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Méthodes recommandées pourl’identification et l’analyse

des cathinones de synthèse contenues dans des substances saisies

MANUEL À L’USAGE DES LABORATOIRES NATIONAUX D’ANALYSE DES DROGUES

Photo:Photothèque de l’ONUDC; ONUDC/Ioulia Kondratovitch; Alessandro Scotti.

Section scientifique et du laboratoireOFFICE DES NATIONS UNIES CONTRE LA DROGUE ET LE CRIME

Vienne

Méthodes recommandées pour l’identification et l’analyse

des cathinones de synthèse contenues dans des substances saisies

MANUEL À L’USAGE DES LABORATOIRES NATIONAUX D’ANALYSE DES DROGUES

NATIONS UNIESNew York, 2016

ST/NAR/49

Original: anglais© Nations Unies, février 2016. Tous droits réservés pour tous pays.

Les appellations employées dans la présente publication et la présentation des don-nées qui y figurent n’impliquent de la part du Secrétariat de l’Organisation des Nations Unies aucune prise de position quant au statut juridique des pays, territoires, villes ou zones ou de leurs autorités, ni quant au tracé de leurs frontières ou limites. La mention d’une firme ou d’une marque commerciale ne signifie pas qu’elles ont l’aval du Secrétariat de l’Organisation des Nations Unies.

La présente publication n’a pas fait l’objet d’une mise au point rédactionnelle.

Production éditoriale: Section des publications, de la bibliothèque et des services en anglais, Office des Nations Unies à Vienne.

Note

Les conditions de mise en œuvre et d’expérimentation sont reproduites à partir des textes originaux de référence, y compris des méthodes non publiées, validés et utilisés dans certains laboratoires nationaux et qui sont énumérés dans la bibliogra-phie. L’application d’autres conditions et le remplacement de produits commerciaux cités peuvent donner des résultats comparables dans de nombreux cas, mais il importe de faire valider toute modification avant de l’intégrer aux opérations de routine des laboratoires.

iii

Remerciements

La Section scientifique et du laboratoire de l’ONUDC, dirigée par M. Justice Tettey, tient à remercier chaleureusement Mme Niamh Nic Daeid, du Centre for Anatomy and Human Identification de l’Université de Dundee, pour l’élaboration de la version préliminaire du présent manuel.

La Section tient également à remercier Mme Laurence Dujourdy, de l’Institut national de police scientifique sis à Lyon (France), et Mme Katharine Konaris (ER), du Laboratoire général d’État de Nicosie (Chypre), pour leurs remarques avisées et leur précieuse contribution.

L’élaboration du présent manuel a été coordonnée par Mme Iphigenia Naidis, de la Section scientifique et du laboratoire. Nous tenons particulièrement à remercier M. Conor Crean et Mme Susan Ifeagwu, de l’ONUDC, pour leur participation à ce travail.

v

Table des matières

Pages

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 Contexte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Objectif et utilisation du manuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2. Aspects généraux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.1 Essor des cathinones de synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.2 Description des composés purs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.3 Commerce sur Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.4 Usage et abus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.5 Pharmacologie et toxicologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3. Fabrication illicite des cathinones de synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133.1 Synthèse des dérivés de la cathinone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

4. Analyse qualitative et quantitative des substances saisies qui contiennent des cathinones de synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154.2 Échantillonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154.3 Extraction et préparation des échantillons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164.4 Tests colorimétriques présomptifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164.5 Réactions microcristallines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.6 Chromatographie sur couche mince (CCM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194.7 Chromatographie en phase gazeuse/spectrométrie

de masse (CPG/SM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224.8 Chromatographie en phase liquide haute performance (CLHP) . . . . . 254.9 Chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse

en tandem (LC-MS/MS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264.10 Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) . . . . . . . . 294.11 Spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) . . . . . . . . 32

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

1

1. Introduction

1.1 Contexte

L’apparition de nouvelles substances psychoactives (NSP), présentées comme une solution de remplacement “légale” aux substances placées sous contrôle international, a été mise en évidence dans une publication de l’Office des Nations Unies contre la drogue et le crime (ONUDC) intitulée The Challenge of New Psychoactive Substances [1]. Ces produits sont généralement appelés drogues de synthèse, “euphorisants légaux”, “herbal highs” ou “sels de bain” et leur arrivée a entraîné une hausse du taux de détection de ces substances lors des analyses de drogues ces dernières années. Cette situation a donné lieu à des problèmes sur le plan du droit et des analyses, ce qui a exigé l’adoption de méthodes sensibles, fiables et reproductibles pour détecter et analyser ces substances. Cette tâche a toutefois été rendue plus complexe par la difficulté à se procurer des étalons de référence à un prix abordable et par l’absence de méthodes d’analyse adéquates et de publications scientifiques sur cette question.

On peut considérer que les cathinones de synthèse forment un sous-groupe des NSP dont la structure dérive de la cathinone, principe actif du khat. Ces substances sont des β-céto phénéthylamines et la méthcathinone, par exemple, est aussi connue sous le nom de β-céto amphétamine et a des effets stimulants similaires à l’amphétamine. Plusieurs cathinones de synthèse sont placées sous contrôle international. Parmi celles-ci, on peut citer la cathinone, la méthcathinone, la cathine et la pyrovalérone, toutes placées sous contrôle international avant l’an 2000. Cependant, par la suite, plusieurs cathinones de synthèse non soumises au contrôle international sont appa-rues sur les marchés de drogues, la méthylone étant la première cathinone de syn-thèse à avoir été signalée – en 2005 – à l’Observatoire européen des drogues et des toxicomanies (EMCDDA). La méphédrone, repérée pour la première fois en 2007, est devenue la cathinone la plus fréquemment consommée les années suivantes (alors qu’elle a été synthétisée pour la première fois en 1928 [2]). Le tableau 1 présente plusieurs autres cathinones structurellement différentes qui sont apparues depuis.

