Criblage par spectrométrie de masse à basse résolution : les données c’est la base

Objectifs

La spectrométrie de masse à haute résolution prend de plus en plus d’importance pour le criblage toxicologique clinique. Un système d’analyse basé sur une trappe 3D basse résolution comme le Bruker Toxtyper™ a-t-il encore sa place dans ce contexte ? Le but est d’apporter des éléments de réponses en présentant des données de criblage toxicologique obtenues avec cette instrumentation sur divers échantillons cliniques et des contrôles de qualité commerciaux (CQ).

Méthode

Les échantillons cliniques sont issus de la routine clinique du laboratoire de toxicologie des Hôpitaux Universitaires de Genève. L’utilisation de ces échantillons de manière anonymisée pour l’évaluation de méthodes analytiques est approuvée par la commission d’éthique de la recherche du Canton de Genève. Les CQ ont été obtenus auprès de ACQ Science, LGC Standards et du Centre Suisse de Contrôle de Qualité (CSCQ). Les préparations d’échantillons sont basées sur une extraction en phase solide sur colonne Chromabond HLB (Macherey-Nagel) et une extraction liquide-liquide à pH alcalin. Les analyses ont été réalisées sur une trappe 3D Bruker Amazon Speed couplée à un système HPLC Thermo Scientific Ultimate 3000 équipé avec une colonne C18. Les bases de données suivantes ont été utilisées : Toxtyper Libraries 1.1 (851 composés et métabolites) et 3.0 (1135 composés et métabolites), Maurer/Wissenbach/Weber Library for Toxtyper (> 3500 composés et métabolites).

Résultats

L’analyse de CQ commerciaux indique que le système Toxtyper est capable de détecter, avec un faible taux de faux-positifs, une large gamme de médicaments et de drogues d’abus avec une sensibilité appropriée pour une utilisation en toxicologie clinique. Ainsi, le taux d’identification sur un échantillon ACQ Science Urine DCT + 25 % contenant 60 composés varie entre 75 et 82 % (n = 3). Sur les enquêtes 2023 LGC Drugs of Abuse in Urine et CSCQ TO, les taux d’identification sont respectivement de 92 et 100 %. Une précédente étude ayant comparé sur 104 échantillons cliniques et forensiques ce système d’analyse avec une méthode de spectrométrie de masse à haute résolution supporte ces résultats (Joye T et al. Analytica Chimica Acta 2019). L’analyse d’échantillons cliniques montre cependant la difficulté à identifier de manière formelle les composés de certaines familles (ex. cathinones). La comparaison des versions 1.1 et 3.0 de la librairie Toxtyper montre aussi que l’intégration de nouveaux composés n’a pas toujours été réalisée avec le niveau de qualité suffisant. Enfin, la librairie Maurer/Wissenbach/Weber permet, en théorie, d’étendre de manière significative le nombre de substances détectables mais, du fait de l’absence de données de temps de rétention pour un nombre important de molécules, au prix de nombreux faux-positifs.

Conclusion

Les données obtenues montrent qu’un système de spectrométrie de masse basse résolution peut répondre de manière tout à fait satisfaisante en termes de gamme de composés détectés, de sensibilité et de spécificité aux besoins d’un criblage toxicologique clinique de première ligne. La simplicité de l’interprétation des résultats et le nombre réduit de faux-positifs en fait un outil de choix pour ce type d’application. Les limitations en termes de nombres d’entrées des librairies disponibles et la difficulté à caractériser certains composés, notamment les NPS, pourraient cependant limiter les possibilités d’application dans des contextes cliniques spécifiques ou dans le domaine médico-légal. Nos résultats indiquent également que, probablement plus que le pouvoir de résolution du spectromètre de masse, c’est le soin apporté au développement de la base de données qui fait la qualité des résultats d’analyse toxicologique.

En conclusion, un système de criblage toxicologique basé sur la spectrométrie de masse basse résolution peut couvrir une large partie des besoins d’un laboratoire de toxicologique clinique s’il est associé à une base de données de qualité.