Master 2 Professionnel "Chimie Analytique et Instrumentation" Promotion 2006

Laurenti Pauline, Dedreuil-Monet Thibaut

200.0 300 400 500 600 700 800 900.50.0

100

200

300

400

514.2

nm

200.0 300 400 500 600 700 800 900.5-0.3

200

400

600

800

1015.6

nm

Droite d' talonnage de la Quinine (zone de linarit)

y = 359,64xR2 = 0,9992

0100200300400500600700

0 0,5 1 1,5 2[quinine] ppm

I flu

o

511nm

Effet de quenching

y = 164,55x + 1,0014R2 = 0,9996

0

0,5

1

1,5

2

0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006

[NaCl] mmol/L

I fluo

0/I fl

uo

200.0 400 600 800 900.5

-80.8

-60

-40

-20

0

20

40

60

83.8

nm

D1 244.70

420.10

478.52

682.84

716.01

781.67

805.19

823.56

877.44

S1

hvAbsorption(excitation)

Hfluo (mission)

Schma de Jablonski (1)

Lexcitation de certains composs par une source lumineuse, provoque un rayonnement de la molcule excite. Dans le cas de la fluorescence, ce rayonnement correspond la rmission partielle ou totale de lnergie absorbe: passage dun tat singulet S1 un tat fondamental S0, (fluorescence est toujours suprieur absorption). La phosphorescence diffre par le fait que lmission est plus lente, et que le retour ltat fondamental se fait partir dun tat triplet.

Lorsque les longueurs dondes dexcitation et dmission sont proches il ne faut pas confondre la fluorescence de lchantillon avec deux missions parasites : Diffusion Rayleigh: rmission dune petite fraction de la lumire excitatrice dans toutes les directions, par les molcules du solvant avec la mme longueur donde. Diffusion Raman: de 100 1000 fois plus faible que la diffusion Rayleigh, provient du transfert dune partie de lnergie de la radiation excitatrice aux molcules de solvant sous forme dnergie de vibration. Les molcules de solvant rmettent des photons de moindre nergie que ceux ayant servi les exciter.

Shampoing Klorane Boisson tonic

Mdicament Quinimax(en ampoule 250mg/2mL)

Autres.

Cuves en quartzManipulez moi

avec prcaution 300 !!!

environ30 000

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1,8285060187,350,45,00E-03

1,48562924107,510,43,00E-03

1,17234292136,240,41,00E-03

1159,720,40

Ifluo(0) / IfluoIfluo[quinine] ppmQuencher

[NaCl] mmol/L

Phnomne de quenching

La quinine

Rsultats

Autres spectres

Relation Ifluo = f([Quinine])

Appareillage

Spectrofluorimtre Perkin Elmer LS 55

Schma dun spectrofluorimtre

Extraite de lcorce du quinquina, un arbre dAmrique du sud, la quinine est aujourdhui utilise dans de nombreux mdicaments contre le paludisme (Quinimax) et dans diverses boissons pour son principe amer (Schweppes).

Cet alcalode est un compos hautement fluorescent (rendement quantique f = 54 % ).Excit sa max(Absorption) = 347 nm, il met une intensit de fluorescence max(Emission) = 454 nm.

Formule chimique : C20H24N2O2(324, 41 g/ mol)

Em = 454 nm

Spectre dabsorption UV visible de la quinine dans H2SO4 0.05 M, [quinine] = 8 ppm Schma de Jablonski (2)Spectre dmission 345 nm de la quinine

dans H2SO4 0.05 M, [quinine] = 0.04 ppm

Rayleigh (345 nm)

Harmoniques

Raman

Rglage de certains paramtres:

9 Fentrages (Ex / Em) 9 Longueur donde dexcitation9 Filtres

Remarques avant utilisation

Pour le dosage de la quinine:

9 Fentrages (Ex: 5 / Em : 5) 9 Longueur donde dexcitation: 345 nm9Filtres:pas de filtres

Lenvironnement peut entraner un phnomne de quenching ou extinction de fluorescence dun fluorophore.

Ci-contre, mise en vidence du phnomne par les ions chlorures.

La loi de Stern-Volmer rgit ce phnomne : F(o)/ F = 1 + Ksv [Q]

Remarque: loxygne dissout est aussi un quencher (dgazage).

122.92221.041/200 0004

121.88219.181/200 0003

132.7495.481/500 0002

129.4693,121/500 0001

Quantitdans

linjectable en mg/ mL

Intensit de fluorescence

u.a(551nm)

DilutionDans H2SO4

(0.05 M)

chantillonsQuinimax

(en ampoule)

71128.3024

66119.4323

72129.612

68122.4011

Quantit dans la boisson (ppm)

Intensit de fluorescence u.a

(551nm)

Oprateurschantillons (Schweppes)Dilution au 1/200me dans H2SO4

(0.05 M)

Avantages/inconvnientsLa spectrofluorimtrie prsente de nombreux avantages: sensibilit (100 1000 fois suprieure quen UV visible), prix, acquisitions rapides des spectres, simplicit dutilisation, possibilit de travailler avec microplaque....

Mais ltude de matrices complexes est difficile cause des effets de quenching.

Ifluo = 2,3.I0 ..l.f.[C]= K.[C] (si Abs < 0.04)

Limitation

Pour les solutions concentres absence de relation linaire: phnomne

dauto-quenching (diminution de lintensit de fluorescence).

Spectres dmissions de fluorescence de 17 solutions de quinine dans H2SO4 (0,05M)

les quantits de quinine obtenues

exprimentalement peuvent tre considres comme justes et rptables.

En ce qui concerne le shampoing Klorane, leffet dematrice semble trop important (dtergents), pour une tude enspectrofluorimtrie.

Le spectre dmission de la drive premire est gnralement utilis pour doser un compos prsent dans un mlange.

le spectre dexcitation obtenu avec un spectrofluorimtre permet de confirmer le choix de la longueur donde dexcitation.

Quinine: zone de linarit 0,004-1,5ppm

Bande dexcitation

Rayleigh

Limite de linarit de la courbe talon

0100200300400500600700800900

0 20 40 60 80 100 120

[quinine] ppm

I flu

o

600.28nmLimite la linarit

Auto-quenching

Ifluo = f.I0.( 1-10-.l.[C] )

Principe: