavité ayant la forme d'une cible. L'invention concerne également un procédé de préparation d'un polymère à. empreinte, un procédé de détection d'une cible mettant en oeuvre un tel polymère, ainsi que les utilisations d'un tel polymère comme interface active pour la fabrication de capteurs électrochimiques ou pour la fabrication de supports d'extraction en phase solide. Les rnicropolluants sont définis comme étant des substances chimiques organiques ou ioniques d'origine anthropique susceptibles d'avoir une action toxique à des concentrations infimes dans un milieu donné. Dans les eaux, ces contaminants sont très variés : pesticides, stéroïdes, hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs), principes actifs, tensioactifs, cosmétiques, ions métalliques, etc. Ces polluants font l'objet d'une surveillance attentive, en particulier dans les eaux destinées à la consommation humaine (Directive 98/83/CE du Conseil du 3 novembre 1998, Journal Officiel Des Communautés Européennes). L'analyse de traces de micropolluants s'avère toutefois délicate et nécessite au préalable la mise en place d'un prétraitement, suivi de l'utilisation de techniques de détection telles que la chromatographie en phase liquide couplée à une détection par fluorescence, par UV-visible ou par spectrométrie de masse, ou la chromatographie en phase gaz couplée à la spectrométrie de masse (P. Plaza-Bolatios et aL, Analytical methods and trends, J. Chrom. A., 1217 (2010) 6303-6326). Ces techniques, bien que très performantes, ne peuvent cependant être mises en oeuvre qu'en laboratoire. Elles présentent en outre l'inconvénient de requérir des délais parfois très longs, ce qui limite les possibilités d'interventions rapides lors d'un épisode de pollution. Le contrôle en temps réel, donc in situ, de ces agents toxiques nécessite le développement de capteurs alliant miniaturisation, rapidité, faible coût et facilité de mise en oeuvre. Il existe trois grandes catégories de capteurs ayant des modes de transduction différents : optique, piézoélectrique ou électrochimique : - la solution optique, généralement très sensible, se prête difficilement à la miniaturisation en raison d'un rapport bruit/signal important (X.-A. Ton et al., Biosens. Bioelec., 36 (2012) 22-28 ; P. Turkewitsch et al., Anal. Chem. 1998, 70, 2025-2030), - la voie piézoélectrique reste délicate à mettre en oeuvre dans le cas d'analyses en milieu liquide (C.-Y. Lin et al., Chem. Eur. J. 2003, 9, 5107-5110), - les capteurs électrochimiques présentent quant à eux l'avantage de pouvoir être miniaturisés sans perte de sensibilité en raison d'un faible rapport bruit/signal. Ils présentent en outre un faible coût de production. Toutefois, dans le cas de matrices complexes, il est nécessaire pour pouvoir les analyser d'introduire dans le capteur électrochimique des sites de reconnaissance spécifiques de l'analyte pour en améliorer la détection et/ou la quantification ; c'est dans ce cadre que se sont développés les capteurs électrochimiques à empreinte moléculaire (V. Suryanarayanan et al., Electroanal., 22 (2010) 1795-1811) et les capteurs électrochimiques à empreinte ionique (T. Prasada Rao et al., Anal. Cairn. Acta, 578 (2006) 105-116). Le principe des capteurs à empreinte est basé sur l'utilisation de polymères à empreinte moléculaire (Molecularly Imprinted Polymer : MIP) ou de polymères à empreinte ionique (Ion Imprinted Polymer IIP). Les polymères à empreinte sont des réseaux polymères tridimensionnels préparés en présence d'une molécule cible ou d'un ion cible autour desquels se construit le réseau polymère via des interactions spécifiques entre la cible et un monomère fonctionnel, en présence d'un agent réticulant. Le relargage de la molécule empreinte ou de l'ion empreinte génère des cavités incorporant des fonctionnalités complémentaires à celle-ci (Figure 1). Ces matériaux présentent donc un haut pouvoir de reconnaissance moléculaire ou ionique, leur activité mimant celle de récepteurs biologiques de type anticorps (K. Haupt et al., Chem. Rev., 100 (2000) 2495-2504), les MIPs ou les IIPs étant plus stables, plus faciles et moins chers à fabriquer que les anticorps et pouvant être stockés pendant des durées assez longues avant utilisation (V. Pichon, J. Chrom. A., 1152 (2007) 41-53). Deux voies de synthèse sont envisageables pour la réalisation de capteurs électrochimiques à empreinte moléculaire ou ionique : - Une première voie dans laquelle l'empreinte est générée au sein d'un polymère conducteur d'électricité exempt d'agent réticulant, ce dernier ayant le double rôle de reconnaissance et de transducteur, le phénomène de reconnaissance étant transformé en un signal électrique mesurable. Cette voie présente de nombreux avantages, et notamment une facilité de mise oeuvre, un contrôle de l'épaisseur du film électrogénéré, la possibilité de déposer le système de détection précisément sur une surface donnée (T. L. Panasyuk et al., Anal. Chem. 71 (1999) 4609-4613). Leur utilisation implique néanmoins l'application de mesures électrochimiques qui peuvent conduire, par exemple, à l'entrée et à la sortie de contre-ions dans le polymère conducteur. Ces mesures altèrent l'empreinte, notamment du fait de la non réticulation du réseau polymère, et, à terme, la capacité du capteur à piéger spécifiquement la cible. - Une deuxième voie dans laquelle le MIP et le transducteur sont des éléments distincts. Cette voie consiste en l'incorporation de particules de MIPs ou IIPs préalablement 5 préparées et réticulées au sein d'une phase conductrice pouvant être un polymère conducteur d'électricité (K. Ho et al., Anal. Chim. Acta, 542 (2005) 90-96), ou encore une électrode à base de pâte de carbone (N. Kirsch et al., Analyst. 