PNBS et Analyses Isotopique & Organique

L’équipe comprend les 2 groupes PNBS et Analyses isotopique & organique :

PNBS
Ce groupe travaille sur l’authenticité des produits dits d’origine naturelle, que ce soit dans les matières premières, mais aussi les produits formulés. Le développement de méthodologies spécifiques à chaque matrice ainsi que de techniques séparatives, préparations d’échantillons, banques de données, molécules cibles, impuretés révélatrices de procédé de synthèse, recherche de molécules indésirables (allergènes, NIAS) sont le savoir-faire de l’équipe. Cette thématique est très liée à des problématiques sociétales ( sécurité alimentaire, traçabilité, origines géographiques, terroirs) et permet de nombreuses collaborations avec les acteurs socio-économique ainsi que les entités de normalisation nationales et internationales.

Analyses Isotopes & Organique
La stratégie du groupe est d’authentifier, tracer la matière organique et comprendre son devenir via sa plateforme instrumentale dans différents programmes de recherche ou collaborations en partenariat avec des scientifiques industriels ou académiques.

Axes de recherche

PNBS
La spécialité de cette partie de l’équipe réside dans la connaissance, le développement de stratégies analytiques et la mise en place de banques de données pour la caractérisation de l’origine des composants (métabolites secondaires actifs) issus de produits naturels (produits de la ruche, plantes aromatiques et médicinales, fruits, légumes…).
Les matrices traitées sont extrêmement complexes et nécessitent le développement de méthodologies séparatives (chromatographie gazeuse et liquide) couplées à différents détecteurs (UV-Visible, ionisation de flamme, spectrométrie de masse…). Des banques de données (UV-Visible, spectres de masses, indices de rétention) sont développées et permettent une identification avec certitude des entités des mélanges complexes. Dans le domaine de l’expertise d’authenticité, des méthodologies sont développées pour rechercher des traces d’impuretés révélatrices de procédés de synthèse utilisant des produits d’origine pétrolière, mais aussi la spéciation des molécules par leurs distributions énantiomérique (analyses chirales). L’utilisation de chromatographie bidimensionnelle permet d’obtenir de précieuses et fiables informations dans de nombreuses matrices formulées (produits d’hygiène et de soins, cosmétiques, parfums et arômes alimentaires).
Une activité secondaire de l’équipe consiste aussi à rechercher des substances « indésirables » dans les matrices destinées au commerce national et international (allergènes, NIAS…).

Analyses Isotopique & Organique
Le Groupe Isotopique & Organique travaille sur la connaissance de l’origine et le suivi de la biomasse via des développements scientifiques dans les 3 méthodologies analytiques suivantes :
-L’analyse élémentaire organique : analyses des teneurs CHNOS des traces au majeurs qui dispose d’une large gamme comprenant aussi de appareils capables de traiter les composés réfractaires (carbures, métaux…).
-La mesure de rapports isotopiques stables (2H/1H, 13C/12C, 15N/14N et 18O/16O) qui sont généralement effectuées à l’aide de spectromètres de masse à rapport isotopique (IRMS) connectés à des analyseurs élémentaires pour des analyses globales ou liés à des dispositifs de méthodes séparatives tels que la chromatographie gazeuse. De nouveaux instruments basés sur la spectrométrie infrarouge à rapport isotopique (technologie IRIS) sont également disponibles au laboratoire pour compléter les programmes de recherche. Ces investigations se font soit au niveau des teneurs naturelles, soit en suivant des composés artificiellement enrichis en isotopes.
-L’analyse des halogènes et des ions est basée sur la méthodologie utilisant la chromatographie ionique qui sera couplée à différents détecteurs dont la spectrométrie de masse triple quadripôles.

Projets de recherche

PNBS

  • Contrat européen TUNTWIN (2020-2024)
  • International Research Project avec le Brésil
  • International Research Project avec la Tunisie
  • Partenariats avec acteurs industriels (Parfums, cosmétiques, arômes, Parapharmacie…)

Analyses Isotopes & Organique

– Projet collaboratif UDL-FAPESP (franco-brésilien)2021-2022 : approche holistiques facteurs biotiques et abiotiques favorisant la prolifération du moustique tigre en milieu urbain

-AAP ANSES projet MAM-HOPES (2022-2024)

-ANR 2022 AAPG projet CLIMS (2023-2026) Climate crisis decoded by salt grain

-ANR 2023 AAPG projet ISOPALIN (2024-2028) (Integrated isotope approaches to reconstruct the growth media of flax fibres used in ancient Egypt

Appel à projet Partenariat Hubert Curien (PHC) projet BLACKCATDOWN (2023-2024) -. Collaboration ISA-CP2M-CICECO Pessoa (Portugal)

Capacités expérimentales et instrumentales

PNBS
3 spectromètres de masse Quadripolaire (Agilent 5975) dont un équipé de chromatographie bidimensionnelle

4 systèmes de chromatographie en phase gazeuse Agilent (6890/7890/8890) détection FID, dont un est équipé de chromatographie bidimensionnelle

1 système de chromatographie en phase liquide Agilent 1260 Infinity II, détection UV-Visible

1 système de chromatographie en phase liquide Agilent 1200 détection LC-MSD

1 système d’injection par espace de tête (head-space)

Analyses Isotopes & organique
-Analyse élémentaire organique Microanalyseurs CHN (ISA CNRS). Analyseur CHN Vario Pyro cube Elementar. Analyseur Carbone Soufre SC144 Leco. Analyseur COT/CI Enviro TOC Elementar

-Analyseur à haute températures : Oxygène-azote EMGA 620W Horiba, Carbone Soufre INDUCTAR Elementar

-Analyseur traces de Cl, Br, F, S : AQF100 (Mitsubishi)-IC Integrion (Thermo Scientific)

-Couplage Chromatographie ionique ICS 5000 – spectromètre de masse triple quadripôles Fortis Thermo Fisher (IC-MS/MS) , Chromatographie ionique ICS 6000

-Couplages EA-IRMS : Flash HT (C/N Elemental analyzer) -Delta V Plus et TC/EA (analyseur élémentaire H/O) -Delta V advantage (Thermo Scientific).

-couplages GC-IRMS (Thermo Scientific) Trace GC Ultra – interface GC Combustion III – Delta V Advantage IRMS (Thermo Scientific), GC Trace 1310 – ISQ MS- interface GC Isolink II – Delta V Plus IRMS (Thermo Scientific)

-couplages GC-IRMS (Elementar): GC 6890N GC (Agilent)– interface GC5 MK1– Isoprime100 GV IRMS, GC 7890A GC (Agilent) – interface GC5 MK1 – Isoprime100 GV IRMS

-Spectroscopie infrarouge à rapport isotopique (IRIS) : Laser 2H-18O IWA-45-EP H2O OA-ICOS (LGR/ABB) 13C-18O CCIA-38-EP CO2 OA-ICOS (LGR/ABB).

Personnels

  • Soutien à la recherche

    • Anthony ANCHISI
    • Erik BONJOUR
    • Hervé CASABIANCA
    • Patrick JAME
    • Xavier SAUPIN
    • Frédéric SCHIETS
    • Benjamin AUDIARD
  • Doctorants

    • Tiffanie SALAS
  • Autres

    • Bruno DE GAYARDON DE FENOYL
    • Tiffanie SALAS

Publications (sources HAL)

