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Chromatographie liquide haute performance (HPLC) et spectrométrie de masse (MS): quelle est leur interaction magique?
Dans les expériences scientifiques d'aujourd'hui, le développement de la chimie analytique a favorisé des recherches approfondies sur de nombreux échantillons biologiques et environnementaux.Parmi eux, la combinaison de la chromatographie liquide haute performance (HPLC) et de la spectrométrie de masse (MS), à savoir LC-MS, est devenue un outil populaire dans l'industrie de l'analyse chimique.Le fonctionnement de cette technologie et les idées qu'elle nous fournit sera au centre de cet article.
La chromatographie liquide haute performance se concentre sur l'isolement de divers composants du mélange, et la spectrométrie de masse fournit des informations spectrométriques de masse sur ces composants, en aidant à la confirmation et à l'identification.
HPLC utilise la capacité de séparation physique entre les mélanges liquides pour séparer les composants du mélange par différents effets de distribution et d'adsorption.L'interaction entre la phase stationnaire à l'intérieur de la colonne et la phase mobile fait que les composants de l'échantillon s'écoulent à différents moments, et chaque étape de ce processus est cruciale.En revanche, la technologie de spectrométrie de masse effectue une ionisation et une analyse de masse basée sur le rapport masse / charge.De cette façon, le système LC-MS peut présenter les informations de masse de chaque composant dans un échantillon mixte complexe dans un graphique.
Le succès du système LC-MS provient non seulement de la chromatographie et de la technologie de spectrométrie de masse lui-même, mais dépend également du développement de la technologie d'interface.En raison de l'incompatibilité physique inhérente de la chromatographie liquide à haute performance et de la spectrométrie de masse, il est particulièrement important de former des connexions efficaces.The high-voltage environment required for the liquid phase is to be effectively connected to the high-vacuum environment required for the mass spectrometry, which leads to a variety of innovative technologies, from early mobile belt interfaces to current technologies such as electrospray ionization (ESI ).
Le but de l'interface est d'établir une transformation harmonieuse entre la phase mobile et le système de spectrométrie de masse tout en minimisant la perte et l'interférence des échantillons.
Depuis le début des années 2000, le système LC-MS s'est rapidement élargi dans les applications cliniques et est devenu un outil important pour le diagnostic de la maladie et la recherche sur le métabolisme des médicaments.La clé ici est qu'elle est non seulement adaptée aux échantillons biologiques typiques, mais peut également analyser les échantillons environnementaux, qui peuvent jouer un rôle dans un large éventail de domaines tels que la biotechnologie, la surveillance environnementale et la transformation des aliments.
L'histoire du développement technologique
Les données de la littérature montrent que la combinaison de la chromatographie et de la spectrométrie de masse a été explorée depuis les années 1950.La spectrométrie de masse en phase gazeuse précoce (GC-MS) a été développée en 1952. La maturité de cette technologie a rendu le processus de commercialisation du GC-MS plus rapidement que LC-MS.De plus, au fil du temps, les mises à jour de la technologie ont continué à fournir des informations plus approfondies pour l'analyse des échantillons, y compris de nombreuses innovations dans la technologie d'interface.
Dans les années 1970, l'interface de bande mobile (MBI) conçue par McFadden et d'autres ont considérablement amélioré les capacités d'analyse combinées de la chromatographie et de la spectrométrie de masse à l'époque.Cependant, en raison de sa complexité mécanique, le développement ultérieur de l'interface d'introduction liquide directe (DLI) fournit une bonne solution avec une conception plus simple, réduisant le problème du colmatage.
Technologie d'interface grand public
À l'heure actuelle, les interfaces LC-MS les plus courantes dans les laboratoires professionnels sont l'ionisation par électrospray (ESI), l'ionisation chimique de la pression atmosphérique (APCI) et l'ionisation photochimique de pression atmosphérique (APPI).Ces techniques permettent non seulement de convertir les échantillons de liquide en ions en phase gazeuse, mais aussi de modifier l'analyse d'un large éventail de composés, en particulier pour les composés polaires.
Ces technologies d'interface modernes permettent une analyse rapide et efficace de spectrométrie de masse, adaptée à une variété de combinaisons d'échantillons complexes.
Par exemple, la technologie d'ionisation par électrospray fonctionne particulièrement bien dans l'analyse des molécules polaires et fortement polaires.À mesure que la technologie se développe, les chercheurs n'ont plus besoin de limiter leur attention aux échantillons à faible débit, montrant une plus grande flexibilité et efficacité.APCI et APPI créent également de plus grandes possibilités pour une analyse précise de plusieurs échantillons.Les progrès de ces technologies signifient que les systèmes LC-MS peuvent traiter rapidement et facilement plusieurs types d'échantillons, fournissant un support de données fiable pour la recherche.
Avec la popularité de la technologie LC-MS, de plus en plus de scientifiques et de techniciens ont commencé à l'appliquer à des domaines de recherche émergents et à améliorer continuellement leurs processus techniques.À l'avenir, serons-nous en mesure de voir ces outils dans un plus large éventail de scénarios d'application et de faire plus de surprises?
