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Spectrométrie de Masse
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Spectrométrie de Masse
Principe
ENCPB, 2009
Ionisation-Séparation-Détection
Analyse d’un échantillon pur : chromatographie préalable puis :
Vide
ENCPB, 2009
Repères historiques1910 : 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.1959 : GOLKE réalise le premier couplage de la chromatographie en phase gazeuse avec la spectrométrie de masse CG-SM.1966 : BECKER : ionisation chimique.1975 : première CPG-SM sur colonne capillaire1981 : BARBER : source à bombardement d'atomes rapides FAB. Possibilité d'analyse de molécules d'intérêt biologique.1985 : HILLENKAMP : MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization). Application au séquençage de peptides.1988 : FENN : Electrospray (ESI) : permet les mesures de hautes masses moléculaires (peptides). Prix Nobel de Chimie 2002
ENCPB, 2009
Ex. de spectres
de masse
Les techniques
d’ionisation
- impact électronique- ionisation chimique- électrospray- phase solide
ENCPB, 2009
Ionisation par impact
électronique (IE-EI)
ENCPB, 2009
Impact électronique
(IE-EI)
ENCPB, 2009
Types d’ionisations
ENCPB, 2009
Ex. de l’acide benzoïque
ENCPB, 2009
Les différents massifs
Massifs de fragmentationMassifs isotopiques
ENCPB, 2009
Table
d’isotopes
ENCPB, 2009
Massifs
isotopiques
ENCPB, 2009
Cas des macromolécules
(molécules biologiques)
Les analyseurs
Quadripôles, trappes ioniques, temps de vol et les autres
ENCPB, 2009
Analyseurs à secteur(s)
magnétique(s)
ENCPB, 2009
Analyseurs à secteur(s)
magnétique(s)
ENCPB, 2009
Les quadripôles
ENCPB, 2009
Description
ENCPB, 2009
Lignes de champ dans un
quadripôle
ENCPB, 2009
Parcours autorisé dans
un quadripôle
ENCPB, 2009
ENCPB, 2009
Bilan du « Quad »
Gamme de masse : entre 10 et 4000 m/z.
Précision : 0,1-1 m/zVitesse 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.
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Détection des ions
Ionisation Chimique
(IC-CI)
ENCPB, 2009
Ionisation Chimique
La pression du gaz réactant (méthane,butane,NH3) dans la source d'ions est suffisante pour entraîner des réactions de transferts de charges. Ionisation plus douce qu’en IEIons pseudo-moléculaires ([M+H]+ en mode positif ou [M-H]-) en mode négatif et fragments.
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Ionisation Chimique
IE en phase gaz, et la
phase liquide ? :
l’Electrospray
ENCPB, 2009
Electrospray
ENCPB, 2009
ENCPB, 2009
Massifs multiprotonés
ENCPB, 2009
Estimation de la masse
molaire
ENCPB, 2009
Analyseur :
trappe ionique
Analyseur :
trappe ionique
ENCPB, 2009
Trappe ionique
ENCPB, 2009
Trappe ionique
Analyseur : FTICR
Résonance CyclotroniqueIonique à Transformée de
Fourier
ENCPB, 2009
FTICR-FTMS
www.chm.bris.ac.uk/ms/theory/fticr-massspec.html.
Ionisation par
désorption
ENCPB, 2009
MALDI : MALDI : MALDI : MALDI : MatrixMatrixMatrixMatrix AAAAssisted
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.
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Désorption laser
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Analyseur à temps de
vol
ENCPB, 2009
Temps de vol
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Station TOF
ENCPB, 2009
Bruker DaltonicsAutoflex MALDI-TOF
ENCPB, 2009
Reflecteur
ENCPB, 2009
Mode linéaire / réflecteur
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Bilan
Résolution
Sensibilité
Domaine de masse
Analyseur
***************
***************
100 000illimité< 5000100 000
FTICRTOFQuadripôleSecteur magnétique
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Tandem
CID : Collision Induced Dissociation
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LC-MS-MS
ENCPB, 2009
Influence de l’énergie de
collision
ENCPB, 2009
ENCPB, 2009
ENCPB, 2009
MALDI TOF-TOF
ENCPB, 2009
Ultraflex
Brucker
ENCPB, 2009
MALDI-PSD
Post Source Decay
Applications de la SM au
séquençage peptidique
Nécessité d’un fragmentation
ENCPB, 2009
Acides aminés
ENCPB, 2009
Fragmentations peptidiques
ENCPB, 2009
Etude de peptides
ENCPB, 2009
ENCPB, 2009
ENCPB, 2009
ENCPB, 2009
ENCPB, 2009
Analyses de résidus
trypsiques par SM
Figures extraites de « NOUVELLES APPROCHES DE LA SPE CTROMETRIE DE MASSE EN TANDEM POUR LA CARACTERISATI ON DE BIOMOLECULES. APPLICATIONS A LA PROTEOMIQUE » par Elsa WAGNER, thèse de doctorat de l’UNIVERSITE LOUIS PASTEUR DE STRASBOURG, 2004.
Exemple
ENCPB, 2009
ENCPB, 2009
ENCPB, 2009
ENCPB, 2009
ENCPB, 2009
Bibliographie
Spectrométrie de masse - René BOTTER, Guy BOUCHOUX - Techniques de l’Ingénieur, traité Analyse et Caractérisation -PE 2 615.
Couplages chromatographiques avec la spectrométrie de masse - Frédéric de MAACK, Michel SABLIER - Techniques de l’Ingénieur, traité Analyse et Caractérisation -PE 2 614.
ENCPB, 2009
E. de HOFFMANN. J. CHARETTE. V. STROOBANT.Spectrométrie de Masse : cours et exercices corrigés. Dunod. 2ème édition, 1999. E. CONSTANTIN. P. TRALDI. D. FAVRETTO. A. SCHNELL. Spectrométrie de Masse : Principes et Applications. Technique et Documentation Lavoisier. 2ème édition, 1996. R. B. COLE. Electrospray ionization mass spectrometry : fundamentals, instrumentation and applications. John Wiley and Sons. 1997. Alex. G. HARRISON. Chemical Ionization - Mass Spectrometry. 2ème édition, 1992. F.W. McLAFFERTY. Frantisek TURECEK . Interpretation of Mass Spectra. University Science Books. 1993, 4ème édition.
ENCPB, 2009
R. M. Silverstein , SpectrometricIdentification 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 : � http://www.ms-textbook.com/� http://www.chem.arizona.edu/massspec/example
_html/examples.html� http://www.chez.com/dalmeyda/cours/spectrode
masse/interpretation-ms.pdf