126 (2001) 1936-1941). Dans ce cas, le risque de dénaturer l'empreinte diminue, l'inconvénient étant une transmission de l'information plus difficile entre le MIP ou l'IIP qui a piégé la cible et la phase conductrice de 10 l'électrode. Ainsi, le problème technique restant à résoudre par rapport à cet état de l'art consiste en la mise au point d'un polymère à empreinte réticulé permettant une transmission efficace du phénomène de reconnaissance en un signal électrique ou électrochimique mesurable. 15 La solution proposée par les Inventeurs à ce problème technique consiste en un nouveau polymère à empreinte intégrant dans sa structure une sonde rédox, les Inventeurs ayant observé que la présence d'une sonde rédox proche du site de reconnaissance améliore significativement sa sensibilité de détection. Le polymère à empreinte mis au point par les Inventeurs présente également une grande stabilité et une longue durée de stockage avant 20 utilisation. Il peut en outre être fabriqué facilement via un procédé économiquement avantageux. L'invention concerne donc un polymère à empreinte non conducteur d'électricité obtenu par polymérisation d'au moins un monomère avec au moins un agent réticulant en présence d'une cible, ledit polymère présentant dans sa structure au moins une cavité ayant la 25 forme de ladite cible, et comprenant dans sa structure au moins une sonde rédox se présentant soit sous forme polymérisable, soit sous forme non polymérisable. Au sens de l'invention, on entend par sonde rédox tout composé susceptible d'être oxydé et/ou réduit. De préférence, la sonde rédox se situe à proximité de la cavité ayant la forme 30 d'une cible. On entend par « proximité » la distance minimale pour que la sonde rédox soit capable d'interagir avec la cible et de fournir un signal de détection. L'obtention d'une réponse électrochimique permet de considérer la sonde rédox comme étant à proximité ou au voisinage de la cavité ayant la forme d'une cible. Au sens de l'invention, on entend par cible toute entité pouvant être utilisée pour former la cavité (ou empreinte) et capable d'interagir ultérieurement de façon spécifique avec cette cavité, cette cible pouvant être soit une molécule, soit un ion. La cavité joue ainsi le rôle de site de reconnaissance de la cible. La cavité est donc complémentaire en forme et/ou en fonctionnalité de la cible. Le polymère à empreinte de l'invention peut donc être soit un polymère à empreinte moléculaire (MIP), soit un polymère à empreinte ionique (IIP). Lorsque la cible est une molécule, cette dernière peut être choisie pauni les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) ; les stéroïdes ; les principes actifs ; les pesticides ; les herbicides ; les tensioactifs ; les colorants alimentaires tels que les caroténoïdes, les riboflavines, la tartrazine l'amarante ; les colorants tels que les colorants azoïques, les colorants polyméthiniques, la phtalocyanine ; les molécules biologiquement actives telles que les polypeptides, les protéines, les enzymes, les hormones, les cytokines. Lorsque la cible est un HAP, ledit HAP peut être l'acénaphtène, l'acénaphtylène, l'anthracène, le benz[a]anthracène, le benzo[alpyrène, le benzo[e]pyrène, le benzo [b]fluoranthène, le benzo [elpyrène, le benzo [ghi] perylène, le benzo[j]fluoranthène, le benzo[f]fluoranthène, le benzo[k]fluoranthène, le chrysène, le coronène, le carannulène, le cyclopenta(c,d)pyrène, le dibenzo (a, e)pyrène, le dibenz(a,c)anthracène, le dibenz(a,h)anthracène, le dibenzo(a,h)pyrène, le dibenzo(a,i)pyrène, le dibenzo(a,l)pyrène, le fluoranthène, le fluorène, l'indéno(1,2,3-cd)pyrène, l'ovalène, le pentacène, le pérylène, le phénanthrène, le pyrène, le tétracène, le triphénylène, le zethrène. Lorsque la cible est un pesticide, ledit pesticide peut être un acaricide, un bactéricide, un corvicide ou corvifuge, un fongicide, un insecticide, un molluscicide, un nématicide, un parasiticide, un rodenticide, un taupicide. Lorsque la cible est un herbicide, ledit herbicide peut être un herbicide minéral choisi parmi cyanure de calcium (Ca(CN)2), le sulfate de fer (FeSO4), le chlorate de sodium (NaC103), ou un herbicide organique choisi parmi le glyphosate, les dinitroanilines (toluidines, benfluraline, butraline, fluchloraline, nitraline, orysaline, pendiméthaline, trifluraline), les urées substituées (chlortoluron, chloroxuron, cycluron, diuron, éthidimuron, fénuron, isoproturon, linuron, monolinuron, méthabenzthiazuron, métobromuron, rnétoxuron, monuron, thiazafluron, tebuthiuron, thiazafluron, siduron, néburon), les triazines (atrazine, cyanazine, méthoprotryne, propazine, terbuthylazine, simazine, simétryne, secbumeton, terbuméton, amétryne, desmétryne, prométryne, terbutryne), les imidazolinones (imazaméthabenz, imazapyr), les sulfonylurées (amidosulfiron, azimsulfuron, chlorsulfuron...), les dyphényls-éthers (acifluorfène-sodium, aclonifen, bifénox, bromofénoxime, chlométhoxyfène, diclofop-méthyle, fluorodifène, fomesafen, lactofène, nitrofène, oxyfluorfène), les phytoholutones de synthèse (2,4-D, 2,4-MCPA, triclopyr, dichlorprop, MCPP (mécoprop), 2,3,6-TBA, dicamba, pielorame, clopyralid, flurénol), les colorants nitrés (DNBP (dinosèbe), DNOC (Dinitro-Ortho-Crésol), dinoterbe, PCP (pentachlorophénol), les carbamates (asulame, barbame, chlorbufame, chlorprophame, prophame, carbétamide), les thiocarbamates (butilate, cycloate, diallate, triallate, S-ethyl-N,N- dipropylthiocarbamate, molinate, prosulfocarbe, vemolate, pédulate, thiobencarbe), les dithiocarbamates (méthylaminométhanedithioate de sodium, nabame), les biscarbamates (desmédiphame, phernnédiphame, karbutylate), les ammoniums quaternaires (diquat, paraquat, difenzoquat), fop/dime et pinoxaden (alloxydime-sodium, clodinafop10 propargyl). Lorsque la sonde rédox se présente sous forme non polymérisable, cette dernière peut être incorporée au mélange de départ sans participer à la polymérisation. On parle alors de « trapping » (piégeage), la sonde rédox n'étant dans ce cas pas liée de façon covalente au réseau polymère. 15 Lorsque la sonde rédox se présente sous forme polymérisable, cette dernière possède au moins un site polymérisable, et le monomère de l'invention peut être la sonde rédox. Le monomère rédox est alors introduit sous la forme d'un monomère participant à la construction même du réseau tridimensionnel (Figure 2). Lorsque le système rédox présente deux ou plusieurs sites polymérisables, l'agent 20 réticulant peut être la sonde rédox. La sonde rédox est alors introduite sous la forme d'un agent réticulant participant à la construction même du réseau tridimentionnel (Figure 2). La sonde rédox peut donc être une entité chimique possédant : - zéro site polymérisable : la sonde rédox se présente alors sous forme non polymérisable, 25 - un site polymérisable : la sonde rédox se présente alors sous forme polymérisable et joue le rôle de monomère, ou - au moins deux sites polymérisables : la sonde rédox se présente alors sous forme polymérisable et joue le rôle d'agent réticulant. La sonde rédox peut être choisie, par exemple, parmi les métallocènes tels que le 30 fen-ocène et le cobaltocène, ou le tétrathiafuvalène et ses dérivés. Selon un mode de réalisation avantageux, la sonde rédox est de préférence un monomère rédox participant à la construction même du réseau tridimentionnel. Ledit monomère rédox est de préférence un monomère porteur d'au moins une fonction de type ferrocène ayant un site polymérisable, ledit site polymérisable étant de préférence choisi parmi les sites vinylique, (méth)acrylique ou allylique. La sonde rédox de l'invention est avantageusement le vinylferrocène. L'agent réticulant est avantageusement un monomère (méth)acrylique, vinylique, styrénique, ou allylique, de préférence choisi parmi les groupes di, tri ou tétra-fonctionnels. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'agent réticulant est un alkyle di, tri ou tétra-(méth)acrylate, un allyle di, tri ou tétra-(méth)acrylate, un aryle di, tri ou tétra(méth)acrylate, un alkylène glycol di, tri ou tétra-(méth)acrylate, et plus préférentiellement l'éthylène glycol di(méth)acrylate (ED(M)A), le di(méth)acrylate de tétraméthylène, le bis-phénol A di(méth)acrylate, le triméthylol propane tri(méth)acrylate, le pentaérythritol triacrylate (PETRA) et tétraacrylate, le tétraéthylène glycol di(méth)acrylate, triéthylène glycol di(méth)acrylate, l'hexanediol di(méth)acrylate, le 3-(acryloyloxy)-2-hydroxypropyl méthacrylate, le diallyldiglycol dicarbonate, le diallyl maléate, le diallyl furnarate, le diallyl itaconate, le diallyl succinate, le diallyl phtalate, le triallyl isocyanurate, le triallyl mélamine, le divinylbenzène, le divinyl oxalate, le divinyl malonate, le divinyl éther, le divinyl sulfone, le N,N'-méthylène bisacrylamide (MBA), et leur mélange. Au sens de la présente invention, on entend par : - Alkyle : un groupe aliphatique hydrocarboné saturé, linéaire ou ramifié, ayant de 1 à 12 atomes de carbone, et de préférence de 1 à 6 atomes de carbone. Le terme « ramifié » signifie qu'au moins un groupe alkyle inférieur tel qu'un méthyle ou un éthyle est porté par une chaîne alkyle linéaire. A titre de groupe alkyle, on peut mentionner par exemple les groupes méthyle, éthyle, n-propyle, i-propyle, n-butyle, t-butyle et n-pentyle ; - Aryle : un groupe fonctionnel ou substituant dérivé d'au moins un cycle aromatique ; un cycle aromatique correspond à tout groupe mono- ou polycyclique plan comportant un système Tt délocalisé dans lequel chaque atome du cycle comporte une orbitale p, lesdites orbitales p se recouvrant les unes aux autres. Lorsque la cible est un ion, ce dernier est de préférence un ion d'un des éléments suivants : Ni, Pb, Cu, Cd, Co, Zn, Fe, Ag, Hg, As, Pd, Mn, Rh, Al, Sm, Zr, Th, Nd, Eu, Dy, Cr, I, Yt, Tl, Pt. Lorsque la cible est un ion, le polymère à empreinte de l'invention peut également comprendre dans sa structure au moins un ligand se présentant soit sous forme polymérisable, soit sous forme non polymérisable. Lorsque le ligand se présente sous forme non polymérisable, il peut être choisi parmi les composés suivants : 4-vinylpyridine, 2-vinylpyridine, 1-vinylimidazole, acrylamide, acide (méth)acrylique, 2-hydroxyéthylméthacrylate, N-isopropylacrylamide, 2- (diéthylamino)méthylméthacrylate, styrène, 1,4-dihydroxyanthraquinone, dithizone, diméthylglyoxime, 5-dodécylsalicylaldoxime, 8-hydroxyquinoline, 8-aminoquinoline, 8- mercapto quinoline, acétylacétone, acétaldéhyde thiosemicarbazone, benzaldéhyde thiosemicarbazone, vaniline benzidine, 1,5-diphénylcarbazone, ammonium pyrrolidinedithiocarbamate, N,N'-diéthylthiourée, 5,7-dichloroquinoline-8-ol, 4-(2- pyridylazo)résorcinol, 4-(2-thiazolylazo) resorcinol, 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol, 1-(2- thiazolylazo)-2-naphthol, salen, acide 8-hydroxyquinoline-5-sulfonique, acide 1- pyrrolidinedithiocarboxylique, 1-(2-thiazolylazo)-2-naphthol, sel de sodium du 3,4- dihydroxy-9,10-dioxo-2-anthracènesulfonique (alizarin red S), 2-éthylhexyl benzimidazolyl 10 sulfide, sulfure d'octyl benzothiazolyl, diazoaminobenzène, acide quinaldique, 6- Rhydroxyamino)méthylidènel cyclohexa-2,4-dièn-l-one (salicylaldoxime), carboxylphénylazo)-8-hydroxyquinoline, forrnamidoxine, néocuproïne. Lorsque le ligand se présente sous forme polymérisable, il peut être choisi parmi les composés suivants : acide [N-(4-vinylbenzypimino]diacétique, 1-hydroxy-4-(prop-2'- 15 enyloxy)-9,10-anthraquinone, 1-hydroxy-2-(prop-2'-ény1)-9,10-anthraquinone, 5-viny1-8- hydroxyquinoline, N-(6,7,9,10,12,13,15,16-octahydro-5,8,11,14,17-pentaoxa- benzocyclopentadécèn-2-y1 acrylamide (benzo-15-crown-5-aerylamide), (4- [(E)-2-(4' - méthy1-2,2' -bipyridin-4-yl)vinyl]phényl méthacrylate, 4-vinyl phénylazo-2-naphthol, Nméthacryloy1-(L)-histidine, N-méthaeryloy1-(L)-eystéine, N-méthacryloy1-(L)-eysteine méthyl 20 ester, N-acide méthaeryloy1-(L)-glutamique, N-méthaeryloy1-2-mercaptoéthylamine, acide 6- (4-vinylphénylcarbamoyl)pyridine-2-carboxylique, acide pyridine-2,6-dicarboxylique bis(4- vinylphényl)amide, salen, (4-éthènylphény1)-4-formate-6-phényl-2,2'-bipyridine, Selon un mode de réalisation préféré, le polymère à empreinte de l'invention se présente sous la forme de microparticules réticulées, de taille pouvant varier de 0,6 à 6 pm. 25 Un autre objet de l'invention concerne un procédé de préparation d'un polymère à empreinte comprenant les étapes suivantes : (i) la polymérisation d'un monomère avec un agent réticulant en présence d'une cible et d'une sonde rédox se présentant soit sous forme polymérisable, soit sous forme non polymérisable, ledit monomère pouvant être la sonde rédox lorsque cette dernière se présente 30 sous forme polymérisable, et ledit agent réticulant pouvant être la sonde rédox lorsque ce dernier présente deux ou plusieurs sites polymérisables, et (ii) l'élimination de la cible présente au sein du polymère obtenu à l'issu de l'étape (i). Selon un mode de réalisation avantageux, l'étape de polymérisation est réalisée par polymérisation radicalaire, par polycondensation ou par voie sol-gel. Les techniques de polymérisation suivantes peuvent être mises en oeuvre : polymérisation en masse, en suspension, en dispersion, en émulsion et par précipitation. De préférence, la polymérisation par précipitation-distillation au cours de laquelle la distillation du solvant est concomitante à la réaction de polymérisation peut être utilisée. Dans le cas d'une polymérisation par précipitation-distillation, l'étape (i) est réalisée dans un solvant choisi de préférence panai l'acétonitrile, le toluène, l'acétone, l'éthanol, le méthanol, le n-hexane, le tétrahydrofurane, l'acétate d'éthyle, le méthyle d'éthyle, le cyclohexane, le 2-méthoxyéthanol, le diméthylsulfoxide, le N,N'- diméthylformamide, le chloroforme, le 1,2-dichloroéthane, le dichlorométhane, le cyclohexanol, l'alcool benzylique, l'acétate d'éthyle. Selon un mode de réalisation préféré, le solvant de l'invention est l'acétonitrile ou un mélange acétonitrile/toluène, éventuellement dans une proportion allant de 95/5 à 80/20, et de préférence 80/20. Avantageusement, l'étape (i) est réalisée par polymérisation par précipitation-distillation en chauffant le milieu réactionnel à une première température comprise entre 60°C et 100°C, puis en le portant à reflux de préférence à une température comprise entre 100 et 150°C pour réaliser la distillation. L'étape de polymérisation peut être réalisée en présence d'un amorceur radicalaire thermique ou UV. Des exemples d'amorceurs thermiques ou UV incluent l'azobisisobutyronitrile, le peroxyde de benzoyle, l'acétyle peroxyde, le lauryle peroxyde, l'azobisisobutyronitrile, le t-butyle péracétate, le peroxyde de cumyle, le t-butyle peroxyde; le t-butyle hydroperoxyde, le 2,2-diméthyoxy-2-phénylacétophénone, le phénothiazine, le 1,1'- azobis- (cyclohexanecarbonitrile), le 