Analyse par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse haute résolution de l’insuline humaine et de ses analogues dans des prélèvements sanguins et tissulaires dans un cadre médico-légal : intérêts et limites pour l’interprétation des données post-mortem

Analysis of human insulin and its analogs by liquid chromatography coupled with high-resolution mass spectrometry in blood and tissue samples in a forensic context : interests and limitations in postmortem data interpretation

• Auteur / Autrice : Charline Bottinelli
• Direction : Jérôme Guitton, Laurent Fanton
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie analytique, toxicologie médico-légale
• Date : Soutenance le 31/03/2021
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Interdisciplinaire Sciences-Santé (Villeurbanne ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre pour l'Innovation en Cancérologie de Lyon (2003-....)
• Jury : Président / Présidente : Anne-Laure Pelissier-Alicot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Guitton, Laurent Fanton, Jean-Michel Gaulier, Marc Augsburger, Sybil Charrière, Isabelle Morel, Maggy Hologne
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne-Laure Pelissier-Alicot, Jean-Michel Gaulier, Marc Augsburger

Mots clés

Mots clés contrôlés

Insuline

Spectrométrie de masse

Chromatographie en phase liquide

Toxicologie légale

Mots clés libres

Toxicologie médico-légale

Insuline

Chromatographie liquide

Spectrométrie de masse

Tissus

Forensic Toxicology

Insulin

Liquid chromatography

Mass spectrometry

Tissues

Résumé

Le but de ce travail était de développer et de valider des techniques analytiques basées sur la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse haute résolution pour l’analyse de l’insuline humaine et de ses analogues dans des milieux biologiques. Une partie bibliographique décrit les matrices biologiques d’intérêt et rassemble les connaissances actuelles sur l’analyse des insulines dans les milieux biologiques. Une partie expérimentale présente le développement de méthodes basées sur l’immunopurification et la spectrométrie de masse, à travers 2 articles analytiques. L’un rapporte la première validation d’une méthode d’analyse quantitative des insulines dans le sérum post-mortem par LC-MS/HRMS. Le second article présente la mise au point d’une analyse qualitative dans les tissus, validée en termes de limite de détection et de spécificité. L’application à des cas réels a permis d’illustrer les performances des 2 méthodes. D’après les données obtenues, un protocole pré-analytique a été établi avec des recommandations sur les matrices d’intérêt et les modalités de prélèvement en cas de suspicion d’intoxication aux insulines. Enfin, une aide à l’interprétation des résultats a été proposée sous la forme d’un logigramme à travers l’étude de la littérature et les différents cas rapportés et analysés. La mise en œuvre et l’interprétation des résultats des analyses des insulines dans un cadre médico-légal et en particulier en post-mortem sont complexes. Les travaux réalisés proposent des méthodes analytiques validées et fiables. Celles-ci devraient contribuer à acquérir de nouvelles données pour améliorer les connaissances de la toxicologie médico-légale des insulines.

The aim of this study was to develop and to validate analytical techniques based on liquid chromatography coupled with high-resolution mass spectrometry for analysis of human insulin and its analogs in biological samples. A literature section describes the biologic matrices of interest and gathers current knowledge on insulins analysis in biological media. An experimental section presents the development of methods based on immunopurification and mass spectrometry, through 2 analytical papers. The first one reports the first validation of a quantitative method for insulins analysis in postmortem serum by LC-MS/HRMS. The second reports the development of a qualitative analysis of tissue samples, validated in terms of limit of detection and specificity. The application to authentic cases illustrated the performances of the both methods. Based on the data obtained, a pre-analytical process has been established with recommendations on matrices of interest and sampling methods in case of suspected insulin poisoning. Finally, a tool to help in interpreting results was proposed in the form of a logic diagram through the study of the literature and the various cases reported and analyzed. Performing and interpreting results of insulins analyses in a forensic context and particularly in postmortem are complex. The present work proposes validated and reliable analytic methods. These should contribute to the acquisition of new data to improve knowledge on the forensic toxicology of insulins.