Innovations analytiques valeur ajoutée pour la filière chimie conférence Yvon Gervaise PCH...

Innovation analytique et optimisation des plans de contrôle : Valeur ajoutée pour la filière chimie fine

M. Yvon GERVAISEDirecteur SGS Multilab Rouen

Mme Rachel TREBERTResponsable développement SGS Multilab

26 & 27 mars, LYON

2© SGS Multilab Rouen, Yvon Gervaise et Rachel Trebert – PCH MEETINGS – 26/03/2014 - LYON

INNOVATION ANALYTIQUEVALEUR AJOUTÉE POUR LA CHIMIE FINE

Matière première Produits finis

Recherche Développement Enregistrement

Etude BPL

Nouvelle technique analytique

Sélection matières premièresFabricationCommercialisation

Caractérisation pureté Quantification impureté

Mise sur le marchéConformité technique et

règlementaire


PURETÉ CHIMIQUE…

« TOUT EST MÉLANGE »

Le corps pur s’apparente à une conjecture et n’admet de définition qu’opératoire.

N’est-il qu’un inaccessible idéal éloigné de toute réalité?

Le cristal vient infirmer ce pessimisme radical

- cristaux de sucrose dans un pot de confiture (sont de pureté acceptable)

Résultat d’une collision moléculaire en microseconde


PURETÉ CHIMIQUE…

Pureté d’un cristal

Na CH3 CO2 NA

pureté = 96 %

Chaux hydratée de grande pureté

utilisée dans l’industrie chimique et pour le traitement des eaux

Pureté électronique du silicium

nombre d’atomes 5.1022 atomes/cm3

dopant 1014 atomes/cm3

pureté meilleure que 10-9 0,001 ppm

Metallurgic grade -> pureté électronique


PURETÉ CHIMIQUE…

Critères de pureté de matières premières ou des préparations entrant dans la fabrication des médicaments

Méthodes d’analyses pour en assurer leur contrôle pharmacopée

Traçabilité de la détermination de la teneur et de la pureté

Pureté des substances importantes pour leur utilisation dans des produits

- matériaux industriels

- aliments (additifs alimentaires)

- produits pharmaceutiques

- produits cosmétiques

- produits chimiques


VALEUR AJOUTÉE

La détermination du degré de pureté consiste à quantifier les impuretés dans une substance

2 grandeurs complémentaires

- teneur des composants principaux (pureté)

+ - teneur des impuretés

Traçabilité de la détermination de la teneur et de la pureté

En fonction de la teneur en impuretés, les producteurs et distributeurs distinguent le degré de pureté

- brut

- technique

- pour synthèse

- pur

- ultra pur

- pour analyse

= 100%


TRACABILITÉ DES MÉTHODES DE MESURE

Analyse chimique

- réaction en solution

- analyse tétramétrique

- analyse gravimétrique

- analyses électrochimiques, chimiométrie

- spectroscopie à émission atomique,

- spectroscopie électronique moléculaire U.V.

- spectroscopie de vibration IRFT

- spectroscopie XRF

- spectrométrie de masse

- techniques séparatives

- GC

- HPLC

Évolution de la chimie analytique avancée


COMMENT NOUS CONNAISSONS LES MATIÈRES PREMIÈRES ET ÉVALUONS LES PRODUITS FINIS : L’EXPERTISE ANALYTIQUE?

Techniques du vivant: Biochimie

Biologie moléculaire

Processus de l’analyse de la

matière

Traitement de l’échantillon

Techniques spectrométriques

- Radioactivité - Spectrométrie de masse

Techniques séparatives

Chromatographie

Techniques du vivant :Écotoxicologie

Evolution de l’expertise analytique

1

2

3

5

4


LES DÉTERMINANTS DES PLANS DE CONTRÔLES : NORMES, RÈGLEMENTATION L’ENVIRONNEMENT CONCURRENTIEL DES ÉCHANGES

Orientent Structurent Contraignent

D’un port à l’autre …

Les normes transportent des approches techniques juridiques favorisant ou défavorisant des intervenants

Normes ont pour objet:

Sécuriser les échanges

Facilité interopérabilité du commerce

Principe protéger le consommateur : traçabilité -durabilité

L’environnement concurrentiel des échanges

Normes et régulation

internationales

ConnaissanceEvaluation

marchandise produit

Sciences analytiques

Caractérisation expertise


CONTRÔLE DES MATIÈRES PREMIÈRES ET DES PRODUITS (ASPECTS TECHNIQUES ET RÈGLEMENTAIRE) DANS LES ÉCHANGES MONDIAUX

Intérêt des entreprises, des opérateurs à maitriser la conformité:

• Eviter des déconvenues

• Favoriser le positionnement

• Soutenir des stratégies à long terme

Développement des échanges et corollaire

• Augmentation des normes et règles

• Acteurs publics et privés participent à leur élaboration.