2,2'-azobis(2-méthylpropionamidine) dihydrochloride, le 2,2'-(2-méthyl propionitrile), le persulfate de potassium, le mélange H202/TEMED (N,N,N',N'-tétraméthylène diamine). Selon un mode de réalisation avantageux, l'étape (ii) d'élimination de la cible est réalisée par lavage du polymère obtenu à l'issu de l'étape (i) avec une solution de lavage choisie parmi le dichlorométhane, l'acétone, l'isopropanol, le méthanol, le N,N- diméthylformamide, le diméthylsulfoxyde, la N-méthylpyrrolidone, le chloroforme, le toluène, l'éthanol, le 2-méthoxyéthanol, le 1,2-dichloroéthane, l'acétate d'éthyle, le diéthyéther, les solutions acides (HC1, H2SO4, HNO3) ou basiques (NaOH, KOH) contenant de l'EDTA (éthylène diamine tétraacétate), ou leur mélange. Le lavage peut être réalisé pendant une durée allant de 1 à 48 heures, de préférence pendant une durée de 24 heures, et peut être répétée deux à quatre fois, de préférence trois fois. De préférence, l'étape (ii) est réalisée sous agitation. Un procédé de détection d'une cible fait également partie de l'invention, ledit 5 procédé comprenant au moins les étapes suivantes : (i') la mise en contact d'un échantillon comprenant une cible avec un polymère à empreinte tel que défini selon l'invention, et (ii') la détection de la cible, de préférence par mesure électrique (conductivité, impédance) ou par une méthode électrochimique (chronopotentiométrie, chronoampérométrie, 10 vo ltampérométrie). La cavité présente dans la structure du polymère à empreinte sert de logement à la cible, plus communément appelé site de reconnaissance (à la cible), la sonde rédox située à proximité de ladite cavité permettant la détection de la cible. Le polymère à empreinte de l'invention trouve des applications dans la détection, 15 l'extraction en phase solide, la séparation, la purification, la libération contrôlée des molécules et ions, dans les domaines du (bio)médical, de l'agroalimentaire et de l'environnement. Notamment, le polymère à empreinte de l'invention peut être utilisé dans le domaine des capteurs, pour la fabrication de colonne d'extraction en phase solide des 20 molécules et ions, pour la chromatographie, pour des pseudo-immuno essais, pour la fabrication d'anticorps artificiels, pour la séparation d'énantiomères, pour la synthèse organique, pour la catalyse. Un autre objet concerne un dispositif incluant au moins un polymère à empreinte tel que défini selon l'invention, ledit dispositif étant un (bio)capteur électrochimique ou une 25 colonne d'extraction. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre, qui se réfère à des exemples non limitatifs de procédé de fabrication d'un polymère à empreinte selon l'invention et à l'évaluation d'un tel polymère, ainsi qu'aux dessins annexés dans lesquels : 30 - la Figure 1 schématise le principe d'élaboration d'un MIP, - la Figure 2 montre l'introduction d'une sonde rédox au sein d'un MIP, - la Figure 3 représente l'isotherme d'adsorption du polymère MIP5 selon l'invention et d'un polymère sans empreinte moléculaire NIP5 correspondant dans le toluène, - la Figure 4 représente l'isotherme d'adsorption du polymère MIP5 selon l'invention et du polymère NIP5 dans un mélange eau/acétonitrile (99/1, v/v), - la Figure 5 représente le signal observé en voltampérométrie à impulsion différentielle (DPV) avec le polymère NIP5 avant et après ajout d'une cible BaP, - la Figure 6 représente le signal observé en voltampérométrie à impulsion différentielle (DPV) avec le polymère MIP5 avant et après ajout de la cible BaP. PARTIE EXPÉRIMENTALE: L'invention est décrite ci-après en relation avec un exemple d'application concernant la détection d'une cible choisie dans la famille des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs), le benzo[a]pyrène (BaP), dans un milieu liquide. L'invention est néanmoins d'application plus générale, quelque soit la nature de la cible (molécule ou ion) et/ou la nature du milieu, pourvu que la sonde rédox puisse réagir avec la cible en fournissant un signal de détection. Préparation de polymères à empreinte : Des polymères à empreinte moléculaire (MIP) selon l'invention sont préparés à 20 partir de vinylferrocène (VFc) (monomère rédox) et d'éthylène glycoldiméthacrylate (EDMA) (agent réticulant), en présence d'une cible choisie dans la famille des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs), le benzo[a]pyrène (BaP) (Schéma 1). Schéma 1 : Synthèse d'un polymère à empreinte selon l'invention 25 AIN MIP Solvant VFc EDMA BaP Procédé de synthèse du polymère à empreinte : 30 Les polymères à empreinte de l'invention sont préparés par polymérisation par précipitation (F. Bai et cil., Macromolecules, 2004, Vol. 37, 9746-9752). Le montage est constitué d'un ballon de 100 mL, d'un Dean-Stark (rempli avec le même solvant que celui servant pour la polymérisation) et d'un réfrigérant. Dans le ballon muni d'un agitateur magnétique, sont introduits le vinylferrocène (VFc), l'éthylène glycoldiméthacrylate (EDMA) et la cible benzo[a]pyrène (BaP). Le solvant est ensuite ajouté (différents mélange de solvants ont été testés, voir Tableau 1), puis le ballon est passé aux ultrasons pour solubiliser le solide. 100 1..tL de la solution sont prélevés pour analyse UV-Vis (détermination des quantités exactes introduites). La solution est dégazée pendant 10 minutes. Un amorceur, l'azobisisobutyronitrile (AIBN) est ajouté à la solution, puis le 10 milieu est dégazé pendant 5 minutes. Tout en maintenant l'agitation constante à une vitesse de 100 rpm, la solution est chauffée à une température de 80°C pendant 30 minutes, puis la température est augmentée jusqu'à environ 115°C. La distillation est réalisée à cette température pendant 30 minutes, le Dean-Stark vidé et l'équivalent de la moitié du volume du solvant de synthèse distillé. 15 Tableau 1 : Conditions opératoires testées pour la préparation de polymères à empreinte selon l'invention Solvant (%v/v) BaPNFc/ Vitesse T (°C) Durée Rendement Taux de conversion du VFc Aspect EDMA d'agita- (avant et après (w/w) tion lavage au (1-Pm) dichlorométhane) (%) Acétonitrile Toluène avant après MIP1 100 0 1/4,7/24 100 80-115 1h15 62 26 63 Sphères de taille polydisperse avec des bâtonnets MIP2 95 5 1/4,4/25,3 100 80-115 1h20 42 18 51 Mélange de sphères de taille polydisperse avec des particules éponge MIP3 90 10 1/5/21 100 80-115 1h20 57 25 47 Mélange de sphères de taille polydisperse avec des bâtonnets M1P4 85 15 1/5,5/30 100 80-115 1h15 46 19 21 Mélange de sphères de taille polydisperse avec des bâtonnets MIPS 80 20 1/4,1/21,4 100 80-115 1h15 74 31 46 Sphères de taille quasi- monodisperse Les polymères à empreinte de l'invention sont ensuite lavés afin d'éliminer la cible qui a servi à la réalisation de l'empreinte pendant la polymérisation. Le relargage de la cible BaP est réalisé par mise en contact du polymère avec 10 mL de dichlorométhane, sous agitation, pendant une durée de 24 heures. Cette opération est réitérée trois fois (3 cycles de 24 heures), avec une efficacité de 93%. En parallèle, des polymères sans empreinte moléculaire (Non-Imprinted Polymers, NIPs) ont été préparés dans les mêmes conditions que les MIPs de l'invention hormis la présence de la cible. Aussi, ces polymères ne possèdent pas de cavité ayant la faune d'une cible. La différence de comportement entre les MIPs de l'invention et les NIPs a permis d'évaluer l'effet d'empreinte induit par la présence de la cible lors de la synthèse des MIPs. Evaluation des propriétés des polymères à empreinte : Propriétés d'adsorption des MIPs: isothermes d'adsorption : Principe : La capacité d'adsorption vis-à-vis de la molécule cible (BaP) par le polymère imprimé est évaluée par les isothei ies d'adsorption. Cette méthode consiste à mettre en contact une quantité connue de polymère avec une solution contenant la molécule cible et à déterminer la quantité adsorbée par le polymère. La capacité d'adsorption (binding capacity, noté Q) est la quantité maximale de molécule cible adsorbée par le polymère (exprimée en mg de cible/g de résine polymère, ou en umol/g). Cette valeur est à comparer à celle obtenue pour le polymère non-imprimé pour déterminer l'effet d'empreinte. Partie expérimentale : 10 mg de polymère sont introduits dans un flacon en verre de 30 mL. 10 mL de solution de BaP de concentration variant entre 0,1-20,0 mg.L-1 sont ensuite ajoutés. La mise en contact se fait sous agitation orbitalaire à une vitesse de 200 rpm, pendant une durée de 24 heures. Le surnageant est filtré à travers un filtre PTFE 0,45 um et analysé en UV-Vis pour déterminer la quantité de BaP adsorbée par le polymère. On trace la quantité adsorbée/gramme de polymère en fonction de la concentration d'équilibre (concentration du surnageant). Résultats : Isothermes d'adsorption dans le toluène (Figure 3) : Les courbes d'isothermes d'adsorption dans le toluène du polymère MIP5 synthétisé et du polymère NIP5 correspondant sont représentées à la Figure 3 sur laquelle Ce représente la concentration en BaP à l'équilibre. Il apparaît que : - la capacité d'adsorption augmente fortement pour des concentrations faibles en BaP, puis atteint son maximum lorsque la concentration d'équilibre atteint environ 5 mg.L-1 de BaP, - la capacité maximale d'adsorption du polymère MIP5 est de 0,31 ± 0,01 mg.g-1 et celle du polymère NIAS de 0,08 ± 0,1 mg.g-1 : les polymères à empreinte de l'invention 10 présentent donc une capacité d'adsorption supérieure aux polymères non-imprimés, - le facteur d'empreinte MIP5/NIP5 est de 3,9: le polymère MIP5 adsorbe 3,9 fois plus de BaP que le polymère NIP5. - Isothermes d'adsorption dans un mélange eau/acétonitrile 99/1 (v/v) (Figure 4) : 15 Les performances des polymères à empreinte de l'invention ont été évaluées dans un milieu proche du milieu d'application, i.e. l'eau. Etant donné que le BaP est peu soluble dans l'eau, l'étude est réalisée dans une solution eau/acétonitrile 99/1 (v/v). Les résultats sont présentés à la Figure 4 sur laquelle Ce représente la concentration en BaP à l'équilibre. 20 On observe que pour le polymère MIPS de l'invention, l'adsorption augmente très rapidement pour les concentrations faibles et atteint le plateau à une concentration d'environ 1 mg.L-1. La capacité maximale est de 6,5 mg.g-1. Dans le cas du polymère NIP5, le plateau est atteint pour 3 mg.L-1 avec une capacité de 3,2 mg.g-1. D'où un facteur d'empreinte de 2,05. La capacité maximale d'adsorption en milieu aqueux est par conséquent 20 fois 25 supérieure à la capacité d'adsorption en milieu organique. Comparaison des performances des polymères à empreinte de l'invention par rapport aux polymères à empreinte décrits dans 1 'art antérieur. Le Tableau 2 ci-après compare les résultats obtenus avec le polymère MIP5 de 30 l'invention par rapport aux résultats présentés dans la littérature. Le Tableau 2 compare les valeurs de capacité d'adsorption (Q) et de facteur empreinte en fonction de la technique de quantification de la cible, du milieu dans lequel a lieu l'expérience, des monomères utilisés et de la voie de polymérisation. Référence bibliographique Tableau 2 : Comparaison des performances des polymères à empreinte de l'invention par rapport aux polymères à empreinte décrits dans l'art antérieur Technique de quantification de la cible (BaP) Facteur d'empreinte MIP/NIP Polymère Voie de polymérisation MIPS 0,31 mg/g 3,9 UV-Vis Toluène VFc-EDMA précipitation 6,5 mg/g 2,0 Eau/acétonitrile 99/1 v/v 5,8-16,3 2,0 fluorimètre dichlorométhane 4VP-EDMA, en masse gelg 4VP-DVB,MAA- DVB,TFMAA- DVB 1,93 mg/g 2,4 GCMS dichlorométhane 6,93 mg/g 4,5 GCMS 0,7 mg/g 6,0 fluorimètre acétonitrile 6 mg/g 3,0 GCMS acétonitrile 4VP-EDMA MAA-EDMA MAA-EDMA MAA-EDMA en masse en masse Electro- polymérisation en masse Eau/ACN 99/1 v/v (1) J. P. Lai et al., Analytica chimica acta, 2004, Vol. 522, N°2, 137-144, (2) R. J. Krupadam et al., Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2010, Vol. 397, N°7, 3097-3106, (3) R. J. Krupadam et al., Environmental Science & Technology, 2009, Vol. 43, N°8, 28712877, (4) R. J. Krupadam et al., Water research, 2010, Vol. 44, N°3, 681-688, (5) R. J. Krupadam et al., Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2009, Vol. 9, 5441- 5447. L'effet d'empreinte du polymère MIP5 de l'invention est du même ordre de grandeur que ceux rapportés dans la littérature. La présence du monomère rédox ne perturbe donc pas la reconnaissance spécifique des particules de MIPs. Propriétés électrochimiques: - Etudes électrochimiques par voltampérométrie à impulsion différentielle (DPV) : Principe : En voltampérométrie à impulsion différentielle (DPV : differential pulse voltammetry), une rampe linéaire de potentiel de faible amplitude est imposée, pendant un temps court de typiquement 50 ms toutes les 150 à 200 ms. Le courant est mesuré juste avant l'application de chaque pulse et juste à la fin de chaque pulse durant une courte période (10- 20 ms). Le signal enregistré est la différence de courant entre ces deux mesures en fonction du potentiel E conduisant à une courbe différentiel ayant l'allure d'un pic. Cette technique permet d'augmenter le rapport courant faradique/courant capacitif, et ainsi la sensibilité. Paramètres d'acquisition : Potentiel initial : - 0,100 V Potentiel vertex : 0,000 V - Potentiel final : 1,000 V Amplitude d'impulsion : 0,05 V - Durée de l'impulsion : 50 ms - Hauteur : 1 mV - Période : 100 ms - Vitesse de scan : 0,01 mV/s - Nombre de points : environ 2100 Préparation de l'électrode de travail : De la pâte de carbone est mélangée avec le polymère MIP5 ou le polymère NIP5 avec un rapport de 4:1 en masse. Le mélange est homogénéisé avec un peu de solvant (dichlorométhane). Lorsque le mélange est assez fluide, il est placé dans une électrode de travail creuse (électrode Metrohm), puis séché sous vide. Le surplus est enlevé par polissage de la surface de l'électrode. Electrodes utilisées pour les mesures : Electrode de travail : électrode solide de surface 0,070 cm2 (électrode pâte de carbone + polymère rapport 4/1 w/w), - Electrode de référence : électrode au calomel saturé (KC1 : 0,242 V), - Contre-électrode : électrode de platine, diamètre 1 cm. Expériences réalisées : Une électrode contenant le mélange pâte de carbone/polymère MIP5 (ou polymère NIP5) est placée dans une cellule électrochimique contenant 5 mL d'une solution électrolyte (0,1 mol.L-1 de tétrabutylammonium hexafluorophosphate dans l'acétonitrile). Le signal rédox du fen-ocène est observé pour les deux types d'électrode de travail (polymère MIPS et polymère NIP5) vers 0,43 V (Figures 5 et 6). Un délai normal de 4h30 est nécessaire pour obtenir une stabilisation de ce signal (durée d'équilibre entre l'électrode de travail et la solution). Après 4h30, la cible BaP est ajoutée directement dans la solution, puis des mesures sont effectuées à intervalles réguliers. - Electrode pâte de carbone/polymère NIP5 (Figure 5) : « NIP seul » représente le voltampérogramme du polymère NIP5 dans la pâte de carbone après 4h30 de stabilisation. « NIP + BaP juste après ajout » représente le voltampérogramme enregistré immédiatement après ajout de la cible Bap. « NIP + BaP après 0,5 heure » représente le voltampérogramme enregistré 30 minutes après l'ajout de la cible BaP. Une première courbe est enregistrée environ 30 secondes après l'ajout de la cible BaP (courbe NIP + BaP juste après ajout), puis ensuite à intervalles réguliers jusqu'à 8 heures (courbe NIP + BaP après 0,5 heure enregistrée après 30 minutes). On n'observe pas de modification de l'allure du voltampérogramme du feiTocène dans le polymère NIP lors de la mise en présence de la cible Bap. - Electrode pâte de carbone/polymère MIP5 (Figure 6) : La même expérience est menée en introduisant le polymère MIP5 mélangé à de la pâte de carbone dans l'électrode. Le signal rédox du feiTocène est observé vers 0,43 V. La courbe « MIP seul » représente le voltampérogramme du polymère MIP5 dans la pâte de carbone après 4h30 de stabilisation. La courbe « MIP + BaP juste après ajout » représente le voltampérogramme enregistré immédiatement après ajout de la cible BaP. Les courbes « MIP BaP après 1,5 heure » à « MIP + BaP après 8 heures » représentent les voltampérogrammes enregistrés à intervalles réguliers. On observe une variation immédiate de la réponse électrochimique en présence de BaP, et ce dès 30 secondes. La variation des voltampérogrammes observée entre les polymères MIP5 et NIP5 après ajout de la cible BaP est liée à l'effet d'empreinte, dans la mesure où les expériences ont été conduites selon le même protocole, sans qu'il n'y ait aucune intervention sur les électrodes, les branchements, le potentiostat avant ou après ajout de la cible BaP. REVENDICATIONS1) Polymère à empreinte non conducteur d'électricité obtenu par polymérisation d'au moins un monomère avec au moins un agent réticulant en présence d'une cible, ledit polymère présentant dans sa structure au moins une cavité ayant la forme de ladite cible, caractérisé en ce qu'il comprend dans sa structure au moins une sonde rédox se présentant soit sous forme polymérisable, soit sous forme non polymérisable. 2) Polymère à empreinte selon la revendication 1 dans lequel la sonde rédox 10 présente au moins un site polymérisable, le monomère étant dans ce cas la sonde rédox. 3) Polymère à empreinte selon la revendication 2 dans lequel le monomère est un monomère rédox porteur d'au moins une fonction de type ferrocène ayant un site polymérisable, ledit site polymérisable étant de préférence choisi parmi les sites vinylique, 15 (méth)acrylique ou allylique. 4) Polymère à empreinte selon la revendication 3 dans lequel le monomère rédox est le vinylferro cène. 20 5) Polymère à empreinte selon la revendication 1 dans lequel la sonde rédox présente au moins deux sites polymérisables et joue le rôle d'agent réticulant. 6) Polymère à empreinte selon la revendication 5 dans lequel l'agent réticulant est un monomère (méth)acrylique, vinylique, styrénique ou allylique, choisi parmi les groupes di, 25 tri ou tétra-fonctionnels. 7) Polymère à empreinte selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel la sonde rédox se situe à proximité de la cavité ayant la forme d'une cible. 30 8) Polymère à empreinte selon l'une des revendications 1 à 7 dans lequel la cible est une molécule ou un ion. 9) Polymère à empreinte selon la revendication 8 dans lequel la cible est une molécule choisie parmi les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs), les stéroïdes, 35 les principes actifs, les pesticides, les herbicides, les tensioactifs, les colorants alimentaires, les molécules biologiquement actives. 10) Polymère à empreinte selon la revendication 8 dans lequel la cible est un ion, ledit polymère pouvant également comprendre dans sa structure au moins un ligand se présentant soit sous forme polymérisable, soit sous forme non polymérisable. 11) Procédé de préparation d'un polymère à empreinte selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : (i) la polymérisation d'un monomère avec un agent réticulant en présence d'une cible et d'une sonde rédox se présentant soit sous forme polymérisable, soit sous forme non polymérisable, et (ii) l'élimination de la cible présente au sein du polymère obtenu à l'issu de l'étape 12) Procédé selon la revendication 11 dans lequel la sonde rédox présente au moins un site polymérisable, le monomère étant dans ce cas la sonde rédox. 13) Procédé selon la revendication 11 dans lequel la sonde rédox présente au moins deux sites polymérisables, l'agent réticulant étant dans ce cas la sonde rédox. 14) Procédé selon l'une des revendications 11 à 13 dans lequel l'étape (i) de polymérisation est réalisée par précipitation-distillation. 15) Procédé de détection d'une cible caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes : (i') la mise en contact d'un échantillon comprenant une cible avec un polymère à empreinte tel que défini selon l'une des revendications 1 à 10, et (ii') la détection de la cible. 16) Procédé selon la revendication 15 dans lequel l'étape (ii') de détection est réalisée par mesure électrique ou par une méthode électrochimique telles que la chronopotentiométrie, la chronoampérométrie, la voltampérométrie. 17) Utilisation d'un polymère à empreinte tel que défini selon l'une des revendications 1 à 10 comme interface active pour la fabrication de (bio)capteurs ou de supports d'extraction en phase solide. 18) Dispositif incluant au moins un polymère à empreinte tel que défini selon l'une des revendications 1 à 10. 19) Dispositif selon la revendication 18 dans lequel ledit dispositif est un capteur électrochimique ou une colonne d'extraction.