Annales de Toxicologie Analytique, vol. XII, n° 4, 2000

Françoise VINCENT, Vincent DANEL

*Auteur à qui adresser la correspondance : Françoise VINCENT, Laboratoire de Pharmacologie, Centre Hospitalier Universitaire de Grenoble - BP 217 - 38043 GRENOBLE Cedex 9
Tél : 04 76 76 54 92 - Fax : 04 76 76 89 38 - e-mail : FrVincent.pharmaco@chu-grenoble.fr

Fédération de Toxicologie Clinique et Biologique, Centre Hospitalier Universitaire de Grenoble
BP 217 - 38043 GRENOBLE Cedex 9

A l'heure où un certain nombre de biologistes ont déjà acquis une expérience en toxicologie analytique et où d'autres, de plus en plus nombreux, souvent issus d'hôpitaux généraux, désirent étendre leur domaine d'activité à cette discipline, il semble opportun de s'interroger- sur le bien fondé des analyses toxicologiques. Le nombre d'intoxications aiguës admises dans les services d'urgence est en constante augmentation et nous sommes contraints d'admettre que la demande d'anal vses toxicologiques est souvent trop systématique, onéreuse, mal exploitée, et même parfois inutile. Quelle collaboration entre cliniciens et biologistes pourrait rationaliser cette activité ? Cette collaboration peut exister à deux niveaux différents:
- Un niveau incontournable qui s'inscrit dans l'activité quotidienne, ait montent de la prise en charge du patient ; seul le dialogue, basé sur un échange d'informations cliniques ou biologiques, permet de justifier- la demande, de définir un bilan toxicologique adapté à la situation, et de choisir la méthode à mettre en couvre. Les résultats d'analyses doivent être commentés par le biologiste et discutés.
- En dehors du cas clinique lui-même, cliniciens et biologistes doivent entamer- cri travail de fond et une réflexion cornnucne qui doivent déboucher .sur des bilans d'activité, des bilans d'efficacité, des protocoles de travail et des enquêtes épidémiologiques. La collaboration, souvent élargie à d'autres disciplines, doit se prolonger bien ou-delà de l'intoxication lors de l'exploitation des résultats, de la diffusion de l'information, sur le réseau Irtternet par exemple, ou lors de la rédaction d'articles scientifiques.

Today; a number of biologists are highly trained in analytical toxicology. Many others, often working in general hospitals, would like to develop analytical toxicology in their oivrihospitals. Therefore, it is relevant to put into question theinterest of toxicological analysis. The number of acute poi
sonings adrnitted to enrergency departrnents increases constantly; we must admit that the request for toxicological analysis is far too systernatic, expensive, and even sornetimes useless! Which kind of collaboration between clinicians and biologists could optimize toxicological analysis ? Such collaboration nright occur at least at two levels
- The first level takes place whenever a patient is adrnitted to the hospital. A proper exchange of clinical and biological information is the only rneans to justify the anal ysis, to define a toxicological screen suited to the clinical situation, and to choose the best arralytical nrethod. The results of the analysis should bc reported by the biologist and possibly discussed with the clinician.
- Apart from clinical cases, the clinician and the biologist should be working together contbining specific skills in a comnton reflection which should lead to workload and efficiency assessntent, working procedures definitions and epidemiological surveys. Such collaboration, often extended to other medical and biological fields, should go far bc yond the acute intoxication itself encompassing the study of the analytical results, the diffusion of inforrnation on the Internet or by means of scientific paper subrnission.

KEY-WORDS
Collaboration, clinicians, biologists, acute intoxication.

