Solvants eutectiques profonds naturels comme alternative durable pour l’extraction multi-classe de pesticides dans l’analyse de la sécurité alimentaire

Pourquoi cela importe pour votre assiette

De nombreux fruits, légumes et céréales sont testés pour les résidus de pesticides avant d’arriver en rayon. Aujourd’hui, ces contrôles reposent souvent sur de grandes quantités de solvants agressifs et toxiques, nuisibles pour les techniciens de laboratoire et pour l’environnement. Cette étude explore un nouveau type de liquide d’inspiration végétale, les solvants eutectiques profonds naturels (NADES), comme méthode plus propre pour extraire les pesticides d’aliments tels que les oranges, les épinards et le blé afin de pouvoir les mesurer précisément et en toute sécurité.

Un nouveau type de liquide « vert »

Les NADES sont des mélanges de substances naturelles courantes comme des acides végétaux, des sucres et de petits alcools. Associés dans des proportions appropriées, ces composants solides forment un liquide stable à température ambiante. Parce qu’ils sont fabriqués à partir de blocs simples, biodégradables et non volatils, ils sont bien plus doux que les solvants pétroliers traditionnels comme l’acétonitrile, qui peuvent affecter le système nerveux et générer des déchets dangereux. Les auteurs se sont demandé si ces mélanges naturels pouvaient remplacer les solvants standards dans l’une des tâches les plus exigeantes des laboratoires alimentaires : extraire des centaines de pesticides différents, allant des très hydrophiles aux très lipophiles, à partir d’échantillons alimentaires réels.

Tester les nouveaux solvants sur des aliments réels

Pour le savoir, l’équipe a choisi trois aliments du quotidien représentant des types de produits très différents : des oranges juteuses et acides ; des épinards feuillus et riches en eau ; et du blé sec et amidonné. Ils ont d’abord sélectionné onze pesticides couvrant un large spectre de comportements chimiques, puis ont étendu l’étude à un ensemble complet de 313 pesticides couramment contrôlés en surveillance routinière. Cinq recettes différentes de NADES, à la fois hydrophiles et hydrophobes, ont été testées comme liquides d’extraction dans une étape simple de mélange solide–liquide. Les scientifiques ont mesuré la quantité de chaque pesticide pouvant être extraite et la qualité du signal obtenu par un instrument de haute précision, la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem.

Trouver la meilleure recette et affiner le procédé

Parmi les mélanges testés, une combinaison équimolaire de thymol et de menthol a donné les meilleurs résultats globaux. Ce NADES hydrophobe a capté à la fois des pesticides relativement polaires et des composés très lipophiles, et a fourni des signaux nets et bien définis à l’instrument. Les chercheurs ont ensuite optimisé les conditions d’extraction : quantité de NADES utilisée, quantité d’eau ajoutée à l’échantillon, acidité (pH) et durée d’agitation. Des conditions légèrement basiques ont aidé à récupérer des pesticides difficiles comme le propamocarbe et certains grands composés huileux. Avec seulement 2 millilitres du solvant thymol–menthol et environ 10 minutes de mélange, la méthode a délivré de bons rendements pour les pesticides tests sur les trois aliments.

Vérification des performances et de l’empreinte environnementale

Une fois optimisée, la méthode à base de NADES a été appliquée à grande échelle : 313 pesticides ont été extraits et mesurés dans les oranges, les épinards et le blé. Pour la plupart des composés, les récupérations étaient dans les plages acceptées et la répétabilité des mesures était élevée, ce qui signifie que la méthode est suffisamment fiable pour un usage réglementaire. L’équipe a également évalué dans quelle mesure la matrice alimentaire + solvant perturbait les lectures et a corrigé ces effets par calibration sur matrice. Pour juger des performances environnementales et de la praticité au quotidien, ils ont utilisé des outils de notation établis (AGREEprep pour la « verdure » et BAGI pour l’utilisabilité de la méthode). La méthode thymol–menthol a obtenu un meilleur score de durabilité que le protocole QuEChERS largement utilisé, même dans sa version miniaturisée, tout en restant suffisamment simple et rapide pour un usage courant en laboratoire.

Ce que cela signifie pour des analyses alimentaires plus sûres et plus vertes

Concrètement, cette étude montre qu’un solvant composé de deux ingrédients d’origine végétale familiers — le thymol et le menthol — peut remplacer une grande partie des produits chimiques toxiques normalement utilisés pour contrôler les pesticides dans nos aliments. La méthode extrait des centaines de pesticides différents d’aliments courants avec une bonne exactitude, maintient le solvant vert stable tout au long du procédé et réduit les déchets dangereux. Si elle était adoptée plus largement, l’extraction à base de NADES pourrait aider les laboratoires d’analyse alimentaire à protéger à la fois la santé des consommateurs et l’environnement, rapprochant le contrôle des pesticides d’une chimie véritablement « verte » sans sacrifier la sécurité ni la fiabilité.

Citation: Carbonell-Rozas, L., Aloisi, I., Garrido Frenich, A. et al. Natural deep eutectic solvents as a sustainable alternative for multi-class pesticide extraction in food safety analysis. npj Sci Food 10, 67 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00717-7

Mots-clés: résidus de pesticides, solvants verts, sécurité alimentaire, solvants eutectiques profonds naturels, analyse LC-MS