Approche analytique de la limite de quantification pour le dosage du plomb sanguin : étude multicentrique

Analytical approach of the limit of quantification of blood lead testing : a multicentric study

¹ Laboratoire Pasteur Cerba, Cergy Pontoise
² Laboratoire de Toxicologie et Génopathies, CHRU Lille
³ Laboratoire de Toxicologie Biologique, CHU Lariboisière, Paris
⁴ UF Pharmacologie et Analyse des Eléments Traces, CHU Lyon
⁵ Unité de Toxicologie Industrielle et Environnementale, Cliniques Universitaires Saint Luc, Bruxelles (Belgique)
⁶ Hôpital Dupuytren, CHRU Limoges
⁷ Laboratoire Toxilabo, Nantes
⁸ Laboratoire de Pharmacologie, CHU Bretonneau, Tours
⁹ Laboratoire de Pharmacocinétique et de Toxicologie Clinique, GH du Havre
¹⁰ Laboratoire de Biochimie et Toxicologie, CHU Poitiers
¹¹ Laboratoire de Pharmacologie et Toxicologie, CHU Angers
¹² Laboratoire de Toxicologie, Faculté de Pharmacie de Nantes

Auteur de correspondance : dolichon@pasteur-cerba.com

Reçu : 23 Février 2007
Accepté : 21 Mars 2007

Résumé

Les résultats du dosage du plomb sanguin pour le diagnostic et le suivi épidémiologique du saturnisme infantile en France sont exprimés différemment selon les laboratoires : il apparaît que la limite inférieure de rendu d'une valeur chiffrée correspond soit à la limite de détection (Ldd) soit à la limite de quantification (Ldq) et que cette valeur est située dans une fourchette de 1 à 50 g/L selon le laboratoire et la méthode utilisée. A la demande de l'Institut de Veille Sanitaire (InVS), une étude multicentrique a été réalisée par le groupe de travail “ Risques Toxicologiques ” de la SFTA afin de proposer une méthode consensuelle de détermination de la Ldq du plomb sanguin et de répondre au problème de rendu des résultats pour les concentrations les plus faibles. Cette étude a été réalisée dans 12 laboratoires sur un pool de sangs prélevés sur EDTA et sélectionnés de manière à correspondre à une concentration peu élevée (de l'ordre de 40 g/L) pour préparer par dilution trois solutions sanguines de 20, 10 et 5 g/L. Ce pool et les trois solutions sanguines ont été analysés par l'ensemble des laboratoires par 12 méthodes de spectrométrie d'absorption atomique électrothermique (SAAE) et par 4 méthodes de spectrométrie de masse en plasma induit (ICP-MS). L'objectif était d'approcher la Ldq par la concentration la plus faible quantifiée répondant à la limite d'acceptabilité de 20 %. Parallèlement, chaque laboratoire a déterminé sa Ldd et sa Ldq par 3 et 10 fois l'écart-type (ET)_blanc à partir du blanc (diluant) de sa méthode. Pour les 12 méthodes en SAAE, on observe des résultats comparables de la Ldq mesurée et de la Ldq calculée avec 6 méthodes. On peut noter une moindre variabilité dans la mesure de la Ldq par la méthode appliquant la limite des 20% (entre 4 et 18 g/L) que dans la méthode estimant la Ldq par 10 ET_blanc (entre 1,6 et 27,7 g/L). En ICP-MS, les coefficients de variation CV restent toujours très inférieurs à 20% quelque soit le niveau de concentration mesurée et il n'est donc pas possible dans les conditions de cette étude de mesurer précisément la Ldq par la méthode de quantification avec la limite d'acceptabilité à 20%. D'une façon générale, cette étude montre que l'approche de la Ldq par la méthode des CV inférieurs à 20%, bien que plus lourde à mettre en œuvre, semble plus réaliste. Elle permet également en SAAE de définir une Ldq et donc une limite de rendu des résultats proche d'une valeur de 15 g/L pour trois méthodes et proche d'une valeur de 10 g/L pour 8 méthodes. En ICP-MS, les résultats montrent une meilleure sensibilité de la méthode pour le dosage du plomb sanguin avec une Ldq largement inférieure à 5 g/L pour l'ensemble des laboratoires.

Abstract

In France, the results of blood lead concentration assays for the diagnosis and epidemiological monitoring of lead poisoning in children are expressed differently depending on the laboratory. It would appear that the significance level of the value issued corresponds either to the limit of detection (LOD) or the limit of quantification (LOQ) and that this value falls within a margin of 1 to 50 g/L depending on the laboratory and the method used. A multicenter study was conducted by the SFTA's industrial toxic waste working group Risques Toxicologiques, at the behest of the Sanitary Surveillance Institute (Institut de Veille Sanitaire), in order to put forward a consensual method of calculating the LOQ of blood lead concentrations and to address the problem of issuing results for the weakest concentrations. The study was carried out in 12 laboratories on a blood pool drawn on EDTA and selected in order to correspond to an approximate concentration of 40 g/L to prepare 3 blood solutions of 20, 10 and 5 g/L per dilution. This pool and the 3 blood solutions were analysed by the laboratories using 12 electrothermal atomic absorption spectrometry (EAAS) methods and by 4 inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) methods. The objective was to bring the LOQ closer to the weakest concentration quantified that met the 20% acceptability limit. In parallel, each laboratory identified its LOD and its LOQ with 3 and 10 times the standard deviation (SD)_blank using a blank (diluent) from its method. Of the 12 EAAS methods, similar results were observed between the measured LOQ and the calculated LOQ for 6 methods and it was observed that there were fewer differences for these 12 EAAS methods for LOQ measurement by quantification with the 20% limit (between 4 and 18 g/L) than by calculation using the 10 SD_blank formula (between 1.7 and 27.7 g/L). In the case of ICP-MS, the CV always remained significantly below 20% whatever the concentration level measured and it is therefore impossible in this study to estimate the LOQ by the quantification method with a 20% acceptability limit. This study shows that the LOQ approach with a CV lower than 20% would seem to be more suitable. In the case of the EAAS method, it was possible to define a significance level for the result issued as being close to 15 g/L (reported for 3 methods) and close to 10 g/L (reported for 8 methods). In the case of ICP-MS the results reveal a better sensitivity for blood lead concentration assay methods with a LOQ largely inferior to 5 g/L for all the laboratories.