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Ultra-fast forensic toxicological screening and quantitation under 3 minutes with a QTOF HPLC-MS/MS system
Ingestion de graines de pavot et dépistage salivaire des opiacés : résultats d’une étude pilote
Morla ∗
X. He , A. Taylor , M. Jarvis , A. Wang , A. SCIEX, Redwood City, CA, USA ∗ Corresponding Author. E-mail address:
[email protected] (A. Morla) Objectives HPLC-MS/MS technology combines separation (HPLC) and detection (MS, and MS/MS) and is widely used for screening applications. Mostly, the duration of HPLC runtime in these studies vary from 5 to 20 min. For high-throughput laboratories, a fast screening method is desired. There are mainly two approaches to acquire fragmentation information for screening purpose of compounds by HPLC-MS/MS: Information-Dependent-Acquisition (IDA) or Data-Dependent-Acquisition (DDA) and MS/MSAll . For IDAMS/MS, a survey scan is performed to collect the information on the precursor ions, followed by multiple dependent MS/MS scans for a number of most abundant precursor/candidate ions. MS/MSAll ® with SWATH acquisition is a novel MS/MSAll technique. In every data cycle, the instrument acquires TOF-MS information first, and then it sequentially acquires MSMS information of all precursor ions across a specified mass range in pre-divided mass windows. Both of these two data acquisition approaches are compatible with retrospective data interrogation. In this study, we aimed to develop an ultra-fast screening method in a forensic toxicological setting using the SCIEX X500R QTOF system with SCIEX OS software 1.0. We also ® aim to compare IDA-MS/MS and MS/MSAll with SWATH acquisition for this fast screening method. Methods Blank human urine samples were spiked with multiple drugs commonly found in forensics setting at different concentration levels. Typically, samples were diluted 10-fold in 10% methanol and centrifuged. The clear supernatants were transferred to autosampler vials and 10 L samples were injected. HPLC separation was on a 20 × 2 mm cartridge-type column with cartridge holder. Mobile phase A was 10 mm ammonium formatted in water and mobile phase B was 0.1% formic acid in methanol. HPLC runtime was 2.5 min Data was acquired, processed and reported in SCIEX OS software 1.0. Results Good separation for all the analytes tested and good retention for polar compounds. Sample set 1 was blank urine samples spiked with more than 85 compounds at different levels (CO1 means cutoff number for Sample set 1). Despite a very short HPLC runtime (less than 3 min), the method showed excellent sensitivity. The calibration curve for one of the analytes (JWH 210 5-OH metabolite) is showed. Sample set 2 were also urine samples with both calibrators (spiked with a different group of 84 compounds, CO2 means cutoff number for sample set 2) and unknown samples. It showed true positive rate in the calibrators for set 2. No false positive was identified. It showed the true positive rate with different HPLC methods and MS/MS acquisition methods. Conclusion In this study, we have developed a super-fast screening/quantitation method in forensic setting under 3 minutes using the SCIEX X500R QTOF system. Two non-targeted data acquisition ® methods: IDA-MS/MS and MS/MSAll with SWATH acquisition were both tested and compared. Depending on the specific requirement of the screening method, both IDA-MS/MS and SWATH® acquisition have their advantage and disadvantage in certain areas and the user should be flexible to adopt either approach with appropriate method settings. For Research Use Only. Not for use in diagnostic procedures. Disclosure of interest The authors have not supplied their declaration of competing interest. http://dx.doi.org/10.1016/j.toxac.2017.03.094
M.-G. Carlin 1,∗ , J.-R. Dean 1 , A.-M. Langford 1 , J.-J. Perry 1 , O. Roussel 2 , S. Salle 2 1 Department of Applied Sciences, Northumbria University, Newcastle upon Tyne, UK 2 IRCGN, département toxicologie, Pontoise, France ∗ Auteur correspondant. Adresse e-mail :
[email protected] (M.-G. Carlin) Objectif Ces vingt dernières années, de nombreux travaux scientifiques ont mentionné la capacité des graines de pavot à positiver les tests de dépistages aux opiacés, compliquant la tâche du toxicologue lorsqu’il doit discuter de l’origine de ce résultat. Plusieurs études se sont intéressées à la recherche d’éléments pouvant différencier l’ingestion de graines de pavot de l’administration d’héroïne ou de médicaments à base d’opiacés. La majorité de ces travaux concerne l’héroïne et se base sur la recherche dans les matrices biologiques d’alcaloïdes secondaires ou d’impuretés de synthèse tels que l’acétylcodéine, la thébaïne, la papavérine, la noscapine et leurs métabolites associés [1]. Méthode Une méthode LC-ESI-MS pour la détection simultanée de cinq principaux alcaloïdes de l’opium (morphine, codéine, thébaïne, papavérine et noscapine) a