PROGRAMME INTERNATIONAL SUR
LA SÉCURITÉ CHIMIQUE
ÉLÉMENTS DE TOXICOLOGIE ANALYTIQUE
Publié par l'Organisation mondiale de la Santé en collaboration avec
le Programme des Nations Unies pour l'Environnement et l'Organisation
internationale du Travail
L'Organisation mondiale de la Santé (OMS), créée en 1948, est une
institution spécialisée du système des Nations Unies qui agit en tant
qu'autorité directrice et coordonnatrice pour toutes les questions
internationales de santé et de santé publique. Elle est tenue par sa
Constitution de fournir des informations et des avis objectifs et
fiables dans le domaine de la santé humaine, fonction dont elle
s'acquitte en partie grâce à son vaste programme de publications.
Dans ses publications, l'Organisation s'emploie à soutenir les
stratégies sanitaires nationales et aborde les problèmes de santé
publique les plus urgents dans le monde. Afin de répondre aux besoins
de ses États Membres, quel que soit leur niveau de développement,
l'OMS publie des manuels pratiques, des guides et du matériel de
formation pour différentes catégories d'agents de santé, des lignes
directrices et des normes applicables au niveau international, des
bilans et analyses des politiques et programmes sanitaires et de la
recherche en santé, ainsi que des rapports de consensus sur des thèmes
d'actualité dans lesquels sont formulés des avis techniques et des
recommandations à l'intention des décideurs. Ces ouvrages sont
étroitement liés aux activités prioritaires de l'Organisation, à
savoir la prévention et l'endiguement des maladies, la mise en place
de systèmes de santé équitables fondés sur les soins de santé
primaires et la promotion de la santé individuelle et collective.
L'accession de tous à un meilleur état de santé implique l'échange et
la diffusion d'informations tirées du fonds d'expérience et de
connaissance de tous les États Membres ainsi que la collaboration des
responsables mondiaux de la santé publique et des sciences
biomédicales.
Pour qu'informations et avis autorisés en matière de santé soient
connus le plus largement possible, l'OMS veille à ce que ses
publications aient une diffusion internationale et alle encourage leur
traduction et leur adoption. En aidant à promouvoir et protéger la
santé ainsi qu'à prévenir et à combattre les maladies dans le monde,
les publications de l'OMS contribuent à la réalisation du but premier
de l'Organisation - amener tous les peuples au niveau de santé le plus
élévé possible.
PROGRAMME INTERNATIONAL SUR LA SÉCURITÉ CHIMIQUE
Eléments de toxicologie analytique
R.J. Flanagan
Guy's and St Thomas' Hospital NHS Trust
Londres, Angleterre
R.A. Braithwaite
Regional Laboratory for Toxicology
City Hospital NHS Trust
Birmingham, Angleterre
S.S. Brown
anciennement au
Regional Laboratory for Toxicology
City Hospital NHS Trust
Birmingham, Angleterre
B. Widdop
Guy's and St Thomas' Hospital NHS Trust
Londres, Angleterre
F.A. de Wolff
Département de Toxicologie humaine
Centre médical universitaire
Université d'Amsterdam
Amsterdam, Pays-Bas
Organisation mondiale de la Santé Genève, 1997
Catalogage à la source: Bibliothèque de l'OMS
Eléments de toxicologie analytique / R. J. Flanagan... [et al.]
1. Produits chimiques - analyse
2. Produits chimiques - toxicité
3. Intoxication
4. Toxiques - analyse
5. Toxicologie - manuels de laboratoire
I. Flanagan, R.J.
II. Programme international sur la sécurité chimique
ISBN 92 4 254458 2 (Classification NLM: QV 602)
L'Organisation mondiale de la Santé est toujours heureuse de recevoir
des demandes d'autorisation de reproduire ou de traduire ses
publications, en partie ou intégralement. Les demandes à cet effet et
les demandes de renseignements doivent être adressées au Bureau des
Publications, Organisation mondiale de la Santé, Genève, Suisse, qui
se fera un plaisir de fournir les renseignements les plus récents sur
les changements apportés au texte, les nouvelles éditions prévues et
les réimpressions et traductions déjà disponibles.
(c) Organisation mondiale de la Santé, 1997
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erreur ou omission, une majuscule initiale indique qu'il s'agit d'un
nom déposé.
Les auteurs sort seuls responsables des opinions exprimées dans la
présente publication.
Table des matières
Préface
Remerciements
Introduction
1. Matériel et réactifs
1.1 Matériel
1.2 Substances de référence et réactifs
2. Aspects cliniques de la toxicologie analytique
2.1 Diagnostic de l'intoxication aiguë
2.2 Traitement de l'intoxication aiguë
2.3 Rôle du laboratoire de toxicologie clinique
3. Examens généraux de laboratoire pratiqués en toxicologie clinique
3.1 Examens biochimiques
3.2 Epreuves hématologiques
4. Aspects pratiques de la toxicologie analytique
4.1 Gestion et fonctionnement du laboratoire
4.2 Réactions colorées
4.3 Prétraitement des échantillons
4.4 Chromatographie sur couche mince
4.5 Spectrophotométrie dans l'ultraviolet et le visible
5. Analyse qualitative des substances toxiques
5.1 Prélèvement, conservation et utilisation des échantillons
5.2 Analyse de l'urine, du contenu gastrique et des produits
suspects
6. Monographies- Données analytiques et toxicologiques
6.1 Acide formique et formates
6.2 Acide salicylique et dérivés
6.3 Amfétamine
6.4 Aminophénazone
6.5 Amitriptyline
6.6 Aniline
6.7 Anticoagulants coumariniques
6.8 Antimoine
6.9 Arsenic
6.10 Aténolol
6.11 Atropine
6.12 Barbituriques
6.13 Baryum
6.14 Benzodiazépines
6.15 Bismuth
6.16 Borates
6.17 Bromates
6.18 Bromure de méthyle
6.19 Bromures
6.20 Cadmium
6.21 Caféine
6.22 Camphre
6.23 Carbamazépine
6.24 Chloralose
6.25 Chlorates
6.26 Chloroforme
6.27 Chloroquine
6.28 Cholinestérase (activité)
6.29 Clométhiazole
6.30 Cocaïne
6.31 Codéine
6.32 Cuivre
6.33 Cyanures
6.34 Dapsone
6.35 Dextropropoxyphène
6.36 Dichloralphénazone
6.37 Dichlorométhane
6.38 Digoxine et digitoxine
6.39 Diphénhydramine
6.40 Diquat
6.41 Distillats de pétrole
6.42 Ephédrine
6.43 Etain
6.44 Ethanol
6.45 Ethchlorvynol
6.46 Ethylène glycol
6.47 Fer
6.48 Fluoracétates
6.49 Fluorures
6.50 Formaldéhyde
6.51 Glutéthimide
6.52 Halopéridol
6.53 Herbicides-chlorophénoxyacides
6.54 Herbicides-hydroxybenzonitriles
6.55 Hydrate de chloral
6.56 Hypochlorites
6.57 Imipramine
6.58 Iodates
6.59 Iode et iodures
6.60 Isoniazide
6.61 Laxatifs
6.62 Lidocaïne
6.63 Lithium
6.64 Méprobamate
6.65 Mercure
6.66 Méthadone
6.67 Méthanol
6.68 Méthaqualone
6.69 Monoxyde de carbone
6.70 Morphine
6.71 Nicotine
6.72 Nitrates
6.73 Nitrites
6.74 Nitrobenzène
6.75 Nortriptyline
6.76 Orphénadrine
6.77 Oxalates
6.78 Paracétamol
6.79 Paraquat
6.80 Pentachlorophénol
6.81 Peroxydes
6.82 Pesticides-carbamates
6.83 Pesticides-dinitrophénols
6.84 Pesticides organochlorés
6.85 Pesticides organophosphorés
6.86 Péthidine
6.87 Phénacétine
6.88 Phénols
6.89 Phénothiazines
6.90 Phénytoïne
6.91 Phosphore et phosphures
6.92 Plomb
6.93 Procaïnamide
6.94 Propan-2-ol
6.95 Propranolol
6.96 Propylène glycol
6.97 Quinine et quinidine
6.98 Strychnine
6.99 Sulfites
6.100 Sulfure de carbone
6.101 Sulfures
6.102 Tétrachloréthylène
6.103 Tétrachlorure de carbone
6.104 Thallium
6.105 Théophylline
6.106 Thiocyanates
6.107 Tolbutamide
6.108 Toluène
6.109 1,1,1-Trichloréthane
6.110 Trichloréthylène
6.111 Trinitrate de glycéryle
6.112 Vérapamil
6.113 Zinc
Bibliographie
Glossaire
Annexe 1. Liste des substances de référence et des réactifs
Annexe 2. Facteurs de conversion entre concentrations massiques et
molaires
Index
Préface
La toxicologie, qui est l'étude des substances toxiques et des
intoxications, a été longtemps considérée que comme une simple branche
de la médecine légale et de la criminologie. De nos jours, il est
clair que l'étude de la toxicologie appliquée sous ses différentes
formes - toxicologie clinique, professionnelle, légale,
nutritionnelle, vétérinaire et environnementale, écotoxicologie et
domaines connexes - est importante, sinon capitale, pour le
développement de la vie sur la Terre. Pourtant, la toxicologie est
rarement enseignée en tant que telle, et encore s'agit-il la plupart
du temps de cours de troisième cycle. En conséquence, la plupart des
toxicologues ont abordé cette spécialité dans le cadre d'une autre
discipline. La toxicologie clinique, qui traite de la prévention, du
diagnostic et de la prise en charge des intoxications, ne fait pas
exception, puisqu'elle est souvent considérée comme une branche de la
médecine d'urgence et des soins intensifs d'une part, de la
pharmacologie clinique de l'autre.
La prise en charge des victimes d'intoxications est assurée dans des
conditions très variables, parfois par des unités de traitement
spécialisées, mais aussi, et c'est le cas le plus fréquent, par les
services de médecine générale d'urgence. L'importance des services de
toxicologie analytique, qui concourent au diagnostic, au pronostic et
à la prise en charge des intoxications, est également très variable et
dépend des moyens locaux. Dans les pays développés, ils peuvent être
assurés par un laboratoire spécialisé rattaché à un département de
toxicologie clinique, par un laboratoire de biochimie hospitalière, un
service de pharmacie analytique, un département universitaire de
médecine légale ou un laboratoire national de police scientifique.
Dans de nombreux pays en développement, ces services ne sont pas
disponibles sur une base régulière; au mieux, ils sont assurés par un
laboratoire national ou régional établi à d'autres fins et
fonctionnant à temps partiel. Pourtant, beaucoup de techniques
analytiques simples ne nécessitent pas un matériel complexe ou des
réactifs coûteux, ni même une alimentation continue en électricité, et
alles sont à la portée des laboratoires de base auxquels ont accès la
plupart des hôpitaux et des centres de santé, même dans les pays en
développement. Convenablement formé, le personnel des laboratoires
hospitaliers pourrait donc assurer un service de toxicologie
analytique aux médecins appelés à traiter des intoxications.
Le présent manuel, qui décrit des techniques analytiques simples de ce
type, a été rédigé sur la recommandation d'un groupe d'experts réunis
sous l'égide du Programme international sur la sécurité chimique
(PISC)a en février 1987.
Le projet de texte a été examiné par un certain nombre de
spécialistes, dont on trouvera les noms à la section
« Remerciements ». Les méthodes décrites ont été testées en
laboratoire, autant que possible par des techniciens de pays en
développement. Le Dr J. Haines a coordonné les travaux pour le PISC Le
groupe de rédaction a pu se réunir et mener son travail à bien grâce à
la contribution financière que le Ministère de la Santé du Royaume-Uni
a versée au PISC.
Le but de ce manuel est d'aider les hôpitaux de laboratoire des pays
en développement à assurer un service de toxicologie analytique de
base avec un minimum de matériel spécialisé. Il n'est pas destiné à
remplacer les ouvrages de référence classiques, mais à donner des
renseignements pratiques pour l'analyse d'un certain nombre de
substances souvent responsables d'intoxications aiguës. L'attention
est appelée tout au long du manuel sur les pièges et les problèmes les
plus fréquents. Les précautions de base destinées à protéger la santé
et à assurer la sécurité du personnel de laboratoire sont également
indiquées.
Les problèmes qui se posent lorsqu'on utilise des méthodes
relativement simples en toxicologie analytique sont généralement dus à
des interférences (faux positifs) ou à une sensibilité médiocre (faux
négatifs). Néanmoins, il est souvent possible d'obtenir des
informations utiles pour le clinicien, et donc pour le patient,
lorsque les épreuves sont effectuées avec soin sur un échantillon
approprié. Bien que tout ait été fait pour assurer la fiabilité et
l'exactitude des épreuves décrites, le PNUE, l'OIT ou l'OMS ne peuvent
accepter aucune responsabilité en ce qui concerne l'usage qui en sera
fait ou les résultats obtenus,
Comme dans tous les domaines de la chimie analytique, des problèmes
d'interprétation peuvent se poser si un résultat est utilisé dans un
but pour lequel il n'est pas prévu. Cela est particulièrement vrai si
les résultats d'analyses toxicologiques effectuées dans des conditions
a Le PISC est un programme conjoint du Programme des Nations Unies
pour l'Environnement (PNUE), de l'Organisation internationale du
Travail (OIT) et de l'Organisation mondiale de la Santé (OMS). L'OMS
est l'agence chargée de l'exécution du programme, dont l'objectif est
de fournir des données scientifiques évaluées internationalement aux
pays qui souhaitent établir leurs propres mesures de sécurité chimique
et renforcer leurs capacités nationales en ce qui concerne la
prévention et le traitement des effets néfastes de ces produits ainsi
que la prise en charge des situations d'urgence.
d'urgence, surtout lorsqu'ils sont peu explicites (par exemple,
« recherche de drogues négative » ou « recherche d'opiacés
positive »), sont utilisés comme preuve dans une action en justice des
mois ou même des années plus tard. Dans ce contexte, on ne saurait
trop souligner l'intérêt de consultations entre le médecin traitant et
l'analyste sur la meilleure façon d'utiliser les moyens analytiques
disponibles. Afin de faciliter le dialogue, le manuel donne quelques
indications sur l'interprétation clinique des résultats.
Le PISC et le groupe de rédaction accueilleront avec plaisir toutes
les observations sur le contenu et la structure de l'ouvrage; prière
d'adresser ces observations au Directeur du Programme international
sur la Sécurité chimique, Organisation mondiale de la Santé, 1211
Genève 27, Suisse. Un travail considérable reste encore à accomplir
dans deux domaines: l'organisation de la formation en toxicologie
analytique et l'approvisionnement en produits essentiels - substances
de référence, réactifs spécialisés et produits de laboratoire. Les
observations sur l'une ou l'autre de ces questions seront également
les bienvenues.
Remerciements
De nombreuses personnes ont contribué à la préparation de ce manuel
par leur soutien, leurs idées, leurs observations sur les différentes
versions préliminaires, ou en apportant des précisions sur certaines
méthodes. Le Professeur Bahira Fahim, Le Caire, Egypte, le Dr I.
Sunshine, Palo Alto, CA, Etats-Unis d'Amérique, et le Dr G. Volans,
Londres, Angleterre, ont été les premiers à encourager le projet. Le
Dr T.J. Meredith, Londres, Angleterre, le Dr J. Pronczuk de Garbino,
Montevideo, Uruguay, et le Professeur A. N. P. van Heijst, Utrecht,
Pays-Bas, ont vérifié en détail les données cliniques. Le Dr A.
Akintonwa, Lagos, Nigéria, le Dr A. Badawy, Le Caire, Egypte, le Dr N.
Besbelli, Ankara, Turquie, le Dr C. Heuck, OMS, Genève, Suisse, le
Professeur M. Gelmacher-von Mallinckrodt, Erlangen, Allemagne, M. R.
Fysh, Londres, Angleterre, le Professeur R. Merad, Alger, Algérie, M.
J. Ramsey, M. J. Slaughter et le Dr J. Taylor, Londres, Angleterre,
ont présenté des observations sur différents aspects du projet final.
Mlle H. Triador, Montevideo, Uruguay, Mme K. Pumala, Bangkok,
Thaïlande, et M. J. Howard, Londres, Angleterre, ont eu la lourde
tâche d'évaluer une grande partie des méthodes décrites. Enfin, nos
remerciements vont au Dr B. Abernethy et à M. D. Spender, Basingstoke,
Angleterre, pour leur aide lors de la rédaction du texte, ainsi qu'à
M. J. Lessiter, Birmingham, Angleterre, pour les illustrations
représentant les épreuves à la touche et les plaques de
chromatographie en couches minces.
Introduction
Après une brève introduction concernant le matériel, les substances de
référence et les réactifs nécessaires à un laboratoire de toxicologie
analytique (chapitre 1), le manuel aborde un certain nombre de
questions générales, à savoir la toxicologie clinique (chapitre 2), la
chimie clinique et l'hématologie dans le contexte de la toxicologie
clinique (chapitre 3), les aspects pratiques de la toxicologie
analytique (chapitre 4), la collecte et la conservation des
échantillons, et la recherche qualitative des produits toxiques
(chapitre 5). Vient ensuite une série de monographies (chapitre 6),
dans laquelle des épreuves qualitatives et quelques méthodes
quantitatives sont décrites pour 113 substances ou groupes de
substances toxiques spécifiques. Chaque monographie contient aussi des
renseignements concernant l'interprétation clinique.
Les sections pratiques du manuel ont été conçues comme un guide à
l'intention de l'analyste, de sorte que tous les détails expérimentaux
d'une épreuve sont souvent indiqués pour une substance particulière,
notamment dans les monographies (chapitre 6), même lorsque ces détails
sont répétés ailleurs dans un autre contexte.
Dans les chapitres 5 et 6 on s'est borné à décrire des épreuves dont
on peut attendre un résultat fiable dans les limites indiquées, et qui
ne nécessitent qu'un appareillage relativement simple. Le cas échéant,
les épreuves applicables aux poudres, comprimés ou autres produits ou
objets trouvés sur le patient ou à proximité (désignés collectivement
par l'expression produits suspects) et aux liquides biologiques sont
également indiquées. D'autres publications de l'Organisation mondiale
de la Santé décrivent également des méthodes simples applicables à
certains produits pharmaceutiques.a Toutefois, ces méthodes sont
destinées à vérifier l'identité, et dans certains cas la stabilité, de
substances relativement pures, de sorte qu'elles accordent peu de
place à la purification préalable, à la sensibilité et aux sources
d'interférences.
Les références primaires des méthodes décrites ici n'ont pas été
indiquées, d'une part pour simplifier la présentation d'autre part
parce que beaucoup d'épreuves ont été modifiées au cours des ans, de
sorte que la référence à la publication initiale pourrait être source
de confusion. Toutefois, une grande partie des informations données
dans le manuel peut être retrouvée dans les références indiquées dans
la bibliographie. On s'est efforcé d'évaluer la sensibilité
(les limites de détection) de toutes les épreuves qualitatives
décrites dans les monographies (chapitre 6), même si ces évaluations,
comme la description des couleurs, comportent toujours une certaine
a Tests simplifiés pour les substances pharmaceutiques, Genève, OMS,
1987; Tests simplifiés pour les préparations pharmaceutiques, Genève,
OMS, 1992.
mesure de subjectivité. En outre, on peut généralement modifier la
sensibilité de certains tests, comme ceux qui comportent une
extraction par solvant, en utilisant une prise d'essai plus (ou moins)
importante. Il est donc très important d'utiliser lors de chaque
analyse des échantillons négatifs (témoins) et positifs (références)
de concentration connue (voir section 4.1.5).
Le glossaire donne la définition de nombreux termes utilisés
dans le manuel, et on trouvera à l'annexe 1 la liste des
substances de référence et des réactifs nécessaires.
Les concentrations de substances toxiques ont été exprimées
systématiquement en unités de masse SI (système international) (mg/l,
µg/l, etc.). Il existe également une tendance à utiliser à cette fin
les unités molaires SI (mmol/l, µmol/l, etc.), mais cette pratique
peut être source de confusion et ne présente pas d'avantages évidents
en toxicologie analytique, dans la mesure où la formule chimique
exacte de la substance est spécifiée. Les facteurs de conversion entre
les unités de masse SI et les unités molaires pour quelques substances
courantes sont indiqués à l'annexe 2. Dans certains cas, les unités de
masse Si ont également été utilisées pour exprimer les concentrations
de réactifs, mais il faut se souvenir qu'il est souvent conseillé de
préparer des quantités inférieures à un litre (100 ml, par exemple),
surtout pour les épreuves rarement pratiquées.
Dans un souci de commodité, les noms vulgaires ou les noms chimiques
courants ont été utilisés tout au long du texte; au besoin, les
équivalents adoptés par l'UICPA sont indiqués dans l'index. Pour les
médicaments, la dénomination commune internationale est utilisée dans
le texte, et les synonymes courants figurent dans l'index.
1 Matériel et réactifs
1.1 Matériel
Les analyses toxicologiques peuvent être effectuées dans un
laboratoire de biochimie clinique desservant un hôpital ou un service
d'urgence local (du type décrit dans le document OMS Laboratory
services at the primary health care level).a En plus du matériel de
base, le laboratoire a besoin d'un appareillage spécialisé, par
exemple pour la chromatographie sur couche mince, la
spectrophotométrie UV et visible et les techniques de microdiffusion
(tableau 1). Le branchement sur un réseau électrique assurant une
alimentation permanente n'est pas indispensable.
Des techniques plus complexes, comme la chromatographie en phase
gazeuse ou la chromatographie liquide à haute performance, la
spectrophotométrie d'absorption atomique ou les tests immunologiques
n'ont pas été retenues même lorsqu'il n'existe pas de méthode simple
pour certains produits. Bien que ces techniques soient plus
spécifiques et plus sensibles que beaucoup de méthodes simples, il
faut tenir compte non seulement du niveau de compétence des
techniciens, mais de bien d'autres facteurs avant de les introduire
dans un laboratoire. Par exemple, les normes de qualité (pureté ou
propreté) des réactifs, de la verrerie et des produits consommables
comme les solvants et les gaz doivent être beaucoup plus rigoureuses
que pour les tests décrits dans ce manuel si l'on veut obtenir des
résultats fiables.
D'autres points qui ne sont pas toujours évidents lorsqu'on envisage
l'achat d'un instrument doivent aussi être pris en compte, comme la
nécessité d'un approvisionnement régulier en produits essentiels
(septums pour chromatographes, seringues à injection, colonnes à
chromatographie, filtres à solvants, encre pour enregistreurs ou
stylets à pointe feutre) et de pièces de rechange ou de réserve
(lampes de détecteurs, boucles d'injection, matériaux de remplissage
des colonnes). Les instruments doivent être correctement entretenus,
ce qui suppose généralement la visite régulière d'un représentant ou
d'un agent du fabricant. En fait, ces visites devront probablement
être plus fréquentes dans les pays en développement, car les
conditions d'utilisation (température, humidité, poussière) risquent
d'être plus sévères qu'ailleurs.
a Document non publié WHO/LAB/87.2. Disponible sur demande auprès du
service Technologie de Laboratoire de Santé, Organisation mondiale de
la Santé, 1211 Genève 27, Suisse.
Tableau 1. Matériel de base pour les analyses toxicologiques
Balances de laboratoire fiables, régulièrement entretenues et
étalonnées (section 4.1.3)
Centrifugeur de paillasse (électrique ou à main) pour la séparation
des échantillons de sang et les extractions par solvants
(section 4.3.2)
Agitateur rotatif mécanique ou à main (section 4.3.2)
Bain-marie et bloc de chauffage électrique
Réchaud à alcool ou brûleur à butane
Réfrigérateur (électrique ou à évaporation) pour la conservation
des étalons et des échantillons
pH-mètre
Série de pipettes automatiques et semi-automatiques (section 4.1.3)
Microscope polarisant à faible grossissement
Verrerie de laboratoire (notamment volumétrique) en quantité
suffisante et moyens de nettoyage adéquats (section 4,1.5)
Source d'approvisionnement en eau chimiquement pure (section 4.1.4)
Air ou azote comprimé
Plaques pour chromatographie sur couche mince ou matériel pour les
préparer (section 4.4.1)
Matériel pour développer et révéler les chromatogrammes sur couche
mince, y compris une lampe à ultraviolets (254 nm et 366 nm) et
une hotte (section 4.4.4)
Spectrophotomètre ultraviolet/visible à simple ou double faisceau
avec ses cuvettes (section 4.5.2)
Cuve à microdiffusion de Conway (section 4.3.3)
Plaque à godets en porcelaine (section 4.2)
Appareil de Gutzeit modifié (section 6.6)
Certains tests sont maintenant disponibles sous forme de trousses. Par
exemple, il existe pour la recherche des médicaments, des trousses de
chromatographie sur couche mince normalisées dans lesquelles les
plaques sont exposées au révélateur par trempage ou par un autre moyen
et non par pulvérisation, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de
disposer d'une hotte (voir section 4.4.4). En outre, un recueil de
photographies en couleur annotées facilite l'interprétation des
résultats. Toutefois, comme avec les méthodes de chromatographie sur
couche mince classique, l'interprétation peut être difficile, surtout
lorsque plusieurs produits sont présents simultanément. En outre, la
disponibilité du système et des fournitures nécessaires ne peut être
garantie.
De même, les trousses de tests immunologiques sont relativement
simples à utiliser, bien que des problèmes puissent se poser dans la
pratique, surtout en ce qui concerne l'interprétation des résultats.
Mais ces trousses sont destinées principalement au suivi des malades
sous traitement et au contrôle de la toxicomanie, de sorte qu'elles
ont peu d'applications directes en toxicologie clinique.
1.2 Substances de référence et réactifs
L'annexe 1 donne la liste des substances de référence et des réactifs
nécessaires à un laboratoire de toxicologie analytique de base. Pour
obtenir des résultats fiables, il est essentiel de disposer de
substances relativement pures pouvant servir d'étalons. Toutefois, il
n'est généralement pas nécessaire d'utiliser des substances de
référence hautement purifiées et très coûteuses comme celles servant
au contrôle de la qualité des produits pharmaceutiques. Certains
médicaments comme le barbital, la caféine et l'acide salicylique,
ainsi que beaucoup de produits chimiques et de solvants inorganiques
ou organiques peuvent être obtenus sous forme de réactifs de pureté
satisfaisante auprès des fournisseurs habituels de produits de
laboratoire. Un certain nombre de substances contrôlées et de leurs
métabolites peuvent être obtenus en petites quantités auprès du
Laboratoire des stupéfiants, Centre international des Nations Unies, B
500, A-1400 Vienne, Autriche.
Il peut être difficile de se procurer de petites quantités
(100 mg 1 g) de certains médicaments ou pesticides et de leurs
métabolites à l'état pur. Néanmoins, il faudra s'efforcer d'établir
une collection de référence (voir annexe 1) sans attendre de découvrir
la présence d'un produit toxique chez un patient. Une telle collection
de référence est un outil précieux et alle doit être conservée dans
des conditions qui préservent la stabilité des produits tout en tenant
compte des impératifs de sécurité. Si la substance pure ne peut être
obtenue, la meilleure solution consiste à se la procurer sous la forme
d'une préparation pharmaceutique ou d'une autre formulation. En effet,
une extraction par solvant permet souvent de purifier suffisamment le
produit pour procéder à une analyse qualitative (voir section 4.1.2).
Bien que l'appareillage nécessaire pour effectuer les épreuves
décrites dans ce manuel soit relativement simple, il faut disposer
d'un certain nombre de réactifs de laboratoire inhabituels pour les
effectuer tous. Chaque fois que possible, la durée de conservation
(stabilité) des différents produits et réactifs a été indiquée dans le
texte, ainsi que les précautions spéciales à prendre lors de leur
manipulation.
2 Aspects cliniques de la toxicologie analytique
Un toxicologue analytique expérimenté peut jouer un rôle utile dans la
prise en charge des patients intoxiqués par des médicaments ou
d'autres produits chimiques. Toutefois, pour que l'analyse soit
exécutée dans les meilleures conditions, il faut que les aspects
cliniques du diagnostic et du traitement soient bien compris.
L'analyste doit donc avoir une connaissance de base de la médecine
d'urgence et des soins intensifs et pouvoir communiquer efficacement
avec le clinicien. En outre, il est souhaitable qu'il possède de
bonnes notions de pharmacologie et de toxicologie et une certaine
connaissance des procédés d'élimination active et de l'utilisation des
antidotes. Le présent chapitre apporte des éléments d'information de
base dans ce domaine.
2.1 Diagnostic de l'intoxication aiguë
2.1.1 Etablissement du diagnostic
Lorsqu'il suspecte une intoxication aiguë, le clinicien doit poser un
certain nombre de questions pour établir un diagnostic. Si le patient
est inconscient (comateux), les circonstances dans lesquelles il a été
découvert et la présence éventuelle de boîtes de comprimés ou d'autres
récipients (produits suspects) sur les lieux peuvent être importantes.
Si le patient est conscient, il faudra l'interroger sur la présence de
produits toxiques à son domicile ou sur le lieu de travail. Les
antécédents médicaux du patient (médicaments prescrits, existence de
troubles psychiatriques éventuels, etc.) sa profession et ses centres
d'intérêt peuvent aussi être importants car ils peuvent expliquer
qu'il ait eu accès à certains produits toxiques particuliers.
L'examen physique du patient peut révéler la nature de la substance ou
de la classe de substance en cause. Les symptômes cliniques associés à
certains produits toxiques courants sont indiqués au tableau 2. Par
exemple, un myosis extrême associé à une sialorrhée, à une
incontinence et à une dépression respiratoire doivent faire penser à
une intoxication par un inhibiteur de la cholinestérase, comme un
pesticide organophosphoré. Toutefois, cette approche présente un
intérêt limité si plusieurs toxiques ayant une action différente ont
été absorbés. En outre, beaucoup de médicaments ont des effets
similaires sur l'organisme, alors que certains symptômes cliniques
peuvent être le résultat d'effets secondaires, comme l'anoxie. Par
exemple, si un patient présente une dépression respiratoire et un
myosis extrême, on peut soupçonner une intoxication par un opiacé
comme le dextropropoxyphène ou la morphine. Mais si les pupilles sont
dilatées, d'antres hypnotiques, comme le glutéthimide, peuvent être
présents, ou bien l'hypoxie secondaire à la dépression respiratoire
peut avoir provoqué des lésions cérébrales.
Tableau 2. Symptômes cliniques d'intoxication aiguë par certaines
substances
Symptôme clinique Substances toxiques
Système nerveux central
Ataxie Bromures, carbamazépine, éthanol,
hypnotiques/sédatifs, phénytoïne,
thallium
Coma Alcools, hypnotiques/sédatifs, opioïdes,
tranquillisants, nombreuses autres
substances
Convulsions Amitriptyline et autres
antidépresseurs tricycliques,
orphénadrine, strychnine, théophylline
Appareil respiratoire
Dépression respiratoire Alcools, hypnotiques/sédatifs, opioïdes,
tranquillisants, nombreuses autres
substances
Oedème pulmonaire Acide acétylsalicylique, herbicides
(chlorophénoxyacides), gaz irritants
(non cardiogènes), opioïdes, solvants
organiques, paraquat
Hyperpnée Acide acétylsalicylique, éthylène
glycol, herbicides
(hydroxybenzonitriles), isoniazide,
méthanol, pentachlorophénol
Coeur et circulation
Tachycardie Anticholinergiques, sympathomimétiques
Bradycardie Cholinergiques, ß-bloquants, digoxine,
opioïdes
Hypertension Anticholinergiques, sympathométiques
Hypotension Ethanol, hypnotiques/sédatifs,
opioïdes, tranquillisants, nombreuses
autres substances
Tableau 2. (suite)
Symptôme clinique Substances toxiques
Arythmies ß-bloquants, chloroquine, cyanures,
digoxine, phénothiazines, quinidine,
théophylline, antidépresseurs
tricycliques
Oeil
Myosis Pesticides (carbamates,
organophosphorès), opioïdes,
phéncyclidine, phénothiazines
Mydriase Amfétamine, atropine, cocaïne,
antidépresseurs tricycliques
Nystagmus Carbamazépine, éthanol, phénytoïne
Température corporelle
Hyperthermie Acide acétylsalicylique, pesticides
(dinitrophénols), herbicides
(hydroxybenzonitriles), pentachlorophénol,
procaïnamide, quinidine
Hypothermie Monoxyde de carbone, éthanol,
hypnotiques/sédatifs, opioïdes,
phénothiazines, antidépresseurs
tricycliques
Peau, cheveux et ongles
Acné Bromures, pesticides organochlorés
Alopécie Thallium
Appareil digestif
Sialorrhée Inhibiteurs de la cholinestérase,
strychnine
Bouche sèche Atropine, opioïdes, phénothiazines,
antidépresseurs tricycliques
Tableau 2. (suite)
Symptôme clinique Substances toxiques
Constipation Plomb, opioïdes, thallium
Diarrhée Arsenic, inhibiteurs de la
cholinestérase, laxatifs
Hémorragie Acide acétylsalicylique, caustiques
gastro-intestinale (acides/bases forts), anticoagulants
coumariniques, indométacine
Lésions hépatiques Toxines amanitiques, tétachlorure de
carbone, paracétamol, phosphore blanc
Appareil urogénital
Rétention d'urine Atropine, opioïdes, antidépresseurs
tricycliques
Incontinence Pesticides (carbamates,
organophosphorés)
Lésions rénales Toxines amanitiques, cadmium,
tétrachlorure de carbone, éthylène
glycol, mercure, paracétamol
L'intoxication ne doit pas être le seul diagnostic envisagé. Par
exemple, un coma peut être dû aussi bien à un accident
cérébrovasculaire ou à un diabète non contrôlé qu'à une intoxication.
Dans ces circonstances, il est évidemment important de pouvoir
disposer très rapidement des résultats des examens biochimiques et
hématologiques (voir chapitre 3). Inversement, les symptômes de
l'intoxication par certaines substances peuvent être attribués à
d'autres causes, surtout si le patient est vu tardivement. A titre
d'exemple, on peut citer l'arrêt cardiorespiratoire (cyanure),
l'hépatite (tétrachlorure de carbone, paracétamol), le diabète
(hypoglycémiants, y compris l'éthanol chez les jeunes enfants), les
paresthésies (thallium), les pneumopathies progressives (paraquat) et
l'insuffisance rénale (éthylène glycol).
2.1.2 Classification du coma
La perte de conscience (coma) est fréquente en cas d'intoxication
aiguë, surtout par un dépresseur du système nerveux central (SNC).
L'échelle d'Edinburgh (voir tableau 3) est souvent utilisée pour
indiquer le degré ou la profondeur du coma des victimes
d'intoxication. L'avantage de ce système est qu'il permet de décrire
facilement la gravité d'un épisode au personnel du laboratoire ou du
centre antipoison.
Tableau 3. Classification de la profondeur du coma selon l'échelle
d'Edinburgh
Degré Symptômes cliniques
1 Le patient est somnolent mais réagit aux commandes verbales
2 Le patient est inconscient mais réagit aux stimuli légers
(par exemple, à une secousse ou à un cri)
3 Le patient est inconscient et ne réagit qu'à des stimuli
douloureux (par exemple, frottement sur le sternum)
4 Le patient est inconscient et ne réagit à aucun stimulus
2.2 Traitement de l'intoxication aiguë
2.2.1 Mesures générales
Lorsqu'on soupçonne une intoxication aiguë, un traitement
symptomatique et de soutien est souvent entrepris avant que le
diagnostic ne soit confirmé. Si le toxique a été inhalé, le patient
doit d'abord être retiré de l'environnement contaminé. En cas de
contamination de la peau, les vêtements souillés doivent être enlevés
et la peau lavée avec un liquide approprié, en général de l'eau. Chez
l'adulte, en cas d'ingestion, on pratique souvent une aspiration et un
lavage gastrique pour éviter autant que possible que l'absorption ne
se poursuive. Dans les mêmes conditions, du sirop d'ipéca peut être
administré aux enfants pour provoquer le vomissement. On peut réduire
l'absorption des résidus subsistant après un lavage d'estomac en
administrant une forte dose de charbon actif. L'utilité du gavage et
des vomissements provoqués pour éviter l'absorption fait actuellement
l'objet d'études, de même que l'efficacité d'une dose unique de
charbon actif. Quoiqu'il en soit, l'administration répétée de charbon
actif semble être efficace pour accélérer l'élimination de certains
toxiques. Elle doit cependant être évitée si l'on envisage
d'administrer par voie orale un agent protecteur, comme la méthionine
en cas d'intoxication par le paracétamol.
Par la suite, la plupart des patients ne nécessitent qu'un traitement
de soutien. Dans les cas graves, ce traitement peut comporter
l'administration intraveineuse d'anticonvulsivants comme le diazépam
( voir benzodiazépines) ou le clométhiazole, ou encore
d'antiarythmiques comme la lidocaïne. Toutes ces substances peuvent
être détectées par la suite si une analyse toxicologique est
effectuée. La lidocaïne est également utilisée comme anesthésique
topique et on la retrouve souvent dans l'urine à la suite d'une
administration accidentelle lors de la pose d'un cathéter dans les
voies urinaires. Des médicaments ou d'autres substances peuvent aussi
être administrés lors de certains examens comme les ponctions
lombaires.
Des traitements spécifiques, faisant appel par exemple à des méthodes
d'élimination active ou à des antidotes, sont parfois indiqués. Avant
d'entreprendre certaines formes de traitement qui ne sont pas sans
risque pour le patient, il peut être nécessaire de disposer des
résultats d'une analyse toxicologique qualitative ou quantitative. En
général, un traitement spécifique n'est institué que lorsque la nature
et/ou la quantité de la ou des substances toxiques en cause sont
connues.
2.2.2 Antidotes/agents protecteurs
Il n'existe d'antidote ou d'agents protecteurs que pour un nombre
limité de substances toxiques (voir tableau 4). L'utilisation de
certains antidotes, par exemple ceux qui sont employés pour le
traitement des intoxications par les cyanures, fait l'objet de
controverses, alors que d'autres sont euxmêmes potentiellement
toxiques et doivent être employés avec prudence. L'absence d'effet
d'un antidote particulier n'indique pas nécessairement l'absence d'un
certain type de toxine. Par exemple, la naloxone est un antagoniste
des opioïdes qui provoque une réversion rapide et complète du coma dû
à ces substances, comme la morphine et la codéine, sans risque pour le
patient, si ce n'est qu'elle peut déclencher une réaction de sevrage
aiguë chez les sujets pharmacodépendants. Toutefois, l'absence de
réponse ne signifie pas toujours que les opioïdes sont hors de cause,
car le coma peut avoir été provoqué par une autre substance, la dose
de naloxone peut avoir été trop faible, ou l'hypoxie peut avoir
entraîné une lésion cérébrale suivie d'un arrêt cardiorespiratoire ou
respiratoire.
2.2.3 Méthodes d'élimination active
Il existe quatre grandes méthodes pour accélérer l'élimination des
substances toxiques présentes dans la circulation générale:
administration répétée de charbon actif par voie orale; diurèse forcée
avec modification du pH urinaire; dialyse péritonéale et hémodialyse;
hémoperfusion.
Tableau 4. Quelques antidotes et agents protecteurs utilisés
dans le traitement des intoxications aiguësa
Antidote/agent Indications
Acétylcystéine Paracétamol
Atropine Pesticides (carbamates et
organophosphorés)
Déféroxamine Aluminium, fer
DMSAb Antimoine, arsenic, bismuth,
cadmium, mercure, plomb
DMPSc Cuivre, mercure (métallique et
inorganique), plomb
Ethanol Ethylène glycol, méthanol
Fragments d'anticorps
se liant aux antigènes (Fab) Digoxine
Flumazénil Benzodiazépines
Méthionine Paracétamol
Méthylène, bleu de Agents oxydants (chlorates,
nitrites, etc.)
Naloxone Opioïdes (codéine, péthidine,
morphine, etc)
Obidoxime, chlorure d' Pesticides organophosphorés
(ou iodure de pralidoxime) (contre-indiqué pour les carbamates)
Oxygène Monoxyde de carbone, cyanures
Physostigmine Atropine
Phytoménadione (vitamine K1) Anticoagulants coumariniques et
de la famille de l'indanedione
Potassium Théophylline, baryum
Protamine, sulfate de Héparine
Prusse, bleu ded Thallium
Pyridoxine (vitamine B6) Isoniazide
Sodium et calcium, édétate de Plomb, zinc
a On trouvera des informations sur les antidotes spécifiques dans
la série Evaluation des antidotes, du PISC/CEC; voir bibliographie.
b Acide dimercaptosuccinique
c Dimercaptopropanesulfonate
d Ferrihexacyanoferrate de potassium
Il est possible d'accélérer l'élimination de substances telles que les
barbituriques, la carbamazépine, la quinine et la théophyline (et peut
être aussi l'acide salicylique et ses dérivés) en administrant du
charbon actif par voie orale à intervalles de 4 à 6 heures jusqu'à
disparition des signes cliniques. Pour réduire le temps de transit, et
par conséquent le risque de réabsorption de la substance toxique, un
laxatif est souvent administré en même temps que le charbon. Cette
méthode a l'avantage d'être non invasive, mais elle est moins efficace
en cas d'iléus paralytique résultant, par exemple, de l'ingestion de
phénobarbital. Il faut aussi se méfier du risque d'aspiration
pulmonaire en cas d'abolition du réflexe pharyngé ou de réduction du
niveau de conscience.
La diurèse forcée a pour but de favoriser l'excrétion urinaire en
augmentant le volume des urines par unité de temps. Elle est réalisée
par administration intraveineuse d'un fluide compatible. Actuellement,
on complète presque toujours la diurèse forcée par une modification du
pH urinaire. L'élimination rénale des acides faibles tels que les
herbicides de la famille des chlorophénoxyacides et les salicylates
peut être améliorée par l'administration intraveineuse de bicarbonate
de sodium. Celui-ci peut aussi assurer une protection contre la
toxicité générale d'une substance en favorisant son passage dans les
compartiments aqueux, comme le sang. En fait, l'alcalinisation peut
être aussi efficace à elle seule que la diurèse alcaline forcée
traditionnelle et alle a l'avantage de réduire le risque de
complications telles que l'oedème cérébral ou pulmonaire et les
déséquilibres électrolytiques résultant d'une surcharge liquidienne.
Toutefois, le pH de la substance toxique doit être tel que
l'élimination rénale puisse être améliorée en modifiant le pH urinaire
dans les limites physiologiques. Il est également important de
surveiller de près le pH de l'urine pour s'assurer que le changement
souhaité a été obtenu. Il a été avancé que l'acidification de l'urine
pourrait favoriser l'élimination de bases faibles comme l'amfétamine,
la procyclidine et la quinine, mais cette théorie a été généralement
abandonnée.
La dialyse et l'hémoperfusion retirent directement la substance
toxique de la circulation. Dans l'hémodialyse, le sang passe sur une
membrane en contact avec un compartiment aqueux dans un rein
artificiel, alors que dans la dialyse péritonéale, un liquide
approprié est perfusé dans la cavité péritonéale puis retiré 2 à 4
heures plus tard. Dans l'hémoperfusion, le sang est pompé à travers
une cartouche contenant des substances adsorbantes (charbon actif
enrobés ou résine amberlite XAD-4). On réserve de préférence
l'hémodialyse aux substances hydrosolubles, comme l'éthanol, et
l'hémoperfusion aux substances lipophiles, telles que les
barbituriques à courte durée d'action, qui ont une forte affinité pour
le charbon enrobé ou l'amberlite. La décision d'employer la dialyse ou
l'hémoperfusion doit se fonder sur l'état clinique du patient, les
propriétés de la substance ingérée et sa concentration dans le plasma.
L'hémodialyse et l'hémoperfusion ne sont efficaces que lorsque le
volume de distribution de la substance toxique est faible,
c'est-à-dire que le volume relatif de distribution est inférieur à
5 l/kg.
2.3 Rôle du laboratoire de toxicologie clinique
La plupart des victimes d'intoxication peuvent être traitées avec
succès sans faire appel au laboratoire, sinon pour les analyses
biochimiques et hématologiques de routine. C'est notamment le cas
lorsqu'il n'y a aucun doute sur la substance en cause et lorsque les
résultats d'un dosage quantitatif ne sont pas susceptibles de modifier
le traitement. Par contre, l'analyse toxicologique peut être utile si
le diagnostic est incertain, ou si l'on envisage d'administrer un
antidote ou un agent protecteur ou d'appliquer une méthode
d'élimination active. Dans le travail de l'analyste concernant un cas
d'intoxication, ou distingue généralement une phase pré-analytique,
une phase analytique et une phase post-analytique (tableau 5).
Tableau 5. Principales étapes d'un examen toxicologique analytique
Etape Description
Phase pré-analytique
1. Obtenir des détails sur le patient,
notamment sur les circonstances de
l'intoxication et les résultats des
examens biochimiques et hématologiques
(voir chapitre 3).
2. Prendre connaissance des antécédents
médicaux du patient, s'ils sont
disponibles; obtenir les échantillons
appropriés et décider des priorités
de l'analyse.
Phase analytique
3. Effectuer les analyses convenues
Phase post-analytique
4. Interpréter les résultats en
consultation avec le clinicien.
5 Effectuer des analyses complémentaires,
le cas échéant, sur les prélèvements
initiaux ou sur d'autres prélèvements.
Les aspects pratiques de la collecte, du transport et de la
conservation des prélèvements en vue d'une analyse particulière sont
indiqués au chapitre 5 et dans les monographies (chapitre 6). La
recherche des substances que le patient est susceptible d'avoir
absorbées et pour lesquelles il existe un traitement spécifique aura
normalement la priorité sur la recherche des causes du coma. Cette
question est examinée en détail au chapitre 5 oh l'on trouvera
également une méthode de recherche systématique des substances
toxiques. Les tests applicables à une substance ou à un groupe de
substances déterminées figurent au chapitre 6.
Enfin, on s'efforcera toujours de mettre en parallèle les résultats de
laboratoire et les observations cliniques. Pour cela, il est
indispensable d'avoir une certaine connaissance des effets
toxicologiques de la substance incriminée (voir tableau 2). On
trouvera des informations complémentaires sur certaines substances
toxiques dans les monographies correspondantes (chapitre 6) et dans
les manuels de toxicologie clinique cités dans la bibliographie. Le
tableau 6 présente un certain nombre de cas où le traitement peut être
influencé par le résultat des analyses toxicologiques.
Tableau 6. Interprétation des analyses toxicologiques effectuées en urgence
Toxique Concentration Traitement
entraînant une
intoxication gravea
1. Traitement protecteur
Paracétamol 200 mg/l 4 heures )
après l'ingestion ) Acétylcystéine
) ou méthionine
30 mg/l 15 heures )
après l'ingestion )
Méthanol 0,5 g/l )
Ethylène glycol 0,5 g/l ) Ethanol
Thallium 0,2 mg/l (urine) Bleu de
Prusseb
2. Traitement chélateur
Fer 5 mg/l (sérum) )
Aluminium 50-250 µg/l (sérum) ) Déféroxamine
Plomb 1 mg/l (sang total, DMSAc/DMPSd/
adulte) édétate
de sodium et
de calcium
Cadmium 20 µg/l (sang total) DMSA
Mercure 100 µg/l (sang total) DMSA/DMPS
Arsenic 200 µg/l (sang total) DMSA
Tableau 6. (suite)
Toxique Concentration Traitement
entraînant une
intoxication gravea
3. Elimination active
Acide acétylsalicylique 900 mg/l 6 heures )
(sous forme de salicylate) après l'ingestion )
450 mg/l 24 heures )
après l'ingestion ) Diurèse alcaline
Phénobarbital 200 mg/l )
Barbital 300 mg/l )
Herbicides )
(chlorophénoxyacides) 500 mg/l )
Ethanol 5 g/l )
Méthanol 0,5 g/l )
Ethylène glycol 0,5 g/l ) Dialyse
Phénobarbital 200 mg/l ) péritonéale
Barbital 300 mg/l ) ou hémodialyse
Acide acétylsalicylique 900 mg/l après )
(sous forme de salicylate) 6 heures )
450 mg/l après )
24 heures )
Lithium 14 mg/l )
Phénobarbital 100 mg/l )
Barbital 200 mg/l ) Hémoperfusion
Autres barbituriques 50 mg/l ) sur charbon
Théophylline 100 mg/l ) actif
a Dans le plasma, sauf indication contraire
b Ferrihexacyanoferrate de potassium
c Acide dimercaptosuccinique
d Dimercaptopropanesulfonate
3 Examens généraux de laboratoire pratiqués en toxicologie clinique
Beaucoup d'examens cliniques de laboratoire peuvent être utiles pour
établir le diagnostic et le pronostic d'une intoxication aiguë. Ceux
qui font l'objet du présent chapitre (voir la liste au tableau 7) sont
probablement les plus utiles, même si la totalité d'entre eux ne
peuvent être réalisés en urgence que dans les laboratoires les plus
importants. Des épreuves plus spécialisées peuvent être indiquées
selon l'état clinique du patient, ses antécédents médicaux et les
circonstances de l'intoxication. Il ne sera pas question ici des
examens effectués pour contrôler les résultats d'un traitement de
soutien; on trouvera des détails sur ces examens dans les manuels
classiques de chimie clinique (voir bibliographie).
3.1 Examens biochimiques
3.1.1 Glycémie
Une hypoglycémie importante est souvent le résultat d'un surdosage
d'insuline, de sulfonylurées, comme la tolbutamide, ou d'autres
antidiabétiques. L'hypoglycémie peut aussi être une complication des
intoxications graves provoquées par diverses substances, comme les
sels de fer et certains champignons; elle peut également survenir à la
suite de l'ingestion d'acide acétylsalicylique, d'éthanol (notamment
chez les enfants ou des adultes à jeun) ou de paracétamol si celle-ci
entraîne une insuffisance hépatique. L'hypoglycine est un
hypoglycémiant puissant que l'on trouve dans le fruit de l'akee
(Blighia sapida) avant maturité. L'hyperglycémie est une
complication moins fréquente que l'hypoglycémie, mais on l'a signalée
à la suite de surdosages d'acide acétylsalicylique, de salbutamol et
de théophylline.
3.1.2 Electrolytes, gaz et pH du sang
Le coma consécutif à une intoxication par des hypnotiques, sédatifs,
neuroleptiques ou opioïdes se caractérise souvent par une hypoxie et
une acidose respiratoire. Toutefois, en l'absence d'un traitement
approprié, cet état est suivi d'un déséquilibre acido-basique mixte
avec acidose métabolique. Par contre, l'intoxication par les
salicylés, comme l'acide acétylsalicylique, se traduit initialement
par une hyperventilation et une alcalose respiratoire qui peut être
suivie d'acidose métabolique mixte et d'hypokaliémie dans les cas
graves. L'hypokaliémie et l'acidose métabolique caractérisent
également les surdosages de théophylline et de salbutamol. On observe
une hypokaliémie dans l'intoxication aiguë par le baryum.
Les substances toxiques, ou leurs métabolites, qui inhibent des étapes
importantes du métabolisme intermédiaire provoquent souvent une
acidose métabolique due à l'accumulation d'acides organiques,
notamment d'acide lactique. Dans les cas graves, l'acidose métabolique
peut s'installer rapidement et un traitement correcteur doit être
entrepris de toute urgence. La mesure du trou anionique du sérum ou du
plasma peut être utile pour distinguer une acidose métabolique toxique
d'une acidose associée à une perte fécale ou rénale de bicarbonate
d'origine non toxique. Le trou anionique est généralement établi en
calculant la différence entre la concentration de sodium et la somme
des concentrations des ions chlorure et bicarbonate. Il est
normalement voisin de 10 mmol/l et correspond aussi à la somme des
concentrations plasmatiques de potassium, de calcium et de magnésium.
Cette valeur est peu modifiée en cas d'acidose métabolique non
toxique. Par contre, lorsque l'acidose résulte d'une intoxication
sévère par le monoxyde de carbone, les cyanures, l'éthylène glycol, le
méthanol, les fluoracétates, le paraldéhyde ou l'acide
acétylsalicylique, elle peut dépasser 15 mmol/l. Les intoxications
graves par le fer, l'éthanol, le paracétamol, l'isoniazide, la
phenformine et la théophylline peuvent aussi provoquer une acidose
métabolique toxique.
De nombreux types d'intoxications entraînent d'autres troubles
acidobasiques on électrolytiques pour diverses raisons. La
surveillance et l'interprétation de ces troubles sont parfois simples,
mais le plus souvent il s'agit de phénomènes complexes.
L'interprétation correcte d'une série de mesures nécessite une
connaissance détaillée du traitement administré. Les surdosages
iatrogènes, accidentels ou délibérés, de sels de potassium ou de
sodium entraînent une hyperkaliémie ou une hypernatrémie. Les
conséquences des déséquilibres électrolytiques dépendent de nombreux
facteurs, notamment de l'état d'hydratation, de l'intégrité de la
fonction rénale et des modifications concomitantes du métabolisme du
sodium, du calcium, du magnésium, des chlorures et des phosphates.
L'hyponatrémie peut avoir des causes très diverses, par exemple une
intoxication hydrique, une perte excessive de sodium ou un dépassement
de la capacité d'élimination du rein. L'hypocalcémie peut être le
résultat de la séquestration du calcium par l'acide oxalique en cas
d'intoxication par l'éthylène glycol.
3.1.3 Osmolalité plasmatique
L'osmolalité normale du plasma (280-295 mOsm/kg) est assurée
principalement par le sodium, l'urée et le glucose. On peut observer
des valeurs exceptionnellement élevées (>310 mOsm/kg) dans des états
pathologiques tels qu'une protéinémie grave ou une déshydratation
sévère avec réduction de la teneur en eau effective du plasma. Mais
une forte augmentation de l'osmolalité plasmatique peut être la
conséquence de l'absorption de qualités relativement importantes de
toxiques ayant des propriétés osmotiques (notamment le méthanol,
l'éthanol et le propan-2-ol). L'éthylène glycol, l'acétone et d'autres
substances organiques de faible masse moléculaire relative ont aussi
un effet osmotique proportionnel à leur concentration molaire (voir
tableau 8).
Tableau 7. Quelques examens de laboratoire utiles en toxicologie
clinique
Milieu Epreuve qualitative Epreuve quantitative
Urine Couleur (hématurie, Densité relative
myoglobinurie) pH
Odeur
Turbidité
Cristallurie
Sang Couleur (oxygénation) pCO2, pO2, pH
Glucose
Temps de prothrombine
Carboxyhémoglobine
Méthémoglobine
Hématocrite
Numération leucocytaire
Numération plaquettaire
Plasma Lipidémie Bilirubine
Electrolytes (Na+, K+,Ca2+,
Cl-, HCO-3
Lactates
Osmolalité
Enzymes plasmatiquesa
Cholinestérase
a Lactate déshydrogénase, aspartate aminotransférase, alanine
aminotransférase, créatine kinase.
Tableau 8. Effet de certains toxiques courants sur l'osmolalité
plasmatique
Substance Augmentation Concentration (g/l)
de l'osmolalité correspondant à une
plasmatique augmentation de 1 mOsm/kg
(mOsm/kg) de l'osmolalité plasmatique
pour 0,01 g/l
Acétone 0,18 0,055
Ethanol 0,22 0,046
Ethylène glycol 0,20 0,060
Méthanol 0,34 0,029
Propan-2-ol 0,17 0,059
Bien que la mesure de l'osmolalité plasmatique puisse apporter des
informations utiles, l'interprétation en est parfois difficile. Par
exemple, un surdosage de salicylés peut entraîner une déshydratation
secondaire, de l'éthanol peut avoir été absorbé en même temps qu'une
substance osmotiquement active plus toxique, ou bien le patient peut
avoir suivi un traitement par voie orale ou parentérale comportant
l'administration de grandes quantités de polyols (mannitol, sorbitol)
ou de préparations contenant du glycérol ou du propylène glycol.
3.1.4 Enzymes plasmatiques
L'état de choc, le coma et les convulsions s'accompagnent souvent
d'une augmentation non spécifique de l'activité des enzymes
plasmatiques ou sériques (lactate déshydrogénase, aspartate
aminotransférase, alanine aminotransférase) dont le dosage est
couramment effectué pour vérifier s'il y a eu lésion des principaux
organes. En général, l'activité de ces enzymes augmente pendant
quelques jours puis revient lentement aux valeurs normales. Ces
changements sont de peu de valeur diagnostique ou pronostique.
L'activité plasmatique des enzymes hépatiques peut augmenter
rapidement à la suite de l'absorption de doses toxiques de substances
susceptibles de provoquer une nécrose du foie, en particulier le
paracétamol, le tétrachlorure de carbone et les sels de cuivre. Le
retour aux valeurs normales peut prendre plusieurs semaines.
L'activité plasmatique des aminotransférases peut être supérieure à la
normale chez les patients qui prennent régulièrement des médicaments
tels que l'acide valproïque et des réactions hépatotoxiques graves
sont alors possibles. L'abus chronique d'éthanol s'accompagne
généralement d'une augmentation de l'activité plasmatique de la
gamma-glutamyltransférase.
Dans les intoxications très graves, surtout s'il y a eu coma prolongé,
convulsions ou état de choc, on peut s'attendre à des lésions
musculaires cliniques ou subcliniques associées à une rhabdomyolyse et
à une coagulation intravasculaire disséminée. Ces lésions peuvent
aussi être le résultat d'un abus chronique de substances psychotropes
par voie parentérale. La rhabdomyolyse de Frank se caractérise par une
activité élevée de l'aldolase sérique ou de la créatine kinase,
accompagnée de myoglobinurie. Elle peut être mise en évidence à l'aide
de réactifs ou de bandelettes à l' o-toluidine, à condition qu'il n'y
ait pas d'hématurie. En cas d'intoxication grave, par exemple par la
strychnine, une myoglobinurie accompagnée de concentrations élevées de
potassium, d'acide urique et de phosphates dans le sérum ou dans le
plasma peut être le premier signe d'une insuffisance rénale aiguë.
3.1.5 Activité de la cholinestérase
La toxicité systémique de certains pesticides (carbamates et
organophosphorés) est due en grande partie à l'inhibition de
l'acétylcholinestérase dans les synapses nerveuses. La cholinestérase,
produite initialement dans le foie, est également présente dans le
plasma, mais l'inhibition de la cholinestérase plasmatique ne semble
pas avoir d'importance physiologique. Il faut souligner que la
cholinestérase et l'acétylcholinestérase sont des enzymes différentes:
la cholinestérase plasmatique peut être presque complètement inhibée
alors que l'activité de l'acétylcholinestérase érythrocytaire est
encore de 50%. Cette inhibition relative dépend de la substance en
cause, de la voie d'absorption et de la nature de l'exposition, selon
que celle-ci est aiguë ou chronique, ou qu'il s'agit d'une exposition
aiguë faisant suite à une exposition chronique. En outre, l'inhibition
régressera plus ou moins vite selon qu'elle a été provoquée par un
carbamate ou un organophosphoré.
En pratique, la cholinestérase plasmatique est un indicateur utile de
l'exposition aux organophosphorés ou aux carbamates et une activité
plasmatique normale exclut une intoxication aiguë par ces substances.
La difficulté est de savoir si une activité faible est effectivement
due à une intoxication ou à une autre cause physiologique,
pharmacologique ou génétique. La détection d'une substance toxique ou
d'un de ses métabolites dans un liquide corporel peut parfois
faciliter le diagnostic, mais les méthodes simples dont on dispose à
cet effet sont relativement peu sensibles (voir sections 6.82 et
6.85). Une autre possibilité consiste à ajouter de la pralidoxime,
utilisée comme antidote des organophosphorés (voir tableau 4), à un
échantillon de plasma ou de sérum in vitro (section 6.28). La
pralidoxime s'oppose à l'effet des organophosphorés sur la
cholinestérase. Par conséquent, si l'activité de la cholinestérase se
maintient dans la portion de l'échantillon additionnée de pralidoxime,
mais qu'elle est inhibée dans la portion non traitée, il y a de fortes
chances qu'un organophosphoré soit présent.
L'activité érythrocytaire de l'acétylcholinestérase peut être mesurée,
mais cette enzyme est liée à la membrane et l'activité apparente
dépend de la méthode utilisée pour sa solubilisation et sa séparation
de la cholinestérase plasmatique résiduelle. Actuellement, il n'existe
pas de méthode normalisée à cet effet. L'activité de
l'acétylcholinestérase érythrocytaire dépend aussi de la vitesse
d'érythropoïèse. Les érythrocytes nouvellement formés ont une activité
élevée qui diminue avec le temps. Par conséquent, l'activité de
l'acétylcholinestérase érythrocytaire est fonction du nombre et de
l'âge des cellules constituant la population érythrocytaire.
Toutefois, lorsque l'activité de la cholinestérase plasmatique et
celle de l'acétylcholinestérase érythrocytaire sont toutes deux
élevées, une intoxication par un pesticide organophosphoré ou de la
famille des carbamates est hautement probable.
3.2 Epreuves hématologiques
3.2.1 Coagulation sanguine
Un temps de prothrombine prolongé constitue un bon indicateur précoce
de lésions hépatiques dues à une intoxication métabolique par des
substances telles que le paracétamol. Le temps de prothrombine et
d'autres tests de coagulation sont souvent anormaux en cas
d'intoxication aiguë par des rodenticides comme les anticoagulants
coumariniques ou à la suite d'un surdosage d'héparine ou d'autres
anticoagulants. Des coagulopathies peuvent également se produire à la
suite d'une antibiothérapie. La coagulation intravasculaire disséminée
accompagnant la rhabdomyolyse en cas d'intoxication grave (coma
prolongé, convulsions, choc) a déjà été mentionnée (section 3.1.4).
3.2.2 Carboxyhémoglobine et méthémoglobine
Le dosage de la carboxyhémoglobine dans le sang permet d'évaluer la
gravité des intoxications aiguës au monoxyde de carbone et chroniques
au dichlorométhane. Toutefois, la carboxyhémoglobine se dissocie
rapidement dès que le patient est retiré de l'atmosphère contaminée,
surtout si on lui administre de l'oxygène; l'échantillon doit donc
être prélevé dès que possible. Même dans ce cas, la corrélation entre
la concentration sanguine de carboxyhémoglobine et les symptômes
cliniques de toxicité est assez faible.
La formation de méthémoglobine (hémoglobine oxydée) peut faire suite à
un surdosage de dapsone ou d'agents oxydants tels que les chlorates ou
les nitrites, mais elle peut aussi être la conséquence de l'exposition
à des composés nitrés aromatiques (comme le nitrobenzène, l'aniline et
certains de ses dérivés). L'induction d'une méthémoglobinémie par
injection intraveineuse de nitrite de sodium est une méthode classique
de traitement des intoxications aiguës par les cyanures. La
méthémoglobinémie peut se manifester par une coloration foncée
(chocolat) du sang. La concentration de méthémoglobine dans le sang
peut être mesurée, mais elle est instable et les résultats obtenus sur
des échantillons anciens ne sont pas fiables.
3.2.3 Hématocrite
Un surdosage isolé ou faisant suite à une intoxication chronique par
les sels de fer, l'acide acétylsalicylique, l'indométacine ou d'autres
anti-inflammatoires non stéroïdiens peut être responsable
d'hémorragies gastro-intestinales conduisant à l'anémie. Celles-ci
peuvent également résulter d'une exposition chronique à des toxiques
qui interfèrent avec la synthèse de l'hème, comme le plomb, ou qui
induisent une hémolyse soit directement (arsine, voir arsenic), soit
indirectement en provoquant une carence en glucose-6-phosphate
déshydrogénase (chloroquine, primaquine, chloramphénicol, nitridazole,
nitrofurantoïne).
3.2.4 Numération leucocytaire
L'augmentation du nombre des leucocytes (globules blancs) est
fréquente en cas d'intoxication aiguë, par exemple en réponse à une
acidose métabolique aiguë résultant soit de l'ingestion d'éthylène
glycol ou de méthanol, soit d'une pneumonie hypostatique après un coma
prolongé.
4 Aspects pratiques de la toxicologie analytique
Ce manuel a été rédigé en partant de l'hypothèse que le lecteur a une
certaine connaissance de la chimie clinique et du travail de
laboratoire, sans oublier les aspects relatifs à la santé et à la
sécurité. Toutefois, certains points particulièrement importants pour
la fiabilité des résultats sont développés dans le présent chapitre.
Bien des questions abordées ici et aux chapitres 5 et 6 (utilisation
des prélèvements cliniques, des échantillons et des substances de
référence, prétraitement des échantillons, chromatographie sur couche
mince, spectrophotométrie UV et visible) font l'objet de monographies
dans la série Analytical Chemistry by Open Learning (ACOL). Ces
monographies complètent les informations données ici et seront utiles
à ceux qui manquent d'expérience en chimie analytique. Les références
des publications de la série ACOL sont données dans la bibliographie.
4.1 Gestion et fonctionnement du laboratoire
4.1.1 Hygiène et sécurité au laboratoire
Nombre d'épreuves décrites dans le manuel font appel à des produits
chimiques extrêmement toxiques. La toxicité de certains d'entre eux
est parfois sous-estimée (c'est ainsi que l'ingestion de 20 à 30 ml de
méthanol, un solvant d'utilisation courante, peut provoquer de graves
symptômes chez un adulte). Certains dangers particuliers ont été
soulignés, mais dans bien des cas, on a considéré qu'ils étaient
évidents. Par exemple, les bases et les acides forts ne doivent jamais
être entreposés ensemble, ils doivent toujours être ajoutés à l'eau et
non l'inverse, les solvants organiques ne doivent pas être chauffés
sur une flamme nue, mais dans un bain-marie et l'évaporation de
solvants organiques ou la pulvérisation de révélateurs sur les plaques
de chromatographie en couche mince doivent toujours se faire sous une
hotte aspirante.
Le personnel doit être au courant des règlements locaux d'hygiène et
de sécurité, notamment en ce qui concerne le traitement des
échantillons biologiques potentiellement infectieux. Les politiques en
matière d'hygiène et de sécurité doivent faire l'objet d'un document
écrit connu et compris de tout le personnel. Il doit également exister
des instructions écrites sur les modalités pratiques de manipulation
et de destruction des échantillons biologiques, solvants organiques et
autres substances dangereuses ou potentiellement dangereuses. Un
membre du personnel d'encadrement doit être désigné comme responsable
de l'hygiène et de la sécurité et chargé de l'application de cette
politique. L'idéal serait que des gants jetables en plastique et des
lunettes de sécurité soient portés en permanence dans le laboratoire.
Les fournisseurs de produits chimiques et de réactifs peuvent souvent
fournir des renseignements sur les dangers associés à l'utilisation de
leurs produits.
4.1.2 Réactifs et substances de référence
Les fournisseurs sérieux garantissent normalement la pureté de leurs
produits (réactif de qualité analytique, réactif général, réactif de
laboratoire, etc.). Les limites maximales de certaines impuretés
fréquentes ou importantes sont souvent indiquées sur l'étiquette,
ainsi que les conditions d'entreposage recommandées. Certains produits
absorbent facilement l'humidité atmosphérique, soit en restant solides
(corps hygroscopiques, comme le sel de sodium de la phénythoïne) soit
en se liquéfiant (produits déliquescents, comme l'acide
trichloracétique - voir section 6.55), et doivent donc être conservés
dans un dessiccateur. D'autres substances (par exemple l'hydroxyde de
sodium) absorbent facilement le dioxyde de carbone de l'air soit à
l'état solide, soit en solution, tandis que les solutions tampons
contenant des phosphates sont connues pour favoriser la croissance de
bactéries (qui se manifeste souvent par la formation d'un trouble).
Lorsque des produits chimiques ou des étalons primaires, tels que des
médicaments, sont obtenus auprès d'un intermédiaire, il est important
d'avoir une idée de leur pureté. Des informations utiles peuvent
souvent être obtenues par une simple chromatographie sur couche mince
ou par l'examen du spectre ultraviolet. Il est également possible de
mesurer l'absorbance du produit en solution et de comparer le résultat
avec l'absorbance spécifique indiquée dans la littérature (absorbance
d'une solution à 1% (p/v) dans une cuve de 1 cm d'épaisseur, voir
section 4.5.1). Par exemple, l'absorbance spécifique de la colchicine
dans l'éthanol est de 730 à 243 nm et 350 à 425 nm. Une solution à
10 mg/l dans l'éthanol doit donc donner des absorbances de 0,73 et
0,35 à ces deux longueurs d'onde dans une cuve de 1 cm. Toutefois,
cette méthode ne permet pas d'exclure la présence d'impuretés ayant
des masses moléculaires et des absorbances spécifiques voisines.
4.1.3 Balances et pipettes
Il convient de veiller à la propreté des balances utilisées pour peser
les réactifs ou les étalons, ainsi que des pipettes automatiques et
semi-automatiques, et de vérifier régulièrement leur exactitude. Les
pipettes semi-automatiques sont normalement étalonnées pour des
liquides aqueux (densité relative voisine de 1) et ne doivent pas être
utilisées pour des solvants organiques ou d'autres solutions dont la
densité relative ou la viscosité diffèrent nettement de celles de
l'eau. Pour les liquides très visqueux, comme le sang total, il faut
utiliser des pipettes à déplacement positif. Il est facile de vérifier
la précision d'un instrument en pesant ou en mesurant une certaine
quantité d'eau purifiée (distillée ou désionisée); le tableau 9 donne
le volume de 1,0000 g d'eau distillée à différentes températures.
Lorsque l'humidité relative est faible, des phénomènes
électrostatiques peuvent fausser la mesure du poids, notamment
lorsqu'on utilise des nacelles en plastique.
Tableau 9. Volume de 1,0000 g d'eau distillée à différentes
températures
Température Volume Température Volume
(°C) (ml) (°C) (ml)
15 1,0020 24 1,0037
16 1,0021 25 1,0039
17 1,0023 26 1,0042
18 1,0025 27 1,0045
19 1,0026 28 1,0047
20 1,0028 29 1,0050
21 1,0030 30 1,0053
22 1,0032 31 1,0056
23 1,0034 32 1,0059
Lors de la préparation des réactifs ou des étalons primaires, il
convient d'apporter une attention spéciale à la masse moléculaire
relative (poids moléculaire) des sels et à leur degré d'hydratation
(eau de cristallisation). On peut citer à titre d'exemple la
préparation d'une solution contenant 50 mg/l d'ion cyanure. Le cyanure
de potassium a une masse moléculaire relative 65,1, tandis que celle
de l'ion cyanure est de 26,0. Une concentration de 50 mg/l d'ion
cyanure est donc équivalente à 50 × 65,1/26,0 mg/l, soit 125,2 mg/l de
cyanure de potassium. La pesée des étalons primaires doit être
effectuée avec beaucoup de soin et il convient de noter également le
poids de la tare (nacelle de pesée).
4.1.4 Eau chimiquement pure
L'eau du robinet contient généralement des substances en solution qui
interdisent son utilisation au laboratoire, il est donc essentiel que
l'eau utilisée pour la préparation des réactifs ou des solutions
étalons soit purifiée par distillation ou désionisation par un procédé
commercial d'échange d'ions. La méthode la plus simple est la
distillation dans un appareil entièrement en verre. Lors de la
distillation, le chauffage ne doit pas être trop vigoureux, pour
éviter que des impuretés ne soient entraînées dans le distillat.
Du permanganate de potassium et de l'hydroxyde de sodium (environ
100 mg/l de chaque) peuvent être ajoutés à l'eau avant la distillation
pour oxyder ou ioniser les composés organiques volatils ou les bases
azotées et minimiser ainsi la contamination de l'eau purifiée. Si l'on
a besoin d'une eau de très grande pureté, on peut la soumettre à une
double distillation, (eau bidistillée). Le pH de l'eau distillée est
généralement voisin de 4 en raison de la présence de dioxyde de
carbone dissous.
4.1.5 Assurance de la qualité
Des échantillons positifs et négatifs connus doivent normalement être
analysés en même temps que l'échantillon à examiner. Un témoin négatif
(blanc) permet d'éviter les résultats faussement positifs (dus par
exemple à la contamination des réactifs ou de la verrerie).
L'inclusion d'un échantillon positif connu sert à vérifier que les
réactifs ont été préparés correctement et qu'ils sont restés stables.
Lorsqu'un résultat faussement positif est soupçonné, on peut répéter
l'analyse en utilisant de la verrerie soigneusement nettoyée avec un
solvant organique comme le méthanol et/ou avec de l'eau purifiée. En
général, toute la verrerie, notamment les tubes à essai, doit être
rincée à l'eau du robinet immédiatement après usage. Ce rinçage doit
être suivi d'un nettoyage minutieux à l'aide d'une solution chaude de
détergent pour laboratoire, suivi d'un rinçage à l'eau du robinet,
puis à l'eau purifiée, et enfin d'un séchage à l'air. La verrerie très
souillée peut être plongée initialement dans de l'acide sulfurique
concentré (densité relative 1,83) contenant 100 g/l de dichromate de
potassium (mélange sulfochromique). Toutefois, ce mélange est
extrêmement dangereux et il suffit généralement d'utiliser un bon
détergent de laboratoire.
Les épreuves quantitatives demandent encore plus de précautions pour
assurer leur exactitude et leur précision (reproductibilité). Lors de
la préparation d'un nouveau lot de solution étalon, il est prudent de
comparer les résultats de l'analyse d'un échantillon de concentration
connue à ceux obtenus avec un lot antérieur ou à des résultats de
source extérieure pour s'assurer de l'absence d'erreur. Comme pour les
autres activités de laboratoire d'analyse clinique, il est important
d'instituer un système interne de contrôle de la qualité pour toutes
les méthodes quantitatives et de participer, chaque fois que cela est
possible, à un programme externe d'assurance de la qualité.
4.1.6 Enregistrement et présentation des résultats
Tous les résultats doivent être enregistrés sur des fiches de
laboratoire avec la date, le nom de l'analyste, le nom du patient et
tout autre renseignement pertinent, notamment le nombre et la nature
des échantillons reçus et les analyses effectuées. (Un modèle de fiche
de laboratoire est présenté figure 3). Il est souhaitable
d'attribuer à chaque échantillon un numéro d'identification unique
lors de sa réception au laboratoire et d'utiliser ce numéro pour
toutes les épreuves effectuées sur cet échantillon. Les spectres
ultraviolets, les courbes d'étalonnage et les autres documents
produits lors d'une analyse doivent toujours être conservés pendant un
certain temps une fois que les résultats out été communiqués.
L'enregistrement des résultats des réactions colorées et des épreuves
de chromatographie sur couche mince est plus difficile et sera abordé
dans les sections suivantes. Les résultats douteux ou inhabituels
doivent toujours être portés à l'attention d'une personne responsable.
Lorsqu'il est indiqué qu'une substance n'a pas été détectée dans le
plasma, le sérum ou l'urine, la limite de sensibilité (limite de
détection) de l'épreuve doit être connue, du moins du personnel du
laboratoire, et le domaine d'application des épreuves génériques (par
exemple pour la recherche des benzodiazépines ou des opiacés) doit
être défini.
En toxicologie analytique, les unités de masse SI doivent être
employées pour indiquer les résultats des analyses quantitatives. Les
unités à préférer sont le femtogramme (fg = 10-15 g), le picogramme
(pg = 10-12 g), le nanogramme (ng = 10-9 g), le microgramme (µg =
10-6 g), le milligramme (mg = 10-3 g), le gramme (g) et le kilogramme
(kg = 103 g) pour la masse, et le litre (l) pour le volume. On
rencontre souvent dans la littérature d'autres unités de
concentration: mg%, mg/dl, µg/ml et ppm (parties par million). Il est
utile de se souvenir que:
1 mg/l = 1 ppm = 1µg/ml = 0,1 mg% = 0,1 mg/dl.
Certains laboratoires de chimie clinique présentent les résultats de
toxicologie analytique en unités molaires SI (µmol/l, mmol/l, etc.).
On trouvera une liste des facteurs de conversion à l'annexe 2. Il y a
là un risque considérable de confusion et toutes les précautions
doivent être prises pour s'assurer que le clinicien est parfaitement
au courant des unités dans lesquelles les résultats quantitatifs sont
indiqués.
4.2 Réactions colorées
Beaucoup de médicaments et d'autres produits toxiques, s'ils sont
présents en concentration suffisante et en l'absence d'interférences
donnent des réactions colorées caractéristiques avec des réactifs
appropriés. Certaines de ces épreuves peuvent être considérées en
pratique comme spécifiques, mais des substances contenant des groupes
fonctionnels similaires réagiront également, de sorte que l'on peut
s'attendre à des interférences avec d'autres produits toxiques, des
métabolites ou des contaminants. En outre, la description des couleurs
est très subjective, même pour les personnes qui possèdent une vision
normale des couleurs, ce qui complique la situation. Enfin, les
couleurs présentent généralement une intensité ou une nuance variable
selon la concentration et alles peuvent être instables.
Beaucoup de réactions colorées peuvent être effectuées de façon
satisfaisante dans des tubes à essai en verre blanc. Cependant, une
plaque à godets (plaque de porcelaine blanche dont la surface comporte
un certain nombre de dépressions ou de cuvettes peu profondes) offre
un fond uniforme sur lequel il est plus facile d'évaluer les couleurs
tout en réduisant le volume de réactif et d'échantillon nécessaires.
Les réactions colorées occupent une place de premier plan dans les
monographies (chapitre 6) où sont soulignés les problèmes courants et
les principales sources d'interférence. Lorsqu'on effectue une
réaction colorée, il importe d'examiner simultanément:
a) un blanc, c'est-à-dire un échantillon préparé avec les mêmes
réactifs, mais ne contenant pas la substance recherchée; si
l'épreuve doit être effectuée sur l'urine, on prendra comme blanc
de l'urine ne contenant pas la substance en question; dans les
autres cas, on peut utiliser de l'eau;
b) un échantillon positif de concentration appropriée. Si l'épreuve
doit être effectuée sur l'urine, l'idéal est d'utiliser l'urine
d'un patient ou d'un volontaire dont on sait qu'il a absorbé le
produit en question. Toutefois, cela n'est pas toujours possible
et l'on utilisera alors de l'urine à laquelle a été ajoutée une
quantité connue de la substance à analyser.