Articles dans une revue

  • Aurélien Cuchet, Patrick Jame, Anthony Anchisi, Frédéric Schiets, Elise Carénini, et al.. Authentication of Tonka beans extracts (Dipteryx odorata) using LC-UV/MS, GC-MS and multi element (13C, 2H and 18O) bulk specific isotope analysis. Industrial Crops and Products, 2024, 209, pp.118038. ?10.1016/j.indcrop.2024.118038?. ?hal-04605080?
  • Raphaël Melis, G. Mahéo, V. Gardien, P. Jame, E. Bonjour, et al.. When rainfall trapped in fluid inclusion restores the relief of an orogen: Insights from the Cenozoic Himalayas. Earth and Planetary Science Letters, 2023, 613, pp.118185. ?10.1016/j.epsl.2023.118185?. ?hal-04131804?
  • Petar Pujic, Lorena Carro, Pascale Fournier, Jean Armengaud, Guylaine Miotello, et al.. Frankia alni Carbonic Anhydrase Regulates Cytoplasmic pH of Nitrogen-Fixing Vesicles. International Journal of Molecular Sciences, 2023, 24 (11), pp.9162. ?10.3390/ijms24119162?. ?hal-04186030?
  • Corentin Conart, Dikki Pedenla Bomzan, Xing-Qi Huang, Jean-Etienne Bassard, Saretta N. Paramita, et al.. A cytosolic bifunctional geranyl/farnesyl diphosphate synthase provides MVA-derived GPP for geraniol biosynthesis in rose flowers. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2023, 120 (19), pp.e2221440120. ?10.1073/pnas.2221440120?. ?hal-04089556?
  • Aurélien Cuchet, Anthony Anchisi, Frédéric Schiets, Elise Carénini, Patrick Jame, et al.. δ18O compound-specific stable isotope assessment: An advanced analytical strategy for sophisticated adulterations detection in essential oils - Application to spearmint, cinnamon, and bitter almond essential oils authentication. Talanta, 2023, 252, pp.123801. ?10.1016/j.talanta.2022.123801?. ?hal-03763338?
  • Xin Li, Sumeyra Seniha Baran, François Orange, Erik Bonjour, Patrick Jame, et al.. Conversion of Lavandula Straw into High-Quality Solid Fuel: Effect of Hydrothermal Carbonization Conditions on Fuel Characteristics. BioEnergy Research, 2022, ?10.1007/s12155-022-10492-4?. ?hal-03766623?
  • Léa Vilcocq, Agnès Crepet, Patrick Jame, Florbela Carvalheiro, Luis C Duarte. Combination of Autohydrolysis and Catalytic Hydrolysis of Biomass for the Production of Hemicellulose Oligosaccharides and Sugars. Reactions, 2022, 3 (1), pp.30-46. ?10.3390/reactions3010003?. ?hal-03509331?
  • Aleksandra Lilić, Luis Cardenas, Adel Mesbah, Erik Bonjour, Patrick Jame, et al.. Guidelines for the synthesis of molybdenum nitride: Understanding the mechanism and the control of crystallographic phase and nitrogen content. Journal of Alloys and Compounds, 2022, 924, pp.166576. ?10.1016/j.jallcom.2022.166576?. ?hal-03821941?
  • Benjamin Moras, Camille Pouchieu, David Gaudout, Stéphane Rey, Anthony Anchisi, et al.. Authentication of Iranian Saffron (Crocus sativus) Using Stable Isotopes δ 13 C and δ 2 H and Metabolites Quantification. Molecules, 2022, 27 (20), pp.6801. ?10.3390/molecules27206801?. ?hal-03815169?
  • Yassine Bentahar, Claire Lomenech, Alice Mija, Ed de Jong, Erik Bonjour, et al.. Adsorptive properties of biochar derived from biorefinery industry for basic dye removal. Biomass Conversion and Biorefinery, 2022, ?10.1007/s13399-022-03398-w?. ?hal-03890142?
  • Aurélien Cuchet, Anthony Anchisi, Frédéric Schiets, Yohann Clément, Pierre Lantéri, et al.. Determination of Enantiomeric and Stable Isotope Ratio Fingerprints of Active Secondary Metabolites in Neroli (Citrus aurantium L.) Essential Oils for Authentication by Multidimensional Gas Chromatography and GC-C/P-IRMS. Journal of Chromatography B - Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences, 2021, pp.123003. ?10.1016/j.jchromb.2021.123003?. ?hal-03403765?
  • Aurélien Cuchet, Anthony Anchisi, Philippe Telouk, Yijiao Yao, Frédéric Schiets, et al.. Multi-element (13C, 2H and 34S) bulk and compound-specific stable isotope analysis for authentication of Allium species essential oils. Food Control, 2021, 126, pp.108086. ?10.1016/j.foodcont.2021.108086?. ?hal-03181336?