été développée. L’élution est réalisée sur une colonne PFPP selon un gradient de phase allant de 90 % à 10 % de A en 12 minutes (A = eau + 2 mM formiate d’ammonium + 0,2 % acide formique ; B = acétonitrile + 2 mM formiate d’ammonium + 0,2 % acide formique). Pour quantifier ces alcaloïdes dans des graines de pavot et dans des échantillons de fluide oral (FO), les standards de calibration ont été préparés à partir de solutions méthanoliques à (i) 0,1 mg/mL, ou (ii) 1 mg/mL diluées soient dans la phase mobile aux conditions initiales, soit dans le fluide oral extrait. Le morphine-d3 a été utilisée comme étalon interne deutéré. Parmi les différents procédés d’extraction testés, les préparations retenues sont une extraction liquide pour les graines et une méthode par extraction en phase solide (SPE) pour le FO. Cette méthode a été utilisée pour deux études. Dans la première étude, la teneur en alcaloïdes a été mesurée sur des graines de pavot présentes sur différents aliments achetés en supermarché, graines provenant de Hollande, de Chine, des Pays-Bas ou d’un pays non spécifié. Dans la seconde étude, la présence d’opiacés dans le FO a été recherchée chez six volontaires après la consommation de deux petits muffins contenant des graines de pavot. Après recueil préalable d’un échantillon de contrôle, le FO a été collecté 5 minutes, 20 minutes, 1 heure, 2 heures, 4 heures et 8 heures après ingestion en utilisant des kits de prélèvement Quantisal. Résultats Des niveaux variables d’alcaloïdes ont été mesurés dans les graines de pavot récoltées avec une forte variabilité entre chaque lot de graines, mais aussi au sein de chacun des lots. Ces résultats pourraient être attribués à un certain nombre de facteurs environnementaux. La morphine a été uniquement détectée dans l’échantillon de 5 minutes pour 5 des 6 participants avec des concentrations en OF estimées entre 0,5 et 0,8 ng/mL ; La codéine a été détectée dans les échantillons de 2 des 6 participants (estimée à 1,5 et 2,6 ng/mL). La thébaïne, la noscapine et la papavérine ont également été détectées dans l’OF d’un certain nombre de participants, ce qui n’a pas été rapporté précédemment dans la littérature. Cependant, il convient de noter que les valeurs calculées sont seulement estimées, puisque les rapports de surface de pic obtenus sont inférieurs aux limites de quantification (10 ng/mL). Conclusion Une méthode LC-ESI-MS pour la détection et la quantification simultanées des cinq principaux alcaloïdes d’opium a été validée et utilisée pour détecter les alcaloïdes dans les graines de pavot issues de différents aliments et dans des échantillons de FO. D’après cette étude préliminaire, les résultats obtenus dans le FO indiquent qu’après l’ingestion d’une quantité « réaliste » de graines
S66 de pavot contenues sur des pâtisseries, les niveaux de morphine et de codéine détectés dans la salive sont faibles. Ils ne dépassent pas le seuil de confirmation de 40 ng/mL proposé par le Substance Abuse and Mental Health Services Administration (SAMHSA). Déclaration de liens d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir de liens d’intérêts. Référence [1] Seetohul LN, et al. Biomarkers for illicit heroin: a previously unrecognized origin of papaverine. J Anal Toxicol 2013;37:133. http://dx.doi.org/10.1016/j.toxac.2017.03.095 P34
Intoxications à la ciguatera gérées par le centre antipoison (CAP) de Marseille entre 2010 et 2016 Y. Cot ∗ , M. Glaizal , C. Schmitt , N. Simon , L. De Haro Centre antipoison, CHU, Marseille, France ∗ Auteur correspondant. Adresse e-mail :
[email protected] (Y. Cot) Objectif Recenser les cas de ciguatera rapportés au CAP de Marseille de 2010 à 2016 afin d’évaluer l’ampleur de cette intoxication en termes de nouveaux cas, de gravité et de résurgence des symptômes. Description La ciguatera est une intoxication fréquente des régions tropicales, décrite après ingestion de chair de poissons contaminés par les ciguatoxines produites par l’algue unicellulaire Gambierdiscus toxicus, qui prolifère lorsque les récifs coralliens sont endommagés et contamine alors toute la chaîne alimentaire. Ces toxines s’accumulent dans les tissus des poissons avec des concentrations importantes pour les carnivores en bout de chaîne (mérous, barracudas). En Europe, on constate un nombre croissant de cas d’importation par le biais de touristes de retour de vacances ou lors d’intoxications contractées suite à la consommation de poissons congelés des régions tropicales, les toxines résistant à la cuisson et à la congélation. Les premiers signes sont digestifs puis neurosensoriels et cardiovasculaires. L’évolution classique est caractérisée par une persistance de picotements avec démangeaisons palmoplantaires, de douleurs neuromusculaires et d’une asthénie pouvant durer plusieurs mois. Chez certains patients, on observe une résurgence des symptômes après la prise d’alcool ou l’ingestion de chair de poisson provenant