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Partie 3 • Autres méthodes
17.11 MARQUAGE AVEC UN ISOTOPE STABLE
Le champ d’application de la méthode de dilution isotopique s’étend aux dosages utilisant
des marqueurs non radioactifs en faisant appel à la détection par spectrométrie de masse
ou par RMN, pour déterminer les variations des concentrations isotopiques. Elle est utilisée aussi bien pour les espèces moléculaires que pour la plupart des dosages d’éléments
(une soixantaine ont des isotopes stables). Elle permet d’atteindre les ultratraces car, à la
différence du marquage radioactif, pour lequel le dosage est basé sur la détection des seuls
atomes qui se sont décomposés pendant le temps de la mesure, ici ce sont tous les atomes
marqués qui sont pris en compte. Les spectromètres de masse isotopiques sont adaptés à ces
mesures.
Soit à doser des traces de caféine dans un échantillon par la méthode couplée CLHP /SM.
On commence par faire une solution de cet échantillon dans laquelle on ajoute une quantité
connue de caféine marquée-d3
(2) Par analyse CLHP, ces 2 caféines ont même temps de
rétention. Au cours de leur co-élution, le détecteur mesure en alternance les intensités des
pics m/z = 194 et m/z = 197. On obtient deux pseudochromatogrammes (fig. 17.8),
l’un du pic 194 et l’autre du pic 197, dont les aires, moyennant étalonnage, permettent de
déterminer la concentration de la caféine.
intensité
O
O
O
O
O
O
CH 3
CD 3
CH 3
CH 3
CH 3
H C
3
H C
3
H C
3
195
200
m z
/
M = 194
caféine
caféine-d3
int.
int.
intensité
intensité
M = 197
195
200
m/z
temps
caféine M = 194 u
caféine-d3 M = 197 u
1,3-diméthylxanthine
profil du pic / = 194
m z
profil du pic / = 197
m z
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
ICD /NaOH
3
3 h, 25°C
H
Figure 17.8 Dosage par CLHP /SM de la caféine par dilution isotopique.
L’isotope stable utilisé comme traceur est le deutérium D. La caféine − d 3 est issue de
la méthylation de la 1,3-diméthylxanthine par ICD 3 .
(2) Par synthèse il est possible de remplacer, dans la caféine (m = 194 u), les 3H du groupement N − CH 3 du cycle à
5 chaînons par 3 atomes de deutérium (D). On dispose ainsi de caféine marquée de masse 197 u.
Partie 3 • Autres méthodes
17.11 MARQUAGE AVEC UN ISOTOPE STABLE
Le champ d’application de la méthode de dilution isotopique s’étend aux dosages utilisant
des marqueurs non radioactifs en faisant appel à la détection par spectrométrie de masse
ou par RMN, pour déterminer les variations des concentrations isotopiques. Elle est utilisée aussi bien pour les espèces moléculaires que pour la plupart des dosages d’éléments
(une soixantaine ont des isotopes stables). Elle permet d’atteindre les ultratraces car, à la
différence du marquage radioactif, pour lequel le dosage est basé sur la détection des seuls
atomes qui se sont décomposés pendant le temps de la mesure, ici ce sont tous les atomes
marqués qui sont pris en compte. Les spectromètres de masse isotopiques sont adaptés à ces
mesures.
Soit à doser des traces de caféine dans un échantillon par la méthode couplée CLHP /SM.
On commence par faire une solution de cet échantillon dans laquelle on ajoute une quantité
connue de caféine marquée-d3
(2) Par analyse CLHP, ces 2 caféines ont même temps de
rétention. Au cours de leur co-élution, le détecteur mesure en alternance les intensités des
pics m/z = 194 et m/z = 197. On obtient deux pseudochromatogrammes (fig. 17.8),
l’un du pic 194 et l’autre du pic 197, dont les aires, moyennant étalonnage, permettent de
déterminer la concentration de la caféine.
intensité
O
O
O
O
O
O
CH 3
CD 3
CH 3
CH 3
CH 3
H C
3
H C
3
H C
3
195
200
m z
/
M = 194
caféine
caféine-d3
int.
int.
intensité
intensité
M = 197
195
200
m/z
temps
caféine M = 194 u
caféine-d3 M = 197 u
1,3-diméthylxanthine
profil du pic / = 194
m z
profil du pic / = 197
m z
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
ICD /NaOH
3
3 h, 25°C
H
Figure 17.8 Dosage par CLHP /SM de la caféine par dilution isotopique.
L’isotope stable utilisé comme traceur est le deutérium D. La caféine − d 3 est issue de
la méthylation de la 1,3-diméthylxanthine par ICD 3 .
(2) Par synthèse il est possible de remplacer, dans la caféine (m = 194 u), les 3H du groupement N − CH 3 du cycle à
5 chaînons par 3 atomes de deutérium (D). On dispose ainsi de caféine marquée de masse 197 u.