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La traque aux molécules dopantes
LA SPECTROMÉTRIE DE MASSE (SM)
La spectrométrie de masse est une technique d’analyse conçue par le physicien britannique Joseph John Thomson (Figure 15) qui permet de détecter et d’identifi er des molécules
ou fragments de molécules par mesure de leur masse, et de caractériser leur structure
chimique. Son principe réside dans la séparation en phase gazeuse de molécules chargées
(ions) en fonction de leur rapport masse/charge (m/z). La spectrométrie de masse est utilisée
dans pratiquement tous les domaines scientifi ques : physique, astrophysique, chimie en
phase gazeuse, chimie organique, dosages, biologie, médecine...
Un spectromètre de masse comporte une source d’ions (utilisant par exemple un faisceau
d’électrons) suivie d’un ou plusieurs analyseurs qui séparent les ions obtenus selon leur
rapport m/z, d’un détecteur qui compte les ions et amplifi e le signal, et enfi n d’un système
informatique pour traiter ce signal. Le résultat obtenu est un spectre de masse représentant
les rapports m/z (ou m/q, q représentant la charge) des ions détectés selon l’axe des abscisses
et l’abondance relative de ces ions selon l’axe des ordonnées (Figure 16).
D’immenses progrès ont été effectués depuis les années 1950-1960, où l’utilisation des spectromètres de masse s’est développée dans de nombreux domaines.
Les progrès ont concerné particulièrement les sources d’ions et les analyseurs, qui ont été
adaptés et transformés de manière à pouvoir traiter des besoins de plus en plus variés avec
des machines dédiées à tel ou tel type de problème. On connaît maintenant six grands types
de sources, dont l’objectif est toujours de passer de la molécule à l’ion qui, seul, est accéléré
et détectable. Cette ionisation, étape initiale incontournable, peut être très diffi cile dans le cas
de molécules de grande taille, comme les molécules biologiques, protéines, polysaccharides,
Figure 16
Les spectromètres de masse sont des instruments d’analyse puissants qui, couplés à la chromatographie,
permettent des analyses fi nes de mélanges complexes, notamment lors d’un contrôle antidopage.
Figure 15
Découvreur des électrons
et des isotopes, le physicien
Joseph John Thomson
(1856-1940) est l’inventeur
de la spectrométrie de masse.
injection de
l’échantillon
chauffage pour évaporer l’échantillon
2
faisceau d’électrons
ionisant l’échantillon
champ magnétique séparant les particules
selon le rapport masse/charge
magnet
faisceau de particules chargées
particules les plus légères
particules les plus lourdes
détecteur
X +
Y +
Z +
source
d’électrons
particules accélérées dans
un champs magnétique
1
4
3
5
La traque aux molécules dopantes
LA SPECTROMÉTRIE DE MASSE (SM)
La spectrométrie de masse est une technique d’analyse conçue par le physicien britannique Joseph John Thomson (Figure 15) qui permet de détecter et d’identifi er des molécules
ou fragments de molécules par mesure de leur masse, et de caractériser leur structure
chimique. Son principe réside dans la séparation en phase gazeuse de molécules chargées
(ions) en fonction de leur rapport masse/charge (m/z). La spectrométrie de masse est utilisée
dans pratiquement tous les domaines scientifi ques : physique, astrophysique, chimie en
phase gazeuse, chimie organique, dosages, biologie, médecine...
Un spectromètre de masse comporte une source d’ions (utilisant par exemple un faisceau
d’électrons) suivie d’un ou plusieurs analyseurs qui séparent les ions obtenus selon leur
rapport m/z, d’un détecteur qui compte les ions et amplifi e le signal, et enfi n d’un système
informatique pour traiter ce signal. Le résultat obtenu est un spectre de masse représentant
les rapports m/z (ou m/q, q représentant la charge) des ions détectés selon l’axe des abscisses
et l’abondance relative de ces ions selon l’axe des ordonnées (Figure 16).
D’immenses progrès ont été effectués depuis les années 1950-1960, où l’utilisation des spectromètres de masse s’est développée dans de nombreux domaines.
Les progrès ont concerné particulièrement les sources d’ions et les analyseurs, qui ont été
adaptés et transformés de manière à pouvoir traiter des besoins de plus en plus variés avec
des machines dédiées à tel ou tel type de problème. On connaît maintenant six grands types
de sources, dont l’objectif est toujours de passer de la molécule à l’ion qui, seul, est accéléré
et détectable. Cette ionisation, étape initiale incontournable, peut être très diffi cile dans le cas
de molécules de grande taille, comme les molécules biologiques, protéines, polysaccharides,
Figure 16
Les spectromètres de masse sont des instruments d’analyse puissants qui, couplés à la chromatographie,
permettent des analyses fi nes de mélanges complexes, notamment lors d’un contrôle antidopage.
Figure 15
Découvreur des électrons
et des isotopes, le physicien
Joseph John Thomson
(1856-1940) est l’inventeur
de la spectrométrie de masse.
injection de
l’échantillon
chauffage pour évaporer l’échantillon
2
faisceau d’électrons
ionisant l’échantillon
champ magnétique séparant les particules
selon le rapport masse/charge
magnet
faisceau de particules chargées
particules les plus légères
particules les plus lourdes
détecteur
X +
Y +
Z +
source
d’électrons
particules accélérées dans
un champs magnétique
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