358
Partie 3 • Autres méthodes
Les méthodes de marquage ne se rencontrent pas qu’en analyse chimique. Pour évaluer,
par exemple, la quantité de saumons dans un bassin, on en pêche un certain nombre que
l’on marque avec une étiquette avant de les relâcher. Au bout de quelques jours, on prélève
un échantillon de poissons et à partir de la proportion de saumons marqués, on peut en
déduire la population totale : si, après avoir étiqueté puis relâché 500 saumons on repêche
200 saumons parmi lesquels 10 sont marqués, le nombre total de saumons x sera tel que :
10/200 = 500/x, soit x = 10 000.
Plusieurs méthodes analytiques ont été développées à partir de ce principe. On peut marquer un élément ou une molécule :
➤ en modifiant le rapport isotopique de cet élément ou d’un des atomes de la molécule, soit
avec un radioélément (détection par comptage en becquerels), soit avec un isotope stable
(détection par spectrométrie de masse ou RMN). Ce sont les analyses isotopiques.
➤ en fixant une enzyme ou un dérivé fluorescent. Ce sont en particulier les analyses immunoenzymatiques et immunochimiques.
17.2 DILUTION ISOTOPIQUE AVEC UN MARQUEUR RADIOACTIF
Soit à doser un composé moléculaire X présent dans un échantillon. À une masse précise de
cet échantillon, on ajoute une masse m ∗
S du composé X marqué (ce marqueur est constitué
par le même composé avec pour différence qu’un atome de la molécule a été substitué par
un isotope radioactif). Appelons A S l’activité spécifique de ce standard (activité en Bq par
unité de masse) et A X l’activité spécifique après dilution, calculée à partir d’un peu du
mélange récupéré. Si A X < A S , c’est parce que la quantité de standard m ∗
S de standard mise
en œuvre se retrouve mélangée avec la quantité m X de composé non marqué. En revanche
l’activité globale est conservée, ce qu’on pourra traduire en écrivant :
A S m
∗
S = A X (m
∗
S + m X )
( 1 7 .1)
équation qui permet de trouver la masse m X de l’analyte dans l’échantillon :
m X = m
∗
S
A S
A X
− 1
(17.2)
Si A X est beaucoup plus petit que A S on peut se contenter de la relation approchée :
m X ∼ = m
∗
S
A S
A X
(17.3)
Ayant ainsi calculé m X , il est facile, connaissant la masse d’échantillon utilisée, de remonter
à la concentration de X dans l’échantillon.
Le traceur doit être uniformément mélangé dans l’échantillon et l’étape de ré-extraction
doit porter sur des quantités suffisantes pour que l’erreur ne provienne pas des pesées. Un
tel procédé n’est utilisable que pour doser des composés dont la concentration est suffisante
pour que l’on puisse en récupérer une fraction. Si la concentration du composé à doser est
faible, sa récupération à l’état pur, même partielle, peut devenir difficile. L’adaptation de la
méthode aux très faibles quantités fait l’objet des paragraphes suivants.
Partie 3 • Autres méthodes
Les méthodes de marquage ne se rencontrent pas qu’en analyse chimique. Pour évaluer,
par exemple, la quantité de saumons dans un bassin, on en pêche un certain nombre que
l’on marque avec une étiquette avant de les relâcher. Au bout de quelques jours, on prélève
un échantillon de poissons et à partir de la proportion de saumons marqués, on peut en
déduire la population totale : si, après avoir étiqueté puis relâché 500 saumons on repêche
200 saumons parmi lesquels 10 sont marqués, le nombre total de saumons x sera tel que :
10/200 = 500/x, soit x = 10 000.
Plusieurs méthodes analytiques ont été développées à partir de ce principe. On peut marquer un élément ou une molécule :
➤ en modifiant le rapport isotopique de cet élément ou d’un des atomes de la molécule, soit
avec un radioélément (détection par comptage en becquerels), soit avec un isotope stable
(détection par spectrométrie de masse ou RMN). Ce sont les analyses isotopiques.
➤ en fixant une enzyme ou un dérivé fluorescent. Ce sont en particulier les analyses immunoenzymatiques et immunochimiques.
17.2 DILUTION ISOTOPIQUE AVEC UN MARQUEUR RADIOACTIF
Soit à doser un composé moléculaire X présent dans un échantillon. À une masse précise de
cet échantillon, on ajoute une masse m ∗
S du composé X marqué (ce marqueur est constitué
par le même composé avec pour différence qu’un atome de la molécule a été substitué par
un isotope radioactif). Appelons A S l’activité spécifique de ce standard (activité en Bq par
unité de masse) et A X l’activité spécifique après dilution, calculée à partir d’un peu du
mélange récupéré. Si A X < A S , c’est parce que la quantité de standard m ∗
S de standard mise
en œuvre se retrouve mélangée avec la quantité m X de composé non marqué. En revanche
l’activité globale est conservée, ce qu’on pourra traduire en écrivant :
A S m
∗
S = A X (m
∗
S + m X )
( 1 7 .1)
équation qui permet de trouver la masse m X de l’analyte dans l’échantillon :
m X = m
∗
S
A S
A X
− 1
(17.2)
Si A X est beaucoup plus petit que A S on peut se contenter de la relation approchée :
m X ∼ = m
∗
S
A S
A X
(17.3)
Ayant ainsi calculé m X , il est facile, connaissant la masse d’échantillon utilisée, de remonter
à la concentration de X dans l’échantillon.
Le traceur doit être uniformément mélangé dans l’échantillon et l’étape de ré-extraction
doit porter sur des quantités suffisantes pour que l’erreur ne provienne pas des pesées. Un
tel procédé n’est utilisable que pour doser des composés dont la concentration est suffisante
pour que l’on puisse en récupérer une fraction. Si la concentration du composé à doser est
faible, sa récupération à l’état pur, même partielle, peut devenir difficile. L’adaptation de la
méthode aux très faibles quantités fait l’objet des paragraphes suivants.