Bernard CAPOLAGHI*(1), Mustapha MOULSMA(2), Nicole HOUDRET(3), Frédéric J. BAUD(4)

(1) Laboratoire de Biochimie-Toxicologie, Hôpital Bel-Air, C.H.R. Metz-Thionville - 57100 THIONVILLE
(2) Laboratoire de Pharmacotoxicologie et Analyse de Traces, Hôpital Édouard Herriot - 69437 LYON Cedex
(3) Laboratoire de Biochimie et de Biologie Moléculaire, Hôpital Calmette, C.H.R.U. - 59037 LILLE Cedex
(4) Service de Réanimation Médicale et Toxicologique, Hôpital Lariboisière - 75475 PARIS Cedex 10

*Auteur à qui adresser la correspondance : Bernard CAPOLAGHI, Laboratoire de Biochimie-Toxicologie, 
Hôpital Bel-Air, C.H.R. Metz-Thionville, rue du Friscaty - 57100 THIONVILLE
Tél : 03 82 55 81 99 - Fax : 03 82 55 82 01 - e-mail : bcapo@wanadoo.fr

La Toxicologie d'urgence associe la notion d'exploration d'un très vaste domaine de substances chimiques à la notion d'eff cacité de prise en charge thérapeutique du sujet intoxiqué. En conséquence, la stratégie analytique à adopter sera le fruit d'une collaboration clinico-biologique étroite comprenant l'approche clinique (anamnèse, signes cliniques), l'approche biologique (gazométrie, osnaolalité, ionogramme, ...) et la connaissance des limites et des intérêts des différentes méthodes disponibles localement. Les méthodes spectrophotométriques et immunologiques sont des méthodes de dépistage au champ d'application limité et dont l'intérêt est d'apporter rapidement une orientation sur l'origine de l'intoxication (pesticides, médicaments, substances illicites, ...). Les méthodes séparatives associées à des outils de détection (spectres UV spectres de masse) sont le complément indispensable à l'identification des molécules responsables de l'intoxication. En dernière étape, l'analyse quantitative du produit toxique identifié peut faire appel à une méthode immunologique (paracétamol, digoxine, ...) ou chromatographique (méprobamate, colchicine, ...).

Emergency Toxicology involves the screening of a large domain of toxicological products and, at the sanie time, to give a quick response to assume the best therapy for patients hospitalized in intensive care unit. To fulfill this challenge, analytical strategy shall result from a straight collaboration between clinicians and analysts including clinical and biological signs and the knoyving of interest and pitfalls of each laboratory naethod. Spectrophotometrical and inimunological assays are quick screening methods of a limited number of molecules (pesticides, drugs of abuse). Separative methods coupled to specific and sensitive detection (UV or rnass spectrometry) shall complete the screening of numerous other toxic substances. Finally, the last step of analysis ma y be a quantitative measurement of the iniplied toxic substances) involving either immunological assay (acetaminophen, digoxine,..) or chromatographie assay (rneprobamate, colchicine,...).

Jean-Pierre GOULLÉ*(1), Jean-Michel DROY(2), Jean-Philippe LEROY(2)

(1) Laboratoire de Pharmacocinétique et de Toxicologie Cliniques, Groupe Hospitalier
BP 24 - 76083 LE HAVRE Cedex - Tél: 33 2 32 73 32 23 - Fax: 33 2 32 73 32 38

(2) Centre de Toxicologie Clinique et de Toxicovigilance, Hôpital Charles Nicolle, 1, rue de Germont
76031 ROUEN Cedex - Tél : 33 2 35 88 44 00 - Fax : 33 2 32 88 81 28

*Auteur à qui adresser la correspondance : 
Jean-Pierre GOULLÉ, Laboratoire de Pharmacocinétique et de toxicologie Cliniques, Groupe Hospitalier Jacques Monod - BP 24 - 76083 LE HAVRE
Tél : 02 32 73 32 23 -Fax : 02 32 73 32 38

