Master Analyse et Contrôle

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  • fiche - matière potentielle : dosage
  • rapport de stage - matière potentielle : mars - avril
Master Analyse et Contrôle Rapport de stage mars-avril 2005 Laboratoire de toxicologie Départements stupéfiants Préfecture de Police 2 place Mazas 75012 PARIS Sujet : Identification et évaluation en une étape des impuretés des poudres de saisies d'héroïne en CPG-MS et CPG-FID par rapport à un étalon interne. Comparaison des coefficients de réponse.
  • sécurité intérieure
  • stupéfiants par l'office central de répression du trafic illicite
  • répression section
  • pureté de la substance illicite
  • conditions rapides d'analyse
  • stupéfiants par la brigade des stupéfiants de la drpj
  • laboratoire de toxicologie de la préfecture de police
  • sécurité qualité
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Master Analyse et Contrôle

Rapport de stage
mars-avril 2005




Laboratoire de toxicologie
Départements stupéfiants
Préfecture de Police
2 place Mazas
75012 PARIS









Sujet : Identification et évaluation en une étape des impuretés des poudres de saisies
d’héroïne en CPG-MS et CPG-FID par rapport à un étalon interne.
Comparaison des coefficients de réponse.











Remerciements



Je remercie Monsieur le Directeur Ivan RICORDEL pour m’avoir permis d’effectuer ce stage, et
lui suis reconnaissante de m’avoir accordé sa confiance.
Je remercie Monsieur le sous-directeur, Jacques TOURNEAU d’avoir été à mon écoute.

Je remercie également Benoît SACLIER, Anne BROCHEN, Agnès SIGROS et Frédéric LAVOLEE
pour leur soutien au quotidien.

Merci à Laurence SCHANG d’avoir été mon contact via Internet.

Ce stage m’a été agréable grâce à la dynamique et la bonne ambiance régnant au sein du
laboratoire. Il n’a pas été seulement bénéfique dans le contexte scolaire mais également pour
mes ambitions professionnelles, et je l’espère n’est que le début de mon apprentissage dans le
vaste domaine de la criminalistique.

Merci à tous, y compris tous ceux que je n’ai pu citer, pour ce que vous m’avez apporté.














Céline PATTOU 1
Université LYON 1
Campus de la DOUA
69100 VILLEURBANNE
SOMMAIRE




Historique et structure de l’entreprise ..........................................................................3
Organisation et activités ............................................................................................. 4
Introduction au sujet de stage.................................................................................... 5

Matériels et méthodes ................................................................................................5


I Qu’est ce que l’héroïne ?......................................................................................6


II Recherche des paramètres permettant la séparation des 9 molécules .......... 7
Résultat / Discussion......................................................................................... 8
Conclusion ...................................................................................................8-9

III Exploitation des coefficients de réponse ....................................................10
1) Répétabilité / Détermination des coefficients de réponse.................................... 10
2) Reproductibilité .............................................................................................. 11
3) Effets de matrices........................................................................................... 12
4) Linéarité ........................................................................................................ 13
− Acétylcodéine ........................................................................................ 13
− Papavérine ............................................................................................14
− Narcotine ............................................................................................... 15
5) Limites de détection 16
Discussion / Conclusion ................................................................................... 17


IV Bilan.............................................................................................................. 18

Annexes............................................................................................................. 19
Annexe 1 : Index des molécules............................................................................ 20
Annexe 2 : Fiche dosage méthode 51 ..........................................................21-22-23

Liens et bibliographie........................................................................................ 24



Céline PATTOU 2
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Campus de la DOUA
69100 VILLEURBANNE Structure entreprise :

Le laboratoire de toxicologie de la préfecture de police (LTPP) a été crée le 14 mai 1881. Il se
èmesitue 2 place Mazas dans le 12 arrondissement de Paris sur un site conjointement occupé
par l’institut médico-légal (IML).
Le LTPP est désormais intégré dans un établissement public, l’institut national de la police
scientifique (INPS) crée par la loi du 15 novembre 2001 (article 58). Le décret n°2004-1211 du
9 novembre 2004 en définit le fonctionnement.