• Tendance des États et organisations à déléguer l’élaboration aux experts

Produits de consommation CPSIA (Consumer Product Safety Improvement Act- USA)


RECONNAISSANCES DU LABORATOIREL’ÉVALUATION DE CONFORMITÉ A AUSSI DES EXIGENCES…

Compétence du laboratoire • moyens efficaces : réduire le risque d’importations de produits

défectueux

• Conformité aux normes, règlements suivant des tests

Accréditation et instrument de reconnaissance de la compétence du laboratoire

• Exactitude, fiabilité, confiance des résultats

Reconnaissance BPL (Bonnes Pratiques de Laboratoire)

Accréditation doit être reconnue au niveau international• COFRAC, organisme qui accrédite suivant ISO 17025.

• reconnaissance à travers des évaluations très rigoureuses de l’organisme ILAC (International Laboratory ACcreditation)

• MRA (Mutual Recognition Agreement): laboratoire reconnu globalement pour faciliter l’acceptation les résultats de test qui accompagnent

CIR (Crédit Impôt Recherche)

http://1.bp.blogspot.com/_g4teiHNtQuU/S9iZs9VvclI/AAAAAAAAAA0/jTmCsjJ5Hc0/s1600/ILAC%20logo.jpg


CONNAISSANCES ET RECONNAISSANCES DU LABORATOIRE DANS LA FILIÈRE CHIMIE, PHARMACIE, COSMÉTIQUE, CHIMIE FINE…

- Accréditation ISO 17025 COFRAC, EA, ILAC

- Agréments ministériels ,santé, environnementaux, ASN

FOSFA(Federation of Oils, Seeds and Fats Association)

KFDA(Autorités coréeenes)

COFRAC(Comité Français d’ACcréditation)

BPL(Bonnes Pratiques de laboratoire)

GAFTA(Grain and Feed Trade Association)


CONFORMITÉ DES PRODUITS ET LES INSTANCES DE LA RÉGULARISATION INTERNATIONALE

GHS, REACH, etc …


LA PERFORMANCE À L’ÈRE NUMÉRIQUE ET L’INTERACTION CLIENT

Évolution technique / marché

Normes

Réglement

· http://twitter.com/expertscience–Information en temps réel (1600 comptes officiels)–Laboratoire SGS Multilab partenaire capable d’assurer

une veille scientifique, technique, réglementaire–Monde connecté, interaction

Veille scientifique, analytique, et produit - procédé

Veille normative

Veille réglementaire

-> Nouvel outil : twitter

@expertscience

L’ écosystème numérique de SGS MULTILAB…

http://twitter.com/expertscience


INNOVATION ANALYTIQUE DE LA SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE À L’ICP/MS


QUELLES NOUVELLES TECHNIQUES EN SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE POUR QUELLES PERFORMANCES ET QUELLE VALEUR AJOUTÉE


LA FLUORESCENCE X


UNE TECHNIQUE NON DESTRUCTIVE: LA FLUORESCENCE X Dernières innovations en analyses qualitatives et quantitatives multiéléments


INNOVATION ANALYTIQUE ET SPECTROMÉTRIE MOLECULAIRE: UV, VISIBLE, IRFT


INNOVATION ANALYTIQUE EN MATIÈRE DE TECHNIQUE SÉPARATIVE : CHROMATOGRAPHIE EN PHASE GAZEUSE COUPLÉE À LA SPECTROMÉTRIE DE MASSE


DE LA CARACTERISATION DE LA PURETÉ AUX IMPURETÉS…INNOVATION ANALYTIQUE : DÉTERMINATION DU % AU PPT


LES NOUVELLES TECHNIQUES DE COUPLAGE MASSE ET LEURS APPLICATIONS


LES NOUVELLES TECHNIQUES SÉPARATIVES EN BIOCHIMIE ET LEURS APPLICATIONS EN CHIMIE VERTE ET COSMÉTIQUE


CALCUL PAR LA MESURE DU CARBONE C14 DÉTERMINATION DES PRODUITS BIOSOURCÉS


PCH : PHARMACIE CHIMIE PETROCHIMIE ET FILIÈRES INDUSTRIELLES , VALEUR AJOUTEE DU LABORATOIRE D’EXPERTISES, D’ANALYSES ET DE CONTRÔLE


