Aspects analytiques du fentanyl

15 octobre 2012

Nicolas J. Caron, Ph. D.

Biochimiste, Institut national de santé publique du Québec

Michel A. Lefebvre, M. Sc.

Biochimiste clinique, Institut national de santé publique du Québec

Introduction

Le fentanyl est un opioïde synthétique très puissant dont l’utilisation dans un contexte thérapeutique ne requiert que de très faibles doses. On le détecte alors à des concentrations de quelques ng/ml (ou quelques nmol/L). À de telles concentrations, les méthodes de dépistage d’inconnus par GC-MS ne démontrent pas une sensibilité suffisante pour exclure totalement la présence de fentanyl dans un échantillon biologique. En effet, même si son hydrophobicité le rend relativement facile à extraire, ses concentrations usuelles dans l’urine sous les 10 ng/ml en font une molécule qu’on pourra difficilement distinguer du bruit de fond en routine. Il est donc nécessaire d’utiliser des méthodes directes pour le quantifier, mais également pour le dépister. Même si le fentanyl partage presque toutes les propriétés de la morphine, ses différences structurelles (figure 1, voir version en PDF) le rendent invisible aux méthodes immunologiques de dépistage visant la morphine.(1)

Certaines des premières études pharmacocinétiques consacrées au fentanyl furent effectuées à l’aide d’essais radio-immunologiques (RIA).(2) Le manque de spécificité de ce type de méthode a ensuite incité les divers groupes œuvrant dans ce domaine à s’orienter vers la GC-MS(3) ou vers l’utilisation de chromatographie liquide couplée à des détecteurs UV ou MS-MS.(4) On retrouve maintenant des trousses ELISA qui peuvent être automatisées, mais surtout des trousses immuno-enzymatiques homogènes destinées au dépistage urinaire du fentanyl qui peuvent être installées sur des multinalyseurs robotisés. La compagnie Immunalysis offre une trousse dont nous avons fait la validation et qui est utilisée au Laboratoire de toxicologie de l’Institut national de santé publique du Québec (INSPQ). Ce type de méthode immunologique doit se limiter au contexte d’urgence, tandis qu’il devrait être suivi d’une confirmation par GC-MS ou LC-MS dans un contexte de dépistage.

Laboratoire de toxicologie

Depuis 2004, le Laboratoire de toxicologie de l’INSPQ offre la quantification (dosage) du fentanyl et de son métabolite (norfentanyl) dans le sang et le plasma. Ces deux composés sont extraits à pH alcalin avec un mélange chlorobutane/acétonitrile. Les extraits sont évaporés, repris dans la phase mobile et analysés par HPLC-MS-MS en mode MRM avec une source électrospray en mode positif. L’ampleur du domaine d’application de cette méthode nous permet de doser précisément la concentration sanguine du fentanyl et de son métabolite principal le norfentanyl.

Il faut être conscient que la détermination du fentanyl dans le sang et l’urine s’adresse aujourd’hui à des clientèles très diverses : l’intoxication aigüe, les cliniques de la douleur (particulièrement les personnes âgées), les programmes de désintoxication, etc. À cet effet, nous avons récemment implanté deux nouvelles méthodes d’analyse pour le dépistage et le dosage du fentanyl dans l’urine.

L’immunoessai homogène conçu par la compagnie Immunalysis nous permet de détecter la présence du fentanyl dans l’urine en utilisant un seuil de 2 ng/ml (5,9 nmol/L). Cet immunoessai démontre une immunoréactivité croisée très limitée pour les métabolites du fentanyl comme le norfentanyl (0 %) ou le despropionylfentanyl (8 %). Lors d’une étude sur une population de patients traités en clinique de la douleur, cette méthode automatisée a démontré une sensibilité de 100 % et une spécificité de 96 % en utilisant un seuil décisionnel à 2 ng/ml (en comparaison à la méthode de confirmation par LC-MS). Son domaine de linéarité est cependant très restreint et, en dehors d’un contexte d’urgence, elle n’est utilisée qu’en dépistage. Ce test est d’ailleurs en usage au Laboratoire de toxicologie dans le profil d’urgence.

La confirmation des échantillons positifs dans l’urine est effectuée par une méthode en LC-MS-MS qui permet de quantifier le fentanyl et le norfentanyl. De plus, la méthode permet de quantifier dans le même essai les substances suivantes : 6-acéthylmorphine, benzoylecgonine, cocaïne, ecgonine méthyl ester, méthadone, EDDP, morphine, morphine-3-glucuronide, héroïne et lévamisole.(5) Cette méthode a été rigoureusement validée. Elle utilise aussi la HPLC-MS-MS en mode MRM, et elle est beaucoup moins susceptible aux interférences qu’une méthode immunoenzymatique. Le tableau 1 (voir version PDF) résume ces différentes méthodes et certains des paramètres.

Conclusion

La fréquence d’utilisation du fentanyl dans une perspective thérapeutique est en forte croissance depuis une décennie en Amérique du Nord. De plus en plus de patients sont traités avec des timbres contenant du fentanyl. On s’attend à ce que le nombre de patients développant une dépendance augmente au même rythme, tout comme les possibilités d’utilisations illicites. Le Laboratoire de toxicologie de l’INSPQ peut maintenant identifier cette molécule dans un contexte d’urgence, fournissant ainsi aux intervenants du système de la santé un outil supplémentaire pour limiter les dommages collatéraux à cette popularité grandissante.

Pour toute correspondance

Nicolas Caron
Laboratoire de toxicologie
Institut national de santé publique du Québec
945, avenue Wolfe, 4e étage, Québec (Québec)  G1V 5B3
Téléphone : 418 650-5115, poste 4645
Télécopieur : 418 654-2148
Courriel : nicolas.caron@inspq.qc.ca
 

Références

  1. Trescot AM, Datta S, Lee M, Hansen H. Opioid pharmacology. Pain Physician 2008 Mar;11(2 Suppl):S133-S153.
  2. Michiels M, Hendriks R, Heykants J. Radioimmunoassay of the antidiarrhoeal loperamide. Life Sci 1977 Aug 1;21(3):451-9.
  3. Goldberger BA, Chronister CW, Merves ML. Quantitation of fentanyl in blood and urine using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Methods Mol Biol 2010;603:245-52.
  4. Huynh NH, Tyrefors N, Ekman L, Johansson M. Determination of fentanyl in human plasma and fentanyl and norfentanyl in human urine using LC-MS/MS. J Pharm Biomed Anal 2005 Apr 29;37(5):1095-100.
  5. Caron NJ, Fleury N, Lefebvre MA. Performance evaluation of an enzymatic immunoassay for urinary screening of Fentanyl in hospitalized patients. Congrès annuel conjoint SQBC/CSCC, Québec, Juin 2012

Le Bulletin d’information toxicologique (BIT) est une publication conjointe de l’équipe de toxicologie clinique de l’Institut national de santé publique du Québec (INSPQ) et du Centre antipoison du Québec (CAPQ). La reproduction est autorisée à condition d'en mentionner la source. Toute utilisation à des fins commerciales ou publicitaires est cependant strictement interdite. Les articles publiés dans ce bulletin d'information n'engagent que la responsabilité de leurs auteurs et non celle de l'INSPQ ou du CAPQ.

ISSN : 1927-0801

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