Evaluation of hair contamination and decontamination after exposure to toxic chemical agents

Comme l’a montré l’utilisation de sarin en Syrie en 2013, les agents chimiques de guerre restent une menace. L’exposition de populations est une situation d’urgence qui nécessite des moyens rapides et efficaces. La décontamination et le soin des personnes exposées restent une priorité. Les cheveux représentent une matrice couramment utilisée dans le domaine médico-légal. Dans ce travail, notre intérêt se porte sur la capacité du cheveu à capter et libérer des composés dans l’air, notamment l’ypérite, ainsi que sur l’efficacité de décontamination de cette matrice. Pour ce travail, nous avons utilisé deux composés aux propriétés physiques/chimiques proches de celles de l’ypérite : le salicylate de méthyle et le 2-chloroéthyl éthyl sulfure. Les deux similis ont été retenus par le cheveu avec une plus grande affinité pour le salicylate de méthyle. Nous avons observé une corrélation entre l’intensité d’exposition (influence de la dose et du temps) et la teneur en contaminants retrouvés sur les cheveux. Ces résultats montrent qu’il est possible d’utiliser le cheveu pour détecter une exposition individuelle. Après exposition, la teneur dans des cheveux laissés à désorber a été mesurée avec le salicylate de méthyle. Les résultats obtenus ont montré que les cheveux contaminés sont susceptibles de libérer les toxiques. Cela peut poser un problème sanitaire, qui implique donc que la décontamination des cheveux soit étudiée. Les protocoles de décontamination testés montrent une efficacité partielle (élimination de 40 à 80%). Ces résultats impliquent la nécessité d’optimiser les procédures actuelles ou de définir de nouveaux outils pour la décontamination du cheveu après exposition.As shown by sarin use in Syria (2013), chemical warfare agents remain a threat. Chemical exposure of populations is an emergency situation, where quick and efficient means are mandatory. Decontamination and care of the victims are a priority. Scalp hair is routinely used as a biological matrix in forensic sciences. In this thesis work, interest focuses on hair capacity to trap and release compounds from atmosphere, especially sulphur mustard, as well as decontamination of this matrix. For this work, two molecules with similar physical/chemical properties to sulphur mustard were used: methyl salicylate and 2-chloroethyl ethyl sulphide. Both simulants were trapped by scalp hair, with higher affinity towards methyl salicylate. We observed a correlation between exposure intensity (influence from dose and time) and simulant content recovered from hair analysis. Results suggest that hair can be used to assess individual contamination. After exposure, evolution of methyl salicylate hair content has been measured. Results pointed out that contaminated hair can thereafter release the simulants. This can lead to health issue, highlighting the fact that hair decontamination must be investigated. Tested decontamination protocols showed a partial efficacy (40-80% removal). Those results evidenced the need to optimise current procedures or define new tools for hair decontamination after chemical exposure