Face à l’arrivée des cathinones de synthèse et d’autres groupes de NSP, de nombreux États Membres ont fait évoluer leur législation. En application des décisions prises à la cinquante-huitième session de la Commission des stupéfiants, en 2015, la méphédrone, la méthylone et la méthylènedioxypyrovalérone (MDPV) ont été pla-cées sous contrôle international et inscrites au Tableau II de la Convention des

2 L’identification et l’analyse des cathinones de synthèse contenues dans des substances saisies

Nations Unies sur les substances psychotropes de 1971 (la cathinone et la méthca-thinone sont inscrites au Tableau I de la Convention de 1971, la cathine au Tableau III et la pyrovalérone au Tableau IV).

1.2 Objectif et utilisation du manuel

Le présent manuel fait partie d’une série de publications similaires qui portent sur l’identification et l’analyse de diverses catégories de drogues placées sous contrôle international. Ces manuels sont le fruit d’un programme engagé par l’ONUDC depuis le début des années 1980 et dont l’objectif est d’harmoniser et d’établir des méthodes recommandées pour les examens effectués par les laboratoires nationaux d’analyse des drogues.

Le présent manuel a été élaboré en tenant compte de la résolution 55/1 de la Commission des stupéfiants adoptée en 2012, intitulée “Promouvoir la coopération internationale face aux problèmes posés par les nouvelles substances psychoactives”, laquelle encourage l’Office des Nations Unies contre la drogue et le crime et les autres organisations internationales concernées à fournir aux États Membres qui en font la demande une assistance technique, visant notamment à renforcer les capacités en matière de criminalistique et de toxicologie, pour faire face aux problèmes posés par les nouvelles substances psychoactives.

Conformément à l’objectif général de cette série de publications, le présent manuel propose des techniques qui peuvent aider les analystes à choisir des méthodes appropriées pour l’échantillon à examiner et fournit des données utiles à cette fin, tout en permettant des adaptations en fonction des moyens techniques dont disposent les différents laboratoires et des diverses exigences légales. La majorité des méthodes qui figurent dans le présent manuel ont été décrites dans des revues scientifiques à comité de lecture. Toute nouvelle méthode destinée à être appliquée dans le laboratoire du lecteur devra être validée ou vérifiée avant d’être utilisée en routine.

En outre, il existe aussi plusieurs techniques plus complexes, mais qui ne sont peut-être pas nécessaires pour les analyses de routine. Par conséquent, les méthodes décrites ici doivent être considérées comme des orientations; en d’autres termes, de petites modifications destinées à s’adapter à la situation locale ne doivent en principe pas affecter la validité des résultats. Le choix de la méthode et de la démarche d’analyse ainsi que la décision d’appliquer ou non des méthodes complémentaires restent du ressort de l’analyste et peuvent également dépendre de la disponibilité des équipements nécessaires et de ce qui constitue une preuve admissible dans l’État où travaille l’analyste.

Il convient également de souligner que les analystes doivent absolument disposer de documents et d’ouvrages de référence sur les drogues qui donnent lieu à des abus et sur les techniques d’analyse appliquées pour les identifier. Ils doivent aussi

L’identification et l’analyse des cathinones de synthèse contenues dans des substances saisies 3

se tenir informés des dernières évolutions en matière d’analyse des drogues en consultant régulièrement les publications qui portent sur les méthodes d’analyse et la criminalistique.

La Section scientifique et du laboratoire de l’ONUDC accueillera avec intérêt toute remarque sur le contenu et l’utilité du présent manuel. Les commentaires et sugges-tions peuvent être adressés à:

Section scientifique et du laboratoireOffice des Nations Unies contre la drogue et le crime Centre international de VienneB. P. 5001400 VienneAutriche

Télécopie: (+43-1) 26060-5967Courriel: [email protected]

Toute demande de manuels, de principes directeurs et d’autres publications scienti-fiques et techniques doit être envoyée à l’adresse ci-dessus.

5

2. Aspects généraux

2.1 Essor des cathinones de synthèse

L’essor, à l’échelle mondiale, des cathinones de synthèse comme sous-groupe des nouvelles substances psychoactives a été mis en évidence pour la première fois dans une publication de l’ONUDC intitulée The Challenge of New Psychoactive Substances [1], qui indiquait que 251 substances différentes avaient été signalées à l’ONUDC par 70 États Membres et territoires jusqu’en juillet 2012. L’évolution et le dynamisme du marché des NSP sont illustrés par le fait que, en juillet 2015, le nombre de pays ayant signalé l’apparition de telles substances était passé à 95 et le nombre de substances à plus de 500 [3]. La majorité des NSP déclarées à l’ONUDC entre 2008 et 2015 sont des cannabinoïdes de synthèse (34 %), suivis par des phénéthylamines (20 %) et par des cathinones de synthèse (17 %), comme le montre la figure I. Quatre-vingt-dix-sept cathinones de synthèse ont été signalées à l’ONUDC avant juillet 2015.

Le nombre croissant de cathinones de synthèse qui ont été signalées à l’ONUDC ces dernières années témoigne du dynamisme du marché des NSP. Cette évolution peut en partie être considérée comme une tentative des fabricants pour contourner la législation en vigueur. À la suite du placement sous contrôle de la méphédrone dans plusieurs pays, d’autres cathinones de synthèse comme la MDPV et, plus récemment, l’alpha-PVP, ont été introduites sur le marché pour la remplacer [4, 5].


