La chimie analytique au service de la toxicologie ?· l’Institut National de Police Scientifique (INPS1)…

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    12-Sep-2018

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<ul><li><p>Pauline Sibille est ingnieur de lcole Nationale Suprieure de Chimie de Montpellier (ENSCM). Aprs un sjour en cosse pour une spcialisation en toxicologie analytique, elle est revenue Paris effectuer une thse en chimie thrapeutique. Pauline Sibille travaille aujourdhui en tant quingnieur en toxicologie lInstitut National de Police Scientifique (INPS1) au Laboratoire de Toxicologie de la Prfecture de Police.</p><p>1. LInstitut national de police scientifique (INPS) est un tablissement public administratif sous tutelle du ministre de lIntrieur, cr par larticle 58 de la loi du 15 novembre 2001 sur la scurit. LINPS a pour mission deffectuer les examens et analyses scientifiques et techniques demands par les autorits judiciaires et les enquteurs de police ou de gendarmerie dans un cadre pnal. Voir le Chapitre de F. Dupuch, dans Chimie et expertise, scurit des biens et des personnes, coordonn par M.-T. Dinh-Audouin, D. Olivier et P. Rigny, EDP Sciences, 2014.Site : www.police-nationale.interieur.gouv.fr/Organisation/Etablisse-ments-publics/INPS</p><p>Pau</p><p>line</p><p> Sib</p><p>ille</p><p>La chimie analytique au service de la toxicologie mdico-lgale</p><p>1 Contexte de la toxicologie mdico-lgale</p><p>1.1. Lempoisonnement travers les ges</p><p>Ltymologie du mot toxi-cologie permet de relier cette spcialit scientifique aux poisons via le mot grec </p><p> toxicon . Lutilisation de poi-sons, des fins criminelles ou non, nest pas rcente comme le montrent quelques empoi-sonnements clbres que nous pouvons citer.</p><p>En 399 avant J.-C., Socrate a t condamn mort par ingestion dune coupe de cigu (Figure 1).</p></li><li><p>128</p><p>Chi</p><p>mie</p><p> et e</p><p>xper</p><p>tise</p><p>En 14 5 0, Agns S orel (Figure 2), alors matresse du roi de France, dcde lors de son quatrime accouche-ment, si rapidement que cela laisse souponner un em-poisonnement. En effet, en 2004, lautopsie de son corps et lanalyse toxicologique des prlvements effectus ont mis en vidence une dose massive de mercure.</p><p>En 1676, Marie Madeleine Dreux dAubray, marquise de Brinvilliers, est dcapite pour avoir empoisonn son pre et ses frres (Figure 3).</p><p>En 1851, Hlne Jgado ou lempoisonneuse bretonne </p><p>Figure 2</p><p>Agns Sorel dcde extrmement rapidement lors de son quatrime accouchement, ce qui fait penser un empoisonnement.</p><p>Figure 1</p><p>La mort de Socrate suite labsorption de cigu.</p><p>(Figure 4) est condamne mort pour cinq empoisonne-ments et cinq autres tenta-tives ; elle aurait empoisonn plus de trente personnes larsenic.</p><p>Un an aprs, cest laffaire Marie Lafarge (Figure 5 ). Accuse du crime dempoi-sonnement de son mari, ici encore avec de larsenic, alors considr comme le roi des poisons, elle a t condamne aux travaux forcs perp-tuit.</p><p>En 1902, mile Zola (Figure 6) dcde dune intoxication au monoxyde de carbone. Il dor-mait dans une chambre avec sa femme et un feu mal teint couvait dans sa chemine dont le conduit tait bouch. Le gaz toxique lui a t fatal. Mais quelquun avait-il dlib-rment obstru ce conduit ? Accident ou meurtre parfait ? LHistoire na pas conclu.</p><p>Plus rcemment, en 1949, Marie Besnard ou la veuve noire a t accuse de la mort de douze personnes de son entourage par empoison-nement larsenic (Figure 7). </p></li><li><p>129</p><p>La c</p><p>him</p><p>ie a</p><p>naly</p><p>tique</p><p> au </p><p>serv</p><p>ice </p><p>de la</p><p> toxi</p><p>colo</p><p>gie </p><p>md</p><p>ico-</p><p>lga</p><p>le </p><p>Lenqute, qui a dur plus de dix annes, se conclut sur un acquittement en 1960.</p><p>1994 a t lanne de laffaire de la Josacine empoisonne : Emilie Tanay, une fillette de neuf ans, prend son antibio-</p><p>tique (Josacine), lui trouve mauvais got et dcde peu aprs. Les analyses du flacon de Josacine (Figure 8) ainsi que celles des prlvements autopsiques de la fillette ont rvl la prsence de cyanure.