Les HAP sont des molécules hydrophobes biologiquement actives constituées de cycles benzéniques qui, une fois absorbées par les organismes, sont dégradées par des enzymes cellulaires. Leurs métabolites peuvent avoir d'importants effets toxiques en se liant aux protéines ou acides nucléiques. Les HAP proviennent de la combustion incomplète de matières organiques ou des énergies fossiles. En se déposant dans les sols et sédiments, ils sont à l'origine de dégâts environnementaux considérables dans les pays utilisant principalement ces énergies. Pour assainir les sols et sédiments, les détergents (comme le SDS et TX100) sont couramment utilisés en raison de leur capacité à augmenter la solubilité aqueuse des HAP. Un des principaux facteurs influençant le pouvoir de solubilisation des détergents dépend de la structure chimique de celui-ci et du HAP. En raison de la petite taille des micelles (de l'ordre de quelques nanomètres), il est très difficile de caractériser expérimentalement le processus de solubilisation des HAP à l'échelle moléculaire, et celui-ci reste par conséquent mal compris.

Dans la présente étude, nous avons caractérisé à l'aide de simulations de dynamiques moléculaires « tous atomes », le processus de solubilisation/partition du naphtalène et du pyrène (2 et 4 cycles benzéniques, respectivement), HAP aux propriétés chimiques significativement différentes, couramment trouvés dans les sols pollués, avec des micelles de SDS en fonction de leur concentration. Il a été observé que les molécules de naphtalène et de pyrène pouvaient se déplacer librement au cours du temps entre le cœur hydrophobe et la surface de la micelle indépendamment de leur concentration contribuant à leur distribution dans ces deux régions avec une préférence toutefois pour la surface des micelles dans le cas du naphtalène (figure). Les deux types de molécules sont aussi capables de former occasionnellement des « clusters » constitués de 2-8 HAP adoptant des conformations variées (parallèles, perpendiculaires ou inclinées) en fonction de la concentration et du type de HAP dans le système. Notre étude montre aussi que les paramètres structuraux des micelles (e.g. taille, forme, conformation et hydratation du détergent) restent inchangés par la solubilisation du naphtalène et du pyrène indépendamment de leur concentration.

Une extension de ce travail sera d'examiner d'autres types de HAP et leurs mélanges dans d'autres micelles (par exemple non-ioniques) pour obtenir un aperçu plus large du processus de solubilisation dictant les phénomènes de synergie/inhibition au cours du processus de co solubilisation HAP en solution micellaire observée expérimentalement.