La toxicologie est la science des poisons et l’étude des fluides. Elle consiste à analyser des prélèvements biologiques (sang, urine, cheveux, viscères…) ou non biologiques (poudre, comprimés…). Dans le cadre de la médecine légale, ces analyses se font à la demande de magistrats ou de médecins légistes. L’objectif des analyses toxicologiques est de découvrir si la mort est due à une overdose, un empoisonnement ou l’inhalation de gaz toxiques (lors d’un incendie par exemple). Pour ce faire, on doit mesurer les substances toxiques de la victime.
Où peut-on mesurer des substances toxiques ?
- Dans le sang : c'est la mesure la plus précise que l'on puisse faire, mais elle évolue rapidement au cours du temps.
- Dans les urines : Elles gardent plus longtemps les traces des substances, mais ne permettent pas d'évaluer exactement la quantité absorbée (la concentration varie selon les autres liquides absorbés)
- Dans les cheveux : ceux-ci poussant d'environ 1cm par mois, ils gardent trace de certaines substances pendant des années
- Dans les viscères
Cependant, ces méthodes sont souvent insuffisantes pour identifier la substance toxique en question. On a alors recours à la chromatographie, ou la spectrophotométrie.
1) La chromatographie à phase gazeuse
Elle permet de séparer deux composés volatiles. Ils sont introduits dans une colonne contenant une phase stationnaire (un liquide). Un gaz vecteur (hélium ou hydrogène par exemple), pousse l’échantillon vers la sortie de la colonne. La vitesse de progression des composés dans la colonne dépend de leur solubilité dans la phase stationnaire. Ainsi, à la sortie de la colonne, les deux composés sont séparés. Les résultats sont ensuite traités par un ordinateur qui compare leur vitesse à celle d’autres composés connus pour les identifier.
2) Le spectromètre de masse
Les molécules récupérées sont bombardées d'électrons, qui les fragmentent en ions moléculaires. Concrètement, un graphique propre à chaque molécule est obtenu : il permet d'identifier chacune de ces molécules.
3) La chromatographie sur couche mince (CCM)
Elle permet de déterminer le nombre de composés présents dans la substance étudiée, mais aussi de les identifier. Pour cela, on trace deux traits à environ 1.5 cm chacun du bas et du haut de la plaque, puis on dépose une petite quantité des substances à étudier sur la ligne de dépôt. On place ensuite la plaque dans une cuve contenant un éluant puis on la referme. L’éluant entraîne les constituants de la substance, qui migrent à allure variable. Chaque élément a une vitesse qui lui est propre. Ainsi, à partir du dépôt, plusieurs tâches sont visibles. La substance contient autant d’élément qu’il y a de tâches. Il est possible de les identifier en comparant leur hauteur à celle d’autres éléments connus.

Exemple de résultat d'une chromatographie sur couche mince
Ici, la substance étudiée a été placée au point A. Aux points B et C ont été placés des éléments de référence. Après la chromatographie, nous pouvons voir que la substance A est composée de trois éléments, dont l’un est l’élément B (tâche bleue). L’élément C n’est pas présent dans cette substance.
Bien que la chromatographie sur couche mince soit connue depuis plus d'un siècle, son utilisation pour identifier les éléments consitutifs d'une substance date des années 1950. Ce n'est donc que vers la fin du XXème siècle que les techniques de chromatographies et la spectrophotométrie de masse se sont développées et ont été utilisées en médecine légale. Ainsi, les causes de la mort par empoisonnement ou inhalation de substances toxiques ont pu être identifiées.