DE LA PURETÉ AUX IMPURETÉS VALEUR AJOUTEE PRESTATIONS D’UN LABORATOIRE ACCREDITE ET RECONNU BPL


INNOVATION ANALYTIQUE ET OPTIMISATION DES PLANS DE CONTRÔLE : VALEUR AJOUTÉE POUR LA FILIÈRE CHIMIE FINE

Évolution des préoccupations et des exigences· Contexte incertain – besoin de confiance – crédibilité – compétence

Intégration des tendances· Rapprochement des univers en interaction:

– Chimique / environnemental / alimentaire / agricole / santé / exposition

Des obligations· Obligation d’autocontrôle· Obligation de traçabilité

Une mission· Valorisation et sécurisation de vos produits· Sécurisation / mutation / innovation


QU’EST CE QUE LA PERFORMANCE D’UN LABORATOIRE?

Capacité à apporter rapidement les éléments de réponses fiables et pertinents à une demande client

Capacité à offrir des perspectives innovatrices

avoir une vision des problématiques de demain

Vis-à-vis du client la performance implique des supports à la prestations :

• Bien être du personnel

• Adéquation des moyens de production

• Minimisation des impacts de l’activité (notamment environnementale)


Essais de surveillance (Autocontrôle et EIL)

Reconnaissance

KPI (tels que délais, productivité, LC …)

En découle le Chiffre d’Affaires

Satisfaction client : meilleur moyen de mesurer la performance• Enquêtes client

• Visite

• Audit

• Appels

• Communications

• Etc …

COMMENT MESURE-T-ON CETTE PERFORMANCE?


Investissements dans les moyens (temps dédié, équipements …)

Dynamisme interne donc de la motivation du personnel

Rencontres internes et externes (notamment scientifiques et professionnelles)

Communication avec les clients (conférences, rencontres)

Encadrement du groupe SGS sur des thématiques (maitrise du risque, formations, évaluations etc …)

Mise sous qualité d’essais porteurs ou à valorisés

DE QUOI DÉPEND-T-ELLE?


Projet LEAN

Développement d’outils informatiques Exemples: Logiciel étalon, logiciel minéralisation, logiciel EIL, logiciel

d’autocontrôle, Isiparc, GED etc …

Pilotage des processus : essentiel car permet maitrise d’étapes clefs:

• Responsabilité d’un pilote

• Mise en place de KPI permettant de mesurer la performance

• Revue périodique du processus : amélioration continue et engagements participatifs des différents acteurs

Maitrise de la réglementation, des nouveautés, des normes (veille technologique, normative et réglementaire)

Maitrise de l’innovation technologique

COMMENT NOS INVESTISSEMENTS, NOS PRATIQUES CONTRIBUENT-ILS À CETTE COURSE À LA PERFORMANCE?


Il est important qu’elle soit reconnue et communiquée

Exemples de réussites:

• Accréditations COFRAC

• Reconnaissance BPL

• Nouveaux contrats

• Journées scientifiques organisées par SGS Multilab

LA PERFORMANCE EST-ELLE AFFICHÉE, VALORISÉE ?


1) Indicateurs d’amélioration de processus

2) Indicateurs de satisfaction client

3) Indicateurs de résultats

4) Indicateurs de fonctionnement et de performance Activité, rendement global

Productivité, non qualité

5) Indicateurs de fondement et d’organisation

6) Indicateur d’écart client et de marché

INDICATEURS DE PERFORMANCE


PERFORMANCE ET VALIDATION PROTOCOLE ANALYTIQUE : CHROMATOGRAPHIE

Choix de l’étalon interne Mode d’injection split obligatoire

Absence de matrice en tant que contaminant

Associe étalon interne de préparation

Choix des conditions de détection Spectrométrie de masse MS/MS spécificité

Choix de la colonne Facteur de synthèse : Performance de la séparation

chromatographique

Performance colonne N plateaux théorique

1

2

3

W 0,05As =

2d

N = 5,54 tr ²

Wh


Résolution

RS ≥ 1,5 RS =

Stabilité des extraits à injecter

41,18 (tr2 – tr1)

Wh2 +Wh

5

PERFORMANCE ET VALIDATION PROTOCOLE ANALYTIQUE :CHROMATOGRAPHIE


Vérification de l’identité formelle analytique

1) Au sien d’une même série Indice multitude de l’ion > 700 en MS

Tolérance sur le ratio de transition MS/MS

Temps de Rétention I 0,2 mm et I 0,6 mm en HPLC

2) Détection par spectrométrie de Masse Directive 2002/657

Pic repère par son temps de rétention grâce à la fenêtre d’acceptation

Critère d’acceptation SI supérieur à 700

Identification des composés par le spectromètre de Masse MS/MS et les ratios de transition

