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François Parant
Pharmacien - Biologiste Médical
Praticien Hospitalier
francois.parant@chu-lyon.fr
Tout savoir sur les tests
Dépistages toxicologiques
M2 de Biochimie et Biologie Moléculaire
Module Bioessais, bioréactifs, biodiagnostics et bioprocédés
Université Lyon 1
octobre 22
Introduction
Les fondamentaux en toxicologie
Dépistage de la consommation de
DROGUES
Dépistage de la consommation
d’ALCOOL
2
Introduction
Les fondamentaux en toxicologie
Un XÉNOBIOTIQUE (du grec xenos « étranger » et bios « vie »)
est une substance présente dans un organisme vivant mais qui lui est étrangère
Médicaments
 Quelques exemples de xénobiotiques
Bénéfiques pour la santé
Polluants atmosphériques
Contaminants alimentaires
(pesticides, colorants, …)
Produits
chimiques
industriels
Poisons naturels
(mycotoxines, …)
Nocifs pour la santé
Les xénobiotiques
Drogues
3
Introduction
Les fondamentaux en toxicologie
Un XÉNOBIOTIQUE (du grec xenos « étranger » et bios « vie »)
est une substance présente dans un organisme vivant mais qui lui est étrangère
Médicaments
 Quelques exemples de xénobiotiques
Bénéfiques pour la santé
Nocifs pour la santé
Les xénobiotiques
Drogues
Pharmacologie
Toxicologie
Usages détournés
de médicaments
Morphiniques
4
5
 La toxicocinétique est l’étude des EFFETS DE L’ORGANISME sur un
xénobiotique toxique
Introduction
Les fondamentaux en toxicologie
Toxicocinétique
5
 Différentes phases :
o Absorption
o Distribution
o Métabolisme
o Excrétion du toxique
(ADME)
La toxicocinétique étudie le devenir des produits toxiques dans l'organisme juste
après l'exposition : les produits chimiques qui pénètrent dans le corps par les
différentes voies respiratoire, cutanée, digestive sont distribués dans l'organisme par
voie sanguine avant d'être transformés éventuellement par métabolisation sous
l'effet de l'action d'organes tels le foie ou les reins puis excrétés par voie urinaire ou
fécale, ou parfois accumulés dans les tissus et le lait maternel.
Introduction
Les fondamentaux en toxicologie
6
Toxicocinétique
Absorption
Distribution
Métabolisme
Excrétion Accumulation
Exposition
Comment le xénobiotique est assimilé,
transformé et éliminé par l’organisme
Toxicodynamie et mécanismes d’action
Organes ou
tissus cibles
Cellules ou
molécules cibles
(récepteur, ADN, …)
Effets nocifs
Comment le xénobiotique agit sur
l’organisme
Toxicocinétique Toxicodynamie
versus
Injectées : héroïne, cathinones, crack…
Introduction
Pharmacocinétique des drogues
7
Drogues
o Absorption
o Distribution
o Métabolisme
o Excrétion
Lorsque les drogues sont injectées, leurs effets peuvent
survenir plus rapidement, plus intensément ou les deux
Avalées : comprimés d’ecstasy, cannabis ingéré
(space cake), …
Snifées : cocaïne, …
Fumées : cannabis, crack (cocaïne base), …
Introduction
Pharmacocinétique des drogues
8
o Absorption
o Distribution
o Métabolisme
o Excrétion
Toxicodynamie
Les drogues vont
• perturber la transmission entre les
neurones
• interférer avec le circuit de la
récompense
Toxicocinétique
Les drogues traversent la barrière
hémato-encéphalique
CERVEAU
Accumulation
Tétrahydocannabinol (THC)  molécule très lipophile 
s’accumule dans les graisses
Tissus ADIPEUX
SALIVE
CHEVEUX
SUEUR
SANG
Introduction
9
o Absorption
o Distribution
o Métabolisme
o Excrétion
Métabolisme du delta-9-THC
C
H3 O
C
H3
OH
CH3
d -9-trans-tétrahydrocannabinol (THC)
Actif
Dérivés glucuroconjugués
C
H3 O
C
H3
OH
CH3
Cannabinol
C
H3 O
C
H3
OH
CH2OH
11-hydroxy-d -9-THC (11 OH THC)
Actif
Acide 11-nor-d-9-THC-carboxylique
(THC COOH)
C
H3 O
C
H3
OH
COOH
Principal métabolite urinaire du
THC
Introduction
10
o Absorption
o Distribution
o Métabolisme
o Excrétion
Métabolisme de la cocaïne
Principal métabolite
urinaire de la cocaïne
Introduction
11
o Absorption
o Distribution
o Métabolisme
o Excrétion
Métabolisme des opiacés
- Le métabolisme des opiacés naturels ou
hémisynthétiques s’organise autour de la
morphine
- Tous les dérivés de la morphine
estérifiés en 3 (héroïne, codéïne,
codéthyline, pholcodine) sont désalkylés.
La vitesse et l’intensité de cette réaction
sont variables en fonction de la molécule
envisagée.
Drogue
Médicament
Médicament Médicament
Médicament
Drogue
Introduction
12
o Absorption
o Distribution
o Métabolisme
o Excrétion
Métabolisme des opiacés
En conséquence,
Si présence d’opiacés dans une matrice biologique (sang,
urines, salive, cheveux, …)
… se poser la question : prise licite ou illicite ?
Introduction
Pharmacocinétique des drogues
13
o Absorption
o Distribution
o Métabolisme
o Excrétion Métabolites principalement
éliminés par les URINES
Introduction
Les fondamentaux en toxicologie
Dépistage de la consommation de
DROGUES
Dépistage de la consommation
d’ALCOOL
14
15
Dépistage de la consommation de
DROGUES
- Pourquoi réaliser un dépistage de drogues ?
- Techniques de dépistage urinaire
- Passer à travers le dépistage
- Matrices alternatives
- Pourquoi réaliser un dépistage de drogues ?
- Techniques de dépistage urinaire
- Passer à travers le dépistage
- Matrices alternatives
Pourquoi réaliser un dépistage de drogues ?
Dopage
Médecine du travail
(Postes à risque)
Substitution
(Centre de Soins, d’Accompagnement
et de Prévention en Addictologie)
Affaires criminelles
(Trafic – Homicides –
Soumission chimique)
Sécurité routière
Psychiatrie
Toxicologie d’urgence
(Overdoses – Suicides…)
Assurances
16
17
http://www.bandolier.org.uk/bandopubs/cannfly/cannfly.html
 Simulateur de vol
Médecine du travail
(Postes à risque)
18
Prise de drogues ?
Analyses toxicologiques
Contexte
• Soit dépistage seul
• Soit dépistage puis confirmation si positif
(chromatographie)
• Soit techniques chromatographiques seules
Du prélèvement à l’interprétation
Interprétation
Prélèvements
Sang (plasma, sérum, sang total)
Urines
Salive, …
Contexte
19
Dépistage de la consommation de
DROGUES
- Pourquoi réaliser un dépistage de drogues ?
- Techniques de dépistage urinaire
- Passer à travers le dépistage
- Matrices alternatives
20
Techniques de dépistage URINAIRE
Idéalement
Simple
Rapide
Peu coûteux
Sensible
Spécifique
Matrices
Urines
Salive
Sueur
Cheveux
Méconium
« Dépister : se mettre sur la piste »
Tests immunologiques
- Réaction antigène (drogue) – anticorps
- Révélation par une « coloration » (kit unitaire) ou une
lecteur photométrique (analyseur)
Tests en conditionnement unitaire
(bandelettes - « savonnettes » - cassettes)
• Simple (ne requière pas de compétences particulières)
• Rapide (quelques minutes) • Relativement coûteux
21
 Dépistage
d’une seule drogue
par cassette
 Dépistage
simultané
de plusieurs drogues
Dépistage
urinaire
Techniques de dépistage URINAIRE
C = Control
T = Test
À titre d’exemple :
Gamme TOX/See® de Bio-Rad
22
Dépistage
urinaire
Techniques de dépistage URINAIRE
23
Integrated E-Z Split Key Cup
Flacon de recueil des urines
+
Savonnette multi-drogues
Dépistage
urinaire
 Systèmes compacts
(recueil d’urines + dépistages)
Techniques de dépistage URINAIRE
Le principe de ces tests unitaires
Immunochromatographie
(Lateral flow test, ou LFT, en anglais)
24
Dépistage
urinaire
Tests de grossesse
(HCG)
Nombreuses applications dans différentes
matrices (sang, urines, …)
Etc.
Drogues
VIH
COVID-19
Hépatite C
Techniques de dépistage URINAIRE
Dispositifs Médicaux de Diagnostic In Vitro (DMDIV) destinés à être réalisé
• par un professionnel de santé : TROD (tests rapides d’orientation
diagnostique)
• Par le public : Autotests
25
Techniques de dépistage URINAIRE
Le principe de ces tests unitaires
Immunochromatographie
(Lateral flow test, ou LFT, en anglais)
Dépistage
urinaire
Comment ça fonctionne ?
Analytes de grande taille,
plusieurs épitopes possibles
Exemple : HCG
Analytes de petite taille,
un seul épitope
Exemple : morphine
Essais sandwichs Essais compétitifs
Le principe de ces tests unitaires
Immunochromatographie
(Lateral flow test, ou LFT, en anglais)
26
Dépistage
urinaire
Techniques de dépistage URINAIRE
Essais sandwichs
Les tests sandwichs sont généralement utilisés pour les analytes de grande taille (car nécessite deux épitopes). Lorsque l'échantillon migre dans le test, il rencontre
d'abord un conjugué, qui est un anticorps spécifique à l'analyte cible marqué avec un marqueur visuel, généralement de l'or colloïdal. Les anticorps se lient à l'analyte
cible dans l'échantillon et migrent ensemble jusqu'à ce qu'ils atteignent la ligne de test. La ligne de test contient également des anticorps immobilisés spécifiques à
l'analyte cible, qui se lient au complexe analyte-conjugués qui ont migré. La ligne de test présente alors un changement visuel dû à la concentration du marqueur visuel,
confirmant ainsi la présence des molécules cibles. La majorité des tests sandwichs ont également une ligne de contrôle qui apparaît, que l'analyte cible soit présent ou
non, afin de garantir le bon fonctionnement du tampon à flux latéral.
