Analyse discriminante et quantitative de 5 anti-cancéreux par spectroscopie Raman pour le contrôle de préparations en milieu hospitalier

Introduction Le controle analytique des chimiotherapies permet d’assurer la qualite physico-chimique des preparations. La spectroscopie vibrationnelle Raman (SR) est une technique rapide, non destructive et non invasive largement utilisee dans l’industrie pharmaceutique. L’objectif de cette etude a ete de montrer la faisabilite de la SR pour la discrimination et de la quantification de plusieurs molecules anticancereuses, et de comparer ces performances aux techniques separatives de routine avec detection UV. Materiels et methode Cinq molecules ont ete analysees apres dilution dans du NaCl 0,9 % a des concentrations couvrant la gamme therapeutique : gemcitabine (GEM) de 1 a 40 mg/mL, doxorubicine (DOXO) de 0,01 a 2 mg/mL, 5-fluorouracile (5-FU) de 1 a 50 mg/mL, cyclophosphamide (CYCLO) de 0,5 a 20 mg/mL et ifosphamide (IFOS) de 1 a 40 mg/mL. Les solutions conditionnees dans des flacons en verre, ont ete analysees avec un spectrometre Raman Labram HR Evolution (3 mesures/echantillon). Les echantillons ont ete repartis en 2 sets de calibration pour le developpement des modeles (n = 450) et de validation externe pour l’evaluation des performances predictives des modeles (n = 477). Les modeles de discrimination et de quantification ont ete developpes par analyse multivariee, Partial Least Square discrimination analysis (PLS-DA) et regression (PLS-R). Plusieurs pretraitement ont ete evalues (derivee premiere, seconde et normalisation vectorielle). Les echantillons de validation externe ont ete analyses egalement par injection directe dans le flux (FIA/UV) ou separation chromatographique (HPLC-UV). Resultats et discussion Au total, 144 modeles de discrimination et 96 de quantification ont ete developpes. Deux approches d’analyse discriminante ont ete testees globale et hierarchique. La meilleure discrimination a ete obtenue par analyse hierarchique reposant sur 3 discriminations successives pour des concentrations superieures a la limite de quantification (LLOQ). Sur les echantillons de validation externe, 90,8 % etaient bien assignes, 2,5 % mal classes et 6,7 % non assignes. Les modeles de quantification les plus performants presentaient des erreurs de prediction (RMSEP) comprises entre 0,23 mg/mL pour la DOXO et 3,05 mg/mL pour le 5FU avec des coefficients de determination (r2) superieurs a 0,9989. Les LLOQ variaient de 0,17 mg/mL pour la DOXO a 2,83 mg/mL pour GEM. Selon l’approche de Bland-Altman comparant la SR et les methodes UV, seules trois methodes (GEM, IFOS et 5FU pour des concentrations > 10 mg/mL) sont transposables avec un biais et des limites de confidence (+1,96SD) compris dans les limites fixees respectivement de ±2 % et de ±20 %. Conclusion Cette etude confirme la potentialite de la SR pour l’analyse quantitative et discriminante des molecules anticancereuses. Malgre des limites de sensibilite pour les faibles concentrations, cette technique permettant des analyses in situ sans echantillonnage constitue une perspective interessante pour les seringues ou les diffuseurs jusque-la non echantillonnable. Cette methode non invasive permet toutefois de reduire les risques potentiels lies a l’exposition aux cytotoxiques.