Cannabinoïdes de synthèse

34 %

Phénéthylamines20 %

Cathinones de synthèse 17 %

Autres13 %

Tryptamines6 %

Substances d’origine végétale

4 %

Pipérazines3 %

Kétamine et substances de type

phéncyclidine2 %

Aminoindanes1 %

Figure I. Taille des différents groupes de NSP en fonction des différentes substances signalées à l’ONUDC entre 2008 et 2015 [3]

2.2 Description des composés purs

Les cathinones de synthèse se présentent normalement sous forme d’une poudre blanche ou blanchâtre, mais leur couleur peut varier. Ainsi, la méphédrone a géné-ralement l’aspect d’une poudre ou de cristaux blancs ou jaunes, avec une nette odeur de poisson, de vanille ou d’eau de Javel. On la trouve principalement sous forme de poudre, mais elle peut aussi prendre la forme de comprimés ou de gélules de différents modèles [6]. Certaines des cathinones de synthèse les plus répandues sont présentées dans le tableau 1.

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2.3 Commerce sur Internet

D’après l’EMCDDA [7], la plupart des cathinones de synthèse qui apparaissent sur le marché européen des drogues illicites seraient fabriquées hors d’Europe, la Chine et, dans une moindre mesure, l’Inde étant signalées comme les principaux pays producteurs. Depuis 2006 environ, le marché des drogues illicites, qui reposait sur les revendeurs de drogues opérant dans la rue ou sur les “head shops”, s’est élargi à Internet, où les produits sont plus facilement accessibles. Ce phénomène a nota-blement modifié les conditions dans lesquelles s’effectuent la distribution, la vente et le marketing des NSP.

Des sites Internet donnent des informations sur les cathinones et d’autres NSP, mais servent aussi de marché international des drogues pour les distribuer et les vendre [8]. Ils offrent un large éventail de possibilités pour assurer la promotion des produits: sites Web des réseaux sociaux, “head shops” en ligne, forums de discussion, blogs, etc. La stratégie publicitaire est agressive et consiste notamment à donner à ces substances des noms accrocheurs comme “miaou miaou”, “top cat”, “bubbles” ou “vague d’ivoire”. Les commerçants en ligne donnent souvent une description ambiguë de leurs articles, qui sont généralement vendus comme “research chemicals”, parfums d’ambiance, engrais ou sels de bain, accompagnés d’un “avertissement” ou d’une “mise en garde” du type “impropre à la consommation humaine” ou “uniquement à des fins de recherche” [9]. Le rôle crucial d’Internet est illustré par l’usage récréatif de la méphédrone, une cathinone de synthèse citée comme l’“euphorisant légal” le plus souvent expérimenté [10]. Des données issues de Google Tendances [11] font apparaître que, à l’échelle mondiale, les recherches sur le terme “euphorisants légaux” ont commencé en 2006. D’après un “instantané” réalisé par l’EMCDDA, le nombre de boutiques en ligne qui proposaient ce type de produit en janvier 2014 était de 650, contre 314 en janvier 2011 et 170 en janvier 2010 [9, 12, 13]. Depuis quelques années, le “Web profond” joue lui aussi un rôle de plus en plus important sur les marchés en ligne anonymes pour l’achat de drogues illicites et de NSP.

2.4 Usage et abus

Les cathinones de synthèse sont habituellement consommées par inhalation ou par voie orale. Ces dernières années, il a été signalé que ces substances pouvaient aussi être prises par injection. La dose inhalée est généralement comprise entre 20 et 80 milligrammes. Elle peut aussi être très faible (5 mg), mais aussi très élevée (125 mg) dans certains cas, l’effet maximal se manifestant alors en moins de 30 minutes. Il a été indiqué que l’effet maximal de la méphédrone, dont la dose doit être élevée lorsqu’elle est inhalée, est ressenti entre 45 minutes et 2 heures après la prise et dure jusqu’à 2 à 3 heures [6]. Les usagers de NSP considèrent souvent ces substances comme sûres et les jugent plus séduisantes que les drogues classiques. Cependant, la toxicité et les conséquences sanitaires associées à ces produits sont pratiquement inconnues [8]. En outre, la composition des produits qui


figure sur les emballages est souvent inexacte et trompeuse. Il a souvent été constaté que des emballages identiques contenaient des substances psychoactives différentes, ce qui rend les effets de ces produits encore plus imprévisibles. Plusieurs études ont montré qu’ils peuvent contenir des substances placées sous contrôle international et que les composants psychoactifs présents changeaient au fil du temps [14-16].

2.5 Pharmacologie et toxicologie

Certaines cathinones de synthèse ont une structure similaire à celle de l’amphéta-mine, de la méthamphétamine et de la MDMA (des stimulants de type amphétamine) et auraient des effets stimulants semblables sur le système nerveux central [17-20]. Elles peuvent avoir un effet prononcé sur la concentration et l’action de neurotrans-metteurs comme la sérotonine, la dopamine ou la noradrénaline [17, 21-23]. De nombreux dérivés de la cathinone comportent un seul centre chiral et existent donc sous deux formes énantiomères dont la puissance n’est pas identique. Il a par exemple été signalé que les énantiomères (S) de la cathinone et de la méthcathinone sont plus puissants que leurs énantiomères (R) [6].

Les cathinones de synthèse ont différents effets sur le comportement et peuvent influer sur l’activité locomotrice, la thermorégulation, l’apprentissage et la mémoire [17]. Les effets néfastes à court terme constatés à la suite de la consommation de méphédrone sont variables et peuvent comprendre la perte d’appétit, une vision floue, l’anxiété, une dépression après usage, une confusion, des hallucinations, une psychose de courte durée ou un épisode maniaque [24-26]. De même, des comptes rendus médicaux montrent que l’usage de MDPV peut entraîner de l’anxiété, un état paranoïaque, des pertes de mémoire et de l’agressivité [17]. Une intoxication par des cathinones de synthèse peut aussi avoir de graves effets néfastes comme une insuffisance hépatique aiguë, une insuffisance rénale aiguë, de l’hypertension artérielle ou des tremblements [27, 28]. Plusieurs usagers de ces substances ont signalé le développement d’une tolérance, d’une dépendance ou de symptômes de sevrage en cas d’usage prolongé [6].