Positif Négatif
Le principe de ces tests unitaires
Immunochromatographie
(Lateral flow test, ou LFT, en anglais)
27
Dépistage
urinaire
Techniques de dépistage URINAIRE
Les tests compétitifs sont généralement utilisés pour les analytes de petite taille (un seul épitope est nécessaire). L'échantillon rencontre d'abord des anticorps dirigés
contre l'analyte cible marqué par un marqueur visuel (particules colorées). La ligne de test contient l'analyte cible fixé à la surface. Lorsque l'analyte cible est absent de
l'échantillon, les anticorps non liés se lieront à ces molécules d'analyte fixées, ce qui signifie qu'un marqueur visuel apparaîtra. Inversement, lorsque l'analyte cible est
présent dans l'échantillon, il se lie aux anticorps pour les empêcher de se lier à l'analyte fixe dans la ligne de test, et donc aucun marqueur visuel n'apparaît. Cette
méthode diffère des tests sandwichs en ce sens que l'absence de bande signifie que l'analyte est présent.
Essais compétitifs
Positif
Négatif
Tests sur analyseurs
Cadences élevées
Le système ARCHITECT c16000 permet d'effectuer jusqu'à
1800 tests par heure
28
Dépistage
urinaire
Techniques de dépistage URINAIRE
Cobas® 6000 (Roche)
Différents automates multiparamétriques
ARCHITECT ® c16000
(Abbott)
Quelques exemples
Tests sur analyseurs
29
Dépistage
urinaire
Techniques de dépistage URINAIRE
COBAS 6000 e601
Tests sur analyseurs
30
Dépistage
urinaire
Techniques de dépistage URINAIRE
Automatisation du plateau technique
• du tri pré-analytique,
• de la centrifugation,
• de l’aliquotage, etc.
EMIT (Enzyme Multiplied Immunoassay Technique)
CEDIA (Cloned Enzyme Donor Immunoassay)
KIMS (Kinetic Interaction of Microparticles in Solution)
….
Si le principe des réactions est parfois complexe, au laboratoire, ces
dépistages sont relativement simples à mettre en œuvre
31
Dépistage
urinaire
Techniques de dépistage URINAIRE
Différentes architectures d’immunoanalyse
Tests sur analyseurs
Immunoanalyses en phase homogène
• avec marqueur enzymatique (EMIT, CEDIA)
• … ou sans marqueur enzymatique (KIMS)
Schneider, R. S. et al., Homogeneous enzyme immunoassay for opiates in urine. Clin. Chem. 19, 821
(1973)
EMIT (Enzyme Multiplied Immunoassay Technique)
Drogue - G6PD*
(enzyme)
(Réactif R1)
1/ Cas d’un échantillon SANS drogue
* G6PD
= Glucose-6-phosphate
déshydrogènase
Anticorps
anti-drogue
(Réactif R2)
Inhibition de
l’activité
enzymatique
32
Techniques de dépistage URINAIRE
Tests sur analyseurs
Anticorps
anti-drogue
(Réactif R2)
Compétition
Drogue - G6PD*
(enzyme)
(Réactif R1)
Drogue
(échantillon)
Inhibition de
l’activité
enzymatique
Addition du substrat
(G6P** / NAD***)
et lecture à 340 nm
2/ Cas d’un échantillon AVEC drogue
Schneider, R. S. et al., Homogeneous enzyme immunoassay for opiates in urine. Clin. Chem. 19, 821
(1973)
EMIT (Enzyme Multiplied Immunoassay Technique)
* G6PD
= Glucose-6-phosphate
déshydrogènase
** G6P
= Glucose-6-phosphate
*** NAD
= Nicotinamide
Adénine Dinucléotide
NAD -> NADH, H+
33
Techniques de dépistage URINAIRE
Tests sur analyseurs
Henderson DR, et al. CEDIA, a new homogeneous immunoassay system. Clin Chem. 1986 Sep;32(9):1637-41.
CEDIA (Cloned Enzyme Donor Immunoassay)
b-galactosidase scindée par
génie génétique en deux
polypeptides (Enzyme Donor
et Acceptor)
1 fragment Enzyme Donor (ED) et
1 fragment Enzyme Acceptor (EA)
se réassocient spontanément
(en réalité, il s’agit de 4 fragments ED + 4 fragments
EA qui se réassocient)
+
La fixation d’une molécule de drogue sur
ED ne gène pas la complémentation
+
Absence de drogue
dans les urines
Présence de drogue
dans les urines
Mélange réactionnel : réactif 1 (EA + anticorps anti-drogue) + réactif 2 (Drogue fixée à ED) + urines
La fixation de l’anticorps anti-
drogue sur la drogue fixée à ED
gène la complémentation
34
Techniques de dépistage URINAIRE
Tests sur analyseurs
Anticorps
fixés à des
microparticules
Drogues
fixées sur un support
« multivalences »
Agrégation
Drogues
présentes
dans
l’échantillon
Inhibition d’agrégation
KIMS (Kinetic Interaction of Microparticles in Solution)
OnLine Gener. II
35
Techniques de dépistage URINAIRES
Tests sur analyseurs
Biopuces
Système de la société Randox : Biochip Array Technology®
Biopuce 9 mm2
Dépistage de 10 stupéfiants et
1 test de dilution (créatinine)
sur une seule biopuce
Cassettes de 9 biopuces
36
Techniques de dépistage URINAIRES
Tests sur analyseurs
Cadence très élevée
180 patients x 10
tests / heures
Caméra CCD (Couple
Charged Device ou
Dispositif à Transfert
de Charge)
Révélation par
chimiluminescence
Immunodosage par compétition 37
Techniques de dépistage URINAIRES
• sont exprimés de façon qualitative
(positif ou négatif)
• par rapport au seuil de positivité (cut-off ) prédéfini
Les résultats
38
Techniques de dépistage URINAIRES
Dépistage
urinaire
Pourquoi ?
Dans les urines :
- mélange de molécule mère et de différents métabolites
- … en concentrations variables d’une personne à l’autre
- …et qui présentent des pourcentages de croisement très
différents vis-à-vis de l’anticorps  quantification ou semi-
quantification impossible !
ex. Pourcentages de croisement des anticorps anti-opiacés CEDIA Microgenics :
 morphine 100 %
 codéïne 125 %
 morphine-3-glucuronide 81 %
 morphine-6-glucuronide 47 %
Accidents de la
voie publique (1)
50 µg/L
300 µg/L
300 µg/L
1000 µg/L
Drogues
Cannabis
Opiacés
Cocaïne
Amphéta-
miniques
Molécule
recherchée
THC-COOH
Morphine
Benzoyl-
ecgonine
d-
méthamphe-
tamine
1 Arrêté du 5 septembre 2001
fixant les modalités du dépistage
urinaire des stupéfiants et des
analyses et examens prévus par le
décret n° 2001-751 du 27 août
2001 relatif à la recherche de
stupéfiants pratiquée sur les
conducteurs impliqués dans un
accident mortel de la circulation
routière
39
Techniques de dépistage URINAIRES
Les résultats
Les seuils de positivité pour les dépistages urinaires
Fenêtres de détection
40
Techniques de dépistage URINAIRES
Dépistage
urinaire
La fenêtre de détection dépend du Cut-off retenu
Seuil de positivité Fenêtre de détection
(moyenne)
Cocaïne 300 µg/L 2-3 jours
Opiacés 300 µg/L 2 jours (héroïne)
15 jours (pholcodine)
Amphétamines 1000 µg/L 3 jours
Cannabis 50 µg/L 2-4 jours (fumeur occasionnel)
Plusieurs semaines (fumeur régulier)
41
Techniques de dépistage URINAIRES
Dépistage
urinaire
La fenêtre de détection dépend de la fréquence et de la quantité des
drogues consommées
Fenêtres de détection
Sensibilité et spécificité
Technique
chromatographiques
Confirmation
Vrais positifs
Identification et
quantification de la drogue
Faux positifs
Éventuellement
identification de la
substance interférente
(intérêt scientifique)
Techniques immunologiques
Dépistage
Positifs
Négatifs
Présumés
positifs
Faux positifs
Faux négatifs
Seuil de
positivité
42
Techniques de dépistage URINAIRES
Faux positifs Molécules
impliquées *
Cocaïne Très rares //
Opiacés Rares Ofloxacine (CEDIA, EMIT, KIMS)
Rifampicine (Syva RapidTest ; KIMS)
Cannabis Rares Efavirenz-SUSTIVA®
(CEDIA)
Morniflumate-NIFLURIL suppo®
(TRIAGE 8)
Amphétamines Fréquents Nombreuses
* Seuls certains réactifs peuvent être sensibles à une molécule interférente
**
** Très variable d’une trousse à l’autre
43
Techniques de dépistage URINAIRES
Sensibilité et spécificité
Fréquences des faux positifs ?
Techniques de confirmation
44
Chromatographie couplée à la spectrométrie de masse
Chromatographie GAZEUSE
• couplée à la spectrométrie de masse (GC-MS)
• ou spectrométrie de masse tandem (GC-MS/MS)
Chromatographie gazeuse couplée à la
spectrométrie de masse (GC-MS)
- Méthodes de référence
- Identification « absolue » et quantification
- Méthode relativement laborieuse
Les méthodes par GC associent une hydrolyse des
glucuronides, une extraction et une dérivation (la dérivation
permettant de rendre les substances volatiles pour la GC)
Chromatographie LIQUIDE
• couplée à la spectrométrie de masse tandem (LC-MS/MS)
• ou spectrométrie de masse haute résolution (LC-HR-MS)
Chromatographie liquide couplée à la
spectrométrie de masse tandem (LC-
MS/MS)
45
46
Dépistage de la consommation de
DROGUES
- Pourquoi réaliser un dépistage de drogues ?
- Techniques de dépistages urinaires
- Passer à travers le dépistage
- Matrices alternatives
Passer à travers les tests de dépistage
– Substitution
– Dilution
– Adultération des urines
Passer à travers les tests de dépistage
Substitution
• Systèmes utilisés
- Réservoirs dissimulés
- Urines lyophilisées achetées
sur Internet
• Substitution des urines « positives »
- par des urines « propres » humaine ou animale
- par un autre liquide d’aspect similaires aux urines
Le kit complet
48
Les parades
• Doser la créatinine urinaire
Créatininurie < 20 mg/L (0,2 mmol/L)  ce ne sont pas des urines
• Contrôler « visuellement » l’émission des urines
• Contrôler la température des urines
La consommation d’une bière bien fraîche
ne rafraîchie pas les urines !!
49
Passer à travers les tests de dépistage
Dilution
• Dilution « ex vivo »
Par rajout d’eau aux urines
• Dilution « in vivo »
Par absorption d’un liquide (eau, tisane, boissons « détoxifiantes ») en grande
quantité dans les heures précédents le recueil urinaire
 Augmentation de la diurèse  dilution du stupéfiant
50
Passer à travers les tests de dépistage
• Mesurer la densité urinaire
Si densité urinaire < 1.003  les urines sont diluées
• Doser la créatinine urinaire
Créatininurie < 200 mg/L (2 mmol/L)  les urines sont diluées
• Pas d’eau chaude disponible dans les sanitaires – ajout
d’un colorant à l’eau froide
51
Passer à travers les tests de dépistage
Les parades
1000
1005
1010
1015
1020
1025
-100 -50 0 50 100 150 200
Densité
Temps
(min)
Consommation
d’1 L d’eau
52
Passer à travers les tests de dépistage
Adultération
Ajout d’une substance dans l’urine émise
• bases ou acides
• oxydants (nitrites, javel, chlorochromate de pyridinium)
• glutaraldéhyde
• savon, chlorures de sodium, etc. …
Ingestion d’une substance médicamenteuse, chimique ou naturelle :
 qui modifie les caractéristiques physico-chimiques de l'urine pour perturber les tests de
dépistage (ex : les modificateurs de pH)
 ou qui réduit les concentrations urinaires du stupéfiant (ex : probénécide)
53
Passer à travers les tests de dépistage
Adultération « in vivo »
Adultération « in vitro »
• Les adultérants disponibles sur Internet
Chlorochromate de pyridinium
Glutaraldéhyde
( liaison aux protéines)
54
Passer à travers les tests de dépistage
Cas de l’eau de Javel
• Oxydant très efficace + + +
Oxydation des drogues (les confirmations par GC/MS sont également
perturbées)
Oxydation du NADH H+ en NAD → technique EMIT très sensible
• Altération du pH de l’urine
Altération de la liaison antigène (drogue) / anticorps des tests immunologiques
Modification de la solubilité des drogues
55
Passer à travers les tests de dépistage
• Effet de l’eau de Javel sur les dépistages en EMIT
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
THC AMP BE OP
CONTRÔLE
25%
50%
Urines non adultérées
Urines + 25 % eau de Javel
Urines + 50 % eau de Javel
%
d’urines
positives
Cannabis Amphét. Cocaïne Opiacés
56
Passer à travers les tests de dépistage
L’ajout d’un adultérant peut avoir l’effet inverse de celui recherché !!
La javel ou le glutaraldéhyde « positivent »
les dépistages réalisés en KIMS Online 2
57
Passer à travers les tests de dépistage
• Rechercher la présence d’oxydants
• Possibilité de réaliser une recherche spécifique de Javel et de
Nitrites
Nitrites > 500 mg/L  adultération,
En cas d’infection urinaire, présence de nitrites < 500 mg/L
• Rechercher le glutaraldéhyde
• Mesurer le pH urinaire
si pH < 3 ou pH > 11  adultération
• Mesurer la densité urinaire
si densité urinaire > 1.035  ajout de NaCl (?) 58
Passer à travers les tests de dépistage
Les parades
59
Dépistage de la consommation de
DROGUES
- Pourquoi réaliser un dépistage de drogues ?
- Techniques de dépistages urinaires
- Passer à travers le dépistage
- Matrices alternatives
Matrices alternatives
(Salive – Sueur - Cheveux…)
60
La salive
• Les xénobiotiques sont transférés du sang vers la
salive ( mécanismes de sécrétion – réabsorption)
• Trois glandes salivaires principales (parotides,
sublinguales et sous-maxillaires)
Matrices alternatives
Bouchon
Tampon
Support
Tube pour
centrifugation
Recueille de la salive par
centrifugation de la salivette
• Plusieurs modes de recueil possible :
- crachat
- « salivettes » (tampon absorbant)
- frottement d’un « coton tige »
61
62
Matrices alternatives
Salivette
Garder l’écouvillon en bouche 2 à 5 minutes
Système type « coton tige » : Intercept Oral Fluid Drug Test®
63
Matrices alternatives
En France, la mise en évidence d’une consommation de
stupéfiants chez les conducteurs repose sur la réalisation d’un test
de dépistage salivaire sur écouvillon nylon Floqswab®
Écouvillon
Bonne corrélation entre concentrations sanguines et concentrations salivaires
Rappels
Un dépistage de stupéfiants positif enclenche une
confirmation par chromatographie (soit par
prélèvement sanguin, soit sur la salive)
Seule la présence de drogue dans le sang permet
d’affirmer que l’individu est sous influence
Intérêt pour les
dépistages réalisés
dans le cadre de la
sécurité routière
Positivité sang
Positivité salive
Positivité urines
temps
Individu sous
influence
64
Le décret n° 2016-1152 du 24 août 2016 (3) et l’arrêté du 13 décembre 2016 (4) fixent les modalités du dépistage, des analyses et des examens témoignant de l’usage de substances ou plantes
classées comme stupéfiants prévus par le code de la route. Le législateur a choisi de sanctionner l’usage de stupéfiant, et non pas une conduite sous l’influence de stupéfiant.
Matrices alternatives
Le prélèvement peut être effectué :
• sans atteinte à l’intimité ( dépistage « au bord de la route »)
• sous contrôle du personnel médical ou des forces de
l’ordre ( peu de risques de substitution ou d’adultération)
Avantages des dépistages salivaires
Rappel : les dépistages urinaires utilisent des anticorps anti-métabolites qui reconnaissent mal
les molécules mères
• Exemple 1 : l’anticorps utilisé pour le dépistage urinaire de la cocaïne à 10 fois moins
d’affinité pour la cocaïne que pour la benzoylecgonine (principal métabolite urinaire de
la cocaïne)
• Exemple 2 : l’anticorps utilisé pour le dépistage urinaire du cannabis à 100 fois moins
d’affinité pour le THC que pour le THC-COOH (principal métabolite urinaire du THC)
65
Matrices alternatives
Inconvénients des dépistages salivaires
1/ Dans la salive, les stupéfiants sont retrouvés essentiellement sous forme non-métabolisée
 Il faut donc développer des kits dédiés à la matrice salivaire avec des anticorps dirigés
contre les molécules mères
Seuils salivaires proposés :
- amphétamines 160 µg/L
- THC 4 µg/L
- cocaïne 20 µg/L
- morphine 40 µg/L
• Les kits de 1ère génération (RapiScan®, Drugwipe®, SalivaScreen® et
OralLab®) manquaient de sensibilité +++ vis-à-vis du cannabis !!
Walsh et al., J Anal
Toxicol. 2003
• Amélioration des performances avec les kits de 2ème génération
(Cozart DDSV®)  seuil de positivité ≈ 15 µg/L de THC  fenêtre de
détection d’ ≈ 2-3h Kintz et al., Ther Drug
Monit. 2009
66
Matrices alternatives
Inconvénients des dépistages salivaires
2/ Les kits doivent être très sensibles
- les concentrations salivaires sont souvent beaucoup plus basses que les concentrations
urinaires
 Les kits les plus récents semblent atteindre le seuil de 4 µg/L !
67
Matrices alternatives
La sueur
L’excrétion des xénobiotiques par la sueur est connue depuis 1911 (Tachau H. et al)
On retrouve principalement les formes non-métabolisées
• Le patch peut être porté de 1 à 10 jours
• La membrane collante n’est adhésive qu’une seule fois (le retrait temporaire du patch
pour masquer une consommation illicite est impossible)
Recueil de la sueur par le patch PharmChem®
• Les composants liquides de la sueur sont captés
par une membrane absorbante recouverte d’un film
protecteur. Seuls peuvent diffuser à travers ce film
l’eau et le CO2
68
Matrices alternatives
Applications : Permissions de WE des détenus
(Les permissions de WE des détenus en maison d’arrêt sont conditionnées par l’abstinence
vis-à-vis des stupéfiants)
Avantage du patch PharmChem®
par rapport aux tests urinaires
Contrairement aux tests urinaires, ce test à la
sueur permet d’identifier le lundi matin une
prise de substances illicites le vendredi soir
69
Matrices alternatives
Le kit Drugwipe®
(test préconisé pour la sueur et la
salive)
Application potentielle : dépistage
des drogues illicites au bord de la
route par les forces de l’ordre
Mais ce test ne donne pas satisfaction car :
- La sueur est exposée à une contamination par l'environnement  risques de
faux positifs
- La persistance des stupéfiants dans ce milieu est entièrement
dépendante du moment du dernier lavage  risques de faux négatifs
- Le THC excrété dans la sueur est en très faible quantité en raison d'un pKa peu
favorable  Cannabis très mal détecté
Recueil par simple
essuyage du front
70
Matrices alternatives
Méconium
• Le méconium concentre les xénobiotiques issus de l’exposition maternelle  historique
de l’exposition fœtal (recherche des opiacés, cocaïne, nicotine …)
• 1ères matières fécales du nouveau-né évacuée dans les 4 jours qui
suivent la naissance (généralement dans les 24ères heures de vie)
Humeur vitrée (ou vitré)
Le dosage de l’éthanol dans l’humeur vitrée est particulièrement utile en
médecine légale :
• Le rapport éthanol dans le vitré (EV) sur l’éthanol
dans le sang (ES) permet de préciser si le décès est
survenu pendant la phase d’absorption (EV/ES <1)
ou en phase d’élimination (EV/ES >1)
• L’éthanol dans le vitré n’a pas d’origines
exogènes (la sclérotique protège des infiltrations
bactériennes)  Intérêt si cadavres putréfiés
71
Matrices alternatives
Les cheveux
• Les cheveux se développent puis chutent de façon
individuelle selon trois phases :
- Phase de croissance (anagène)
- Phase de transition
- Phase de repos et chute (télogène)
• À un instant donné, environ 80 % des cheveux sont en
phase anagène et poussent de 0,7 à 1,5 cm/mois
- Diffusion interne du sang vers les cellules en croissance des bulbes pileux
- Diffusion externe à partir des sécrétions sudorales et sébacées
Incorporation des xénobiotiques dans les cheveux
72
Matrices alternatives
Le problème des substances déposées sur les cheveux par voie passive (fumées, etc.)
Applications
- L’analyse segmentaire des cheveux permet de réaliser un « historique » de la
consommation
Marqueur d’exposition chronique
Techniques CG/MS ou LC/MS ou LC/MS-MS
Exemple : analyses segmentaires de cheveux
chez un ancien héroïnomane substitué par de
la buprénorphine (N.B. la 6-acétylmorphine
est un métabolite de l’héroïne)
Racine Mèche
73
Matrices alternatives
- Déposées sur la cuticule, elles sont moins bien liées à la matrice et peuvent
être éliminées par une procédure de décontamination
- L’identification dans le cheveux de métabolites prouve une consommation
(Ex : identification THC-COOH pour une consommation de cannabis)
Les parades
Applications anecdotiques
- De la cocaïne et son principal
métabolite, la benzoylecgonine, ont été
retrouvées dans des cheveux de momies
péruviennes
- Des concentrations anormalement élevée
d’arsenic ont été retrouvées dans des cheveux
de Napoléon Ier prélevés à l’île de Ste
Hélène
Adultération des cheveux ? Problèmes des soins cosmétiques
Coloration
Décolorations
Permanentes
74
Matrices alternatives
Fenêtre de détection des différentes matrices
N.B. Fenêtre de détection dans le sang ≈ celle de la salive
75
Matrices alternatives
Dépistage de la consommation de
DROGUES
Dépistage de la consommation
d’ALCOOL
76
Introduction
Les fondamentaux en toxicologie
77
ÉTHANOL
Intoxication aiguë
Intoxication chronique
Ivresse
Éthylisme
Marqueurs de
l’éthylisme
o Éthanolémie
o Éthanol dans
l’air expiré
Marqueurs non spécifiques : transferrine désialylée
(carbohydrate-deficient transferrine – CDT), la gamma-
glutamyl transférase (GGT), Volume globulaire moyen
(VGM), …
Nouveaux marqueurs : l’éthylglucuronide (EtG) et le
phosphatidyléthanol (PEth), …
78
• Grande variabilité inter-individuelle aux effets
toxiques de l’éthanol
Intoxications aiguës  ivresse
Alcoolémie de l’ordre de 1 g/L
Phase d’EXCITATION psychomotrice : désinhibition avec euphorie, loquacité et
incoordination motrice
 Ébriété
Alcoolémie de l’ordre de 2 g/L
Phase de DÉPRESSION psychomotrice : diminution importante des réflexes,
des facultés de perception et d’attention
Vasodilatation périphérique et ischémie cérébrale
 Soûlerie
Symptomatologie
Signes biologiques associés :
 Acidose respiratoire / acidose métabolique avec hyperlactatémie
 Hyperkaliémie / hypoglycémie
N.B. les hypoglycémies s’observent surtout chez l’enfant et chez l’adulte
dénutri à jeun et sont responsables de convulsions et d’encéphalopathies
Installation progressive d’un COMA ÉTHYLIQUE qui peut être mortel !
Alcoolémie supérieure à 3 g/L  « Ivre-mort »
- Hypothermie - Hypotension
- Hypotonie musculaire
- Dépression respiratoire 
pneumopathie d’inhalation
79
F. Parant - Laboratoire de Pharmacologie - Toxicologie. Centre de Biologie Sud. Lyon (oct.-22)
Métabolisme de l’éthanol
C
H3
C
H2
OH C
H3
C
H
O
C
H3
COOH
C
H3
COSCoA
C
H3
C
H2
OH
C
H3
COOH
Oxydation de l'éthanol en acétaldéhyde
NAD+ NADH H+
Alcool déshydrogénase (ADH)
Ethanol Acétaldéhyde
Oxydation de l'acétaldéhyde en acétate
NAD+
NADH H+
Acétaldéhyde déshydrogénase (ALDH)
Acétate
ATP
AMP +PPi
CoA-SH
Thiokinase
Cycle de Krebs
Ethanol
Hépatocyte (foie)
Acétate
L'essentiel de l'acétate est exporté vers les
tissus extra-hépatiques
Acétyl -CoA
H2O
- Seul 2 à 10 % de l’éthanol est
éliminé non métabolisé par les
voies pulmonaire, urinaire et
sudorale
- L’éthanol subit un important
métabolisme oxydatif hépatique
80
L’éthanol dans l’air expiré
Éthylotests
Éthylomètres
Loi de HENRY
81
Loi de Henry
Rapport constant de 1 / 2000 entre les concentrations
d’alcool dans l’air alvéolaire et dans le sang
82
DOSAGE de l’éthanol dans l’air expiré
Éthylomètres 679 T et 679 E
• Homologué et scellé par le ministère de l’industrie, apporte
la preuve de la conduite en état d’ivresse au même titre
que l’alcoolémie
• Basée sur la spectrométrie infrarouge : absorption par
l’éthanol d’une radiation infrarouge spécifique (≈ 9,4 µm)
• La quantité d’alcool dans l’air expiré est quantifié par la loi
de Beer-Lambert
Log ( I / I0 ) = -K . C . L
Avec :
I0 = intensité de lumière reçue en l’absence d’éthanol
I = intensité de lumière reçue en présence d’éthanol
K = coefficient d’extinction moléculaire
C = concentration d’éthanol dans l’air expiré
L = trajet optique
Éthylomètre 679 E
83
DÉPISTAGE de l’alcool dans l’air expiré
Deux types d’éthylotests :
- éthylotests à affichage électronique (type A)
- éthylotests chimiques « ballons » (type B)
Le ballon mesure le volume d'air. Dans le tube, une ampoule
contient un mélange d'acide sulfurique et de bichromate de
potassium sur gel de silice de couleur jaune.
En présence d’alcool  réduction du bichromate de potassium qui
vire au vert sur une longueur proportionnelle à la quantité d'alcool
contenu dans l'air. Si le niveau marqué est dépassé (marge d'erreur
15 %) ; une prise de sang déterminera l'alcoolémie précise.
NB: La chaleur nécessaire à la réaction est produite par réaction de
la vapeur d’eau présente dans l’air expiré sur l’acide sulfurique
Alcoolémie à 0
mg par litre d'air
expiré.
Alcoolémie inférieure
à 0,25 mg par litre
d'air expiré.
Alcoolémie supérieure
à 0,25 mg par litre
d'air expiré.
Éthylotests
84
Éthylotests à affichage
électronique
On immerge 2 électrodes de platine dans un bain d’acide sulfurique.
Il se crée une oxydation de l’alcool qui convertit l’éthanol C2H5-
OH en acide acétique CH3-COOH.
Cela produit un nombre d’électrons proportionnel aux molécules
d’alcool créant ainsi un courant électrique entre les électrodes. Le
courant généré est évalué par un microprocesseur et converti en
mesure proportionnelle sur l'indicateur.
Cette mesure reste moins précise et moins fiable que celle utilisant
la technologie par infrarouge. Elle permet néanmoins de développer
des produits mobiles et transportables.
Cellules électrochimiques
(Fuel Cell)
When the user exhales into a breathalyzer,
any ethanol present in their breath is
oxidized to acetic acid at the anode:
CH3CH2OH(g) + H2O(l) → CH3CO2H(l)
+ 4H+(aq) + 4e-
At the cathode, atmospheric oxygen is
reduced:
O2(g) + 4H+(aq) + 4e- → 2H2O(l)
The overall reaction is the oxidation of
ethanol to acetic acid and water.
CH3CH2OH(l) + O2(g) → CH3COOH(l)
+ H2O(l)
= principe d’une pile
DÉPISTAGE de l’alcool dans l’air expiré
Éthylotests
85
Éthylotests à affichage
électronique
On élève à haute température un fil chauffant se trouvant dans
l'élément sensible.
Une couche d'oxyde d'étain génère alors des électrons à la surface
du semi conducteur. Les molécules d'alcool absorbent alors les
électrons provoquant une modification de la résistivité. Cette
mesure est proportionnelle à la quantité d'alcool présent dans
l'échantillon à analyser.
Elle reste néanmoins peu précise convenant à une application de
dépistage (éthylotest) grâce à des faibles coûts de revient..
Semi conducteur
DÉPISTAGE de l’alcool dans l’air expiré
Éthylotests
86
Éthylotests anti-démarrage
DÉPISTAGE de l’alcool dans l’air expiré
FIN
87

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Dépistages toxicologiques - Tout savoir sur les tests

  • 1. François Parant Pharmacien - Biologiste Médical Praticien Hospitalier francois.parant@chu-lyon.fr Tout savoir sur les tests Dépistages toxicologiques M2 de Biochimie et Biologie Moléculaire Module Bioessais, bioréactifs, biodiagnostics et bioprocédés Université Lyon 1 octobre 22
  • 2. Introduction Les fondamentaux en toxicologie Dépistage de la consommation de DROGUES Dépistage de la consommation d’ALCOOL 2
  • 3. Introduction Les fondamentaux en toxicologie Un XÉNOBIOTIQUE (du grec xenos « étranger » et bios « vie ») est une substance présente dans un organisme vivant mais qui lui est étrangère Médicaments  Quelques exemples de xénobiotiques Bénéfiques pour la santé Polluants atmosphériques Contaminants alimentaires (pesticides, colorants, …) Produits chimiques industriels Poisons naturels (mycotoxines, …) Nocifs pour la santé Les xénobiotiques Drogues 3
  • 4. Introduction Les fondamentaux en toxicologie Un XÉNOBIOTIQUE (du grec xenos « étranger » et bios « vie ») est une substance présente dans un organisme vivant mais qui lui est étrangère Médicaments  Quelques exemples de xénobiotiques Bénéfiques pour la santé Nocifs pour la santé Les xénobiotiques Drogues Pharmacologie Toxicologie Usages détournés de médicaments Morphiniques 4
  • 5. 5  La toxicocinétique est l’étude des EFFETS DE L’ORGANISME sur un xénobiotique toxique Introduction Les fondamentaux en toxicologie Toxicocinétique 5  Différentes phases : o Absorption o Distribution o Métabolisme o Excrétion du toxique (ADME) La toxicocinétique étudie le devenir des produits toxiques dans l'organisme juste après l'exposition : les produits chimiques qui pénètrent dans le corps par les différentes voies respiratoire, cutanée, digestive sont distribués dans l'organisme par voie sanguine avant d'être transformés éventuellement par métabolisation sous l'effet de l'action d'organes tels le foie ou les reins puis excrétés par voie urinaire ou fécale, ou parfois accumulés dans les tissus et le lait maternel.
  • 6. Introduction Les fondamentaux en toxicologie 6 Toxicocinétique Absorption Distribution Métabolisme Excrétion Accumulation Exposition Comment le xénobiotique est assimilé, transformé et éliminé par l’organisme Toxicodynamie et mécanismes d’action Organes ou tissus cibles Cellules ou molécules cibles (récepteur, ADN, …) Effets nocifs Comment le xénobiotique agit sur l’organisme Toxicocinétique Toxicodynamie versus
  • 7. Injectées : héroïne, cathinones, crack… Introduction Pharmacocinétique des drogues 7 Drogues o Absorption o Distribution o Métabolisme o Excrétion Lorsque les drogues sont injectées, leurs effets peuvent survenir plus rapidement, plus intensément ou les deux Avalées : comprimés d’ecstasy, cannabis ingéré (space cake), … Snifées : cocaïne, … Fumées : cannabis, crack (cocaïne base), …
  • 8. Introduction Pharmacocinétique des drogues 8 o Absorption o Distribution o Métabolisme o Excrétion Toxicodynamie Les drogues vont • perturber la transmission entre les neurones • interférer avec le circuit de la récompense Toxicocinétique Les drogues traversent la barrière hémato-encéphalique CERVEAU Accumulation Tétrahydocannabinol (THC)  molécule très lipophile  s’accumule dans les graisses Tissus ADIPEUX SALIVE CHEVEUX SUEUR SANG
  • 9. Introduction 9 o Absorption o Distribution o Métabolisme o Excrétion Métabolisme du delta-9-THC C H3 O C H3 OH CH3 d -9-trans-tétrahydrocannabinol (THC) Actif Dérivés glucuroconjugués C H3 O C H3 OH CH3 Cannabinol C H3 O C H3 OH CH2OH 11-hydroxy-d -9-THC (11 OH THC) Actif Acide 11-nor-d-9-THC-carboxylique (THC COOH) C H3 O C H3 OH COOH Principal métabolite urinaire du THC
  • 10. Introduction 10 o Absorption o Distribution o Métabolisme o Excrétion Métabolisme de la cocaïne Principal métabolite urinaire de la cocaïne
  • 11. Introduction 11 o Absorption o Distribution o Métabolisme o Excrétion Métabolisme des opiacés - Le métabolisme des opiacés naturels ou hémisynthétiques s’organise autour de la morphine - Tous les dérivés de la morphine estérifiés en 3 (héroïne, codéïne, codéthyline, pholcodine) sont désalkylés. La vitesse et l’intensité de cette réaction sont variables en fonction de la molécule envisagée. Drogue Médicament Médicament Médicament Médicament Drogue
  • 12. Introduction 12 o Absorption o Distribution o Métabolisme o Excrétion Métabolisme des opiacés En conséquence, Si présence d’opiacés dans une matrice biologique (sang, urines, salive, cheveux, …) … se poser la question : prise licite ou illicite ?
  • 13. Introduction Pharmacocinétique des drogues 13 o Absorption o Distribution o Métabolisme o Excrétion Métabolites principalement éliminés par les URINES
  • 14. Introduction Les fondamentaux en toxicologie Dépistage de la consommation de DROGUES Dépistage de la consommation d’ALCOOL 14
  • 15. 15 Dépistage de la consommation de DROGUES - Pourquoi réaliser un dépistage de drogues ? - Techniques de dépistage urinaire - Passer à travers le dépistage - Matrices alternatives - Pourquoi réaliser un dépistage de drogues ? - Techniques de dépistage urinaire - Passer à travers le dépistage - Matrices alternatives
  • 16. Pourquoi réaliser un dépistage de drogues ? Dopage Médecine du travail (Postes à risque) Substitution (Centre de Soins, d’Accompagnement et de Prévention en Addictologie) Affaires criminelles (Trafic – Homicides – Soumission chimique) Sécurité routière Psychiatrie Toxicologie d’urgence (Overdoses – Suicides…) Assurances 16
  • 18. 18 Prise de drogues ? Analyses toxicologiques Contexte • Soit dépistage seul • Soit dépistage puis confirmation si positif (chromatographie) • Soit techniques chromatographiques seules Du prélèvement à l’interprétation Interprétation Prélèvements Sang (plasma, sérum, sang total) Urines Salive, … Contexte
  • 19. 19 Dépistage de la consommation de DROGUES - Pourquoi réaliser un dépistage de drogues ? - Techniques de dépistage urinaire - Passer à travers le dépistage - Matrices alternatives
  • 20. 20 Techniques de dépistage URINAIRE Idéalement Simple Rapide Peu coûteux Sensible Spécifique Matrices Urines Salive Sueur Cheveux Méconium « Dépister : se mettre sur la piste » Tests immunologiques - Réaction antigène (drogue) – anticorps - Révélation par une « coloration » (kit unitaire) ou une lecteur photométrique (analyseur)
  • 21. Tests en conditionnement unitaire (bandelettes - « savonnettes » - cassettes) • Simple (ne requière pas de compétences particulières) • Rapide (quelques minutes) • Relativement coûteux 21  Dépistage d’une seule drogue par cassette  Dépistage simultané de plusieurs drogues Dépistage urinaire Techniques de dépistage URINAIRE C = Control T = Test
  • 22. À titre d’exemple : Gamme TOX/See® de Bio-Rad 22 Dépistage urinaire Techniques de dépistage URINAIRE
  • 23. 23 Integrated E-Z Split Key Cup Flacon de recueil des urines + Savonnette multi-drogues Dépistage urinaire  Systèmes compacts (recueil d’urines + dépistages) Techniques de dépistage URINAIRE
  • 24. Le principe de ces tests unitaires Immunochromatographie (Lateral flow test, ou LFT, en anglais) 24 Dépistage urinaire Tests de grossesse (HCG) Nombreuses applications dans différentes matrices (sang, urines, …) Etc. Drogues VIH COVID-19 Hépatite C Techniques de dépistage URINAIRE Dispositifs Médicaux de Diagnostic In Vitro (DMDIV) destinés à être réalisé • par un professionnel de santé : TROD (tests rapides d’orientation diagnostique) • Par le public : Autotests
  • 25. 25 Techniques de dépistage URINAIRE Le principe de ces tests unitaires Immunochromatographie (Lateral flow test, ou LFT, en anglais) Dépistage urinaire Comment ça fonctionne ? Analytes de grande taille, plusieurs épitopes possibles Exemple : HCG Analytes de petite taille, un seul épitope Exemple : morphine Essais sandwichs Essais compétitifs
  • 26. Le principe de ces tests unitaires Immunochromatographie (Lateral flow test, ou LFT, en anglais) 26 Dépistage urinaire Techniques de dépistage URINAIRE Essais sandwichs Les tests sandwichs sont généralement utilisés pour les analytes de grande taille (car nécessite deux épitopes). Lorsque l'échantillon migre dans le test, il rencontre d'abord un conjugué, qui est un anticorps spécifique à l'analyte cible marqué avec un marqueur visuel, généralement de l'or colloïdal. Les anticorps se lient à l'analyte cible dans l'échantillon et migrent ensemble jusqu'à ce qu'ils atteignent la ligne de test. La ligne de test contient également des anticorps immobilisés spécifiques à l'analyte cible, qui se lient au complexe analyte-conjugués qui ont migré. La ligne de test présente alors un changement visuel dû à la concentration du marqueur visuel, confirmant ainsi la présence des molécules cibles. La majorité des tests sandwichs ont également une ligne de contrôle qui apparaît, que l'analyte cible soit présent ou non, afin de garantir le bon fonctionnement du tampon à flux latéral. Positif Négatif
  • 27. Le principe de ces tests unitaires Immunochromatographie (Lateral flow test, ou LFT, en anglais) 27 Dépistage urinaire Techniques de dépistage URINAIRE Les tests compétitifs sont généralement utilisés pour les analytes de petite taille (un seul épitope est nécessaire). L'échantillon rencontre d'abord des anticorps dirigés contre l'analyte cible marqué par un marqueur visuel (particules colorées). La ligne de test contient l'analyte cible fixé à la surface. Lorsque l'analyte cible est absent de l'échantillon, les anticorps non liés se lieront à ces molécules d'analyte fixées, ce qui signifie qu'un marqueur visuel apparaîtra. Inversement, lorsque l'analyte cible est présent dans l'échantillon, il se lie aux anticorps pour les empêcher de se lier à l'analyte fixe dans la ligne de test, et donc aucun marqueur visuel n'apparaît. Cette méthode diffère des tests sandwichs en ce sens que l'absence de bande signifie que l'analyte est présent. Essais compétitifs Positif Négatif
  • 28. Tests sur analyseurs Cadences élevées Le système ARCHITECT c16000 permet d'effectuer jusqu'à 1800 tests par heure 28 Dépistage urinaire Techniques de dépistage URINAIRE Cobas® 6000 (Roche) Différents automates multiparamétriques ARCHITECT ® c16000 (Abbott) Quelques exemples
  • 29. Tests sur analyseurs 29 Dépistage urinaire Techniques de dépistage URINAIRE COBAS 6000 e601
  • 30. Tests sur analyseurs 30 Dépistage urinaire Techniques de dépistage URINAIRE Automatisation du plateau technique • du tri pré-analytique, • de la centrifugation, • de l’aliquotage, etc.
  • 31. EMIT (Enzyme Multiplied Immunoassay Technique) CEDIA (Cloned Enzyme Donor Immunoassay) KIMS (Kinetic Interaction of Microparticles in Solution) …. Si le principe des réactions est parfois complexe, au laboratoire, ces dépistages sont relativement simples à mettre en œuvre 31 Dépistage urinaire Techniques de dépistage URINAIRE Différentes architectures d’immunoanalyse Tests sur analyseurs Immunoanalyses en phase homogène • avec marqueur enzymatique (EMIT, CEDIA) • … ou sans marqueur enzymatique (KIMS)
  • 32. Schneider, R. S. et al., Homogeneous enzyme immunoassay for opiates in urine. Clin. Chem. 19, 821 (1973) EMIT (Enzyme Multiplied Immunoassay Technique) Drogue - G6PD* (enzyme) (Réactif R1) 1/ Cas d’un échantillon SANS drogue * G6PD = Glucose-6-phosphate déshydrogènase Anticorps anti-drogue (Réactif R2) Inhibition de l’activité enzymatique 32 Techniques de dépistage URINAIRE Tests sur analyseurs
  • 33. Anticorps anti-drogue (Réactif R2) Compétition Drogue - G6PD* (enzyme) (Réactif R1) Drogue (échantillon) Inhibition de l’activité enzymatique Addition du substrat (G6P** / NAD***) et lecture à 340 nm 2/ Cas d’un échantillon AVEC drogue Schneider, R. S. et al., Homogeneous enzyme immunoassay for opiates in urine. Clin. Chem. 19, 821 (1973) EMIT (Enzyme Multiplied Immunoassay Technique) * G6PD = Glucose-6-phosphate déshydrogènase ** G6P = Glucose-6-phosphate *** NAD = Nicotinamide Adénine Dinucléotide NAD -> NADH, H+ 33 Techniques de dépistage URINAIRE Tests sur analyseurs
  • 34. Henderson DR, et al. CEDIA, a new homogeneous immunoassay system. Clin Chem. 1986 Sep;32(9):1637-41. CEDIA (Cloned Enzyme Donor Immunoassay) b-galactosidase scindée par génie génétique en deux polypeptides (Enzyme Donor et Acceptor) 1 fragment Enzyme Donor (ED) et 1 fragment Enzyme Acceptor (EA) se réassocient spontanément (en réalité, il s’agit de 4 fragments ED + 4 fragments EA qui se réassocient) + La fixation d’une molécule de drogue sur ED ne gène pas la complémentation + Absence de drogue dans les urines Présence de drogue dans les urines Mélange réactionnel : réactif 1 (EA + anticorps anti-drogue) + réactif 2 (Drogue fixée à ED) + urines La fixation de l’anticorps anti- drogue sur la drogue fixée à ED gène la complémentation 34 Techniques de dépistage URINAIRE Tests sur analyseurs
  • 35. Anticorps fixés à des microparticules Drogues fixées sur un support « multivalences » Agrégation Drogues présentes dans l’échantillon Inhibition d’agrégation KIMS (Kinetic Interaction of Microparticles in Solution) OnLine Gener. II 35 Techniques de dépistage URINAIRES Tests sur analyseurs
  • 36. Biopuces Système de la société Randox : Biochip Array Technology® Biopuce 9 mm2 Dépistage de 10 stupéfiants et 1 test de dilution (créatinine) sur une seule biopuce Cassettes de 9 biopuces 36 Techniques de dépistage URINAIRES Tests sur analyseurs
  • 37. Cadence très élevée 180 patients x 10 tests / heures Caméra CCD (Couple Charged Device ou Dispositif à Transfert de Charge) Révélation par chimiluminescence Immunodosage par compétition 37 Techniques de dépistage URINAIRES
  • 38. • sont exprimés de façon qualitative (positif ou négatif) • par rapport au seuil de positivité (cut-off ) prédéfini Les résultats 38 Techniques de dépistage URINAIRES Dépistage urinaire Pourquoi ? Dans les urines : - mélange de molécule mère et de différents métabolites - … en concentrations variables d’une personne à l’autre - …et qui présentent des pourcentages de croisement très différents vis-à-vis de l’anticorps  quantification ou semi- quantification impossible ! ex. Pourcentages de croisement des anticorps anti-opiacés CEDIA Microgenics :  morphine 100 %  codéïne 125 %  morphine-3-glucuronide 81 %  morphine-6-glucuronide 47 %
  • 39. Accidents de la voie publique (1) 50 µg/L 300 µg/L 300 µg/L 1000 µg/L Drogues Cannabis Opiacés Cocaïne Amphéta- miniques Molécule recherchée THC-COOH Morphine Benzoyl- ecgonine d- méthamphe- tamine 1 Arrêté du 5 septembre 2001 fixant les modalités du dépistage urinaire des stupéfiants et des analyses et examens prévus par le décret n° 2001-751 du 27 août 2001 relatif à la recherche de stupéfiants pratiquée sur les conducteurs impliqués dans un accident mortel de la circulation routière 39 Techniques de dépistage URINAIRES Les résultats Les seuils de positivité pour les dépistages urinaires
  • 40. Fenêtres de détection 40 Techniques de dépistage URINAIRES Dépistage urinaire La fenêtre de détection dépend du Cut-off retenu
  • 41. Seuil de positivité Fenêtre de détection (moyenne) Cocaïne 300 µg/L 2-3 jours Opiacés 300 µg/L 2 jours (héroïne) 15 jours (pholcodine) Amphétamines 1000 µg/L 3 jours Cannabis 50 µg/L 2-4 jours (fumeur occasionnel) Plusieurs semaines (fumeur régulier) 41 Techniques de dépistage URINAIRES Dépistage urinaire La fenêtre de détection dépend de la fréquence et de la quantité des drogues consommées Fenêtres de détection
  • 42. Sensibilité et spécificité Technique chromatographiques Confirmation Vrais positifs Identification et quantification de la drogue Faux positifs Éventuellement identification de la substance interférente (intérêt scientifique) Techniques immunologiques Dépistage Positifs Négatifs Présumés positifs Faux positifs Faux négatifs Seuil de positivité 42 Techniques de dépistage URINAIRES
  • 43. Faux positifs Molécules impliquées * Cocaïne Très rares // Opiacés Rares Ofloxacine (CEDIA, EMIT, KIMS) Rifampicine (Syva RapidTest ; KIMS) Cannabis Rares Efavirenz-SUSTIVA® (CEDIA) Morniflumate-NIFLURIL suppo® (TRIAGE 8) Amphétamines Fréquents Nombreuses * Seuls certains réactifs peuvent être sensibles à une molécule interférente ** ** Très variable d’une trousse à l’autre 43 Techniques de dépistage URINAIRES Sensibilité et spécificité Fréquences des faux positifs ?
  • 44. Techniques de confirmation 44 Chromatographie couplée à la spectrométrie de masse Chromatographie GAZEUSE • couplée à la spectrométrie de masse (GC-MS) • ou spectrométrie de masse tandem (GC-MS/MS) Chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC-MS) - Méthodes de référence - Identification « absolue » et quantification - Méthode relativement laborieuse Les méthodes par GC associent une hydrolyse des glucuronides, une extraction et une dérivation (la dérivation permettant de rendre les substances volatiles pour la GC) Chromatographie LIQUIDE • couplée à la spectrométrie de masse tandem (LC-MS/MS) • ou spectrométrie de masse haute résolution (LC-HR-MS) Chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse tandem (LC- MS/MS)
  • 45. 45
  • 46. 46 Dépistage de la consommation de DROGUES - Pourquoi réaliser un dépistage de drogues ? - Techniques de dépistages urinaires - Passer à travers le dépistage - Matrices alternatives
  • 47. Passer à travers les tests de dépistage – Substitution – Dilution – Adultération des urines
  • 48. Passer à travers les tests de dépistage Substitution • Systèmes utilisés - Réservoirs dissimulés - Urines lyophilisées achetées sur Internet • Substitution des urines « positives » - par des urines « propres » humaine ou animale - par un autre liquide d’aspect similaires aux urines Le kit complet 48
  • 49. Les parades • Doser la créatinine urinaire Créatininurie < 20 mg/L (0,2 mmol/L)  ce ne sont pas des urines • Contrôler « visuellement » l’émission des urines • Contrôler la température des urines La consommation d’une bière bien fraîche ne rafraîchie pas les urines !! 49 Passer à travers les tests de dépistage
  • 50. Dilution • Dilution « ex vivo » Par rajout d’eau aux urines • Dilution « in vivo » Par absorption d’un liquide (eau, tisane, boissons « détoxifiantes ») en grande quantité dans les heures précédents le recueil urinaire  Augmentation de la diurèse  dilution du stupéfiant 50 Passer à travers les tests de dépistage
  • 51. • Mesurer la densité urinaire Si densité urinaire < 1.003  les urines sont diluées • Doser la créatinine urinaire Créatininurie < 200 mg/L (2 mmol/L)  les urines sont diluées • Pas d’eau chaude disponible dans les sanitaires – ajout d’un colorant à l’eau froide 51 Passer à travers les tests de dépistage Les parades
  • 52. 1000 1005 1010 1015 1020 1025 -100 -50 0 50 100 150 200 Densité Temps (min) Consommation d’1 L d’eau 52 Passer à travers les tests de dépistage
  • 53. Adultération Ajout d’une substance dans l’urine émise • bases ou acides • oxydants (nitrites, javel, chlorochromate de pyridinium) • glutaraldéhyde • savon, chlorures de sodium, etc. … Ingestion d’une substance médicamenteuse, chimique ou naturelle :  qui modifie les caractéristiques physico-chimiques de l'urine pour perturber les tests de dépistage (ex : les modificateurs de pH)  ou qui réduit les concentrations urinaires du stupéfiant (ex : probénécide) 53 Passer à travers les tests de dépistage Adultération « in vivo » Adultération « in vitro »
  • 54. • Les adultérants disponibles sur Internet Chlorochromate de pyridinium Glutaraldéhyde ( liaison aux protéines) 54 Passer à travers les tests de dépistage
  • 55. Cas de l’eau de Javel • Oxydant très efficace + + + Oxydation des drogues (les confirmations par GC/MS sont également perturbées) Oxydation du NADH H+ en NAD → technique EMIT très sensible • Altération du pH de l’urine Altération de la liaison antigène (drogue) / anticorps des tests immunologiques Modification de la solubilité des drogues 55 Passer à travers les tests de dépistage
  • 56. • Effet de l’eau de Javel sur les dépistages en EMIT 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 THC AMP BE OP CONTRÔLE 25% 50% Urines non adultérées Urines + 25 % eau de Javel Urines + 50 % eau de Javel % d’urines positives Cannabis Amphét. Cocaïne Opiacés 56 Passer à travers les tests de dépistage
  • 57. L’ajout d’un adultérant peut avoir l’effet inverse de celui recherché !! La javel ou le glutaraldéhyde « positivent » les dépistages réalisés en KIMS Online 2 57 Passer à travers les tests de dépistage
  • 58. • Rechercher la présence d’oxydants • Possibilité de réaliser une recherche spécifique de Javel et de Nitrites Nitrites > 500 mg/L  adultération, En cas d’infection urinaire, présence de nitrites < 500 mg/L • Rechercher le glutaraldéhyde • Mesurer le pH urinaire si pH < 3 ou pH > 11  adultération • Mesurer la densité urinaire si densité urinaire > 1.035  ajout de NaCl (?) 58 Passer à travers les tests de dépistage Les parades
  • 59. 59 Dépistage de la consommation de DROGUES - Pourquoi réaliser un dépistage de drogues ? - Techniques de dépistages urinaires - Passer à travers le dépistage - Matrices alternatives
  • 60. Matrices alternatives (Salive – Sueur - Cheveux…) 60
  • 61. La salive • Les xénobiotiques sont transférés du sang vers la salive ( mécanismes de sécrétion – réabsorption) • Trois glandes salivaires principales (parotides, sublinguales et sous-maxillaires) Matrices alternatives Bouchon Tampon Support Tube pour centrifugation Recueille de la salive par centrifugation de la salivette • Plusieurs modes de recueil possible : - crachat - « salivettes » (tampon absorbant) - frottement d’un « coton tige » 61
  • 63. Garder l’écouvillon en bouche 2 à 5 minutes Système type « coton tige » : Intercept Oral Fluid Drug Test® 63 Matrices alternatives En France, la mise en évidence d’une consommation de stupéfiants chez les conducteurs repose sur la réalisation d’un test de dépistage salivaire sur écouvillon nylon Floqswab® Écouvillon
  • 64. Bonne corrélation entre concentrations sanguines et concentrations salivaires Rappels Un dépistage de stupéfiants positif enclenche une confirmation par chromatographie (soit par prélèvement sanguin, soit sur la salive) Seule la présence de drogue dans le sang permet d’affirmer que l’individu est sous influence Intérêt pour les dépistages réalisés dans le cadre de la sécurité routière Positivité sang Positivité salive Positivité urines temps Individu sous influence 64 Le décret n° 2016-1152 du 24 août 2016 (3) et l’arrêté du 13 décembre 2016 (4) fixent les modalités du dépistage, des analyses et des examens témoignant de l’usage de substances ou plantes classées comme stupéfiants prévus par le code de la route. Le législateur a choisi de sanctionner l’usage de stupéfiant, et non pas une conduite sous l’influence de stupéfiant. Matrices alternatives Le prélèvement peut être effectué : • sans atteinte à l’intimité ( dépistage « au bord de la route ») • sous contrôle du personnel médical ou des forces de l’ordre ( peu de risques de substitution ou d’adultération) Avantages des dépistages salivaires
  • 65. Rappel : les dépistages urinaires utilisent des anticorps anti-métabolites qui reconnaissent mal les molécules mères • Exemple 1 : l’anticorps utilisé pour le dépistage urinaire de la cocaïne à 10 fois moins d’affinité pour la cocaïne que pour la benzoylecgonine (principal métabolite urinaire de la cocaïne) • Exemple 2 : l’anticorps utilisé pour le dépistage urinaire du cannabis à 100 fois moins d’affinité pour le THC que pour le THC-COOH (principal métabolite urinaire du THC) 65 Matrices alternatives Inconvénients des dépistages salivaires 1/ Dans la salive, les stupéfiants sont retrouvés essentiellement sous forme non-métabolisée  Il faut donc développer des kits dédiés à la matrice salivaire avec des anticorps dirigés contre les molécules mères
  • 66. Seuils salivaires proposés : - amphétamines 160 µg/L - THC 4 µg/L - cocaïne 20 µg/L - morphine 40 µg/L • Les kits de 1ère génération (RapiScan®, Drugwipe®, SalivaScreen® et OralLab®) manquaient de sensibilité +++ vis-à-vis du cannabis !! Walsh et al., J Anal Toxicol. 2003 • Amélioration des performances avec les kits de 2ème génération (Cozart DDSV®)  seuil de positivité ≈ 15 µg/L de THC  fenêtre de détection d’ ≈ 2-3h Kintz et al., Ther Drug Monit. 2009 66 Matrices alternatives Inconvénients des dépistages salivaires 2/ Les kits doivent être très sensibles - les concentrations salivaires sont souvent beaucoup plus basses que les concentrations urinaires
  • 67.  Les kits les plus récents semblent atteindre le seuil de 4 µg/L ! 67 Matrices alternatives
  • 68. La sueur L’excrétion des xénobiotiques par la sueur est connue depuis 1911 (Tachau H. et al) On retrouve principalement les formes non-métabolisées • Le patch peut être porté de 1 à 10 jours • La membrane collante n’est adhésive qu’une seule fois (le retrait temporaire du patch pour masquer une consommation illicite est impossible) Recueil de la sueur par le patch PharmChem® • Les composants liquides de la sueur sont captés par une membrane absorbante recouverte d’un film protecteur. Seuls peuvent diffuser à travers ce film l’eau et le CO2 68 Matrices alternatives
  • 69. Applications : Permissions de WE des détenus (Les permissions de WE des détenus en maison d’arrêt sont conditionnées par l’abstinence vis-à-vis des stupéfiants) Avantage du patch PharmChem® par rapport aux tests urinaires Contrairement aux tests urinaires, ce test à la sueur permet d’identifier le lundi matin une prise de substances illicites le vendredi soir 69 Matrices alternatives
