Spectrométrie de Masse
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- Alexandre Monette
- il y a 8 ans
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1 Spectrométrie de Masse
2 Principe
3 Ionisation-Séparation-Détection Analyse d un échantillon pur : chromatographie préalable puis : Vide
4 Repères historiques 1910 : J.J. THOMSON mesure des abondances isotopiques du néon 20 et 22 (gaz). (Prix Nobel en 1906) 1938 : Premier spectre de masse d'une molécule organique : le benzène : GOLKE réalise le premier couplage de la chromatographie en phase gazeuse avec la spectrométrie de masse CG-SM : BECKER : ionisation chimique : première CPG-SM sur colonne capillaire 1981 : BARBER : source à bombardement d'atomes rapides FAB. Possibilité d'analyse de molécules d'intérêt biologique : HILLENKAMP : MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization). Application au séquençage de peptides : FENN : Electrospray (ESI) : permet les mesures de hautes masses moléculaires (peptides). Prix Nobel de Chimie 2002
5 Ex. de spectres de masse
6 Les techniques d ionisation - impact électronique - ionisation chimique - électrospray - phase solide
7 Ionisation par impact électronique (IE-EI)
8 Impact électronique (IE-EI)
9 Types d ionisations
10 Ex. de l acide benzoïque
11 Les différents massifs Massifs de fragmentation Massifs isotopiques
12 Table d isotopes
13 Massifs isotopiques
14 Cas des macromolécules (molécules biologiques)
15 Les analyseurs Quadripôles, trappes ioniques, temps de vol et les autres
16 Analyseurs à secteur(s) magnétique(s)
17 Analyseurs à secteur(s) magnétique(s)
18
19 Les quadripôles
20 Description
21 Lignes de champ dans un quadripôle
22 Parcours autorisé dans un quadripôle
23
24 Bilan du «Quad» Gamme de masse : entre 10 et 4000 m/z. Précision : 0,1-1 m/z Vitesse de balayage : 5000 m/z /s. Le temps de vie d un ion de sa formation à sa détection est de 40 à 100 µs.
25 Détection des ions
26 Ionisation Chimique (IC-CI)
27 Ionisation Chimique La pression du gaz réactant (méthane,butane,nh 3 ) dans la source d'ions est suffisante pour entraîner des réactions de transferts de charges. Ionisation plus douce qu en IE Ions pseudomoléculaires ([M+H] + en mode positif ou [M-H] - ) en mode négatif et fragments.
28 Ionisation Chimique
29 IE en phase gaz, et la phase liquide? : l Electrospray
30 Electrospray
31
32 Massifs multiprotonés
33 Estimation de la masse molaire
34
35 Analyseur : trappe ionique
36 Analyseur : trappe ionique
37 Trappe ionique
38 Trappe ionique
39 Analyseur : FTICR Résonance Cyclotronique Ionique à Transformée de Fourier
40 FTICR-FTMS
41 Ionisation par désorption
42 MALDI : Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Solide dispersé dans une matrice, irradié par un laser dont la longueur d'onde est située dans la bande d'absorption de la matrice. Désorption de molécules ionisées intactes. On peut observer l'ion : M +, (M+H) +, (M+Na) +, (M-H) -, des ions multichargés (M+2H) 2+, (M+3H) 3+, (M-3H) 3-, etc. mais peu d'ions fragments.
43 Désorption laser
44
45 Analyseur à temps de vol
46 Temps de vol
47 Station TOF
48 Bruker Daltonics Autoflex MALDI-TOF
49 Reflecteur
50 Mode linéaire / réflecteur
51 Bilan Analyseur Secteur magnétique Quadripôle TOF FTICR Domaine de masse < 5000 illimité Sensibilité **** ** **** ***** Résolution **** ** **** *****
52 Tandem CID : Collision Induced Dissociation
53 LC-MS-MS
54 Influence de l énergie de collision
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57 MALDI TOF-TOF
58 Ultraflex Brucker
59 MALDI-PSD Post Source Decay
60 Applications de la SM au séquençage peptidique Nécessité d un fragmentation
61 Acides aminés
62 Fragmentations peptidiques
63 Etude de peptides
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68 Analyses de résidus trypsiques par SM Figures extraites de «NOUVELLES APPROCHES DE LA SPECTROMETRIE DE MASSE EN TANDEM POUR LA CARACTERISATION DE BIOMOLECULES. APPLICATIONS A LA PROTEOMIQUE» par Elsa WAGNER, thèse de doctorat de l UNIVERSITE LOUIS PASTEUR DE STRASBOURG, 2004.
69 Exemple
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74 Bibliographie Spectrométrie de masse - René BOTTER, Guy BOUCHOUX - Techniques de l Ingénieur, traité Analyse et Caractérisation - PE Couplages chromatographiques avec la spectrométrie de masse - Frédéric de MAACK, Michel SABLIER - Techniques de l Ingénieur, traité Analyse et Caractérisation - PE
75 E. de HOFFMANN. J. CHARETTE. V. STROOBANT. Spectrométrie de Masse : cours et exercices corrigés. Dunod. 2ème édition, E. CONSTANTIN. P. TRALDI. D. FAVRETTO. A. SCHNELL. Spectrométrie de Masse : Principes et Applications. Technique et Documentation Lavoisier. 2ème édition, R. B. COLE. Electrospray ionization mass spectrometry : fundamentals, instrumentation and applications. John Wiley and Sons Alex. G. HARRISON. Chemical Ionization - Mass Spectrometry. 2ème édition, F.W. McLAFFERTY. Frantisek TURECEK. Interpretation of Mass Spectra. University Science Books. 1993, 4ème édition.
76 R. M. Silverstein, Spectrometric Identification of Organic Compounds, 7th Edition, Wiley, 2005, 512 p. R. M. Silverstein, Identification spectrométrique de composés organiques, De Boeck, 1998, 432 p. Sur le Net : _html/examples.html masse/interpretation-ms.pdf
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