En ce qui concerne le métabolisme des cathinones de synthèse, la méphédrone a été étudiée en détail et plusieurs de ses métabolites ont été caractérisés [25, 26, 29]. Il a été établi que, pour cette substance, les principaux métabolites de phase I sont des produits d’une oxydation simple, d’une réduction et d’une N-désalkylation [25]. Ces métabolites subissent ensuite une longue phase II pour former des glucuronides qui seront ultérieurement excrétés [29].


3. Fabrication illicite des cathinones de synthèse

3.1 Synthèse des dérivés de la cathinone

La synthèse chimique des cathinones est facile à réaliser et s’effectue généralement en deux étapes. Elle commence par la formation d’une α-bromocétone (à partir de l’arylcétone nécessaire), qui est suivie d’une substitution nucléophile avec une amine appropriée pour obtenir la base libre de la cathinone recherchée. En raison de l’instabilité de la base libre, les cathinones, par commodité, sont isolées sous la forme des sels de chlorhydrate ou de bromhydrate correspondants [30]. M. Saem de Burnaga Sanchez est le premier à avoir annoncé qu’il avait réussi à synthétiser la méphédrone (en 1929) [31] en effectuant une α-bromation du 1tolylpropan-1-one, puis en faisant réagir le composé obtenu avec de la méthylamine pour obtenir de la 4-méthylméthcathinone racémique. Cette méthode a pu être adaptée à la synthèse de plusieurs cathinones, notamment la 2-MMC, la 3-MMC, la méthcathinone, la méthédrone, la méthylone, la fléphédrone, la N-méthylméphédrone, l’eutylone, la butylone, la 4-MEC, la 4TFMMC et le bupropion.

Figure II. Schéma réactionnel de préparation des dérivés de la cathinone

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Ces voies de synthèse peuvent être utilisées pour la fabrication clandestine. Néan-moins, si l’on dispose de 4-méthyléphédrine, celle-ci peut être oxydée pour produire de la 4méthylméthcathinone. On considère que cette méthode est stéréosélective si le réactif n’est constitué que d’un seul énantiomère. Cependant, étant donné que les énantiomères purs de la 4méthyléphédrine sont difficiles à fabriquer, il est peu probable que cette voie de synthèse soit utilisée couramment dans les laboratoires clandestins [19].

15

4. Analyse qualitative et quantitative des substances saisies qui contiennent des cathinones de synthèse

4.1 Introduction

En général, lorsqu’on cherche à établir l’identité d’une drogue placée sous contrôle ou d’une NSP contenues dans une substance suspecte, la méthode d’analyse choisie doit permettre de déterminer la valeur d’au moins deux paramètres non corrélés. L’un d’entre eux doit donner des informations sur la structure chimique de l’analyte, par exemple par une méthode infrarouge, par spectrométrie de masse ou par une méthode associant deux techniques différentes, comme la chromatographie en phase gazeuse et spectrométrie de masse (CPG/SM). Le choix de ces paramètres dans un cas précis doit tenir compte de la drogue concernée et des moyens disponibles. Des exigences juridiques peuvent aussi imposer des contraintes pour les analyses.

4.2 Échantillonnage

Le principal intérêt des procédures d’échantillonnage est qu’elles permettent d’effectuer une analyse chimique précise et significative. Étant donné que la plupart des méthodes qualitatives et quantitatives appliquées dans les laboratoires d’analyse des drogues ne nécessitent que de très petits aliquots des substances, il est essentiel que ceux-ci soient représentatifs de l’amas dont ils ont été extraits. L’échantillonnage doit respecter les principes de la chimie analytique tels qu’ils figurent, par exemple, dans les pharmacopées nationales ou tels qu’ils sont édictés par des organisations régionales ou internationales. Pour les aspects généraux de l’échantillonnage qualitatif multiunités, consulter le manuel Guidelines on Representative Drug Sampling (https://www.unodc.org/documents/scientific/Drug_Sampling.pdf) [32].


4.3 Extraction et préparation des échantillons

Les échantillons doivent être préparés en fonction de l’aspect des substances à analyser comme suit:

Poudre: Préparer une solution dont la concentration s’élève à environ 1 milligramme par millilitre dans du méthanol.

Comprimés: Réduire en poudre fine un nombre représentatif de comprimés (selon la procédure d’échantillonnage) et préparer une solution de la même manière que pour la poudre.

Gélules: Retirer le contenu d’un échantillon représentatif de gélules (selon la pro-cédure d’échantillonnage) et préparer une solution de la même manière que pour la poudre.

Seringue ou verrerie: Doivent être lavées avec une très petite quantité de méthanol.

4.4 Tests colorimétriques présomptifs

Les tests présomptifs sont des tests non spécifiques qui peuvent être utilisés pour déterminer à quelle classe de composés une substance appartient. En revanche, ils ne peuvent servir à identifier un composé particulier au sein de la classe en question. Par conséquent, ces tests préliminaires doivent toujours être accompagnés d’essais de confirmation. De manière très simple, les tests présomptifs donnent un résultat positif si l’on observe un changement de couleur lorsqu’on ajoute des réactifs à la substance à analyser.

Lorsqu’on effectue des tests présomptifs, il est nécessaire de procéder à un contrôle négatif afin de s’assurer qu’un changement de couleur constaté est dû à la réaction entre la substance et les réactifs et non aux réactifs seuls. Ce contrôle permet également de garantir que le matériel utilisé est parfaitement propre et qu’il n’a pu être contaminé. Il faut aussi réaliser un contrôle positif sur un étalon de référence ou sur un échantillon connu du composé dont on soupçonne la présence dans l’échantillon afin d’avoir une idée du changement de couleur attendu.