Après un rappel concernant les aspects cliniques et thérapeutiques des syndromes cholinergiques et anticholinergiques, les molécules responsables de ces deux grands syndromes .sont passées en revue. Organophosphorés et carbamates anticholinestérasiques, substances cholinomimétiques et molécules cholinergiques d'origine végétale pour le premier, antidépresseurs imiprarniniques, certains antihistarniniques, des antiparkinsoniens, des antalgiques antispasmodiques, des préparations ophtalmiques, des plantes, ainsi que des champignons à alcaloides anticholinergiques pour le second. En urgence, l'analyse toxicologique du syndrome cholinergique consiste à mesurer les cholinestérases ; la recherche et le dosage du principe actif, permettant de confirmer la nature de l'intoxication, sont la chromatographie en phase liquide et la chromatographie en phase gazeuse couplées ou non à la spectrométrie de masse. En ce qui concerne le syndrome anticholinergique, seins les antidépresseurs imiprarniniques ont fait l'objet d'une approche analytique en urgence, en raison de la fréquence et de la gravité potentielle de ces intoxications. La réponse biologique pour valider ce syndrome utilise les mêmes techniques que celles de la confirmation du syndrome cholinergique.

After a reminder of the clinical and therapeutic aspects of the cholinergic and anticholinergic syndromes, the molecules responsible for these two major syndromes are revievved. These include : organophosphorus and anticholinesterase carbamates, cholinomimetic substances and cholinergic drugs frorn plants and, inziprarninic antidepressants, soie antihistaminics, antiparkinson's antispasmodic, analgesics, ophthalmic preparations, plants including nmshroonts with anticholinergic alkaloids for the first and the second syndrome, respectively. In, emergency, toxicological analysis of the cholinergic syndrome consists in measuring the cholinesterases. Screening and quantitation rnethods to confzrna the nature of the intoxication are liquid chromatography and gas chromatography coupled or not with mass spectrometry.With respect to the anticholinergic syndrome, only inripraminic antidepressants are subject of an analytical approach within the context of emergency, because of the high frequency and the potential gravit y of these intoxications. The biological answer to validate this syndrorne uses the same techniques as those for confirming cholinergic syndrome.

KEY-WORDS
Cholinergic, anticholinergic, toxicity, analysis.

Vincent CIRIMELE, Pascal KINTZ, Bertrand LUDES

Institut de Médecine Légale, 11, rue Humann - 67085 STRASBOURG Cedex
Tél : ++ 33 03 88 24 91 29 Fax : ++ 33 03 88 35 67 58 - e-mail : vincent.cirimele@medecine.u-strasbg.fr

Dans notre société, de nombreux produits contiennent des proportions plus ou moins importantes de substances volatiles. On les retrouve par exemple dans les articles domestiques tels que nettoyants, colles, peintures, etc. Les substances volatiles et autres solvants organiques sont aussi largement utilisés dans le domaine industriel et les laboratoires. En milieu médical, leur utilisation s'est développée en anesthésiologie.

Ces substances, lorsqu'elles sont inhalées, produisent des effets sur l'organisme similaires à ceux induits par les dépresseurs du système nerveux central. L'exposition accidentelle, chronique ou intentionnelle (toxicomanie) aux substances volatiles est donc un réel problème de santé publique.

Lors d'une intoxication, les symptômes et signes cliniques observés peuvent constituer des indices facilitant la tâche du toxicologue, mais l'identification formelle du toxique ne pourra être apportée qu'après analyse des échantillons biologiques par une technique appropriée.

Cet article tente de répertorier les outils analytiques pour la mise en évidence d'une intoxication par substances volatiles.

Human daily uses products which contain substantial amounts of volatile substances. Common household products which often contain organic solvents include cleaning and polishing fiuids, contact adhesives, paint and nail-polish removers. Volatile compounds and organic solvents are also used extensively in industry and laboratories. Some of them are used as anesthetics in hospital.

Many volatile substances, if inhaled in sufficient quantity, produce effects similar to those of central nervous systent depressants such as ethanol or barbiturates. Acute or chronic exposure to solvent vapour as a result of industrial, medical and domestic use of these substances is thus a common occurrence.

During intoxication with a volatile compound, the clinical signs can help the analyst in the research of the responsive toxic, but the univocal identification of the substance will be done only after analysis of the biological samples by an appropriate procedure.

