Spectrométrie de masse de biomolécules par photoionisation à pression atmosphérique

• Main Author: Allegrand, Julie
• Other Authors: Evry-Val d'Essonne
• Language: fr
• Published: 2012
• Subjects: Longueurs d'ondes; Wave lenghts
• Online Access: http://www.theses.fr/2012EVRY0010/document

La photoionisation à pression atmosphérique (APPI) permet d’analyser des biomolécules hydrophobes donc difficilement observables avec les sources d’ions connues comme l’électro-nébulisation (ESI) ou la désorption-ionisation laser assistée par matrice (MALDI). Elle permet d’étudier les interactions d’un faisceau de photons irradiant dans l’ultraviolet grâce à un nébullisat, à pression atmosphérique, contenant un mélange de molécules. Elle génère de nombreuses fragmentations et permet d’obtenir d’emblée sans expérience MS/MS supplémentaire des fragments non observables avec les autres techniques de fragmentation en source. Le but de ce travail a été d’étendre le champ d’application de l’APPI à des biomolécules plus ou moins polaires et d’approfondir l’élucidation des voies de fragmentations par la compréhension des mécanismes réactionnels mis en jeu. Les expériences faites à l’aide de la lampe au krypton ont permis d’obtenir des spectres riches de fragments divers voire même exotiques et caractéristiques d’une longueur d’onde fixée à 10,0 eV et minoritairement à 10,6 eV. L’utilisation du rayonnement synchrotron a donné l’avantage d’ajouter une dimension supplémentaire à ces spectres APPI-MS qui est la variation de longueur d’onde (4-20 eV ou 300-60 nm). Ce nouveau paramètre apporte des informations complémentaires grâce à l’étude de l’évolution des réactions mises en jeu selon les longueurs d’ondes choisies. L’étude des mécanismes APPI a donc mené à la mise en évidence de réactions mettant en jeu des électrons ou menant à des ions fragments radicalaires provenant de réactions jamais observées auparavant avec les sources d’ions connues. L’utilisation combinée de la source APPI et du rayonnement synchrotron est un outil très efficace pour la caractérisation de nouvelles molécules grâce à cette grande variation de longueur d’ondes possible apportant même des informations supplémentaires à celles obtenues avec la lampe au krypton à même longueur d’onde. === Atmospheric Pressure Photionisation (APPI) allows for the analysis of hydrophobic biomolecules which are unobservable with the common ionization techniques as electrospray ionization (ESI) or the matrix assisted laser desorption ionization (MALDI). This allows for the study of the interactions between a photon beam irradiating in the VUV thanks to a nebulisate and a mixture of molecules at atmospheric pressure. It generates numerous fragment ions, many of which are unobservable with the other in-source fragmentation techniques, and immediately provides structural information with no supplementary MS/MS experiment. The goal of this work was to spread the application of APPI to more or even less polar biomolecules and to elucidate their fragmentation pathways through a deepened understanding of reaction mechanisms involved. The experiments utilized a krypton lamp which provided rich mass spectra of various and even exotic fragment ions and characteristics of a wavelength fixed mainly at 10.0 eV and in a smaller proportion at 10.6 eV. The use of synchrotron radiation gave the advantage of adding a supplementary dimension to these APPI-MS spectra which is the wavelength variation (4-20 eV or 300-60 nm). This new parameter brings complementary information coming from the reactions never seen before with the known ion sources. The combined use of APPI source and synchrotron radiation is a very effective tool for the characterization of new molecules thanks to the large possibility of wavelength variation providing supplementary information to that obtained with the krypton lamp at the same wavelength.