L’un des tests présomptifs les mieux adaptés aux cathinones de synthèse est le test de Zimmermann, qui donne un résultat clair et sans ambiguïté pour les sels de chlorydrate ou de bromhydrate dans la plupart des cas.

Réactifs utilisés pour le test de Zimmermann

Verser une petite quantité de l’échantillon à tester dans l’un des puits d’une plaque à coloration, puis ajouter successivement les réactifs. Il faut aussi utiliser un contrôle


positif et un contrôle négatif. Il convient de noter tout changement de couleur ou tout autre effet notable qui se produit immédiatement après ajout des réactifs indi-qués ci-après et de procéder à une nouvelle observation cinq minutes après:

● Ajouter deux gouttes de méthanol contenant 1 % de 1,3-nitrobenzène (en m/v), puis

● Verser deux gouttes d’eau contenant de l’hydroxyde de potassium à 15 % (en m/v).

Les résultats observés en effectuant le test de Zimmermann pour différentes cathinones sont présentés dans le tableau 2.

Tableau 2. Résultats habituels obtenus pour différentes cathinones avec le test de Zimmermann

Composé Changement de couleur immédiatCouleur

après cinq minutes

Benzédrone (4-MBC) Aucun changement de couleur Rose pâle

Buproprion Aucun changement de couleur Aucun changement de couleur

Butylone Rose très pâle (après 10 s environ) Violet foncé

Eutylone Aucun changement de couleur Légèrement violet

Fléphédrone Violet clair Violet foncé

MDPV Jaune Jaune

Méphédrone Violet clair Rouge-violet foncé

Méthcathinone Violet foncé Violet foncé

Méthédrone Violet foncé (après quelques secondes) Violet foncé

Méthylone Violet clair (après 10 s environ) Violet foncé

N-méthylméphédrone Violet clair (après 20 s environ) Violet clair

4-MEC Violet clair (après 10 s environ) Violet avec des taches violet foncé

2-MMC Violet foncé Violet foncé

3-MMC Violet Violet foncé

Naphyrone Jaune Jaune plus foncé

4-TFMMC Violet foncé Violet foncé

4.5 Réactions microcristallines

Les réactions microcristallines permettent d’identifier les substances de manière rapide, simple et extrêmement sensible. Les cristaux issus de la réaction entre le composé cible et un réactif chimique sont analysés au moyen d’un microscope


polarisant puis comparés à des substances de référence. En général, pour effectuer cette comparaison, on utilise des photographies de cristaux connus, des étalons de référence ou des échantillons de drogue connus.

Des procédures faisant intervenir du chlorure de mercure [33] ont été décrites et, dans ce cas, il a été observé que la méphédrone formait des “pales de roues à aubes et des rosettes constituées de lames” caractéristiques (voir fig. III).

Réactif

Le réactif est une solution aqueuse de chlorure de mercure à une concentration de 10 grammes par litre.

Les étalons qui contiennent la drogue doivent être préparés sous forme de solution aqueuse à une concentration de 10 grammes par litre.

Méthode

Mélanger un aliquot (10 µl) de la solution à tester (à 1 g/l) avec 10 microlitres de réactif sur une lame. On se sert d’une pipette en plastique pour faciliter la nucléation et la formation de cristaux.

Figure III. Cristaux en forme de “pales de roues à aubes et de rosettes constituées de lames” que l’on observe si l’on effectue une réaction microcristalline et que l’échantillon contient de la méphédrone [34]


4.6 Chromatographie sur couche mince (CCM)

La CCM est une technique fréquemment utilisée pour séparer et identifier les dro-gues illicites. Elle est peu coûteuse, rapide, sensible, souple quant au choix des phases mobile et stationnaire et peut être utilisée pour un large éventail de subs-tances, sous forme de bases ou de sels, des plus polaires jusqu’aux substances apolaires. Il est possible de calculer un rapport frontal (Rf) afin de chercher à dis-tinguer les composés chimiques au sein d’une même catégorie de drogues.

La CCM est une méthode fréquemment employée pour analyser des drogues illicites, du fait qu’elle est peu coûteuse et facile à mettre en œuvre, qu’elle offre un certain degré de précision et qu’elle permet de détecter plusieurs drogues en même temps. Cependant, comme les tests présomptifs, elle n’est pas considérée comme un essai de confirmation et n’est utilisée que comme test initial. En 1990, Lehmann et al. [35] ont proposé une méthode pour détecter la cathinone du khat et cette méthode a été confirmée par Lee en 1995 [36].

Plaques CCM (phase stationnaire)

Couche: Gel de silice G d’une épaisseur de 0,25 millimètre et contenant un indica-teur inerte, qui émet une fluorescence lorsqu’il est soumis à des ultraviolets (UV) d’une longueur d’onde de 254 nanomètres (gel de silice GF254).

Taille habituelle des plaques: 20 × 20 cm, 20 × 10 cm, 10 × 5 cm (cette dernière doit être utilisée en plaçant le côté de 10 cm de longueur verticalement par rapport à la cuve chromatographique).

Systèmes solvants

Préparer le système solvant suivant de manière la plus précise possible à l’aide de pipettes, de dispensettes et d’éprouvettes graduées. Laisser le système solvant dans la cuve suffisamment longtemps pour que la saturation de la phase vapeur soit achevée avant d’effectuer l’analyse.

Acétate d’éthyle, méthanol et ammoniaque (à 25 %) – (85:10:5 en volume).

Préparation des solutions étalons

Ces solutions doivent toutes être préparées à une concentration comprise entre 1 et 5 milligrammes par millilitre dans du méthanol (ou en appliquant le protocole mis en place par le laboratoire) et conservées dans le noir et au frais.

Rf =(Distance entre l’origine et la touche d’échantillon)

(Distance entre l’origine et le front du solvant)


Solutions à examiner

Poudre: Préparer une solution d’une concentration d’environ 1 milligramme par millilitre dans du méthanol.

