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Concept
Spectrométrie de masse à résonance cyclonique ionique
Résumé
La spectrométrie de masse à résonance cyclotronique ionique (FT-ICR-MS) est un instrument possédant un haut pouvoir de résolution et une bonne exactitude sur la masse très important pour l’analyse des protéines. C’est une technique basée sur le piégeage et l’excitation des ions dans une cellule ICR (résonance cyclotronique des ions) sous l’action d’un champ électromagnétique. Le spectre de masse est obtenu via la transformée de Fourier qui convertit le signal temporel acquis en spectre de fréquence proportionnel à la masse. FT-ICR-MS a été développée pour la première fois par Comisarow et Marshall en 1974, et l’utilisation du principe d’ICR dans un spectre de masse par Sommer. Cette technique d’analyse est très appliquée dans le domaine pharmaceutique, biologique par exemple pour l’identification des protéines.
Les ions sont piégés dans la cellule ICR par un champ magnétique. Un ion, sous l’action d’un champ magnétique uniforme, subit une force de Lorentz qui entraîne un mouvement circulaire perpendiculaire au champ. Il en résulte une force centripète.
Lors du mouvement uniforme rotation de l’ion de rayon (r) la force de Lorentz est en équilibre avec la force centripète :
Force Lorentz : , force centripète :
Ce qui donne avec la fréquence de mouvement circulaire :
Ainsi la vitesse angulaire :
Avec ω ∶ vitesse angulaire(en rad.S-1) ; v : fréquence cyclotronique (en hertz) ; B : champ magnétique en tesla ; r : rayon du mouvement (m) ; V : vitesse de l'ion (en m.S-1)
Ainsi tous les ions ayant un même m/z auront une même fréquence de mouvement de rotation cyclotronique mais indépendant de la vitesse de l’ion. Cependant, le rayon du mouvement est proportionnel à la vitesse de l’ion. La fréquence cyclotronique est inversement proportionnelle au rapport m/z.
Dans une cellule ICR, les ions sont piégés par deux plaques perpendiculaires au champ magnétique auxquelles un potentiel (généralement 1V) est appliqué. Les ions adoptent alors un mouvement d’oscillation entre ces deux plaques.
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