This article reviews the analytical techniques for the identification of an intoxication by volatile compounds.

KEY-WORDS : 
Intoxication, volatile compounds, toxicology, analysis.

Marjorie CHEZE, Yvan GAILLARD, Gilbert PÉPIN

Laboratoire d'Expertises TOXLAB, 18 rue André Del Sarte - 75018 PARIS
Tél : Ol 42 62 00 30 - Fax : Ol 42 57 39 59 - e-mail : labtoxlab@aol.com

Environ une quarantaine de plantes ( genre ou espèce) sont responsables de 95 % des décès publiés dans la littérature lors d'intoxication par les plantes. Bien que la plupart de ces toxiques soient mal connus, les molécules actives en cause peuvent être détectées par des méthodes analytiques telles que la chromatographie en phase gazeuse ou la chromatographie en phase liquide. Les méthodes analytiques publiées ne sont pas nombreuses et souvent peu sensibles ou peu spécifiques ou encore dédiées à quelques molécules ou métabolites. Nous avons développé une méthode générale pour la détection des principaux toxiques dans le sang total par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse simple ou tandem. L'extraction des molécules en liquide-liquide est conduite à pH 9,5 pour l'oléandrine, le paclitaxel et certains alcaloides. Les alcaloides bases faibles nécessitent une purification acide /base supplémentaire. L'Atractyloside est isolé par précipitation des protéines à l'acétone et lavage par une phase organique. La séparation chromatographique s'effectue en phase inverse sur colonne C18 150x2 mm i.d. , 5Emr d.p. au moyen de deux phases mobiles à différents pH. Un tampon formiate d'ammonium 2rnM acidifié à pH 3 est utilisé pour la séparation de l'atractyloside, de l'oléandrine et du paclitaxel et certains alcaloïdes. Un tampon forrniate 10 naM à pH 8,2 est utilisé pour la majorité des autres alcaloides. Le gradient d'élution utilise l'acétonitrile. La détection en mode positif est le mode de choix pour la majorité des alcaloïdes excepté pour l'atractyloside (mode négatif) et le paclitaxel (deux modes possibles). L'application à des cas médico-légaux est présentée ici.

About forty plants (genera or species) are responsible for 95% of the published fatal cases due to plant poisoning. Although many available toxins are not well known the reviewed active molecules can be identified by analytical methods like gas ehrornatography or liquid chromatography. The published analytical rnethods are not numerous and not always sensitive or specific or are dedicated just to some molecules or metabolites. We have developed a general miethod for the detection of main toxins in whole blood by high performance liquid chromatography - mass spectrometry or tandem mass spectrometry. Santple preparation was realized by liquid-liquid extraction at pH 9,5 for oleandrine, paclitaxel and some alkaloids. The extract of weak base alkaloids must be purified by acid/base clean up. Atractyloside was isolated by precipitation of the protein content with acetone and purified for atractyloside by washing with organic solvent. Separation of the drugs occurred wrder reversed phase conditions on a C18 analytical column 150x2 min I.D. (5,unt-particle .site) using two different pH mobile phases. Formiate buffer 2ntM acidified at pH 3,0, was used for the separation of atractyloside, oleandrine and paclitaxel and some alkaloids. Formiate buffer 10mM made basic at pH 8.2 was used for the majority of others alkaloids. A gradient elution mode was chosen using acetonitrile as the eluting solvent. Detection under positive ionisation mode was the preferred mode for all compounds except for atractyloside (negative ions) and for taxol (mixed mode available). Application to real forensic cases has been dernonstrated and is presented here.