Comprimés: Réduire en poudre fine un nombre représentatif de comprimés (selon la procédure d’échantillonnage) et préparer une solution de la même manière que pour la poudre.

Gélules: Retirer le contenu d’un échantillon représentatif de gélules (selon la procédure d’échantillonnage) et préparer une solution de la même manière que pour la poudre.

Dépôt et développement

Les échantillons, ainsi qu’un contrôle positif et un contrôle négatif adéquats, doivent être déposés en touches distinctes. Déposer environ 1 µl et 5 µl d’aliquots de la solution à examiner, 2 µl de la/des solution(s) étalon(s) et 2 µl de solvant (à titre de contrôle négatif) sur la plaque CCM. Cette opération doit être effectuée avec soin afin de ne pas endommager la surface de la plaque.

Notes d’analyse

• Le point de départ de la migration, c’est-à-dire la “ligne de dépôt”, doit être situé à au moins 2 cm du bord inférieur de la plaque.

• La distance entre les dépôts d’échantillons (les touches) doit être d’au moins 1 cm et les dépôts ne doivent pas être effectués à moins de 1,5 cm des bords latéraux de la plaque.

• Pour éviter l’apparition de taches diffuses au cours du développement, les touches d’échantillons doivent être aussi petites que possible (2 mm). À cette fin, déposer la solution sous forme d’aliquots plutôt qu’en l’ajoutant en une seule fois.

• Laisser sécher les dépôts et placer la plaque dans la cuve saturée de solvant (la saturation de la phase vapeur est obtenue grâce à des tampons saturés de solvant ou à du papier-filtre qui double les parois de la cuve).

• Retirer la plaque de la cuve de développement dès que le solvant atteint la ligne de développement (située à 10 cm de la ligne de dépôt) tracée au préalable, sinon des taches diffuses apparaîtront.

Révélation et détection

Les plaques doivent être séchées avant révélation. On peut laisser le solvant s’éva-porer à température ambiante ou procéder à un séchage par air chaud pulsé. Il convient d’examiner les plaques sous lumière ultraviolette (254 nm) et de relever toutes les taches présentes avant de les pulvériser avec un réactif à la ninhydrine (à 2 %). Placer ensuite les plaques dans une étuve à 80 °C jusqu’à la fin du déve-loppement (compter environ 40 mn). Une fois qu’elles ont été retirées de l’étuve,


marquer la position des taches au crayon et calculer la valeur de Rf pour chacune d’entre elles.

Lorsqu’on effectue une CCM sur des cathinones substituées, les taches présentent des couleurs (noir, bleu, violet) et des formes variées quand on vaporise un réactif à la ninhydrine (à 2 %) sur les plaques et qu’on les examine sous lumière ultra-violette (tableau 3).

Tableau 3. Résultats de la CCM pour différentes cathinones (réactif pulvérulent: ninhydrine à 2 %; UV = 254 nm)

DrogueApparence de la tache sous

lumière ultraviolette Rf

Benzédrone (4-MBC) Ligne noire 0,83

Buproprion Ligne noire 0,60

Butylone Tache bleu clair 0,20

Eutylone Tache bleu clair 0,32

Fléphédrone Tache noire 0,15

MDPV Tache bleu clair 0,39

Méphédrone Tache noire 0,17

Méthcathinone Tache noire 0,17

Méthédrone Tache noire 0,14

Méthylone Tache pâle 0,16

N-méthylméphédrone Tache noire 0,33

4-MEC Tache noire 0,21

2-MMC Tache noire 0,18

3-MMC Tache noire 0,20

Naphyrone Tache bleu vif ou violette 0,44

4-TFMMC Ligne pâle 0,27

Notes d’analyse

• Les valeurs du Rf ne sont pas toujours reproductibles en raison de petites différences dans la composition et dans l’activation des plaques, dans les sys-tèmes solvants, dans la saturation de la cuve ou dans la distance de dévelop-pement. Par conséquent, les valeurs du Rf fournies ne constituent qu’une indication du comportement chromatographique des substances considérées.

• Il est indispensable que les étalons de référence soient appliqués simultané-ment sur la même plaque.

• Pour identifier les substances, il faut toujours tenir compte à la fois de la valeur du Rf et de la couleur des taches après vaporisation des révélateurs adéquats.


4.7 Chromatographie en phase gazeuse/spectrométrie de masse (CPG/SM)

La CPG/SM, l’une des techniques les plus fréquemment employées pour identifier les échantillons de drogue d’intérêt criminalistique, peut être utilisée comme essai de confirmation pour les cathinones. Elle offre deux moyens d’analyse indépendants (la séparation chromatographique et les données relatives à la fragmentation). Il existe un large éventail d’appareils différents et l’analyse doit être effectuée à l’aide de colonnes capillaires classiques.

Préparation de la solution étalon interne

On peut utiliser l’eicosane (ou un n-alcane similaire) comme étalon interne et en préparer une solution dans du méthanol à une concentration de 1 milligramme par millilitre.

Préparation de la solution étalon

Peser avec précision et préparer à une concentration de 1 milligramme par millilitre dans du méthanol contenant l’étalon interne un matériau de référence ou un étalon pour la drogue à analyser.

Préparation de la solution à examiner

Peser avec précision et préparer à une concentration de 1 milligramme par millilitre dans du méthanol contenant l’étalon interne un échantillon représentatif de la drogue à analyser.

Les articles publiés dans des revues à comité de lecture présentent différentes méthodes de CPG/SM pour analyser les cathinones et les laboratoires de criminalis-tique peuvent les adopter ou mener les recherches nécessaires afin de mettre au point leur propre méthode. Quelle que soit la méthode utilisée, il est indispensable qu’elle soit correctement validée. On trouvera ci-après un protocole d’analyse général.