Ratio =

Statuer en fonction de la directive 2002/657/CE

SURVEILLANCE DE LA PERFORMANCE

Aire de transition de quantification

Aire de transition de confirmation


Jan-

12

Feb-1

2

Mar

-12

Apr-1

2

May

-12

Jun-

12

Sep-1

2

Oct-1

2

Nov-1

2

Dec-1

290%

91%

92%

93%

94%

95%

96%

97%

98%

99%

100%

95.8%

97.1% 96.8%

94.2%

96.9%

94.3%

95.7%

94.1%

94.8%

RESULTATS INTERLABORATOIRES (paramètres obligatoires) SGS Multilab Rouen Année 2012

Mois

Po

urc

enta

ge

de

succ

és

400 paramètres intercalibrés

Organismes d’intercalibration :

AGLAEGAFTAFOSFA

CANE SUGAR TEST CECALAIT

CIRCUIT INRS (Substances chimiques dans l'air)

IRSN (Radioactivité)

IISLQSI

FAPASINERIS

BIPEA/PTWFD (référentiels NQE et RSDE)

CLIENTSEtc …

Pourcentage + de 95% de succès 400 examens par mois !


PERFORMANCE ET INNOVATION CONTINUE

Une nouvelle stratégie analytique en LC / MSMS

· Résolution pour les matrices cosmétiques (interférent/extinction de signal) changement de protocole de traitement des échantillons dans la purification

combinaison extraction QuEChERS + purification sur MIP

· On obtient un RDT de 99% ! Via EI bisphénol A D16· Limite de quantification à l’échelle du ppb


CONJUGAISON DE QUECHERS ET MIPInnovation et performance au rendez-vous …

Extraction solide-liquide SPE dispersive

Echantillon + solvant organique + sels tampons

Agitation

Centrifugation et récupération du surnageant

percolation lavages élution

échantillon

traité

Purification MIP

1

2

MIP


RÉSULTAT : PERFORMANCE OBTENUE

la performance de la combinaison technique / (QuEChERS + MIP + HPLC/MS/MS) :· Spécificité pour les matrices plus complexes· Sensibilité requises pour les nouvelles réglementations pour les

matrices cosmétiques, alimentaires …· On obtient un RDT de 99% ! · Limite de quantification à l’échelle du ppb

BISPHÉNOL SBISPHÉNOL A


PERFORMANCE ET OPTIMISATION

49 fenêtres

14 fenêtres

50 Molécules

124 Molécules

Optimisation du système GC/MS/MS


PERFORMANCE ET RETRAITEMENT DES DONNÉES

Transitions MRM de confirmations

Transition MRM de Quantification


Polychlorobiphényles (PCB) dans les boues, sols et sédiments· Etalons Internes C13 de préparations· Rendements corrigés = 100% toutes matrices confondues · Correction des Effets Matrices· Limite de quantification 0.5ppb· Plus besoin de dopage => Augmentation de la productivité

PERFORMANCE ET EFFETS MATRICIELS


Conclusion 1GESTION DE LA PERFORMANCE ANALYTIQUE ET AXE STRATÉGIQUE DU LABORATOIRE

SATISFACTION CLIENT FACULTÉ DE

PERTINENCE / DÉLAI / PRIX DÉVELOPPEMENT

ANALYTIQUE

Évolution permanente

en adéquation avec la

demande et besoin du

client et commettant

CO-DÉVELOPPEMENT FIABILITÉ (Évaluation

CLIENT/LABORATOIRE/PRESTATAIRE de déterminants

VALORISATION DU PRODUIT PAR L’ANALYSE qualité et scientifique)

DÉTERMINANTS = f(possibilité analytique)


Conclusion 2PERFORMANCE DANS L’ANALYSE ET DE L’EXPERTISEENJEUX ET VALEUR AJOUTÉE POUR NOS CLIENTS

Information et exigence du consommateur

Conformité :. Réglementaire. REACh

Prise en compte globale ACV, GES, GHS

Relation Produit/santé/environnementExemple perturbateur endocrinien

Surveillance matière première, impact réglementaire REACh

Tendance chimie verteActifs végétaux

Tendance environnementale

écolabel

Valeur d’usage

Additifs

InnovationRecherche

Exigence particulière

nouveau règlement cosmétique/ pesticides

Sécurité des ingrédients

Valorisation du produit et sous-produit - filière

Votre produitVotre

matière première

Cahier des charges client

Produit

Procédé

Les conférences et interventions du labo

Vidéo du laboratoire

Journal collaboratif

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