Validation of an analytical method for nitrous oxide (N₂O) laughing gas by headspace gas chromatography coupled to mass spectrometry (HS-GC–MS): Forensic application to a lethal intoxication
Journal of Chromatography B · 2015
Validation d’une méthode HS-GC–MS permettant l’identification et la quantification du protoxyde d’azote à faibles concentrations pour des applications médico-légales. La méthode est ensuite appliquée à des prélèvements post-mortem de sang périphérique, poumon et cerveau provenant d’un cas réel d’intoxication mortelle au N₂O.
Ce que cette publication apporte
Cette publication décrit et valide une méthode HS-GC–MS destinée à l’identification et à la quantification du protoxyde d’azote dans un contexte médico-légal. L’utilisation du sulfure d’hydrogène comme étalon interne permet une quantification dans une gamme adaptée aux faibles concentrations recherchées en toxicologie. La méthode est ensuite appliquée à des prélèvements biologiques provenant d’un cas réel d’intoxication mortelle au N₂O.
Question étudiée
Une méthode par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse avec analyse de l’espace de tête (HS-GC–MS) peut-elle permettre une identification et une quantification suffisamment sensibles et fiables du N₂O pour des applications en toxicologie médico-légale ?
Méthode
Une méthode HS-GC–MS utilisant le sulfure d’hydrogène (H₂S) comme étalon interne a été développée puis évaluée selon des critères de sélectivité, fonction de réponse, linéarité, justesse, précision, limite de détection et limite de quantification. La calibration du N₂O couvrait 5,25 à 105,00 nmol/mL d’espace de tête. Après validation, la méthode a été appliquée à des prélèvements post-mortem de cerveau, poumon et sang périphérique provenant d’un cas suspecté d’intoxication mortelle au N₂O.
Principaux résultats
La méthode présente une relation linéaire entre concentration en N₂O et réponse analytique, avec un coefficient de détermination de 0,9819 pour l’évaluation de la linéarité. Les biais relatifs mesurés aux trois niveaux de contrôle étaient compris entre −8,7 % et +3,4 %.
La limite de détection du N₂O est d’environ 0,5 nmol/mL et la limite de quantification d’environ 5–5,25 nmol/mL dans les conditions analytiques de la méthode.
Dans le cas post-mortem étudié, du N₂O a été quantifié dans les trois matrices analysées : cerveau, sang périphérique et poumon, avec la concentration la plus élevée observée dans le tissu pulmonaire.
Portée du résultat
Ce que cette publication permet de conclure
Cette publication permet de conclure qu’une méthode HS-GC–MS correctement validée peut identifier et quantifier le N₂O à faibles concentrations pour des applications de toxicologie médico-légale. Elle montre également que le N₂O peut être retrouvé et quantifié dans plusieurs matrices biologiques post-mortem après une intoxication par inhalation.
Ce qu’elle ne permet pas de conclure
Cette publication ne permet pas de déterminer la durée pendant laquelle le N₂O reste détectable après une exposition récente chez une personne vivante. Elle ne renseigne pas les concentrations présentes dans l’air expiré, ne valide pas une méthode de dépistage respiratoire et ne permet pas d’établir de relation entre une concentration mesurée et une altération des capacités.
Limites
La validation concerne une méthode analytique de laboratoire nécessitant une préparation des échantillons et une analyse HS-GC–MS. Son application à des prélèvements biologiques réels repose dans cette publication sur un seul cas post-mortem. Les auteurs soulignent également un risque de coélution avec le CO₂ dans certaines conditions, notamment lors de la putréfaction, pouvant nécessiter une dilution ou une séparation chromatographique complémentaire lorsque la quantité de N₂O est faible.
Giuliani N, Beyer J, Augsburger M, Varlet V. Validation of an analytical method for nitrous oxide (N₂O) laughing gas by headspace gas chromatography coupled to mass spectrometry (HS-GC–MS): Forensic application to a lethal intoxication. Journal of Chromatography B. 2015.
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