Directeur du laboratoire de toxicologie de la préfecture de police
(Mr Ivan RICORDEL)
Directeur-adjoint, chef des
départements Stupéfiants et
Chimie
(Mr Jacques TOURNEAU)
Hygiène et Sécurité Qualité et Métrologie
Département Département Département Administration
toxicologie Stupéfiants Chimie
Section toxicologie
médico-légale
Section alcoolémie
Substances volatiles
Section psychotropes
prévention / répression
Lien hiérarchique
Lien fonctionnel
Céline PATTOU 3
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Campus de la DOUA
69100 VILLEURBANNE Ses activités
• la détermination de l’alcoolémie et la recherche de stupéfiants dans le sang dans le cadre
de la loi « sécurité intérieure »,
• la recherche de causes toxiques de morts suspectes à partir de prélèvements biologiques
effectués par les médecins légistes dans le cadre de l’application de l’article 74 du code de
procédure pénale,
• la recherche et l’identification de substances stupéfiantes dans les produits de saisies,
• les examens toxicologiques divers et toutes les analyses toxicologiques dans l’intérêt de la
sécurité du public, il s’agit essentiellement de recherches toxiques dans les urines ou le
sang effectuées au profit d’administrations ou de services publics, de médecins, de
pharmaciens, de laboratoires d’analyses médicales ou de recherches diverses dans les
aliments, liquides, poudres…
• l’information toxicologique d’urgence,
• la formation.
Ses missions
Elles lui sont confiées par :
• réquisition des procureurs de la république ou sous leur autorité par des officiers de police
judiciaire. Le LTPP travaille en étroite collaboration avec les parquets auxquels il apporte,
par la célérité de ses actions, une orientation précieuse dans les enquêtes policières et
judiciaires,
• ordonnance de commission d’expertise par les juges d’instruction,
• les autorités de police :
− la préfecture de police (saisie de stupéfiants par la brigade des stupéfiants
de la DRPJ ou autres services compétents de la police),
− le ministère de l’intérieur, de la sécurité intérieure et des libertés locales
(saisie de stupéfiants par l’office central de répression du trafic illicite des stupéfiants).
Ses moyens et son organisation
Le laboratoire de toxicologie de la préfecture de police est doté de tous les moyens
analytiques nécessaires à la toxicologie analytique moderne et exécute environ 3 000
expertises représentant près de 60 000 analyses et 600 000 actes techniques par an.
Le LTPP a en charge dans son domaine de compétence la formation :
• d’élèves de l’école nationale de la magistrature
• de gestionnaires de scènes d’infraction,
• de magistrats,
• de stagiaires des écoles de formation de techniciens (BTS, DUT),
• de stagiaires scientifiques de pays étrangers,
• d’étudiants en maîtrise de chimie,
• d’étudiants en pharmacie,
• d’étudiants en criminologie,
• nts en DESS, DEA, thèse de toxicologie.
Céline PATTOU 4
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69100 VILLEURBANNE Introduction au sujet de stage :
Il s’agit d’effectuer la séparation des impuretés contenues dans des poudres d’héroïne,
en vue de réaliser leurs dosages. L’intérêt est de pouvoir doser toutes les impuretés
simultanément en utilisant une seule gamme d’étalonnage, celle de l’héroïne.
La méthode de dosage consiste à quantifier l’héroïne par rapport à un étalon interne (du type
alcane) et de déterminer indirectement la quantité d’impuretés grâce à leur coefficient de
réponse par rapport à l’héroïne.
La séparation et le dosage seront réalisés en CPG-FID.
