Spectrométrie de masse

La recherche clinique par spectrométrie de masse

La spectrométrie de masse est une technique analytique qui peut fournir des informations à la fois qualitative (structure) et quantitative (la quantité ou la concentration). Au cours des dernières décennies, la source d’ions  électrospray (ESI-MS) a émergé comme une importante technique dans les laboratoires cliniques. Il fournit un outil sensible, robuste et fiable pour la recherche clinique. Elle permet de coupler avec la chromatographie liquide haute performance (HPLC). Ce couplage HPLC/ESI-MS est devenu une technique très puissante, capable d’analyser à la fois les petites et les grosses molécules de polarités différentes dans un échantillon biologique complexe. La spectrométrie de masse en tandem (MS/MS) permet de fragmenter les ions précurseurs en donnant des ions fragments. Ce...

Analyse des contaminants d’environnement par spectrométrie de masse

Analyse des contaminants d’environnement par spectrométrie de masse Une grande variété de polluant avec le potentiel de causer des dommages aux hommes et les animaux peuvent faire leur chemin à travers l’environnement. Ils peuvent être trouvés dans l’air, l’eau et le sol et peuvent provenir de sources tels que les déchets industriels, les sites d’enfouissement, les pesticides et les produits pharmaceutiques. L’identification de ces contaminants est difficile en raison de la grande variété de composés potentiels avec des compositions chimiques différentes. En outre, il est probable que les contaminants sont produits par la dégradation dont le mécanisme est inconnu, ou par des procédés de transformation tels que l’hydrolyse. La réglementation exige souvent...

Application de la spectrométrie de masse au contrôle de sécurité alimentaire.

Application de la spectrométrie de masse à la sécurité alimentaire. La sécurité alimentaire est un problème grandissant de la santé publique dans tous les pays, la situation est encore plus grave dans les pays en développement. La mondialisation du commerce des aliments a changé les caractéristiques de la production des produits alimentaires. Des produits chimiques et biologiques (tableau 1) interdits ou à quantité limitée sont introduits illégalement dans la production alimentaire, ce qui pose de nombreux problèmes pour la sécurité alimentaire. Parmi ces problèmes, on compte des maladies d’origine alimentaire dues aux agents pathogènes microbiens, aux biotoxines et aux polluants chimiques. L’usage de pesticides au stade de la production et de l’entreposage des aliments, provoq...

La spectrométrie de masse appliquée à l’antidopage

Application de la spectrométrie de masse dans le domaine antidopage À l’origine, la lutte antidopage était principalement menée par le comité olympique. C’est en 1999 qu’a été mise en place l’Agence mondiale antidopage (Word Anti-Doping Agency WADA). Cet organisme international est reconnu par toutes les associations sportives. On compte actuellement trente-quatre (34) laboratoires accrédités par WADA dans le monde habiletés à effectuer des analyses d’échantillons de contrôle du dopage. De nombreux autres laboratoires ont exprimé leur intérêt d’entamer le processus d’accréditation de WADA. L’une des difficultés d’analyses antidopage réside dans l’identification d’une molécule parmi de nombreuses molécules, et la molécule en question se trouve très souvent en faible quanti...

Fast Atom Bombardment (FAB)

Fast Atom Bombardment (FAB) La source FAB a été développée par Barber et al dans les années 80, elle est aussi connue sous le nom Liquid Secondary Ion Mass Spectrometry (LSIM). Le principe de FAB consiste à bombarder l’échantillon à l’état solide ou liquide par un faisceau d’ions primaires ou d’atomes rapides. Les ions primaires sont formés par la source impact électronique (figure 1), les molécules utilisées sont souvent des gaz rares comme Argon (Ar) ou Xénon (Xe). La source FAB est une source d’ionisation douce, son utilisation permet de préserver la surface de l’échantillon. Figure 1 : Schéma de la source d’ions Fast Atoms Bombardment (FAB) La figure 1 montre le schéma de la source d’ions FAB, les molécules Argon sont introduites dans la chambre à pression réduite où elles sont ionisée...

Impact électronique

Impact électronique (IE) est une source d’ions la plus ancienne, elle est inventée par Dempster depuis 1918. Cette source d’ionisation était la plus courante et elle est très utilisée en couplage avec la chromatographie en phase gazeuse, parce cette source permet d’ioniser les composés volatiles, les molécules sont ionisées directement dans leurs états gazeux. Mais elle ne permet pas d’ioniser les composés en phase liquide, de plus les composés doivent être thermostables car la source fonctionne à haute température. Les ions produits par cette source sont très énergétiques, ils présentent souvent des fragmentations permettant de sonder la structure des molécules par contre, les ions moléculaires ne sont pas préservés à cause de l’énergie interne transmise par l’énergie cinétique des électr...

