Facteurs expérimentaux influençant la bioaccessibilité et le potentiel oxydant des métaux de transition issus des fumées de soudage

L'inhalation de fumées de soudage (FS) contenant des taux élevés de métaux de transition (Cr, Cu, Fe, Mn, Ni…) est associée à de nombreux effets sur la santé. Les métaux de transition sont connus pour catalyser la production de ROS et leur réactivité dépend de la nature du milieu dans lequel ils sont solubilisés. Cependant, les mesures de potentiel oxydant (PO) et de la bioaccessibilité des métaux de transition dépendent de plusieurs paramètres physicochimiques et peuvent être soumises à plusieurs artéfacts (perte de particules, vieillissement et évolution physicochimique dans l'air, etc.), qui altèrent leur représentativité pendant l’échantillonnage, le transport, le stockage, la transformation et/ou l’analyse. L'objectif de ce travail est d'étudier l'influence des conditions expérimentales pouvant affecter la bioaccessibilité des métaux de transition et de leurs PO sur des extraits FS d'acier inoxydable et d'acier doux produits en laboratoire à l'aide d'un banc de génération contrôlée. Dans ce travail, nous avons principalement étudié l’effet de la fraction soluble des métaux. Deux fluides d’extraction différents imitant les conditions physiologiques ont été choisis pour l’étude de solubilité : une solution tampon phosphate et la solution de Hatch. Trois temps d'extraction différents ont été testés pour déterminer le temps optimal requis pour enregistrer un PODTT significatif à l'aide de la méthode au dithiothréitol (DTT). Les conditions de stockage couramment utilisées des FS après échantillonnage ont été étudiées en faisant varier des paramètres tels que la durée, la température et les conditions atmosphériques. Les résultats ont montré que les conditions expérimentales peuvent affecter de manière significative les analyses PODTT et de bioaccessibilité des métaux. La solution de Hatch donne des valeurs de solubilité pour Cr, Cu et Ni plus élevées que celles mesurées dans le tampon phosphate. Le Mn est très sensible au DTT et présente des valeurs de solubilité proches dans les deux liquides. Par conséquent, le tampon phosphate a été sélectionné pour effectuer des mesures de bioaccessibilité et de PODTT car il est plus facile à préparer et à analyser. Concernant le temps d'extraction, le PODTT est lié à la quantité de métaux solubilisés et à leur nature. Le temps d'extraction de 0,5h permet une fréquence de mesure plus élevée et offre une meilleure sensibilité au PODTT en limitant probablement les complexations, les interactions entre métaux et les précipitations. Limiter la mesure du PODTT à la phase soluble peut conduire à une sous-estimation de la véritable valeur de PODTT, bien que le PODTT soluble reste le principal contributeur au PODTT total. De plus, les conditions de stockage affectent la solubilité des métaux et le PODTT des échantillons de FS. Les résultats montrent que Mn est l'élément le plus affecté par ces changements. La durée et la température de stockage semblent avoir un effet sur l'évolution physique ou chimique des FS, ce qui peut modifier les mesures de PODTT et la solubilité du Mn. Cependant, le stockage sous gaz inerte N2(g) limite les évolutions en termes de PODTT et de solubilité. Pour surmonter les biais associés au vieillissement des échantillons de FS pendant le stockage avant analyse, les mesures en ligne de PODTT pourraient constituer une alternative à l'échantillonnage par filtre des FS, favorisant son utilisation comme marqueur en temps réel de l'exposition professionnelle aux FS.