# SCREENING ET QUANTIFICATION DE PESTICIDES DANS DES CARABES ISSUS DE CULTURES EN AGRICULTURE CONVENTIONNELLE ET BIOLOGIQUE, PAR COUPLAGE CHROMATOGRAPHIE EN PHASE LIQUIDE ET SPECTROMÉTRIE DE MASSE

Florent LAFAY (1), Colette BERTRAND (2), Céline PELOSI (3), Clémentine FRITSCH (4), Emmanuelle VULLIET (1), Gaëlle DANIELE (1)

## CONTEXTE & OBJECTIF

La présence systématique de mélanges de produits phytopharmaceutiques dans les sols agricoles est un fait reconnu, quelque soit le type d'agriculture. Cela participe au déclin de la biodiversité. Cependant les effets cocktails (additifs, synergiques ou antagonistes) sur les organismes non cibles sont mal connus.

L'objectif du projet MIXTOX est de caractériser l'exposition des sols et d'organismes non-cibles (transfert et bioaccumulation de pesticides dans les vers de terre et les carabes) de milieux traités (agriculture conventionnelle) et non traités (agriculture biologique) par des pesticides, ainsi que l'évaluation des effets indésirables sur la biodiversité et les fonctions écologiques associées.

Dans ce contexte, nous avons dans un 1er temps réalisé un large screening sans a priori (LC-HRMS + LC-MS/MS) des pesticides présents dans des échantillons de sols, vers de terre et carabes. Dans un second temps, nous avons procédé à la quantification dans ces matrices (LC-MS/MS) des pesticides et métabolites sélectionnés. Ce poster se focalisera sur les résultats obtenus pour la matrice carabe.

## MATÉRIEL & MÉTHODES

### Etape n° 1 : Préparation d'échantillon = µ-QuEChERS

Matrice = 2 ou 20 carabes par échantillon

→ Prise d'essai de 50 mg

→ Miniaturisation du QuEChERS : µ-QuEChERS

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Dopage :

+ 10 µL SI* Extraction

+ 20 µL Mix étalons pour

quantification (Matrix Match)

Ajout :

1 bille de Zirconium

500 µL H2O

500 µL ACN

200 µL heptane

500 mg de tampon Citrate (norme EN 15662)

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Extraction 1

Agitation

2 min à 4 000 apm au BeadBug

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Centrifugation

3 min à 8 000 rpm

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Evaporer à

sec

Reprise avec 200 µL

95/05 H2O/ACN

(+ SI Injection)

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Injection en UPLC

UPLC-(HR)MS

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UPLC-MS/MS

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*SI: Standard Interne

### Etape n° 2 : Screening (Pool de 20 carabes)

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UHPLC Ultimate 3000

Thermo Scientific®

QToF Maxis Plus

Bruker Daltonics®

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#### LC-HRMS

Colonne : Bruker Intensity Solo C18 1,8 µm 100 x 2,1

Phases mobiles :

A : H2O/MeOH 99/1 + 5mM formate d'ammonium + 0.01% Acide formique

B : MeOH + 5 mM formate d'ammonium + 0,01% Acide formique

Température four : 30 °C

V injecté : 5 µL

Mode gradient : 19,1 min

Logiciel de retraitement : TASQ 1.4 Bruker Daltonics

Base de données : Pesticides Screener 3.1

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UPLC Acquity H-Class

QqQ Xevo TQ-S

Waters®

#### LC-MS/MS

Colonne : Waters BEH C18 1,7 µm 100 x 2,1

Phases mobiles :

A : H2O/MeOH 98/2 + 0,1 % Acide formique

B : MeOH + 0,1 % Acide formique

Température four : 60 °C

V injecté : 10 µL

Mode gradient : 10,5 min

Logiciel de retraitement : MassLynx 4,2 SCN 982 TargetLynx XS

Base de données : Quanpedia (402 molécules) + BdD interne (70

molécules) + 2 SI*

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UPLC Acquity H-Class

QqQ Xevo TQ-S

Waters®

#### LC-MS/MS

Colonne : Waters BEH C18 1,7 µm 100 x 2,1

Phases mobiles :

A : H2O/MeOH 98/2 + 0,1 % Acide formique

B : MeOH + 0,1 % Acide formique

Température four : 60 °C

V injecté : 10 µL

Mode gradient : 11,5 min

Logiciel de retraitement : MassLynx 4,2 SCN 982 TargetLynx XS

Base de données : BdD interne (39 molécules) + 2 SI*

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#### LC-MS/MS

Colonne : Phenomenex PS C18 2,6 µm 100 x 2, 1

Phases mobiles :