  • M. Coffigniez, Laurent Gremillard, M. Perez, S. Simon, C. Rigollet, et al.. Modeling of interstitials diffusion during debinding/sintering of 3D printed metallic filaments: Application to titanium alloy and its embrittlement. Acta Materialia, 2021, 219, pp.117224. ?10.1016/j.actamat.2021.117224?. ?hal-03337084?
  • Marc Babut, Benoit J. D. Ferrari, Patrick Jame, Azziz Assoumani, Francois Lestremau, et al.. Monitoring priority substances in biota under the Water Framework Directive: how effective is a tiered approach based on caged invertebrates? A proof-of-concept study targeting PFOS in French rivers. Environmental Sciences Europe , 2020, 32 (1), pp.Article Number: 131. ?10.1186/s12302-020-00416-4?. ?hal-03023982?
  • Aurélien Cuchet, Patrick Jame, Anthony Anchisi, François Fourel, Jean-Claude Lefèvre, et al.. Apport de l'analyse multi-isotopes pour l'authentification des huiles essentielles. Annales des falsifications, de l'expertise chimique et toxicologique, 2020, 992, pp.58-70. ?hal-02891912?
  • Jean Septavaux, Clara Tosi, Patrick Jame, Carlo Nervi, Roberto Gobetto, et al.. Simultaneous CO2 capture and metal purification from waste streams using triple-level dynamic combinatorial chemistry. Nature Chemistry, 2020, 12, pp.202-221. ?10.1038/s41557-019-0388-5?. ?hal-02441231?
  • François Fourel, Christophe Lécuyer, Patrick Jame, Alexandre Guironnet, Antoine Boutier, et al.. Simultaneous δ2H and δ18O analyses of water inclusions in halite with Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy (OA-ICOS). Journal of Mass Spectrometry, 2020, 55, pp.e4615. ?10.1002/jms.4615?. ?hal-02891946?
  • Aurélien Cuchet, Patrick Jame, Anthony Anchisi, Frédéric Schiets, Christine Oberlin, et al.. Authentication of the naturalness of wintergreen (Gaultheria genus) essential oils by gas chromatography, isotope ratio mass spectrometry and radiocarbon assessment. Industrial Crops and Products, 2019, 142, pp.111873. ?10.1016/j.indcrop.2019.111873?. ?hal-02364897?
  • Laure Wiest, Robert Baudot, Florent Lafay, Erik Bonjour, Céline Becouze-Lareure, et al.. Priority substances in accumulated sediments in a stormwater detention basin from an industrial area. Environmental Pollution, 2018, 243, pp.1669-1678. ?10.1016/j.envpol.2018.09.138?. ?hal-01931386?
  • Manon Kania, Mathieu Gautier, Z. Ni, Erik Bonjour, Régis Guégan, et al.. Analytical indicators to characterize Particulate Organic Matter (POM) and its evolution in French Vertical Flow Constructed Wetlands (VFCWs). Science of the Total Environment, 2018, 622-623, pp.801-813. ?10.1016/j.scitotenv.2017.11.357?. ?hal-01662903?
  • Lucas Jobin, Catherine Jose, Christophe Pages, Guy Raffin, Xavier Saupin, et al.. Methanogenesis control in bioelectrochemical systems: A carbon footprint reduction assessment. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2018, 6 (1), pp.803-810. ?10.1016/j.jece.2017.12.033?. ?hal-01744861?
  • Virginie Ladroue, Laurence Dujourdy, Fabrice Besacier, Patrick Jame. IRMS to study a common cocaine cutting agent: phenacetin . Drug Testing and Analysis, 2017, 9 (3), pp.479-484. ?10.1002/dta.2137?. ?hal-01520049?
  • Alexandra Gaubert, Patrick Jame, Claire Bordes, Yohann Clément, Sylvie Guibert, et al.. Determination of surfactant bio-sourced origin by isotope-ratio mass spectrometry . Rapid Communications in Mass Spectrometry, 2016, 30 (9), pp.1108-1114 ?10.1002/rcm.7537?. ?hal-01363813?
  • Patrick Jame, Erik Bonjour, Magali Batteau, Catherine Jose, Pierre Paul, et al.. Progress in Oxygen Trace Analyses in Biomass Organic Liquids Using a High-Temperature Pyrolysis Reactor and Non-dispersive Infrared Detector. Energy & Fuels, 2015, 29 (5), pp.3176-3180. ?10.1021/acs.energyfuels.5b00211?. ?hal-01165235?