Conditions de fonctionnement de la CPG/SM

Four du chromatographe:

90 °C pendant 1 minute, portée à 300 °C à la vitesse de 8 °C par minute et maintenue à cette valeur pendant 10 minutes

Colonne: 5 % phényl, 95 % méthylsilicone (HP-5MS), longueur 30 m, Ø intérieur 0,25 mm, épaisseur de film 0,25 μm

Paramètres d’injection:

Aliquot d’échantillon de 2 μl injecté avec un rapport de division de 75 pour 1


Température de l’injecteur: 225 °C

Gaz vecteur: Hélium, débit: 1,0 ml/mn

Détecteur: Mode d’ionisation: électronique, 70 eV

Mode d’acquisition: TIC balayage, de 50 à 550 uma

Température d’interface: 300 ºC

Température de la source d’ionisation:

230 °C

Température du quadripôle: 150 °C

En CPG/SM, l’identification est effectuée en comparant le temps de rétention et le spectre de masse de l’analyte à ceux d’un étalon de référence. Tous les composés identifiés par CPG/SM et signalés par l’analyste doivent être comparés au spectre de masse de l’étalon de référence adéquat, obtenu de préférence sur le même appareil et dans les mêmes conditions de fonctionnement. Les bibliothèques de spectres de masse commerciales et les spectres établis manuellement ne doivent être utilisés qu’à titre de référence. Le tableau 4 présente les résultats qui s’affichent sur l’écran d’un système CPG/SM lorsqu’on utilise du méthanol comme solvant d’extraction. Si l’on applique la méthode décrite ci-dessus, il est possible de préparer l’échantillon sans effectuer de dérivatisation [12].


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4.8 Chromatographie en phase liquide haute performance (CLHP)

La CLHP fait partie des autres techniques de séparation importantes utilisées pour analyser des drogues et, dans ce cadre, la chromatographie en phase inverse est la méthode la plus courante et la colonne la plus universelle et la plus polyvalente est une colonne en silice greffée octadécyle (C18). Pour choisir une colonne, il convient de tenir compte de la longueur, du diamètre, de la taille des particules, de la porosité et du taux de carbone des colonnes du commerce. Étant donné que l’analyste dispose d’un large choix possible de phases stationnaires et de phases mobiles, toutes les méthodes doivent être correctement validées ou vérifiées avant d’être utilisées en routine. La méthode présentée ci-après a servi à identifier la méphédrone et la méthylone en présence de plusieurs adultérants courants et a également été appliquée à l’analyse quantitative de la méphédrone [30].

Préparation des solutions étalons

Pour préparer les solutions étalons, 2 mg de méphédrone ont été versés dans une fiole jaugée de 100 ml et dissous dans la phase mobile pour obtenir une solution dont la concentration s’élevait à 20 µg/ml. Cette solution a ensuite été convenablement diluée pour aboutir à des étalons dont la concentration était comprise entre 0,5 µg/ml et 10 µg/ml et qui contenaient chacun du nicotinamide (à 2,5 µg/ml) à titre d’étalon interne.

Préparation des solutions à examiner

Les solutions ont été préparées à une concentration de méphédrone et de méthylone d’environ 10 µg/ml.

Colonne: HiChrom ACE 3 C18, 150 mm × 4,6 mm (Ø intérieur), taille des particules 3 µm Température constante (22 °C)

Phase mobile: Méthanol: formiate d’ammonium à 10 mM (28:72 en volume); pH ajusté à 3,5 à l’aide d’acide formique

Débit: 0,8 ml/mn

Détection: Barrette de photodiodes UV (258 nm pour les cathinones)

Volume d’injection: 10 µL

Étalon interne: Nicotinamide à 2,5 µg/ml

Résultats pour la méphédrone

Plage linéaire: 0,5-10 µg/mlRépétabilité: coefficient de variation < 3 %Coefficient de corrélation: 0,993


Tableau 5. Temps de rétention en CLHP pour la méphédrone et la méthylone en présence de huit adultérants courants [30]

Composé Temps de rétention (tR) en minutes (t0 = 2,2 mn)

Nicotinamide (étalon interne)

2,67

Paracétamol 3,7

Caféine 4,9

Méthylone 6,4

Lidocaïne 9,0

Méphédrone 9,8

Kétamine 11,1

Diamorphine 15,6

Cocaïne 17,1

Benzocaïne 34,4

4.9 Chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS)

La LC-MS/MS est une technique de confirmation puissante qui combine les possi-bilités de séparation de la CLHP classique et les capacités de détection d’un spec-tromètre de masse en tandem, ce qui accroît considérablement la sélectivité. Ses faibles limites de détection permettent d’analyser des traces et des échantillons bio-logiques comme le sang ou les cheveux. Grâce à sa sensibilité et à sa sélectivité élevées, la LC-MS/MS convient à l’analyse tant qualitative que quantitative des cathinones de synthèse contenues dans des substances saisies ou dans des échantil-lons biologiques.

La documentation scientifique contient plusieurs méthodes d’analyse des cathinones de synthèse par LC-MS/MS. On trouvera ci-après un exemple de technique d’analyse qui permet de séparer et d’identifier sept cathinones [37].

Conditions de fonctionnement de la LC-MS/MS

Chromatographie liquide:

Colonne: Agilent Zorbax Eclipse XDB C18, (75 mm × 4,6 mm (Ø intérieur), 3,5 µm)

Phase mobile: A) 95 % d’eau, 5 % d’acétonitrile et 0,1 % d’acide formique


B) 95 % d’acétonitrile, 5 % d’eau et 0,1 % d’acide formique

Gradient: Conditions initiales;

90 % de A et 10 % de B

0 à 2 minutes;

isocratique, 90 % de A et 10 % de B

2 à 7 minutes;

linéaire, 90 % de A et 10 % de B – 60 % de A et 40 % de B

7 à 9 minutes;

isocratique, 60 % de A et 40 % de B

Débit: 0,6 ml/mn

Température colonne: Température ambiante

Volume d’injection: 5 µL

Spectrométrie de masse en tandem:

Appareil: Agilent 6410A à triple quadripôle

Mode de détection: MRM (multiple reaction monitoring)

Mode d’ionisation: ionisation par électrospray positif (ESI+)

Tension capillaire: 2,5 kV

Température de séchage: 325 °C, vitesse, 5 l/mn

Pression de nébulisation: 4,1 bars

Des énergies de collision et des tensions appliquées dans la chambre de collision, optimisées pour certaines cathinones, sont présentées dans le tableau suivant.