La photoionisation à pression atmosphérique (APPI)

La photoionisation à pression atmosphérique (APPI) La photoionisation à pression atmosphérique (APPI) a été introduite comme une méthode de détection pour la chromatographie  en phase gazeuse  (GC). Techniquement la source APPI est considérée comme APCI en changeant le corona discharge par une lampe à photons[1]. Elle consiste à utiliser une lampe à décharge qui génère des photons ayant la longueur d’onde dans le domaine d’ultraviolet. Si les photons sont absorbés par des molécules qui possèdent une énergie d’ionisation (IE), inférieure à l’énergie des photons, l’ionisation des molécules peut se produire (équation 1). M + hν → M+. + e– (équation 1) Une autre voie de réaction peut avoir lieu, si un gaz porteur, tel que l’azote, est utilisée, qui absorbe fortement le ...

MALDI (Désorption-ionisation laser assistée par matrice)

La source d’ionisation MALDI est une technique d’ionisation douce permettant d’ioniser les molécules à partir de l’état solide, par conséquent les molécules de hauts poids moléculaires non volatils sont facilement analysées. Cette source d’ionisation est découverte en 1984[1] et elle est contribuée en grande partie par Karas et ses collègues[2]. En 2002 Tanaka et ses collègues ont reçu le prix Nobel pour leurs travaux, en démontrant qu’une protéine pouvait être ionisée par le laser en utilisant une matrice adéquate. Avant MALDI, plusieurs techniques d’ionisation ont été inventées pour accéder à des biomolécules sans grand succès, soit la source est trop énergétique, soit elle n’est pas assez sensible. L’invention des deux sources d’ionisation électrospray et MALDI a changé radicalement la ...

Métabolomique

La métabolomique et spectrométrie de masse. La métabolomique est l’analyse de l’ensemble des petites molécules d’un système vivant (généralement la masse moléculaire est inférieure à 1500 Da). Le terme métabolomique est une dérivée de la métabolome qui fait référence à tous les métabolites contenus dans un système biologique, organisme, type cellulaire ou fluide biologique comme l’urine, la salive ou le plasma. Le terme métabolite inclut toutes les molécules de petite taille, comme des acides aminés, des sucres, des alcools, les phosphates de sucre, des amines, des acides gras, des lipides polaires, des hormones et vitamines, ainsi que des métabolites spécialisés, comme les composés phénoliques, flavonoïdes, monoterpènes, sesquiterpènes, polykétides, alcaloïdes, y compris les xénobiotiques...

La protéomique et spectrométrie de masse

La spectrométrie de masse et protéomique La protéomique a pour but d’identifier et de quantifier les protéines présentes dans un échantillon biologique afin de mieux comprendre les mécanismes moléculaires dans une cellule[1]. La spectrométrie de masse a été largement utilisée pour analyser des échantillons biologiques et a évoluée pour devenir un outil indispensable pour la recherche en protéomique. Le développement récent de nouveaux spectromètres de masse comme Orbitrap et de nouvelles méthodes de dissociation telles que le transfert d’électrons dissociation (ETD)[2] ont rendu accessible à de nouveaux domaines d’application en protéomique. Bien que la stratégie protéomique bottom-up (analyse des mélanges de peptides protéolytiques) soit la plus utilisée par son efficacement e...

Ionisation chimique

Ionisation chimique et APCI L’ionisation chimique (CI)[1][2] est une méthode complémentaire de l’impact électronique (IE). Étant donné que la source d’ions impact électronique est trop énergétique, causant la fragmentation des ions moléculaire, par conséquent, l’information de la masse moléculaire peut être manquante. Le principe de base de l’ionisation chimique est d’ioniser les molécules neutres (Méthane, butane, ammoniac…) par impact électronique. Une fois les molécules sont ionisées, elles échangent la charge avec les analytes. De cette manière, les analytes sont protégées du faisceau d’électrons, l’ionisation chimique est donc une méthode douce par rapport à l’impact électronique. Les sources d’ions CI sont très semblables à la source IE, en fait, les sources d’ions modern...

Détecteurs destructifs, spectrométrie de masse

Les détecteurs destructifs Les détecteurs destructifs sont des compteurs et amplificateurs signaux des ions, ils permettent de transformer  un courant ionique faible en un signal mesurable. Il faut noter que, les détecteurs destructifs ne permettent pas de mesurer directement la masse sur charge des ions, ils ne peuvent que fournir des informations sur le temps d’arrivage des ions au détecteur et l’intensité du parquet d’ions. C’est au système informatique qui détermine la masse sur charge (m/z) en fonction du temps d’arrivage au détecteur et les paramètres de l’analyseur. Contrairement au détecteur non destructif qui permet la survie des ions pendant et après la détection, les détecteurs destructifs déchargent les ions en les détectant. En général, ces détecteurs viellent mal car la surfa...

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