</p><p>Figure 3</p><p>La Marquise de Brinvilliers torture et dcapite pour avoir empoisonn son pre et ses frres.</p><p>Figure 4</p><p>Hlne Jgado, l empoisonneuse bretonne , a utilis de larsenic.</p><p>Figure 5</p><p>Marie Lafarge, accuse dempoisonnement de son mari larsenic.</p><p>Figure 6</p><p>mile Zola est dcd dune intoxication au monoxyde de carbone.</p><p>Figure 7</p><p>Larsenic, substance incrimine dans de nombreuses affaires dempoisonnement.</p></li><li><p>130</p><p>Chi</p><p>mie</p><p> et e</p><p>xper</p><p>tise</p><p>En 2006, Alexandre Litvinenko, un ex-officier des services se-crets russes, est empoisonn Londres par une substance radioactive (Figure 9), le polo-nium.</p><p>1.2. Quelques dfinitions autour de la toxicologie</p><p>Mettre en vidence les poi-sons et connatre leurs ef-fets sur lorganisme, cest le fondement de la toxicologie. Ladjectif mdico-lgal qua-lifie tout ce qui est relatif la mdecine lgale. En toxi-cologie mdico-lgale, la priorit est donne liden-tification et la quantification de lventuel toxique prsent </p><p>dans le corps. Le prcurseur de la toxicologie, Paracelse (Figure 10), a dclar dans les annes 1500 que Tout est poison, rien nest poison, seule la dose fait le poison . Cette phrase est encore dactualit aujourdhui, notamment avec les nombreux mdicaments existants.</p><p>Pour lInstitut National de Police Scientifique (INPS), il sagit deffectuer les exa-mens et analyses des traces et indices relevs au cours de lenqute en vue dexploiter des lments matriels de preuve dans le domaine pnal la demande des magistrats, des services de police ou de gendarmerie. La toxicologie mdico-lgale est sollicite pour la recherche des causes de la mort mais galement si la victime nest pas dcde (y a-t-il eu empoisonnement ?). Pourtant les empoisonne-ments ne sont pas le seul cadre. En effet, la recherche de substances ayant pu modi-fier le comportement dun in-dividu est de plus en plus fr-quente que ce soit en matire </p><p>Figure 8</p><p>Flacon de Josacine, connue pour laffaire de la Josacine empoisonne .</p><p>Figure 9</p><p>Le polonium, substance radioactive.</p><p>QUELQUES DFINITIONS</p><p>(tires du dictionnaire Larousse)</p><p>Toxicologie</p><p>Science traitant des substances toxiques, de leurs effets sur lorganisme et de leur identification.</p><p>Mdico-lgal</p><p>Relatif la mdecine lgale. Qui a pour objet de faciliter la dcouverte de la vrit par un tribunal civil ou pnal (exper-tise mdico-lgale) ou de prparer certaines dispositions lgales, rglementaires ou administratives (certificat mdico-lgal).</p><p>Figure 10</p><p> Tout est poison, rien nest poison, seule la dose fait le poison , Paracelse.</p></li><li><p>131</p><p>La c</p><p>him</p><p>ie a</p><p>naly</p><p>tique</p><p> au </p><p>serv</p><p>ice </p><p>de la</p><p> toxi</p><p>colo</p><p>gie </p><p>md</p><p>ico-</p><p>lga</p><p>le </p><p>de scurit routire ou en cas de suspicion de soumission chimique.</p><p>2 Lapport de la chimie analytique la toxicologie mdico-lgale</p><p>Mathieu Orfila (1787-1853) (Figure 11), qui tait la fois mdecin-lgiste et chimiste, fut le premier appliquer la toxicologie les techniques de la chimie analytique afin de mettre en vidence les poi-sons lors dhomicides soup-onns dtre survenus par empoisonnement.</p><p>2.1. Les progrs fulgurants de la chimie analytique</p><p> lpoque, les techniques analytiques taient assez rudimentaires, bases es-sentiellement sur des rac-tions colores. Aujourdhui elles ont considrablement volu, tant sur la sensibilit </p><p>Figure 11</p><p>Mathieu Orfila (1787-1853), mdecin chimiste, pionnier de la toxicologie mdico-lgale.</p><p>Figure 12</p><p>La chimie analytique a connu des progrs fulgurants en moins dun sicle grce notamment la chromatographie, la spectromtrie de masse et leur couplage.</p><p>que la rapidit des analyses (Figure 12). Lors des analyses sanguines, les concentrations recherches sont de lordre du nanogramme par litre. Pour donner une image, cela correspond la dilution dun morceau de sucre dans une piscine olympique et il faut mettre en vidence la pr-sence de ce sucre !