des mers chaudes, contaminée même en quantité infime (insuffisante pour contaminer un sujet naïf). Des équipes américaines proposent d’utiliser des antidépresseurs (amitriptyline) ou la gabapentine afin d’atténuer les troubles neurologiques. Méthodes Les données ont été recueillies entre 2010 et 2016 à partir de la base locale des cas d’intoxications, et comparées à des travaux similaires réalisés sur les périodes 1997—2002 [1] et 2003—2009 [2] par le CAP de Marseille. Tous les cas inclus dans ces études reposent sur une évaluation clinique et une chronologie des événements imputables à une ciguatera. Résultats Le nombre d’appels pour des cas de ciguatera est en augmentation, de 7 cas (18 patients) entre 1997 et 2002 à 22 cas (56 patients) entre 2010 et 2016. La littérature mentionne des symptômes digestifs moins sévères, voire absents, dans l’océan Pacifique par rapport à l’océan Atlantique. Dans notre série, les symptômes digestifs semblent effectivement moins sévères en Nouvelle Calédonie, alors qu’ils semblent aussi sévères en Polynésie Franc ¸aise qu’en Atlantique. Pour l’ensemble des 56 patients suivis entre 2010—2016, 16 ont déclarés souffrir de troubles neurologiques persistants, pouvant durer de 4 semaines à 18 mois, et 8 ont présenté une résurgence des symptômes après une consommation d’alcool ou de chair de poisson. Conclusions En raison de l’accroissement du nombre de touristes chaque année (alors que parallèlement les récifs coralliens déclinent), les professionnels de santé en Europe sont de plus en
Abstracts plus confrontés à cette intoxication. Une meilleure prévention, passant notamment par une information des touristes dans les pays d’endémies et des professionnels de santé, permettrait un diagnostic plus rapide ainsi qu’une meilleure prise en charge des troubles neurologiques persistants, tout en diminuant le risque de résurgence. En zone d’endémie, il est nécessaire de mieux informer les populations sur les espèces de poissons à éviter et surveiller les zones à risque. Cependant, il n’existe pas encore de biomarqueurs qui permettent de poser le diagnostic, ni de traitement efficace. La prévention reste à ce jour le seul moyen pour minimiser le nombre d’intoxication. Déclaration de liens d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir de liens d’intérêts. Références [1] de Haro L, et al. Emergence of imported ciguatera in Europe: report of 18 cases at the poison center of Marseille. J Toxicol Clin Toxicol 2003;41:927—30. [2] Glaizal M, et al. Two severe collective ciguatera poisonings concerning European tourists in Endemic Areas. Clin Tox (Phila) 2011;49:231. http://dx.doi.org/10.1016/j.toxac.2017.03.096 P35
Interférences de l’hydroxocobalamine sur le dosage des paramètres de biochimie d’urgence sur l’automate AU5400 (Beckman Coulter) et sur l’appareil de gaz du sang RapidLab 1265 (Siemens) B. Rucheton 1,2,∗ , I. Hugonneau-Beaufet 2 , A. Cambon 2 , S. Mesli 1 , M. Labadie 3 , J.-C. Gallart 4 , B. Colombies 1 1 Service de biochimie, CHU, Bordeaux, France 2 Université de Bordeaux, France 3 Centre antipoison, CHU, Bordeaux, France 4 SAMU 31, CHU, Toulouse, France ∗ Auteur correspondant. Adresse e-mail :
[email protected] (B. Rucheton) Objectif Mettre en évidence les interférences de l’hydroxocobalamine sur le dosage des paramètres de biochimie d’urgence sur l’automate AU5400 (Beckman Coulter) et sur l’appareil de gaz du sang RapidLab 1265 (Siemens) afin de permettre une meilleure interprétation des résultats. Description L’intoxication au cyanure survient après inhalation de fumée d’incendies dans des espaces confinés en raison de la production de cyanure d’hydrogène associée à celle de monoxyde de carbone. Elle peut également survenir lors de suicides ou de crimes. Divers symptômes sont observés : collapsus, défaillance multiviscérale, coma, arrêt cardiorespiratoire terminal. L’antidote de cette ® intoxication est l’hydroxocobalamine (Cyanokit ). Elle se lie au cyanure pour donner de la cyanocobalamine, un complexe non toxique excrété dans les urines. Les cristaux de cobalamine colorent les fluides biologiques en rouge, ce qui peut interférer sur les analyses biochimiques spectrophotométriques utilisées dans le cadre du suivi du patient. Méthodes Une gamme d’étalonnage est réalisée grâce à de l’hydroxocobalamine (Merck) dans de l’eau distillée et ajoutée à un pool de plasma humain ou de sang total. Les concentrations sont choisies pour être aussi proches que possible des concentrations observées aux doses thérapeutiques. Le pourcentage d’interférence est déterminé pour les paramètres biochimiques d’urgence par comparaison avec du sang exempt d’hydroxocobalamine. Résultats Le Tableau 1 présente les résultats des interférences dues à la présence d’hydroxocobalamine. Nous les avons classées en 5 catégories différentes : biais positif supérieur ou inférieur à 10 %, biais négatif supérieur ou inférieur à 10 % et absence d’interférence.