(1) Service de Pharmacologie et Toxicologie, CHU Dupuytren - LIMOGES - France
(2) Laboratoire de Chimie Analytique, Université de Pharmacie - LIMOGES - France
(3) Laboratoire de Toxicologie, Université de Pharmacie - LIMOGES - France

*Auteur à qui adresser la correspondance : Éric LACASSIE, 
Service de Pharmacologie et Toxicologie,CHU Dupuytren, 2, avenue Martin Luther-King - 87042 LIMOGES Cedex - France
Tél : 05 55 05 61 40 - Fax : 05 55 05 61 62 - e-mail : lacassie@unilim.fr

Du fait du nombre croissant d'intoxications par les pesticides, il est important de développer des méthodes performantes permettant l'identification et le dosage des molécules appartenant à l'ensemble des classes de pesticides. Dans ce but, nous avons développé une méthode de dosage originale et sensible de 61 pesticides dans les matrices biologiques. Cette méthode utilise une procédure d'extraction solide/liquide sur support polymérique (HLB and MCX) OASIS°. Le couplage chromatographie en phase gazeuse/spectrométrie de masse (GCIMMS) est utilisé pour les pesticides volatils (organophosphorés, organochlorés, phtalimides, uraciles) et un couplage chromatographie en phase liquide/spectrométrie de masse (LCIMMS) pour les pesticides polaires et thermolabiles (carbamates, benzimidazoles). L'acquisition est réalisée en mode fragmentométrique (SIM). Les rendements d'extraction varient selon la nature des pesticides dosés, mais restent satisfaisants pour l'ensemble des pesticides. Les limites de détection (LOD) et les limites de

Considering the huge use of pesticides on a worldwide basis, pesticides account for a small but increasing number of human acute and severe intoxication. However intoxication cases attributed to pesticides are not always well diagnosed nor documented. In clinical and forensic toxicology; identification and quantification of the toxicants involved are essential for a good diagnosis. Hence, we developed an original and sensitive multiresidue methods for the detection and quantitation, in human biological matrices, of sixty one pesticides of toxicological significance in human. These methods involved rapid solid-phase extraction using new polymeric support (HLB and MCX) OASIS' cartridges. Gas chromatography-mass spectrometry (GCIMMS) was used for volatile (organophosphate, organochlorine, phtalimide, uracil) pesticides and liquid chromatography-ionspray°-mass spectrometry (LCIMMS) for thermolabile and polar pesticides (carbamates, benzimidazoles). Acquisition was performed in the selected ion monitoring (SIM) mode. Extraction recovery varied owing to the nature of pesticides but was satisfac-

Alain VERSTRAETE(1), Marc DEVEAUX (2)

(1) Laboratoire de Biologie Clinique-Toxicologie, Hôpital Universitaire, De Pintelaan 185
B-9000 GENT - Belgique - Tél : + 32 9 240 34 07 - Fax : + 32 9 240 49 85 - mél : alain.verstraete@rug.ac.be

(2) Institut de Médecine Légale, Place Théo Varlet - 59000 LILLE - France
Tél : + 33 (0)3 20 62 12 23 - Fax : + 33 (0)3 20 62 12 29 - mél : mdeveaux@easynet.fr

L'usage festif des nouvelles drogues de synthèse nécessite rarement le recours aux soins. Cependant la méconnaissance de la nature, de la dose et de la pureté des produits fait courir le risque d'un surdosage dramatique. IL est important de savoir reconnaître cliniquement une intoxication aiguë par les dérivés amphétaminiques regroupés sous le vocable d'ecstasy, par la kétamine ou encore par le gamma-hydroxybutyrate. L'aide de l'analyste est alors très précieuse pour confirmer la nature exacte de la ou des molécules en cause. Son apport est indispensable dans le cas de l'identification des isomères actifs ou lorsqu'il existe des métabolites communs non différenciés par l'immunoanalyse. Seule l'analyse systématique du sang et de l'urine par des méthodes chromatographiques avec identification spectrale permettra d'affirmer le diagnostic et indirectement d'avoir une meilleure connaissance des produits circulant sur le marché clandestin.

