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Dans cette thèse, une méthode analytique innovante a été développée et validée pour la quantification simultanée de 82 molécules psychoactives (comprenant des antidépresseurs, des antipsychotiques et des benzodiazépines) dans le sang total. Cette méthode, basée sur la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse haute résolution (LC-HRMS), permet d’optimiser les analyses en remplaçant les approches antérieures réalisées séparément pour chaque classe de molécules.

Le spectromètre de masse Orbitrap exploris 120 Thermo® a été choisi pour ses performances supérieures en termes de sensibilité, résolution et précision par rapport au spectromètre de masse 3200 Qtrap Sciex ®. L’utilisation de microplaques 96 puits pour la déprotéinisation et l’élimination des phospholipides a permis de simplifier le processus d’extraction et d’éliminer plusieurs étapes manuelles potentiellement sources d’erreur.

Les résultats obtenus démontrent que cette nouvelle méthode offre une excellente répétabilité et linéarité, tout en garantissant une haute spécificité, même pour des matrices complexes. Elle répond ainsi aux exigences d’accréditation COFRAC et peut être intégrée dans les procédures de routine du laboratoire.

Le développement d'une méthode commune pour la détection des médicaments psychoactifs est un avantage pour un laboratoire de toxicologie car ces substances sont souvent associées dans des traitements combinés ou retrouvées conjointement dans des cas d'intoxication en clinique ou lors d'expertises médico-légales. Ces substances, couramment prescrites pour divers troubles psychiatriques, sont également impliquées dans des situations d'abus ou de surdosage, ce qui les rend parfois urgentes à quantifier. Cette nouvelle méthode permettra d'améliorer la prise en charge des échantillons de patients ou d’expertises médico-légales tout en facilitant le travail pour le personnel du laboratoire.

L'objectif de ce travail était d'étudier l'intérêt de l'humeur vitrée comme matrice alternative lors de la recherche des causes de la mort. La première partie de l'étude présente les caractéristiques anatomiques et physiologiques de l'humeur vitrée et du sang périphérique, ainsi que les mécanismes de diffusion ante et post mortem et les données de pharmacocinétique. Les principaux marqueurs biochimiques et toxicologiques étudiés sont également présentés. La seconde partie décrit l'étude expérimentale mise en place sur une population autopsique. Des screenings par méthode ULC-HRMS avec détection par temps de vol ont été réalisés sur 252 échantillons d'humeur vitrée et de sang périphérique post mortem. Des quantifications ont été réalisées selon les molécules retrouvées lors des screenings. Les résultats qualitatifs et quantitatifs du sang périphérique et de l'humeur vitrée ont été comparés. Une étude quantitative sur l'éthylglucuronide a également été menée sur 30 échantillons d'humeur vitrée et de sang périphérique. Les résultats des quantifications des principaux marqueurs d'ischémie cardiaque sont également présentés. 27 échantillons autopsiques d'humeur vitré ont permis de quantifier les CK, les NT pro BNP, la myoglobine et la copeptine. L'humeur vitrée est une bonne matrice alternative pour la recherche qualitative de xénobiotiques. Il s'agit d'un milieu stable, peu sujet aux remaniements post mortem et aux contaminations bactériennes. Ainsi, la réalisation de screenings par méthode ULC HRMS permet de mettre en évidence la plupart des molécules présentes dans le sang périphérique. Certaines molécules comme la 6 MAM ou l'éthylglucuronide ont des cinétiques d'élimination retardée dans l'humeur vitrée du fait notamment de l'absence d'estérases dans ce milieu. Il apparait cependant difficile d'établir une corrélation entre les concentrations sanguines et vitréennes notamment pour certaines classes de molécules comme les antidépresseurs. De nombreux paramètres tels que le poids moléculaire, la charge, la liposolubilité, la liaison protéique et les modalités de prise des xénobiotiques influencent les concentrations vitréennes et sanguines. Concernant les marqueurs d'ischémie cardiaque, l'étude de l'ensemble de marqueurs, associées aux données de l'autopsie permettent d'orienter vers un décès dû à une ischémie cardiaque.