L'éthanol nous livre ses secrets

L'éthanol ou plus communément « l’alcool », est un liquide incolore, volatil, inflammable et miscible à l'eau. Une des plus anciennes drogues récréatives, son action sur le système nerveux central la caractérise comme un psychotrope. Principalement commercialisé sous forme de boisson, l’éthanol est aussi utilisé par l'industrie agroalimentaire, pétrolière et la parfumerie.

Entre culture et traditions

Problème majeur de santé publique, l'alcool est la deuxième cause de mortalité derrière le tabac. L’alcoolisme aiguë, se caractérise par une consommation excessive ponctuelle ou habituelle. Il est à l’origine d'accidents de la route, d'actes de violence et peut conduire à de graves problèmes psycho-sociaux. Lorsque cette consommation devient chronique, nous parlons alors d’éthylisme. Mais ce mode de consommation n’est pas sans entraîner de gros risques pour la santé : cirrhoses du foie, cancers de l’œsophage, troubles neuropsychiatriques.

Cependant, l’alcool fait partie intégrante de notre culture. Une distinction doit donc être faite entre les boissons alcooliques et les boissons alcoolisées.

Les premières sont des boissons fermentées telles que le vin ou encore la bière. On retrouve également le cognac, le whisky ou bien les eaux de vie parmi les boissons distillées. L’alcool est alors le produit de la fermentation des graines utilisées pour la fabrication de ces boissons.

Les secondes quant à elles, les boissons alcoolisées, sont comme leur nom l’indique des boissons auxquelles il a été rajouté de l’alcool. Cette dénomination fait donc écho aux cocktails tels les mélanges vodka-orange, ou bien whisky-coca, ou encore les cafés arrisés. [1]

Quelques notions de chimie

Les alcools sont des composés dans lesquels un groupe hydroxyle, une fonction –OH, est lié à un carbone. Leur formule générale s’écrit alors R-OH, la lettre R étant utilisée afin de simplifier l’écriture. Elle représente le reste de la molécule.

On distingue trois « classes » d'alcools, en fonction de la position du groupement –OH sur la chaîne carbonée de la molécule [2]. Cette règle, permet de classer les alcools dans trois catégories :

D’après cette règle, l’éthanol, de formule brute CH3-CH2-OH, se classe alors parmi les alcools primaires.

Toxicocinétique de l'éthanol

Les propriétés physico-chimiques notamment sa polarité et sa solubilité, confèrent à l'éthanol une capacité à se distribuer rapidement avec l'eau dans tout l'organisme et de franchir d'importantes barrières biologiques. Dépresseur du système nerveux central, l'éthanol agit essentiellement de manière analgésique et anesthésique.

La voie orale est la principale voie de pénétration de l'éthanol dans l'organisme. Les voies respiratoires et cutanées sont négligeables mais ne doivent être oubliées. Plusieurs étapes sont nécessaires au métabolisme de l'alcool par l'organisme.

Tout d’abord, celui-ci est absorbé, puis distribué dans les différents compartiments de l'organisme comme le cerveau, les poumons et le foie. Ensuite, dans certains organes, l’éthanol est métabolisé. L'essentiel du métabolisme a lieu dans le foie par un mécanisme d’oxydation et élimine plus de 80 % de l'alcool ingéré. D'autres tissus peuvent également y prendre part comme notamment les reins et le tractus gastro-intestinal, mais dans une moindre mesure. Enfin, l'air expiré, la sueur et les urines éliminent l'éthanol non métabolisé par le foie. C'est sur l'élimination pulmonaire que repose l'estimation de l'alcoolémie à partir des concentrations retrouvées dans l'air expiré.

Il est important de bien distinguer que le dosage sanguin et la mesure dans l'air expiré sont des modes d'expression différents d'un état d'imprégnation alcoolique. [1]

Analyse toxicologique

Après son absorption digestive, l'éthanol est distribué dans le sang.

Une méthode d'identification et de dosage de l'éthanol dans le sang total par chromatographie en phase gazeuse (CPG) avec détection par ionisation de flamme (FID) a été mise au point et validée au département Toxicologie de l'IRCGN. La CPG est depuis l'Arrêté du 6 mars 1986 la seule technique reconnue sur le plan légal.