4.3 Prétraitement des échantillons
4.3.1 Introduction
Beaucoup de tests décrits dans ce manuel peuvent être effectués
directement sur des liquides biologiques ou d'autres solutions
aqueuses, mais un traitement préalable est souvent nécessaire. Dans le
cas du plasma et du sérum, une forme élémentaire de prétraitement
consiste à précipiter les protéines par une solution aqueuse d'acide
trichloracétique, puis à centrifuger, de façon à obtenir un surnageant
limpide pour l'analyse. On peut aussi hydrolyser certaines substances
excrétées dans l'urine, y compris éventuellement leurs métabolites
conjugués (sulfates et glucuronides) par chauffage avec un acide ou
par traitement enzymatique. Cette opération a pour but soit de
préparer un composé réactif pour l'épreuve envisagée (cas des
benzodiazépines et du paracétamol), soit d'améliorer la sensibilité
(laxatifs et morphine).
4.3.2 Extraction par solvant
L'extraction des substances lipophiles à l'aide d'un solvant organique
non miscible à l'eau, généralement à un pH déterminé, est une méthode
couramment utilisée en toxicologie analytique (extraction liquide-
liquide). L'extraction par solvant élimine l'eau et les substances
gênantes dissoutes. En outre, la réduction du volume de l'extrait par
évaporation avant l'analyse constitue un moyen simple de concentrer
les produits à doser, et donc d'améliorer la sensibilité.
Normalement, les phases aqueuse et organique doivent être mélangées à
l'aide d'un dispositif mécanique. Pour des volumes relativement
faibles, la méthode la plus rapide et la plus efficace consiste à
utiliser un agitateur rotatif à grande vitesse. C'est ce que signifie
l'expression "agiter rapidement" dans les monographies du chapitre 6.
Pour les extraits relativement volumineux de plasma/sérum, d'urine ou
de contenu gastrique, il est utile de disposer d'un agitateur rotatif
pouvant recevoir des tubes de 30 ml et fonctionnant à vitesse plus
lente, ce qui a aussi l'avantage de réduire le risque de formation
d'une émulsion. Un centrifugeuse de paillasse, pouvant recevoir des
tubes à essai de 30 ml et fonctionnant à 2000-3000 t/min permet
généralement de séparer la phase organique. Il est souhaitable que la
centrifugeuse possède un compartiment moteur étanche (antidéflagrant)
et que les tubes soient hermétiquement fermés pour réduire au minimum
le risque d'explosion par inflammation des vapeurs de solvant ainsi
que les risques inhérents à la centrifugation d'échantillons
infectieux. Enfin, la filtration de l'extrait organique sur un papier
filtre siliconé permet d'éliminer les dernières traces de phase
aqueuse.
L'utilisation de tubes à extraction prétamponnés du commerce (dits
tubes à extraction en phase solide) est maintenant très répandue pour
les extractions liquide-liquide, notamment lors de la préparation des
extraits d'urine pour la recherche de médicaments (voir section
5.2.3). Ces tubes ont l'avantage de permettre l'extraction en une
seule étape d'un large éventail de substances basiques, y compris la
morphine et les acides faibles comme les barbituriques. Toutefois, ils
sont relativement coûteux et ne peuvent être réutilisés.
4.3.3 Microdiffusion
La microdiffusion est une autre méthode de purification des
échantillons fondée sur la libération d'un composé volatil (le cyanure
d'hydrogène dans le cas des cyanures) par la solution à examiner, qui
est placée dans l'un des compartiments d'un dispositif spécial tel que
celui qui est illustré à la figure 1 (appareil de Conway). La
substance volatile est ensuite piégée par un réactif approprié
(solution d'hydroxyde de sodium dans le cas du cyanure d'hydrogène)
placé dans un autre compartiment.
L'opération prend normalement 2 à 5 heures à la température ambiante
pour que la diffusion soit complète. La concentration de l'analyte est
ensuite mesurée dans une portion de la solution de piégeage, soit par
spectrophotométrie, soit par comparaison visuelle avec des étalons
examinés simultanément dans des cuves identiques. L'appareil de Conway
est normalement en verre, mais pour les fluorures, il doit être en
polycarbonate, car le fluorure d'hydrogène attaque le verre. Le
couvercle est souvent enduit de vaseline ou de graisse de silicone
pour assurer l'étanchéité. Pour effectuer un dosage quantitatif, il
faut disposer d'au moins huit cuves: une pour le blanc, trois pour les
échantillons étalons, deux pour les échantillons à examiner et deux
pour les témoins positifs. L'appareil doit être soigneusement nettoyé
après usage, éventuellement à l'aide de mélange sulfochromique (voir
section 4.1.5), puis rincé à l'eau distillée avant d'être séché.
4.4 Chromatographie sur couche mince
Dans la chromatographie sur couche mince, une phase liquide (en
général un solvant organique) se déplace par capillarité dans une
mince couche uniforme de phase stationnaire (généralement du gel de
silice, SiO2) étalée sur un support rigide ou semi-rigide qui est, en
général, une plaque de verre ou d'aluminium ou une feuille de matière
plastique. Les substances à analyser sont séparées par partition entre
les phases mobile et stationnaire. La chromatographie sur couche
mince, relativement peu coûteuse et d'exécution facile, peut
constituer un puissant moyen d'analyse qualitative lorsqu'elle est
combinée à certaines formes de prétraitement des échantillons, comme
l'extraction par solvant. Toutefois, certaines séparations peuvent
être difficiles à réaliser de façon reproductible. L'interprétation
des résultats peut aussi être très délicate, surtout lorsque plusieurs
médicaments ou métabolites sont présents.
La chromatographie sur couche mince après extraction par solvant de
l'urine, du contenu gastrique ou des produits suspects forme la base
de la méthode de recherche des médicaments décrite à la section 5.2.3.
Elle est également recommandée pour la détection et l'identification
d'un certain nombre de substances décrites dans les monographies
(chapitre 6). Elle se prête aussi à des dosages semi-quantitatifs,
comme il est indiqué dans la monographie relative aux anticoagulants
coumariniques (section 6.7).
Les paragraphes qui suivent contiennent des conseils pratiques pour
l'utilisation de la chromatographie sur couche mince en toxicologie
analytique. On trouvera des informations plus générales sur la théorie
et la pratique de la CCM dans les ouvrages de référence cités dans la
bibliographie.
4.4.1 Préparation des plaques
La phase stationnaire est généralement constituée d'une couche
uniforme (0,25 mm d'épaisseur) de gel de silice (taille moyenne des
particules 20 µm). Les plaques mesurent généralement 20 × 20 cm, mais
il en existe de plus petites. Certaines plaques du commerce
contiennent un indicateur fluorescent qui peut être utile pour
localiser les tâches avant la pulvérisation des révélateurs. Il est
possible d'améliorer la séparation de quelques substances basiques
avec certains solvants en plongeant au préalable la plaque dans de
l'hydroxyde de potassium méthanolique, puis en la séchant, mais, en
général, on obtient le même effet en ajoutant de l'hydroxyde
d'ammonium concentré (densité relative 0,88) à la phase mobile
(section 5.2.3). Il existe des plaques à hautes performances dont la
phase stationnaire est constituée de particules de taille plus petite
(5-10 µm) et qui sont plus efficaces que les plaques classiques. On
trouve également des plaques à phases inversées, dans lesquelles un
groupement hydrophobe (généralement en C2, C8 ou C18) est lié à la
matrice de silice. Toutefois, les plaques à hautes performances et à
phases inversées sont plus coûteuses et ont une capacité plus faible
que les plaques classiques. Elles ne sont donc pas recommandées pour
les méthodes décrites dans ce manuel.
Les plaques à chromatographie peuvent être préparées au laboratoire à
l'aide de gel de silice contenant un lien approprié et de plaques de
verre mesurant 20 × 20 × 0,5 cm. Il est important de s'assurer que les
plaques sont propres et exemptes de graisse. Le gel de silice est
d'abord mélangé avec deux fois son poids d'eau pour former une
suspension. Cette suspension est ensuite appliquée rapidement sur la
plaque de verre à l'aide d'une étaleuse commerciale, de façon à former
une couche de 0,25 mm d'épaisseur. Le cas échéant, de petites
quantités d'additifs, par exemple des indicateurs fluorescents,
peuvent être ajoutées au mélange. Les plaques sont séchées à l'air et
doivent être conservées à l'abri de l'humidité. La qualité des plaques
préparées au laboratoire doit être soigneusement contrôlée; pour
obtenir une bonne séparation, il peut être utile de les activer
(c'est-à-dire de les chauffer à 100°C pendant 30 mn avant
utilisation). La méthode consistant à plonger les plaques de verre
dans la suspension, puis à les sécher donne des résultats très
variables et n'est pas recommandée. En général, la couche de silice
des plaques préparées au laboratoire est nettement plus fragile que
celles des plaques du commerce et les résultats sont beaucoup moins
reproductibles. L'expérience montre qu'il est souvent préférable
d'utiliser toujours la même marque de plaques. Toutefois, même dans ce
cas, on peut constater des différences considérables d'un lot à
l'autre en ce qui concerne le facteur de rétention et la sensibilité à
certains révélateurs.
4.4.2 Application de l'échantillon
Certaines plaques du commerce sont fournies avec une couche
d'adsorbant spécial pour simplifier l'application de l'échantillon.
Toutefois, en règle générale, l'échantillon est appliqué directement
sur la couche de gel de silice. L'origine doit être repérée en traçant
légèrement au crayon une ligne à 1 cm au minimum du bas de la plaque,
en veillant à ne pas endommager la surface du gel de silice. Une ligne
est ensuite tracée à 10 cm de l'origine pour indiquer la position
optimale du front du solvant; cette distance peut être modifiée au
besoin. Lorsqu'on utilise une plaque de 20 × 20 cm, il est conseillé
de délimiter des couloirs verticaux de 2 cm de large, par exemple avec
un crayon, afin de réduire l'effet perturbateur des bords de la
plaque, comme il est indiqué à la section 4.4.3. Les échantillons et
les étalons seront appliqués avec soin sur la ligne de départ dans le
couloir approprié, à l'aide d'une micro-pipette ou d'une seringue, de
façon à former une tache de 5 mm de diamètre au maximum. Si les taches
sont plus grandes, la résolution sera moins bonne lors du
développement du chromatogramme. Le volume appliqué doit être aussi
faible que possible, en général 5 à 10 µl de solution contenant
environ 10 µg d'analyte. Les échantillons à examiner seront appliqués
les premiers, suivis des étalons ou des mélanges d'étalons, de façon à
réduire le risque de contamination croisée. On obtient facilement des
micro-pipettes jetables à pointe très fine en étirant à la flamme d'un
microbrûleur des tubes capillaires servant à la détermination du point
de fusion. L'idéal est d'utiliser le même solvant pour l'application
de l'échantillon et le développement du chromatogramme, mais cela
n'est pas toujours possible; en général, le méthanol donne de bons
résultats. La plaque peut être chauffée, par exemple avec un sèche-
cheveux, pour accélérer l'évaporation du solvant d'application, mais
il faut la laisser refroidir avant de procéder au développement, et le
chauffage risque d'entraîner la perte de substances volatiles comme
les amphétamines.
4.4.3 Développement du chromatogramme
Il existe de nombreux fournisseurs de cuves à développement pour la
chromatographie sur couche mince. Normalement, le bord supérieur de
ces cuves est rodé de façon à assurer l'étanchéité du couvercle.
L'étanchéité peut être encore améliorée en appliquant une petite
quantité de lubrifiant siliconé. Le fond de certaines cuves présente
une forme spéciale calculée pour réduire la quantité de solvant
nécessaire. La plupart des méthodes décrites dans le présent manuel
recommandent l'utilisation de plaques et de cuves de dimensions
standard, mais si l'on choisit des plaques plus petites il est
avantageux d'utiliser aussi des cuves de dimensions réduites. La cuve
doit être tapissée de papier filtre ou de papier buvard sur trois
côtés, et le solvant doit être ajouté au moins 30 minutes avant le
développement du chromatogramme. On obtient ainsi une atmosphère
saturée en vapeur de solvant, ce qui améliore la reproductibilité. La
phase mobile est parfois constituée d'un seul solvant, mais la plupart
du temps il s'agit d'un mélange; la phase mobile la plus utilisée en
toxicologie analytique est probablement le mélange acétate
d'éthyle/méthanol/hydroxyde d'ammonium concentré (EMA; voir section
5.2.3). Il est important de préparer les phases mobiles chaque jour,
car leur composition peut changer par suite de l'évaporation de
certains constituants ou de réactions chimiques. Des pertes
d'ammoniaque en particulier, peuvent être observées non seulement dans
la phase mobile, mais aussi dans les flacons de réactifs laissés
ouverts, ce qui est souvent à l'origine de difficultés.