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4.10 Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR)

La FTIR permet de confirmer l’identité d’une substance. Il est donc possible d’iden-tifier de manière certaine une cathinone de synthèse grâce à l’unicité de son spectre. Le spectre infrarouge des poudres considérées comme relativement pures peut être obtenu directement à l’aide de la technique des pastilles de KBr.

Notes d’analyse

• La technique des pastilles de KBr consiste à réduire un échantillon sec en poudre très fine puis à mélanger à peu près 2 milligrammes de l’échantillon homogénéisé à 200 milligrammes de bromure de potassium soigneusement séché et broyé. Ce mélange est ensuite pressé afin d’obtenir une fine pastille transparente.

• Le bromure de potassium doit être de “qualité infrarouge” et séché à 105 °C pendant au moins une heure. Il peut être conservé dans un dessiccateur contenant un déshydratant puissant (gel de silice) ou laissé dans le four puis retiré en temps utile.


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22

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52

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72

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31

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71

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01

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11

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21

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21

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11

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11

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21

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38].

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[13,

39,

40]

.

L’identification et l’analyse des cathinones de synthèse contenues dans des substances saisies 312-

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3-FM

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FMC

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MC

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477,

7


4.11 Spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN)

La spectroscopie par résonance magnétique nucléaire est une technique d’analyse puissante qui peut être utilisée pour déterminer la structure d’une molécule et connaître la pureté d’une drogue (lorsque les conditions d’analyse sont satisfai-santes). Il est possible de faire correspondre avec certitude les résonances et les groupes fonctionnels d’une molécule à l’aide d’expériences RMN à une dimension mettant en jeu le spectre du proton (1H) et du carbone (13C) et de la combinaison d’expériences de corrélation bidimensionnelles comme NOESY (Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy) ou HMQC (Heteronuclear Multiple-Quantum Correlation). Le tableau 8 présente l’attribution des résonances en fonction de la structure de la molécule de méphédrone.

Figure IV. Structure de la méphédrone, avec numérotation des atomes de carbone

H3C

O

CH3

HN

CH311’

2’3’4’

5’

6’

7’

2

3

H

H

H

HH

Tableau 8. Attribution des résonances en fonction de la structure de la molécule de méphédrone; spectres réalisés dans du méthanol deutéré, le spectre 1H à 500 MHz et le spectre 13C à 125 MHz [41]

PositionSignal 1H (en ppm)

Multiplicité du signal

Constante de couplage

(J, en Hz)Signal 13C (en ppm)

1 - - - 196,6

2 5,09 Quadruplet 7,2 60,5

3 1,57 Doublet 7,2 16,3

1’ - - - 131,7

2’/6’ 7,62 Doublet 8,5 130,1

3’/5’ 7,42 Doublet 8,5 131,0

4’ - - 147,6

7’ 2,45 Singulet - 21,8

N-CH3 2,77 Singulet - 31,7


Il convient de noter que, en RMN, les valeurs absolues des déplacements chimiques, de la résolution, de la multiplicité du signal et des constantes de couplage peuvent varier en fonction de plusieurs facteurs et notamment, mais pas seulement, du solvant, de la température et de l’intensité du champ magnétique de l’appareil utilisé. Les spectres RMN de la méphédrone dans d’autres solvants ont été publiés [30, 42].

Utilisation de la RMN pour distinguer les isomères de position

Il est possible de se servir de la spectroscopie RMN pour distinguer des isomères de position. La 4-méthylméthcathinone (4-MMC), par exemple, est une molécule aromatique 1,4-para substituée dont les protons sont répartis symétriquement sur le noyau aromatique. De ce fait, les signaux RMN 1H de ces protons présentent un profil de fragmentation caractéristique d’un système AA’/BB’. Sur la 2-méthyl-méthcathinone (2-MMC) (molécule 1,2-ortho substituée) et la 3-méthylméthca-thinone (3-MMC) (molécule 1,3-méta substituée), les protons aromatiques ne sont pas répartis symétriquement. Le profil de fragmentation obtenu est donc plus com-pliqué, comme le montre le tableau 9.

Tableau 9. Profil de fragmentation attendu en RMN pour la méphédrone et ses isomères de position

Substance Structure

Profil de fragmentation attendu pour les protons

aromatiques2

4-méthylméthcathinone OHN

Ha

Hb'

Ha'

Hb

012345678PPM

3-méthylméthcathinone

Hb

OHN

Ha

Hc

Ha'

0123456789PPM

2-méthylméthcathinone

Hc

OHN

Ha

Hd

Hb

012345678PPM 2 Profils de fragmentation approximatifs obtenus à l’aide du logiciel ChemBioDraw Ultra™.


Il est donc aisé de distinguer la 4-MMC de ses isomères de position. En revanche, il peut être difficile de différencier avec certitude la 2-MMC de la 3-MMC sans procéder à d’autres expériences. Il est possible d’effectuer une analyse similaire pour distinguer les cathinones para substituées de leurs isomères de position ortho ou méta.

35

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300

Centre international de Vienne, Boîte postale 500, 1400 Vienne (Autriche) Tél.: (+43-1) 26060-0, Fax: (+43-1) 26060-5866, www.unodc.org

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