A : H2O/MeOH 98/2 + 0,1 % Acide formique

B : MeOH + 0,1 % Acide formique

Température four : 50 °C

V injecté : 10 µL

Mode gradient : 11,5 min

Logiciel de retraitement : MassLynx 4,2 SCN 982 TargetLynx XS

Base de données : BdD interne (28 molécules) + 2 SI*

## RÉSULTATS & DISCUSSION

### Lieu de prélèvement des échantillons

Bassin versant de l'Orgeval et site de Rampillon (France)

39 parcelles en grandes cultures : 20 en agriculture conventionnelle (AC) et 19 en biologique (AB)

Pesticides retrouvés lors du screening sans a priori dans
+ Molécules d'intérêt selon la littérature

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<table><thead><tr><th>7 molécules les plus fréquemment détectées dans les 39 échantillons de carabes</th><th>Famille de pesticide</th><th>Nombre de détections</th></tr></thead><tbody><tr><td>Chlorure de chlorméquat</td><td>Régulateur de croissance</td><td>21</td></tr><tr><td>Imidaclopride</td><td>Insecticide</td><td>22</td></tr><tr><td>Pirimicarbe</td><td>Insecticide</td><td>23</td></tr><tr><td>Tébuconazole</td><td>Fongicide</td><td>25</td></tr><tr><td>Sulfoxyde d'ethiophencarbe</td><td>Métabolite d'insecticide</td><td>26</td></tr><tr><td>Diflufénican</td><td>Herbicide</td><td>27</td></tr><tr><td>Fluxapyroxad</td><td>Fongicide</td><td>28</td></tr></tbody></table>

→ 56 Pesticides + 10 Métabolites sélectionnés pour la quantification

<table><thead><tr><th colspan="4">56 Pesticides</th><th colspan="2">10 Métabolites</th></tr></thead><tbody><tr><td>Atrazine</td><td>Dimethenamid</td><td>Mepronil</td><td>Prochloraz</td><td>Atrazine-2-Hydroxy</td><td></td></tr><tr><td>Azoxystrobin</td><td>Epoxiconazole</td><td>Mesosulfuron Methyl</td><td>Promecarb</td><td>Atrazine Desethyl</td><td></td></tr><tr><td>Bentazone</td><td>Ethiofencarb</td><td>Mesotrione</td><td>Propiconazole</td><td>Atrazine Desisopropyl</td><td></td></tr><tr><td>Boscalid</td><td>Fenobucarb</td><td>Metamitron</td><td>Prosulfocarb</td><td>Chloridazon Desphenyl Methyl</td><td></td></tr><tr><td>Carbendazim</td><td>Fenoxycarb</td><td>Metazachlor</td><td>Pyraclostrobin</td><td>Ethiofencarb Sulfoxide</td><td></td></tr><tr><td>Chloridazon</td><td>Fenpropidin</td><td>Metconazole</td><td>Quinmerac</td><td>Prochloraz Metabolite BTS44595</td><td></td></tr><tr><td>Chlormequat Chloride</td><td>Flufenacet</td><td>Methabenzthiazuron</td><td>Sebuthylazine</td><td>Prothioconazole Desthio</td><td></td></tr><tr><td>Chlortoluron</td><td>Fluroxypyr</td><td>Metolachlor</td><td>Simazine</td><td>Simazine-2-Hydroxy</td><td></td></tr><tr><td>Clomazone</td><td>Flurtamone</td><td>Metsulfuron Methyl</td><td>Tebuconazole</td><td>Terbuthylazine Desethyl</td><td></td></tr><tr><td>Clothianidin</td><td>Flusilazole</td><td>Napropamide</td><td>Terbumeton</td><td>Terbuthylazine-2-Hydroxy</td><td></td></tr><tr><td>Cyproconazole</td><td>Fluxapyroxad</td><td>Nicosulfuron</td><td>Terbuthylazine</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cyprodinil</td><td>Imazamox</td><td>Pendimethalin</td><td>Tetraconazole</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Difenoconazole</td><td>Imidacloprid</td><td>Phenmedipham</td><td>Thiacloprid</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Diflufenican</td><td>Lenacil</td><td>Pirimicarb</td><td>Thiamethoxam</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

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→ 34 pesticides + 10 métabolites quantifiés au moins 1 fois dans les carabes

## CONCLUSION

- 44 molécules détectées sur les 66 suivies

- 7 molécules détectées dans + de 20 échantillons de carabes sur les 39 échantillons analysés

- 3 molécules de pesticides au minimum présentes dans chaque échantillon de carabe (pool de 2 individus)

- Concentrations cumulées quantifiées en agriculture conventionnelle plus de 13 fois supérieures à celles quantifiées en agriculture biologique

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RÉPUBLIQUE
FRANÇAISE

Liberté
Égalité
Fraternité

ADEME

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AGENCE DE LA
TRANSITION
ECOLOGIQUE