L'échantillon est conditionné en vue d'une injection par une méthode en espace de tête (HS pour Head Space). L'espace de tête permet l'extraction de composés volatils présents dans une matrice biologique telle que le sang.

Chromatographes phase gazeuse couplés à un détecteur à ionisation de flamme

Les substances d'intérêt (ici l'éthanol) sont ensuite séparées et détectées par chromatographie en phase gazeuse avec détecteur à ionisation de flamme (GC-FID).

Un flux gazeux parcours la colonne et pénètre ensuite au niveau de la flamme d'un petit brûleur alimentée par un mélange d'hydrogène et d'air. Les ions et particules chargées produits par combustion créent un courant entre deux électrodes qui ionise les substances grâce à une différence de potentiel (ddp) de 100 à 300 V. [3]

L'éthanol est ensuite identifié grâce à son temps de rétention.

Le chemin suivi par un échantillon peut alors être résumé de la façon suivante en se basant sur la représentation du module de chromatographie couplé au détecteur :

1 : Injection de l'échantillon gazeux contenu dans l'espace de tête

2 : Entrée de l'échantillon gazeux dans la colonne

2-3 : Séparation des molécules contenues dans l'échantillon gazeux

3 : Sortie de colonne

4 : Détecteur des molécules séparées

5 : Traitement du signal et analyse des données sous forme de chromatogramme

Ethanol et sécurité routière : zoom sur la législation

De nombreux textes législatifs, lois et décrets, font référence à l'alcool dans le cadre de la sécurité routière. Sans en faire une liste exhaustive, il est important de se pencher sur deux d'entre eux qui ont marqué un tournant dans ce domaine.

Les premiers articles apparaissent dès 1954 et se poursuivent jusqu'à nos jours.

La loi du 12 juillet 1978 introduit la notion de contrôles préventifs de l'imprégnation alcoolique, même en l'absence d’infraction ou d'accident, ordonnés par le procureur de la République qui doit en préciser les dates et lieux. En cas de positivité du dépistage, le conducteur doit subir les vérifications médicales cliniques et biologiques consignées dans les fiches A,B et C. [4]

Le décret du 6 février 1996 fixe les nouveaux modèles des fiches A, B et C.

Pour conclure

Témoin de notre culture, mais aussi l'un de nos principaux fléaux, la consommation d'alcool est responsable chaque année de milliers de morts sur les route. Elle apparaît, avec le tabac, comme la drogue la plus meurtrière en France. On recense en 2015 plus de 2500 tués sur la route impliquant une consommation d'alcool. [5]

En tant que laboratoire accrédité, le dosage de l'éthanol au sein de l'IRCGN doit répondre aux normes COFRAC 17025 ou 15189. La méthode d'essai mise en œuvre par le département Toxicologie répond à cette norme depuis 2008. La limite de détection a été fixée à 0,03 g/L pour cette méthode d'essai au sein du département Toxicologie témoignant de la qualité de ces analyses au regard du seuil légal : 0,5g/L de sang (ou 0,2g/L dans le cas d'un permis probatoire).

Au-delà de ces seuils, les sanctions s'échelonnent du simple retrait de points accompagné d'une amende forfaitaire à l'incarcération pour une durée maximale de 4 ans.

Sources

[1] KINTZ, Pascal.Traité de Toxicologie médico-judiciaire. 2ème édition. Issy les Moulineaux : Elsevier Masson, 2012. 767 pages.

[2] ARNAUD, Paul. Chimie Organique Cours. 16ème édition. Baume-Les-Dames : DUNOD,1999. 529 pages.

[3] ROUESSAC, Francis et Annick. Analyse chimique. Méthodes et techniques instrumentales modernes. 6ème édition. Liège : DUNOD, 2006. 462 pages.

[4] MURA, Patrick. Alcool, médicaments, stupéfiants et conduite automobile. Gap : Elsevier, 1999. 339 pages.

[5] ofdt. Évolution des accidents mortels de la route, et des accidents mortels avec un conducteur présentant une alcoolémie positive en France depuis 1995. <http://www.ofdt.fr/statistiques-et-infographie/series-statistiques/alcool-evolution-des-accidents-mortels-de-la-route/>, consulté le 28, mars,2017

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