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Partie 3 • Autres méthodes
➤ recherche principale. Enfin la sélection précédente est reprise par un algorithme plus
fin, qui, à partir de critères de choix faisant intervenir intensité, masse et rareté du pic,
affecte un indice de 0 à 1 000 (identité) à chaque spectre, ce qui permet de les classer par
similarité décroissante. En modifiant les critères de choix, on peut évidemment affiner la
recherche en procédant par recoupements entre divers classements.
Ce procédé est devenu d’usage courant. La spectrothèque NIST (National Institute of
Standards and Technology) comporte actuellement plus de 250 000 spectres.
La spectrométrie de masse est devenue un maillon de la protéomique car elle permet
de retrouver en association avec les méthodes dégradatives les enchaînements des acides
aminés qui constitue le squelette des protéines. En associant l’électrophorèse bidimensionnelle comme moyen de séparation on dispose actuellement d’un outil très performant pour
déterminer les masses de ces biomacromolécules. Avec une installation MALDI-TOF qui
conduit majoritairement à des ions porteurs d’une seule charge et qui fragmente les peptides en rompant les liaisons CO-NH reliant les résidus des différents acides aminés, il est
possible d’identifier le peptide d’origine à partir du séquençage de ces acides aminés. Cette
approche peut être associée à des procédés de dégradation chimique ou enzymatiques (trypsine) effectués préalablement.
16.14 ANALYSE DE LA COMPOSITION ÉLÉMENTAIRE DES IONS
16.14.1 Méthode basée sur les spectres haute résolution
Avec un spectromètre de masse dont le pouvoir de résolution est d’au moins 10 000, et
moyennant certaines hypothèses il est possible de trouver la formule empirique d’un ion
moléculaire ou d’un fragment. Pour cela l’appareil calcule à partir des masses isotopiques
exactes des éléments supposés être présents, toutes les formules empiriques qui peuvent
correspondre à la masse expérimentale en tenant compte de sa marge d’erreur (voir par ex.
tabl. 16.1).
Pour sélectionner la bonne formule empirique, le logiciel accompagne chacune d’elle de
la valeur de son indice d’insaturation (I ). Celui-ci exprime le nombre de liaisons multiples
et de cycles de l’ion correspondant (expression 16.20). Si I est un entier, il s’agit d’un
cation radical, et si I est un demi-entier, il s’agit d’un cation. En général un ion à nombre
impair d’électrons se fragmente par perte d’un radical. Il devient donc un cation à nombre
pair d’électrons. Plus rarement il peut se fragmenter par un processus de réarrangement, et
demeurer un cation radical.
En associant quelques autres considérations, telle la règle de l’azote (si le composé comporte un atome d’azote, sa masse est impaire), la composition isotopique des éléments, on
parvient à trouver la nature des principaux ions présents sur le spectre.
I = 1 +
0,5 ×
i
1
N i (V i − 2)
(16.20)
N i représentant le nombre d’atomes de l’élément i, dont la valence est V i .
Partie 3 • Autres méthodes
➤ recherche principale. Enfin la sélection précédente est reprise par un algorithme plus
fin, qui, à partir de critères de choix faisant intervenir intensité, masse et rareté du pic,
affecte un indice de 0 à 1 000 (identité) à chaque spectre, ce qui permet de les classer par
similarité décroissante. En modifiant les critères de choix, on peut évidemment affiner la
recherche en procédant par recoupements entre divers classements.
Ce procédé est devenu d’usage courant. La spectrothèque NIST (National Institute of
Standards and Technology) comporte actuellement plus de 250 000 spectres.
La spectrométrie de masse est devenue un maillon de la protéomique car elle permet
de retrouver en association avec les méthodes dégradatives les enchaînements des acides
aminés qui constitue le squelette des protéines. En associant l’électrophorèse bidimensionnelle comme moyen de séparation on dispose actuellement d’un outil très performant pour
déterminer les masses de ces biomacromolécules. Avec une installation MALDI-TOF qui
conduit majoritairement à des ions porteurs d’une seule charge et qui fragmente les peptides en rompant les liaisons CO-NH reliant les résidus des différents acides aminés, il est
possible d’identifier le peptide d’origine à partir du séquençage de ces acides aminés. Cette
approche peut être associée à des procédés de dégradation chimique ou enzymatiques (trypsine) effectués préalablement.
16.14 ANALYSE DE LA COMPOSITION ÉLÉMENTAIRE DES IONS
16.14.1 Méthode basée sur les spectres haute résolution
Avec un spectromètre de masse dont le pouvoir de résolution est d’au moins 10 000, et
moyennant certaines hypothèses il est possible de trouver la formule empirique d’un ion
moléculaire ou d’un fragment. Pour cela l’appareil calcule à partir des masses isotopiques
exactes des éléments supposés être présents, toutes les formules empiriques qui peuvent
correspondre à la masse expérimentale en tenant compte de sa marge d’erreur (voir par ex.
tabl. 16.1).
Pour sélectionner la bonne formule empirique, le logiciel accompagne chacune d’elle de
la valeur de son indice d’insaturation (I ). Celui-ci exprime le nombre de liaisons multiples
et de cycles de l’ion correspondant (expression 16.20). Si I est un entier, il s’agit d’un
cation radical, et si I est un demi-entier, il s’agit d’un cation. En général un ion à nombre
impair d’électrons se fragmente par perte d’un radical. Il devient donc un cation à nombre
pair d’électrons. Plus rarement il peut se fragmenter par un processus de réarrangement, et
demeurer un cation radical.
En associant quelques autres considérations, telle la règle de l’azote (si le composé comporte un atome d’azote, sa masse est impaire), la composition isotopique des éléments, on
parvient à trouver la nature des principaux ions présents sur le spectre.
I = 1 +
0,5 ×
i
1
N i (V i − 2)
(16.20)
N i représentant le nombre d’atomes de l’élément i, dont la valence est V i .