</p><p>2.2. La toxicologie au sein de lINPS</p><p>Au sein de lINPS (Figure 13), la toxicologie est la seconde activit quantitative aprs la biologie. En 2013, 53 % des analyses hors gntiques ont t faites en toxicologie, et parmi ces dossiers, 92 % taient directement lies la scurit routire. Dans ce do-maine, on attend de lINPS des rsultats extrmement ra-pides, notamment lorsquin-terviennent des gardes vue, puisque celles-ci sont limites </p></li><li><p>132</p><p>Chi</p><p>mie</p><p> et e</p><p>xper</p><p>tise</p><p> 24 heures prolongeables 48 heures. De faon gnrale, la toxicologie est de plus en plus sollicite par les Officiers de Police Judiciaire (OPJ) et les magistrats.</p><p>2.3. La scurit routire dans la ligne de mire</p><p>Les dossiers de scurit rou-tire (Figure 14) sont pour la toxicologie des dossiers relativement faciles puisquil sagit de recherches cibles. Gnralement, il est demand de rechercher lthanol et/ou les produits stupfiants dans le sang de victimes ou de mis en cause impliqus dans des accidents matriels, corpo-rels ou mortels, mais aussi arrts lors de contrles rou-tiers. Le but est de savoir si leur comportement a pu tre altr par une de ces subs-tances.</p><p>Au sein des laboratoires de lINPS, la dtermination de lalcoolmie doit tre effec-tue en moins de trois jours, la recherche des stupfiants en moins de dix jours. Ces dlais sont bien sr rduits si les rsultats doivent tre rendus dans le dlai de la garde vue.</p><p>Le produit stupfiant le plus consomm en France est le cannabis. Son prin-cipe actif est le THC (-9-</p><p>TtraHydroCannabinol), mais dautres cannabinodes2 vont galement tre recherchs. Il sagit des mtabolites du THC, lOH-THC (11-hydroxy--9-THC) et le THCCOOH (acide 11-nor--9-THC car-boxylique). En effet, aprs absorption dune substance trangre, le corps cherche sen dbarrasser et pour cela, peut la modifier, par exemple pour la rendre hydrophile afin quelle slimine dans les urines. Ces produits modifis sont appels mtabolites. Les mtabolites peuvent rester dans le sang plus longtemps que le principe actif et doivent donc tre recherchs afin de prouver une consommation de stupfiants relativement ancienne.</p><p>Parmi les autres produits stu-pfiants recherchs classi-quement dans le cadre de la scurit routire peuvent tre cits les opiacs (morphine, hrone), les cocaniques (cocane et ses mtabolites) et les amphtaminiques (amph-tamine, mthamphtamine, MDMA qui est le principe actif de lecstasy).</p><p>2. Les cannabinodes sont des substances dorigine vgtale, animale, humaine ou synthtique agissant sur les systmes nerveux et immunitaire.</p><p>Figure 13</p><p>La toxicologie est la deuxime activit quantitative de lInstitut national de police scientifique (INPS).</p><p>Figure 14</p><p>92 % des dossiers de toxicologie de lINPS sont relatifs la scurit routire.</p></li><li><p>133</p><p>La c</p><p>him</p><p>ie a</p><p>naly</p><p>tique</p><p> au </p><p>serv</p><p>ice </p><p>de la</p><p> toxi</p><p>colo</p><p>gie </p><p>md</p><p>ico-</p><p>lga</p><p>le </p><p>Toutefois, il arrive que mme dans le cadre de la scu-rit routire, les enquteurs demandent galement une recherche de mdicaments, notamment les benzodiaz-pines, qui ont pu endormir le responsable ou la victime dun accident, mme sil nest actuellement pas interdit de conduire aprs la consomma-tion de ces mdicaments (une mention sur les botes de ces mdicaments signale cepen-dant que conduire est dcon-seill aprs leur consomma-tion).</p><p>3 Lanalyse des chantillons3.1. Processus gnral</p><p>Dans la grande majorit des dossiers, la liste des subs-tances rechercher nest pas connue, ce qui complique les analyses. Il va donc tre ncessaire deffectuer une recherche qualifie de gn-rale pour retrouver le plus de mdicaments et le plus de toxiques possible.</p><p>La stratgie analy tique applique est la suivante (Figure 15) : aprs rception des prlvements qui peuvent tre autres que du sang, des analyses qualitatives, cest--dire des recherches gn-rales pour trouver le maxi-mum de xnobiotiques, sont effectues. Si une substance mdicamenteuse ou toxique est dtecte, un dosage doit alors tre ralis. Ces analyses quantitatives sont excutes au moyen de tech-niques spcifiques la mol-cule recherche. La dernire tape est celle de linterpr-</p><p>tation des rsultats obtenus et de la rdaction des rapports envoys au requrant.