  • 70. Le kit Drugwipe® (test préconisé pour la sueur et la salive) Application potentielle : dépistage des drogues illicites au bord de la route par les forces de l’ordre Mais ce test ne donne pas satisfaction car : - La sueur est exposée à une contamination par l'environnement  risques de faux positifs - La persistance des stupéfiants dans ce milieu est entièrement dépendante du moment du dernier lavage  risques de faux négatifs - Le THC excrété dans la sueur est en très faible quantité en raison d'un pKa peu favorable  Cannabis très mal détecté Recueil par simple essuyage du front 70 Matrices alternatives
  • 71. Méconium • Le méconium concentre les xénobiotiques issus de l’exposition maternelle  historique de l’exposition fœtal (recherche des opiacés, cocaïne, nicotine …) • 1ères matières fécales du nouveau-né évacuée dans les 4 jours qui suivent la naissance (généralement dans les 24ères heures de vie) Humeur vitrée (ou vitré) Le dosage de l’éthanol dans l’humeur vitrée est particulièrement utile en médecine légale : • Le rapport éthanol dans le vitré (EV) sur l’éthanol dans le sang (ES) permet de préciser si le décès est survenu pendant la phase d’absorption (EV/ES <1) ou en phase d’élimination (EV/ES >1) • L’éthanol dans le vitré n’a pas d’origines exogènes (la sclérotique protège des infiltrations bactériennes)  Intérêt si cadavres putréfiés 71 Matrices alternatives
  • 72. Les cheveux • Les cheveux se développent puis chutent de façon individuelle selon trois phases : - Phase de croissance (anagène) - Phase de transition - Phase de repos et chute (télogène) • À un instant donné, environ 80 % des cheveux sont en phase anagène et poussent de 0,7 à 1,5 cm/mois - Diffusion interne du sang vers les cellules en croissance des bulbes pileux - Diffusion externe à partir des sécrétions sudorales et sébacées Incorporation des xénobiotiques dans les cheveux 72 Matrices alternatives
  • 73. Le problème des substances déposées sur les cheveux par voie passive (fumées, etc.) Applications - L’analyse segmentaire des cheveux permet de réaliser un « historique » de la consommation Marqueur d’exposition chronique Techniques CG/MS ou LC/MS ou LC/MS-MS Exemple : analyses segmentaires de cheveux chez un ancien héroïnomane substitué par de la buprénorphine (N.B. la 6-acétylmorphine est un métabolite de l’héroïne) Racine Mèche 73 Matrices alternatives - Déposées sur la cuticule, elles sont moins bien liées à la matrice et peuvent être éliminées par une procédure de décontamination - L’identification dans le cheveux de métabolites prouve une consommation (Ex : identification THC-COOH pour une consommation de cannabis) Les parades
  • 74. Applications anecdotiques - De la cocaïne et son principal métabolite, la benzoylecgonine, ont été retrouvées dans des cheveux de momies péruviennes - Des concentrations anormalement élevée d’arsenic ont été retrouvées dans des cheveux de Napoléon Ier prélevés à l’île de Ste Hélène Adultération des cheveux ? Problèmes des soins cosmétiques Coloration Décolorations Permanentes 74 Matrices alternatives
  • 75. Fenêtre de détection des différentes matrices N.B. Fenêtre de détection dans le sang ≈ celle de la salive 75 Matrices alternatives
  • 76. Dépistage de la consommation de DROGUES Dépistage de la consommation d’ALCOOL 76 Introduction Les fondamentaux en toxicologie
  • 77. 77 ÉTHANOL Intoxication aiguë Intoxication chronique Ivresse Éthylisme Marqueurs de l’éthylisme o Éthanolémie o Éthanol dans l’air expiré Marqueurs non spécifiques : transferrine désialylée (carbohydrate-deficient transferrine – CDT), la gamma- glutamyl transférase (GGT), Volume globulaire moyen (VGM), … Nouveaux marqueurs : l’éthylglucuronide (EtG) et le phosphatidyléthanol (PEth), …
  • 78. 78 • Grande variabilité inter-individuelle aux effets toxiques de l’éthanol Intoxications aiguës  ivresse Alcoolémie de l’ordre de 1 g/L Phase d’EXCITATION psychomotrice : désinhibition avec euphorie, loquacité et incoordination motrice  Ébriété Alcoolémie de l’ordre de 2 g/L Phase de DÉPRESSION psychomotrice : diminution importante des réflexes, des facultés de perception et d’attention Vasodilatation périphérique et ischémie cérébrale  Soûlerie Symptomatologie Signes biologiques associés :  Acidose respiratoire / acidose métabolique avec hyperlactatémie  Hyperkaliémie / hypoglycémie N.B. les hypoglycémies s’observent surtout chez l’enfant et chez l’adulte dénutri à jeun et sont responsables de convulsions et d’encéphalopathies Installation progressive d’un COMA ÉTHYLIQUE qui peut être mortel ! Alcoolémie supérieure à 3 g/L  « Ivre-mort » - Hypothermie - Hypotension - Hypotonie musculaire - Dépression respiratoire  pneumopathie d’inhalation
  • 79. 79 F. Parant - Laboratoire de Pharmacologie - Toxicologie. Centre de Biologie Sud. Lyon (oct.-22) Métabolisme de l’éthanol C H3 C H2 OH C H3 C H O C H3 COOH C H3 COSCoA C H3 C H2 OH C H3 COOH Oxydation de l'éthanol en acétaldéhyde NAD+ NADH H+ Alcool déshydrogénase (ADH) Ethanol Acétaldéhyde Oxydation de l'acétaldéhyde en acétate NAD+ NADH H+ Acétaldéhyde déshydrogénase (ALDH) Acétate ATP AMP +PPi CoA-SH Thiokinase Cycle de Krebs Ethanol Hépatocyte (foie) Acétate L'essentiel de l'acétate est exporté vers les tissus extra-hépatiques Acétyl -CoA H2O - Seul 2 à 10 % de l’éthanol est éliminé non métabolisé par les voies pulmonaire, urinaire et sudorale - L’éthanol subit un important métabolisme oxydatif hépatique
  • 80. 80 L’éthanol dans l’air expiré Éthylotests Éthylomètres Loi de HENRY
  • 81. 81 Loi de Henry Rapport constant de 1 / 2000 entre les concentrations d’alcool dans l’air alvéolaire et dans le sang
  • 82. 82 DOSAGE de l’éthanol dans l’air expiré Éthylomètres 679 T et 679 E • Homologué et scellé par le ministère de l’industrie, apporte la preuve de la conduite en état d’ivresse au même titre que l’alcoolémie • Basée sur la spectrométrie infrarouge : absorption par l’éthanol d’une radiation infrarouge spécifique (≈ 9,4 µm) • La quantité d’alcool dans l’air expiré est quantifié par la loi de Beer-Lambert Log ( I / I0 ) = -K . C . L Avec : I0 = intensité de lumière reçue en l’absence d’éthanol I = intensité de lumière reçue en présence d’éthanol K = coefficient d’extinction moléculaire C = concentration d’éthanol dans l’air expiré L = trajet optique Éthylomètre 679 E
  • 83. 83 DÉPISTAGE de l’alcool dans l’air expiré Deux types d’éthylotests : - éthylotests à affichage électronique (type A) - éthylotests chimiques « ballons » (type B) Le ballon mesure le volume d'air. Dans le tube, une ampoule contient un mélange d'acide sulfurique et de bichromate de potassium sur gel de silice de couleur jaune. En présence d’alcool  réduction du bichromate de potassium qui vire au vert sur une longueur proportionnelle à la quantité d'alcool contenu dans l'air. Si le niveau marqué est dépassé (marge d'erreur 15 %) ; une prise de sang déterminera l'alcoolémie précise. NB: La chaleur nécessaire à la réaction est produite par réaction de la vapeur d’eau présente dans l’air expiré sur l’acide sulfurique Alcoolémie à 0 mg par litre d'air expiré. Alcoolémie inférieure à 0,25 mg par litre d'air expiré. Alcoolémie supérieure à 0,25 mg par litre d'air expiré. Éthylotests
  • 84. 84 Éthylotests à affichage électronique On immerge 2 électrodes de platine dans un bain d’acide sulfurique. Il se crée une oxydation de l’alcool qui convertit l’éthanol C2H5- OH en acide acétique CH3-COOH. Cela produit un nombre d’électrons proportionnel aux molécules d’alcool créant ainsi un courant électrique entre les électrodes. Le courant généré est évalué par un microprocesseur et converti en mesure proportionnelle sur l'indicateur. Cette mesure reste moins précise et moins fiable que celle utilisant la technologie par infrarouge. Elle permet néanmoins de développer des produits mobiles et transportables. Cellules électrochimiques (Fuel Cell) When the user exhales into a breathalyzer, any ethanol present in their breath is oxidized to acetic acid at the anode: CH3CH2OH(g) + H2O(l) → CH3CO2H(l) + 4H+(aq) + 4e- At the cathode, atmospheric oxygen is reduced: O2(g) + 4H+(aq) + 4e- → 2H2O(l) The overall reaction is the oxidation of ethanol to acetic acid and water. CH3CH2OH(l) + O2(g) → CH3COOH(l) + H2O(l) = principe d’une pile DÉPISTAGE de l’alcool dans l’air expiré Éthylotests
  • 85. 85 Éthylotests à affichage électronique On élève à haute température un fil chauffant se trouvant dans l'élément sensible. Une couche d'oxyde d'étain génère alors des électrons à la surface du semi conducteur. Les molécules d'alcool absorbent alors les électrons provoquant une modification de la résistivité. Cette mesure est proportionnelle à la quantité d'alcool présent dans l'échantillon à analyser. Elle reste néanmoins peu précise convenant à une application de dépistage (éthylotest) grâce à des faibles coûts de revient.. Semi conducteur DÉPISTAGE de l’alcool dans l’air expiré Éthylotests
  • 86. 86 Éthylotests anti-démarrage DÉPISTAGE de l’alcool dans l’air expiré