1. Introduction

La spectrométrie de masse est une technique d’analyse chimique qui permet de déterminer la masse des molécules ou atomes présents dans l’échantillon analysé.

C’est une technique sensible (détecte les composés à l’échelle de traces ⇒ 1 pg = 10-12g est détectable) et sélective applicable à des échantillons liquides, solides ou gazeux.

Principe

La spectrométrie de masse ne mesure pas la masse mais le rapport de la masse (m) sur la charge (zd’espèces chargées (ions) :

m/z est exprimé en Thomson (Th)

Pour pouvoir appliquer la spectrométrie de masse, il faut disposer d’ions. Il va donc falloir les former dans une source d’ions. La source d’ion est un des modules présent dans l’architecture du spectromètre :

2. Architecture du spectromètre

Certaines analyses de spectrométrie de masse ont besoin de plusieurs analyseurs en série : on parle d’expériences en tandem.

3. Les spectres de masse

L’arrivée des ions devant le détecteur se traduit par un signal sous forme de courbe en cloche (courbe de Gauss).

Si le signal d’un ion est intégré, on le représente sous forme d’un bâtonnet dont la hauteur est proportionnelle à l’aire sous la courbe (au nombre de fois que l’ion a été détecté).

4. Applications de la spectrométrie de masse

La spectrométrie de masse permet d’obtenir un certain nombre de données :

  • Le poids moléculaire d’une molécule
  • La structure d’une molécule par étude de sa fragmentation
  • La formule brute d’une molécule
  • Une analyse quantitative de mélanges complexes

Les nombreux points forts de la spectrométrie de masse la rendent utile dans de nombreux domaines : criminologie, chimie de synthèse, études environnementales, géologie etc. C’est également une méthode utile pour mener à bien des recherches en biologie :

  • Études protéomiques : quantifier des protéines dans un mélange
  • Études métabolomiques : analyse de toute les petites molécules d’un système vivant
  • Détermination du poids moléculaire d’un peptide ou d’une protéine avec précision : on peut détecter des mutations, identifier des protéines inconnues, des modifications etc.