</p><p>3.2. Quelles substances ?</p><p>Nombreuses sont les subs-tances trangres lorga-nisme qui sont absorbes dans notre socit moderne (Figure 16). Quelle que soit leur utilisation premire, elles peuvent tre dtournes et provoquer des intoxications.</p><p>Ont dj t mentionns lthanol (Figure 16A) et les produits stupfiants qui sont recherchs de faon quasi-systmatique dans le cadre de la scurit routire.</p><p>Mais si lthanol est le chef de file des substances volatiles, dautres solvants tels que le mthanol peuvent galement tre absorbs. Des produits gazeux peuvent se rvler dangereux : hydrocarbures, poppers (molcules uti-lises dans le milieu festif, notamment gay), monoxyde de carbone (des intoxications au monoxyde de carbone dues des poles dfectueux se pro-duisent encore aujourdhui), cyanures, certains anesth-siques comme le gaz hilarant (protoxyde dazote).</p><p>Figure 15</p><p>Stratgie analytique.</p><p>Rception des prlvements</p><p>Analyses qualitatives : Extraction gnrale et Recherche gnrale</p><p>Analyses quantitatives Extraction/Traitement spcifique</p><p>Recherche spcifiqueDosage</p><p>Interprtation des rsultatsRdaction du rapport</p></li><li><p>134</p><p>Chi</p><p>mie</p><p> et e</p><p>xper</p><p>tise</p><p>Les mdicaments sont les substances les plus frquem-ment retrouves (Figure 16B) : les psychotropes, rgulire-ment dtects dans les cas de suicides car la victime est alors dj psychologiquement fragile et dispose souvent de mdicaments antidpresseurs ou anxiolytiques chez elle, les anticonvulsivants, les analg-siques la morphine est clas-sique mais dautres produits peuvent malencontreusement provoquer des dcs non sui-cidaires , les cardiotropes, les anesthsiques, etc.</p><p>Dans de nombreux logements, il est possible de trouver des pesticides et des produits mnagers (Figure 16C). Des accidents, notamment avec de jeunes enfants buvant ce type de produits, surviennent malheureusement, mais sui-cides ou tentatives de suicide ne peuvent tre carts.</p><p>Les produits prcdemment cits ont souvent pour prin-cipe actif des molcules or-ganiques, mais il ne faut pas oublier les molcules inorga-niques tels que les mtaux. Si larsenic tait trs en vogue dans les annes 1800, il est moins souvent l origine dintoxications aujourdhui ; toutefois, il faut surveiller la prsence de mtaux comme le plomb, le mercure ou le </p><p>lithium qui est aussi un m-dicament du traitement de la maladie bipolaire , ou en-core le strontium. Celui-ci est particulirement intressant pour les enqutes de noyade parce que son dosage dans le sang permet de dterminer si une personne retrouve dans leau est morte noye ou si elle tait morte avant dtre mise dans leau.</p><p>Enfin, mme si peu daffaires de ce type ont lieu Paris, il ne faut pas oublier les intoxications aux vgtaux (Figure 16D).</p><p>3.3. Dans quels prlvements biologiques ?</p><p>Les prlvements biologiques sur lesquels peut travailler le toxicologue sont nombreux et prsentent tous un intrt particulier (Figure 17).</p><p>Le milieu le plus important pour les toxicologues est le sang. En effet, cest le seul prlvement qui permette de relier les dosages effectus une interprtation, cest--dire la concentration sanguine dun toxique un effet. Cette concentration peut tre th-rapeutique (faible), toxique (moyenne), ou encore ltale (forte). Il existe deux types de sangs : le sang priph-rique prlev lors dune prise </p><p>Figure 16</p><p>A) Lthanol est usuellement recherch, notamment dans les cas daccidents de la route ; B) les mdicaments (psychotropes, anxiolytiques, antidpresseurs) font galement lobjet de recherches de routine ; C) les produits mnagers sont responsables dun certain nombre daccidents par intoxication ; D) des vgtaux tels que lamanite-tue-mouche peuvent galement tre lorigine dintoxications.</p><p>B C DA</p></li><li><p>135</p><p>La...</p></li></ul>

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