Fiche de révision : Principe de la spectrométrie de masse

📋 Plan du Cours

1. Objectifs de la spectrométrie de masse
2. Organisation du spectromètre
3. Préparation de l’échantillon
4. Ionisation MALDI
5. Accélération des ions
6. Séparation par temps de vol
7. Détection et traitement du signal

📖 1. Objectifs de la spectrométrie de masse

★ À maîtriser

• La spectrométrie de masse permet de déterminer la masse moléculaire d’une protéine nouvellement découverte.

• La spectrométrie de masse permet d’identifier une protéine nouvellement découverte et d’en déterminer la séquence d’acides aminés.

Compléments

• La spectrométrie de masse permet d’identifier une souche bactérienne en un temps record.

💡 Astuce mémo

M-I-S-B : masse, identification, séquence, bactérie

📖 2. Organisation du spectromètre

🔑 Notions clés & Définitions

• Analyseur : trie les ions en fonction de leur rapport masse-sur-charge

📝 Points essentiels

• Un spectromètre de masse comprend successivement une source d’ions, un accélérateur, un analyseur, un détecteur d’ions et un ordinateur de traitement.

💡 Astuce mémo

Source → accélérateur → analyseur → détecteur → ordinateur

📖 3. Préparation de l’échantillon

★ À maîtriser

• La préparation consiste à mélanger l’échantillon avec une matrice, puis à déposer ce mélange dans un très petit puits à l’aide d’une micropipette.

Compléments

• La quantité d’échantillon nécessaire pour l’analyse est très faible en raison de la petite taille du puits.

💡 Astuce mémo

Un minuscule puits contient l’échantillon mélangé à la matrice

📖 4. Ionisation MALDI

★ À maîtriser

• Dans la source MALDI, un faisceau laser puissant chauffe le mélange et provoque la sublimation de l’échantillon, c’est-à-dire son passage de l’état solide à l’état gazeux.

• Les chocs entre les molécules de la matrice et celles de l’analyte provoquent un transfert de protons de la matrice vers l’analyte, qui devient chargé positivement.

Compléments

• La source MALDI est une source d’ionisation parmi plusieurs modèles possibles, et MALDI signifie « Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization ».

💡 Astuce mémo

Laser → sublimation → transferts de protons → ions positifs

📖 5. Accélération des ions

📝 Points essentiels

• Les ions positifs sortant de la source sont attirés par une grille chargée négativement et acquièrent une vitesse dans la zone accélératrice.

📌 À charge égale, un ion de masse plus faible acquiert une vitesse plus élevée qu’un ion de masse plus importante ; à masse égale, un ion portant deux charges positives est accéléré davantage qu’un ion portant une seule charge positive.

💡 Astuce mémo

Charge positive attirée par la grille négative → acquisition d’une vitesse

📖 6. Séparation par temps de vol

★ À maîtriser

• Dans l’analyseur, il n’y a pas de champ électrique et le tube est très long et complètement vide d’air, ce qui permet aux ions de se déplacer sans frottement.

• Les ions sont séparés dans le tube de vol selon leur temps de parcours : les ions plus rapides arrivent avant les ions plus lents, et une longue distance de migration améliore leur séparation.

Compléments

📌 À charge égale, l’ion de plus petite masse atteint le bout de l’analyseur plus rapidement que l’ion de plus grande masse.

💡 Astuce mémo

Masse faible ou charge élevée : vitesse plus grande et arrivée plus rapide

📖 7. Détection et traitement du signal

📝 Points essentiels

• Le détecteur d’ions détecte les charges positives qui arrivent à la fin de l’analyseur, puis un ordinateur traite le signal obtenu.

📊 Tableaux de synthèse

Rôle des éléments du spectromètre