Détermination de la concentration sérique du formiate et du glycolate par spectroscopie RMN ¹H : une technologie nouvelle applicable au diagnostic tardif des intoxications par le méthanol et l'éthylène glycol

Determination of formic and glycolic acids in serum by ¹H NMR spectroscopy: a new method applicable to delayed diagnosis of methanol and ethylene glycol intoxications

¹ Laboratoire de Biochimie et Biologie Moléculaire, Hôpital Calmette - 59045 LILLE Cedex
² Laboratoire de Physique, UPRESA CNRS 8009, laboratoire d'Application RMN, Université Lille 2
³ Laboratoire de Toxicologie, Faculté des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques, avenue du Pr Laguesse BP 83 - 59006 LILLE Cedex
⁴ Laboratoire de Biochimie, Centre Hospitalier - BP 555 - 56017 VANNES

Reçu : 22 Janvier 2001
Accepté : 28 Février 2001

Résumé

L'absorption massive volontaire ou accidentelle d'alcools ou de glycols demande une prise en charge thérapeutique rapide et bien adaptée. Dans la plupart des cas, le diagnostic à l'hospitalisation fait appel à des signes cliniques et biologiques. Le dosage plasmatique simultané du methanol et de l'éthylène glycol est aussi réalisable mais il est exceptionnel de mesurer deux metabolites toxiques intéressants : l'acide formique, metabolite du methanol, et l'acide glycolique, pour l'éthylène glycol. Or, l'intérêt diagnostique de ces deux paramètres est essentiel, en particulier lorsque l'intoxication est découverte tardivement. Par spectroscopic RMN ¹H, les anions formiate et glycolate présentent deux singulets caractéristiques à 8,44 et 3,93 ppm, correspondant respectivement à leurs groupements fonctionnels méthine et méthylène. Dans ce travail, nous présentons la validation de la quantification du formiate et du glycolate par RMN ¹H. La linéarité (de 0 à 40 mmol/l) et la répétabilité (c.v. = 6,7 %) ont été déterminées. Puis l'analyse a porté sur 40 échantillons de sérum supplémentés. Des composés potentiellement interférents (alcools, diols, polyols, acides), ajoutés aux sérums, n'ont pas perturbé la quantification. L'apport de la RMN ¹H à ce type de diagnostic est discuté.

Abstract

Massive ingestion (intentional or accidental) of alcohols or glycols needs a care protocol which is both rapid and convenient. In most cases, diagnosis on admission relies on clinical and biological parameters. Determination of methanol and ethylene glycol plasma concentrations is also possible but analysis of the two metabolites, formic acid for methanol and glycolic acid for ethylene glycol, is quite exceptional. In fact, the use of these two compounds is essential in late diagnosis. By ¹H NMR spectroscopy, formate and glycolate are identified by their singlet at 8.44 and 3.93 ppm, corresponding to their methine and methylene groups respectively. The validation step of ¹H NMR spectroscopy consisted of the study of linearity (from 0 to 40 mmol/l), and repeatability (c.v. = 6.7 %) of the signals. Quantitation was tested on 40 spiked serum samples. Moreover, compounds with chemically related structures (alcohols, diols, polyols, acids) were added to the sera without any interference. The contribution of ¹H NMR spectroscopy to diagnosis is discussed.