Recreative use of new synthetic drugs rarely leads to acute health problems. However, the lacé of knowledge of these products, their variable dose and purity can lead to severe overdose. It is important to be able to recognise clinically an acute poisoning with designer amphetamines (generally designated as ecstasy), ketamine and gamma-hydroxybutyrate (GHB). The help of the analytical toxicologist is then needed to confirm the exact nature of the molecule(s) involved. His contribution is essential in the case of identification of active isomers or when common metabolites exist, that are not differentiated with immunoassays. Only systematic toxicological analysis of blood and urine by chromatographic methods with spectrometric identification will allow for a better diagnosis and by this way to a better knowledge of the products that are available clandestinely.

KEY-WORDS:  
Designer drug, recreative use, poisoning.

Michel LHERMITTE(1), Monique MATHIEU-NOLF(2), Robin CREMER(3),Elisabeth VINNER(1), Damien PEUCELLE(2), Patrick MURA(4), Francis LECLERC(3)

(1) Laboratoire de Biochimie et de Biologie Moléculaire, Hôpital Calmette - 59045 LILLE Cedex
(2) Centre Antipoison,
(3) Service de Réanimation Pédiatrique, Hôpital Jeanne de Flandres, CHRU, avenue de Verdun 59037 LILLE Cedex >
(4) Laboratoire de Biochimie et Toxicologie, CHU - BP 577 - 86021 POITIERS Cedex

Chez l'enfant avant l'âge de 12 ans, les intoxications constituent la deuxième cause d'accident à domicile après les traumatismes (1). Elles sont caractérisées par leur grande fréquence et leur habituelle bénignité. Avant l'âge de 6 ans, la bénignité est habituelle ceci s'explique par le caractère accidentel, la faible quantité ingérée, la présence des parents et une consultation médicale rapide. En France, en 1994, on a rapporté 6 décès par divers produits et 9 par le monoxyde de carbone sur les 878 cas d'accidents domestiques dans la tranche d'âge 0-19 ans (2). La stratégie de prise en charge des intoxications aiguës de l'enfant doit tenir compte des données épidémiologiques, différentes de celles des adultes et variable selon l'âge. Elle doit aussi tenir compte des variabilités physiologiques, absorption, métabolisme et excrétion, susceptibles de modifier la cinétique des xénobiotiques 

Laurence LABAT (1), Michel LHERMITTE*(2)

(1) Laboratoire de Chimie Analytique, UFR des Sciences Pharmaceutiques, 3, place de la Victoire 33076 BORDEAUX Cedex
(2) Laboratoire de Biochimie et de Biologie Moléculaire, CHRU de Lille, Hôpital Calmette, Boulevard du Prof. Jules Leclercq - 59037 LILLE Cedex

*Auteur à qui adresser la correspondance : Pr. Michel LHERMITTE, Laboratoire de Biochimie et de Biologie Moléculaire, CHRU de Lille, Hôpital Calmette, Boulevard du Prof. Jules Leclercq - 59037 LILLE Cedex
Tél : 03 20 44 49 63 - Fax : 03 20 44 47 29 - e-mail : mlhermitte@chru-lille.fr

Depuis une dizaine d'années, l'Electrophorèse Capillaire (EC) et la spectroscopie de Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) sont entrées dans le domaine de la biologie clinique. Ces techniques peuvent être utilisées pour l'analyse de xénobiotiques dans les prélèvements biologiques. Cet article dresse le bilan actuel de l'apport de ces deux technologies pour la toxicologie clinique. Leurs intérêts respectifs dans le domaine de la toxicologie analytique, les progrès récents et des applications sont présentés. Afin de pouvoir identifier dans des conditions d'urgence les médicaments utilisés à des fins d'intoxications ou la prise de stupéfiants, l'EC et la RMN pourraient être des compléments intéressants aux méthodes chromatographiques largement utilisées.

Last ten years, Capillary Electrophoresis (CE) and Nuclear Magnetic Resonance (NMR) were introduced and used in clinical laboratory. These technics can be used to detect xenobiotics in biological fluids. This paper is a review of these two technics in analytical toxicology. Applications are described. CE and NMR could be complementary methods to conventional chromatography ira a toxicological laboratory.