______________________________
Produits constituants le mélange à séparer pour l’analyse qualitative :
• Codéine à 1 mg/ml diluée dans l’éthanol
• Morphine à 1mg/ml diluée dans l’éthanol
• Codéine acétylée à 1mg/ml diluée dans l’éthanol
• Thébaïne àuée dans l’éthanol
• 6 monoacétylMorphine (6MAM) à 1mg/ml diluée dans l’éthanol
• 3 monoacétylMorphine (3MAM) à ans l’
• Héroïne à 1mg/ml diluée dans l’éthanol
• Papavérine à 1mg/ml diluée dans l’éthanol
• Narcotine à 1mg/ml dilu l’éthanol (déjà dosée en routine)
Matériels :
• Un Chromatographe en phase gazeuse couplé à un détecteur à ionisation de flamme (FID)
de marque HEWLETT PACKARD (série HP 6890) avec passeur d’échantillons.
Il possède une colonne apolaire HP-5 (5%-Phényl)-MéthylPolySiloxane, greffée et réticulée,
de 30 m de longueur, 320 µm de diamètre interne et 0.25 µm d’épaisseur de film.
Les températures d’utilisation varient de – 60° à 325 °C.
Le gaz vecteur est le diazote N . 2
• Un chromatographe en phase gazeuse de marque HEWLETT PACKARD (G1800B) avec
passeur d’échantillons, couplé à un spectromètre de masse en mode ionisation électronique
avec analyseur quadripolaire.
Il possède une colonne apolaire HP-5ms (5%-Phényl)-MéthylPolySiloxane, greffée et
réticulée, de 30 m de longueur et 250 µm de diamètre interne. Le gaz vecteur utilisé est
l’Hélium.
• Un chromatographe en phase liquide haute performance HPLC avec passeur d’échantillons
717 plus AUTOSAMPLER.
L’appareil est de marque Waters, composé d’un bloc 600 PUMP contenant la colonne de
géométrie 4.6 mm x 25 cm, d’un module de commande Waters 600 CONTROLLER et d’un
bloc DA DETECTOR 996 à ultraviolet. Le logiciel utilisé est EMPOWER.
La phase mobile est constituée de 15 % d’Acetonitrile et 85 % de tampon Phosphate
NaH PO au pH 3.8. 2 4
Céline PATTOU 5
Université LYON 1
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69100 VILLEURBANNE I Qu’est ce que l’héroïne ?
L’héroïne est une substance de synthèse que l’on
obtient à partir de la morphine, alcaloïde (substance
chimique azotée ayant une action pharmacodynamique)
naturel de l’opium. Il s’agit d’une morphine estérifiée
sur les carbones 3 et 6 : cette double estérification
justifie sa désignation chimique de diacétylmorphine.
L’opium est un produit naturel, obtenu par incision des capsules non matures du pavot
Papaver somniferum L’opium brut est un mélange complexe contenant des sucres, des
protéines, des lipides, d’autres substances gommeuses et de l’eau si bien que la fraction
alcaloïde active ne représente que 10 à 20 % du poids total. On a trouvé environ une
quarantaine d’alcaloïdes. Quatre ou cinq d’entre eux peuvent être considérés comme des
constituants principaux. Ils entrent dans deux catégories : les alcaloïdes phénanthrènes
représentés par la morphine, la codéine et la thébaïne et les alcaloïdes isoquinolines papavérine et la narcotine (noscapine).
L’abondance de ces alcaloïdes dépend grandement de facteurs tels que le climat, l’altitude, la
fertilité du sol, l’humidité, l’âge de la plante, le moment de l’incision et la variété de Papaver
somniferum.
Si le pavot est cultivé sur tous les continents, la plus grande partie de la production est
cependant concentrée dans deux régions d’Asie, le triangle d’or (environ 70 % de la
production mondiale) qui comprend la Birmanie, le Laos et la Thaïlande ; et le Croissant d’or (à
peu près 30 % de la production mondiale) formé de l’Afghanistan, du Pakistan et de l’Iran. Elle
existe en moindre proportion au Mexique, en Egypte, en Turquie ou en Corée du Nord.

Traitement chimique de l’Opium
PAVOT


OPIUM

MORPHINE
HCl
HEROINE HEROINE CHLORHYDRATE


Compte tenu de la variété d’origine et des modes de fabrication, on comprend que le type et le
taux d’impureté puisse renseigner les enquêteurs sur ces deux paramètres.
C’est pour cela qu’il est intéressant de pouvoir détecter, dans une même méthode, toutes les
impuretés apportant des informations sur l’échelon du trafic et le pays d’origine.
Un des objectifs du laboratoire est la caractérisation des drogues. Cela consiste à identifier et
déterminer la pureté de la substance illicite ainsi que des produits de coupage de différentes
saisies dans le but d’obtenir des profils chimiques, dont la comparaison permet d’établir
certains rapprochements utiles à l’enquête.

Céline PATTOU 6
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69100 VILLEURBANNE II Recherche des paramètres permettant la séparation des 9 molécules
Tout d’abord, chaque molécule est injectée seule dans des conditions rapides d’analyse, c'est-
à-dire 290°C et 14 psi, une par une, afin de connaître leur temps de rétention relatifs et la
forme de leur pic :
- la thébaïne forme deux pics, dans ces conditions, à 3.15 et 3.2
minutes.
Celle-ci forme également deux pics sur le chromatogramme de
masse, et d’après la bibliothèque de spectres, les 2 pics
appartiennent à la thébaïne, en effet les 2 spectres sont
semblables au spectre de la thébaïne. Il est probable qu’il
s’agisse d’isomères.













Ci-dessus le spectre théorique de la thébaïne (fragments de m/z caractéristiques à 296
et 311).
- Quelques molécules ont des temps de rétention extrêmement proches :

Acétylcodéine 3MAM 6MAM Thébaïne 1 Thébaïne 2
3.138 3.180 3.219 3.135 3.197


Ce qui donne le spectre suivant, avec dans l’ordre, la codéine, la morphine, les 4 molécules
non séparées, l’héroïne et la papavérine.












Céline PATTOU 7
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69100 VILLEURBANNE D’après le spectre de masse de 3 cas concrets de poudre d’héroïne, la 3monoacetylmorphine
est absente. En effet, la 3MAM est très rarement détectée dans les échantillons.
La 3MAM est enlevée du mélange théorique à analyser.
L’étude se concentre sur les 3 molécules pour l’instant inséparables : l’acétylcodéine, la 6 MAM
et la thébaïne. L’analyse se poursuit de manière isotherme et isobare, en faisant varier la
température de 290 °C à 230°C puis en abaissant la pression afin d’améliorer la résolution.
RESULTAT
La meilleure séparation des 3 pics est obtenue à 220°C et 14 psi avec une colonne HP - 5 ms
de 250 µm de diamètre interne :






DISCUSSION
Le changement de colonne a été bénéfique, la séparation obtenue avec la colonne HP-5ms est
meilleure qu’avec la colonne HP-5.
Il était nécessaire d’obtenir le maximum de résolution et de plus, la colonne mise en place à
mon arrivée devait être changée.
La colonne HP-5ms est plus fine, procure une diminution du bruit de fond et améliore a
résolution des pics.
La meilleure séparation, au niveau résolution et temps d’analyse, est obtenue à 220°C et 14
psi.
CONCLUSION
Comme on peut le voir dans l’index des molécules, la plupart d’entre elles sont très proches,
elles sont issues de la famille des dérivés morphiniques. Ces caractéristiques empêchent de les
séparer idéalement. Malgré cela, pour la suite du stage, la méthode appelée Méthode 51 est
retenue.
Avec cette méthode, on peut utiliser comme étalon interne, le C ou le C . 28 30

METHODE 51
290°C

A 14 psi 260°C


Temps 220°C

0 31 31.4 35 35.3 48

Céline PATTOU 8
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69100 VILLEURBANNE Séparation du mélange complet :
















codéine morphine acétylcodéine 6 MAM thébaïne 1 thébaïne 2
19.3 21.8 27.5 28.1 28.9 29.9
héroïne C 28 papavérine C 30 Narcotine
33.636.13839.746.1
REMARQUE : En parallèle, je mets au point une méthode (méthode 39) en alternative pour les
cas où la thébaïne ne serait pas détectée en masse ; effectivement, dans la majorité des cas
de poudres d’héroïne, la thébaïne n’est pas observée en masse. La méthode dure 30 minutes,
démarre à 240 °C, progresse à 280 °C au bout de 16.8 minutes et finit à 300°C de 20 à 30
minutes.
Codéine Morphine Acétylcodéine 6 MAM Héroïne C28 Papavérine C30 Narcotine
Tr (min) 11.3 12.6 15 15.4 18.2 19.7 21.4 22.5 27.5


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