Pour développer le chromatogramme, placer la plaque dans la cuve
uniformément saturée, s'assurer que le bord inférieur de la couche de
silice plonge dans le solvant, mais que celui-ci n'atteint pas les
points d'application des échantillons et placer rapidement le
couvercle sur la cuve. Le développement du chromatogramme doit être
surveillé pour vérifier que le front du solvant avance de façon
uniforme. En général, le front s'incurve à proximité des bords de la
plaque; la courbure est plus prononcée si l'atmosphère de la cuve
n'est pas suffisamment saturée en vapeurs de solvant. Cet effet peut
être réduit en divisant la plaque en couloirs de 2 cm de large, comme
il est indiqué en 4.4.2. La plaque est laissée dans la cuve jusqu'à ce
que le solvant ait parcouru la distance prévue, généralement 10 cm à
partir de l'origine. Elle est ensuite retirée de la cuve et placée
dans une hotte aspirante jusqu'à ce qu'elle soit sèche. Le séchage
peut être accéléré en dirigeant un courant d'air chaud sur la plaque
(par exemple à l'aide d'un sèche-cheveux) pendant plusieurs minutes,
jusqu'à ce que toutes les traces de solvant soient éliminées. Cela est
particulièrement important avec les phases mobiles à base d'ammoniaque
car la présence d'ammoniaque résiduel modifie les réactions observées
avec certains révélateurs.
4.4.4 Révélation du chromatogramme
Lorsque la plaque est sèche, le chromatogramme est examiné en lumière
ultraviolette (à 254 nm et 366 nm) et la position d'éventuelles taches
fluorescentes est notée. Cette étape est essentielle si un indicateur
fluorescent a été ajouté à la silice, car toute substance présente
apparaîtra sous la forme d'une tache sombre sur un fond fluorescent.
Toutefois, en toxicologie analytique, l'utilisation de réactifs
chimiques chromogènes donne généralement des informations plus utiles
comme on le verra à la section 5.2.3 et dans les monographies
(chapitre 6). Les plaques peuvent être plongées dans un réactif, mais
si des précautions spéciales ne sont pas prises, on risque ainsi de
détruire la couche de silice et le chromatogramme. On préfère donc
généralement pulvériser légèrement la plaque avec le réactif sous
forme d'aérosol à l'aide d'un vaporisateur du commerce relié à une
source d'air ou d'azote comprimé. En réglant la pression, on peut
faire varier la densité de l'aérosol, et par conséquent la quantité de
réactif appliqué sur le chromatogramme en un temps donné.
Normalement, la plaque doit être inversée lors de la pulvérisation
pour éviter qu'un excès de réactif ne soit attiré par capillarité et
qu'il détruise la partie inférieure du chromatogramme. Des plaques de
verre peuvent être utilisées pour masquer une partie de la plaque si
des réactifs différents doivent être pulvérisés sur certaines zones.
Si l'on utilise des plaques à support plastique ou aluminium, il est
également possible de découper les couloirs et de les vaporiser
séparément. L'apparence de certains substances peut évoluer avec le
temps; il est donc important de noter les résultats aussi rapidement
et soigneusement que possible, ainsi que les changements éventuels au
cours du temps. Pour faciliter les références, il est utile de
disposer d'un système de notation standardisé (voir section 5.2.3). De
nombreux révélateurs étant extrêmement toxiques, la pulvérisation des
plaques doit obligatoirement se faire sous une hotte.
4.4.5 Facteurs de rétention
En chromatographie sur couche mince, les résultats sont généralement
exprimés sous la forme d'un facteur de rétention. Le facteur de
rétention (Rf) est défini comme suit:
Distance parcourue par l'analyte depuis l'origine
Rf=
Distance parcourue par le front du solvant depuis l'origine
Il est souvent plus commode d'utiliser hRf = 100 × Rf, surtout si on
laisse toujours le solvant migrer sur une distance de 10 cm, car alors
hRf est égal à la distance en millimètres parcourue par l'analyte
depuis l'origine.
La reproductibilité de hRf dépend de nombreux facteurs, dont les
principaux sont: 1) la plaque à chromatographie elle-même; 2) la
quantité d'analyte appliquée sur celle-ci; 3) la distance de
développement; 4) le degré de saturation de la cuve; 5) la température
ambiante. Toutefois, l'influence de ces facteurs peut être réduite au
minimum si l'on chromatographie un étalon (substance de référence) en
même temps que chaque échantillon. Pour des substances inconnues, il
est relativement simple d'obtenir un hRf corrigé grâce à une courbe
d'étalonnage établie à l'aide des valeurs observées pour l'échantillon
et la substance de référence. Le problème peut cependant être plus
compliqué lorsque les substances présentes dans un extrait biologique
se comportent différemment des produits purs correspondants. Cela peut
être dû aux interférences résultant de la présence d'autres substances
dans l'échantillon (effets de matrice) (voir section 5.2.3).
4.5 Spectrophotométrie dans l'ultraviolet et le visible
Un certain nombre de méthodes quantitatives décrites dans les
monographies (chapitre 6) font appel à la spectrophotométrie dans
l'ultraviolet (UV: 200-400 nm) ou le visible (400-800 nm). Avec cette
technique, le principal problème est celui des interférences, et
l'échantillon doit généralement subir une purification, par exemple
par extraction avec un solvant ou par microdiffusion (voir section
4.3). Le spectrophotomètre peut être à simple faisceau ou à double
faisceau. Dans un instrument à simple faisceau, le rayonnement
provenant de la source lumineuse passe dans un monochromateur puis
traverse la cuve contenant l'échantillon avant d'atteindre le
détecteur. Dans un instrument à double faisceau, le rayonnement
lumineux sortant du monochromateur passe par un dispositif qui le
divise en deux faisceaux, dont l'un traverse la cuve contenant
l'échantillon et l'autre une deuxième cuve contenant la substance de
la référence, avant d'atteindre le détecteur. Il existe aussi des
instruments à double faisceau avec balayage automatique des longueurs
d'ondes et bien d'autres caractéristiques.
4.5.1 Loi de Beer-Lambert
En spectrophotométrie, la relation entre l'intensité lumineuse à
l'entrée et à la sortie de la cuve est régie par la loi de
Beer-Lambert qui s'énonce ainsi: la fraction de l'énergie lumineuse
absorbée par une solution constituée d'un soluté absorbant dissous
dans un solvant transparent est proportionnelle au nombre de molécules
de soluté traversées par le rayon lumineux, ce qui se traduit par la
formule:
log10 I0/ I = kcb
où:
I0 est l'intensité lumineuse incidente,
I est l'intensité lumineuse transmise,
c est la concentration du soluté (g/l),
b est la longueur du trajet optique (cm),
k est l'absorptivité du système.
La constante k est une propriété fondamentale du soluté, mais elle
dépend aussi de la température, de la longueur d'onde et du solvant.
Le terme log10 I0/ I est appelé absorbance (A); à condition que
la solution soit suffisamment diluée, l'absorbance est directement
proportionnelle à la fois à la concentration du soluté et à la
longueur du trajet optique. Elle était autrefois appelé densité
optique (DO) ou coefficient d'extinction (E), mais ces termes sont
maintenant abandonnés. L'absorbance spécifique (A1%, 1 cm) est
l'absorbance d'une solution à 1% (p/v) (10 g/litre) du soluté dans une
cuve de 1 cm de trajet optique; elle est généralement notée sous la
forme abrégée A1
1.
4.5.2 Dosages spectrophotométriques
Quel que soit le type de spectrophotomètre utilisé, il importe de
s'assurer que le monochromateur est correctement aligné. Pour cela, on
peut noter la longueur d'onde correspondant à l'absorbance maximale
(lambdamax) d'une solution ou d'une substance de référence connue.
Par exemple, un filtre de verre à l'oxyde d'holmium présente des pics
importants à certaines longueurs d'ondes (241,5 nm, 279,4 nm, 287,5
nm, 333,7 nm, 360,9 nm, 418,4 nm, 453,2 nm, 536,2 nm et 637,5 nm).
Pour vérifier l'exactitude photométrique, une méthode simple consiste
à mesurer l'absorbance d'une solution acide de dichromate de potassium
(voir tableau 10).
Les cuves utilisées dans le spectrophotomètre doivent répondre à des
spécifications précises et être parfaitement propres. Les cuves en
verre et en certains types de matière plastique peuvent être utilisées
dans le domaine visible (>400 nm); par contre, dans l'ultraviolet
(<400 nm), il est indispensable d'utiliser des cuves en silice fondue
ou en quartz. Normalement, on emploie des cuves de 1 cm de trajet
optique, mais des cuves de 2 cm ou de 4 cm peuvent parfois améliorer
la sensibilité.
L'avantage des spectrophotomètres à double faisceau est qu'il est
possible de compenser l'absorbance des réactifs, solvants, etc., en
introduisant un blanc (solution ne contenant pas la substance à doser)
dans la cuve de référence. Normalement, ce blanc est préparé avec du
plasma ou du sérum, mais on peut parfois utiliser de l'eau purifiée.
Pour les travaux exigeant une grande sensibilité, il importe
d'utiliser des cellules appariées, c'est-à-dire des cellules ayant la
même absorbance, pour l'échantillon et la solution de référence. Il
est possible d'acheter des cellules appariées, qui doivent toujours
être conservées ensemble.
Comme il a été dit précédemment, un gros problème en
spectrophotométrie est celui des interférences causées par d'autres
substances présentes dans l'échantillon à analyser. On peut cependant
avoir une idée de la pureté d'un échantillon après extraction en
examinant son spectre d'absorption UV. Cette opération est facilitée
si l'on dispose d'un instrument à balayage, mais on peut aussi
l'effectuer manuellement sur un instrument plus simple. Le spectre UV
d'un extrait de contenu gastrique ou de produit suspect peut aussi
fournir des informations qualitatives utiles et être utilisé en
complément du processus de recherche systématique décrit à la section
5.2, mais pour cela, un spectrophotomètre à balayage est pratiquement
indispensable.1
Tableau 10. Etalonnage photométrique à l'aide d'une solution de
dichromate de potassium (60,00 mg/l) dans l'acide sulfurique dilué
(0,005 mol/l)a
1
Longueur d'onde (nm) Absorbance spécifique (A1)
235 124,5
257 144,0
313 48,6
350 106,6
a Valeurs extraites de la British Pharmacopoeia, Londres, Her
Majesty's Stationery Office, 1980.
1 On trouvera le spectre d'absorption UV de nombreuses substances
intéressantes dans Clarke's isolation and identification of drugs
(Moffat, 1986) (voir bibliographie, chapitre 1), mais il faut alors
s'assurer que le pH et le solvant utilisés sont les mêmes que ceux qui
ont servi à établir le spectre de référence.
5 Analyse qualitative des substances toxiques
L'analyse qualitative des substances toxiques peut présenter de
nombreuses difficultés, surtout lorsqu'on dispose de moyens de
laboratoire limités. Les produits à analyser peuvent être des gaz,
comme le monoxyde de carbone, des médicaments, des solvants, des
pesticides, des sels métalliques, des liquides corrosifs (acides,
alcalis) ou des toxines naturelles. Dans certains cas, il s'agit de
produits chimiques purs, et dans d'autres, de mélanges naturels
complexes. Il n'est donc pas surprenant qu'il n'existe pas une
batterie d'épreuves couvrant tous les cas possibles.
Lorsque les circonstances ou l'observation clinique amènent à
soupçonner certaines substances, il est possible d'effectuer quelques
épreuves simples en appliquant les méthodes indiquées dans les
monographies (chapitre 6). Toutefois, en l'absence d'indices cliniques
ou autres faisant penser à un ou plusieurs toxiques particuliers, il
faut procéder à une recherche systématique selon un protocole défini.
De toute façon, il est toujours conseillé de procéder de cette façon,
car les observations effectuées à l'occasion d'une intoxication sont
souvent trompeuses. De même, l'analyse ne doit pas s'arrêter au
premier résultat positif, car d'autres substances insoupçonnées
peuvent être présentes.
La série d'analyses décrites à la section 5.2 permettra de détecter et
d'identifier un certain nombre de toxiques dans les échantillons dont
on dispose généralement (urine, contenu gastrique et produits
suspects, tels que des comprimés ou des solutions trouvés près du
patient) à l'aide d'un minimum de matériel et de réactifs. Beaucoup de
ces produits provoquent des symptômes non spécifiques (somnolence,
coma, convulsions, etc.), de sorte que leur présence ne peut être
révélée par le seul examen clinique. On trouve aussi parmi eux des
toxiques pour lesquels il existe un traitement spécifique, comme
l'acide acétylsalicylique et le paracétamol. La série d'analyses prend
environ deux heures et peut être modifiée pour tenir compte de
certains toxiques souvent rencontrés localement et pour lesquels il
existe des épreuves appropriées.
5.1 Prélèvement, conservation et utilisation des échantillons
5.1.1 Collaboration entre le médecin et l'analyste
Pour que l'analyse toxicologique donne des résultats utiles, il est
indispensable qu'une bonne communication s'établisse entre le médecin
et l'analyste (voir chapitre 2). L'idéal serait que leur collaboration
débute avant le prélèvement des échantillons, afin que toute demande
spéciale relative aux échantillons nécessaires puisse être notée à
temps. A tout le moins, un formulaire de demande d'analyse
toxicologique (Fig. 2) devrait être rempli et accompagner l'envoi des
échantillons au laboratoire.