Développement analytique en chromatographie ionique couplée à la spectrométrie de masse et application à l’analyse de métabolites dans des matrices biologiques

Analytical development in ion exchange chromatography hyphenated to mass spectrometry and application to metabolites analysis in biological analysis.

• Auteur / Autrice : Adeline Bigard
• Direction : Valérie Peulon-Agasse, Pascal Cardinael
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 07/07/2022
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale normande de chimie (Caen)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sciences et méthodes séparatives (Mont-Saint-Aignan (Seine-Maritime) ; 2000-...)
• Jury : Président / Présidente : Pascal Cosette
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Serge Rudaz
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Karine Faure, Marlène Lacroix
• DOI : 10.70675/62a8b4fczc9e0z46dazad80z8084db71fa75

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chromatographie par échange d'ions

Métabolites

Métabolomique

Analyse d'urine

Salive

Mots clés libres

Chromatographie d'échange d'ion

Suppresseur

Métabolites

Urine

Salive

Ion exchange chromatography

Suppressor

Metabolites

Urine

Saliva

Résumé

Depuis quelques années, la métabolomique est au centre des intérêts dans le domaine de la chimie analytique et de la chromatographie. La grande variété de propriétés des métabolites induit la nécessité d’utiliser plusieurs techniques chromatographiques orthogonales. Ces techniques chromatographiques sont classiquement couplées à la spectrométrie de masse pour obtenir une sélectivité supplémentaire, une meilleure sensibilité et, dans le cas d’analyses non-ciblées, une identification des métabolites. Lorsqu’il s’agit de métabolites polaires ionisés ou ionisables, la chromatographie ionique apparaît comme l’une des techniques de choix. Le but de ces travaux a été d’optimiser une méthode de routine pour la séparation de métabolites anioniques polaires ionisables en chromatographie d’échange d’anions couplée à un spectromètre de masse simple quadripôle. Dans un premier temps, une étude de la rétention de plusieurs phases stationnaires a permis la sélection d’une colonne appropriée à l’application visée. Ensuite, le couplage de la chromatographie ionique à la spectrométrie de masse n’étant pas trivial, l’interface entre les deux appareils a été optimisée par, notamment, le choix de la nature, du pH et du débit de solvant « make-up ». La méthode ainsi développée a été appliquée à l’analyse de matrices réelles dont la collecte est peu invasive : l’urine et la salive. Les performances de cette méthode ont été évaluées pour l’analyse des métabolites dans l’urine. La méthode s’est révélée fiable, répétable et présente une sensibilité satisfaisante pour l’application visée.

Since few years, the metabolomic study is the main focus in the analytical chemistry and chromatography fields. The wide range of metabolite properties induces the need of several orthogonal chromatographic techniques. These are classically hyphenated to mass spectrometry to obtain an additional selectivity, a better sensitivity and, in the case of non-targeted analysis, the identification of metabolites. When dealing with ionized or ionizable polar metabolites, ion chromatography is one of the most suitable techniques.The aim of this work was the optimization of a routine method for anionic polar ionized or ionizable metabolite separation in anion exchange chromatography hyphenated to single quadrupole mass spectrometer. First, the retention study of several stationary phases allowed to select the appropriate column for the application. Then, the hyphenation of the ion chromatography with the mass spectrometry being not trivial, the interface between these two apparatuses was optimized by choosing the appropriate composition, pH, and flow rate of make-up solvent.Finally, this developed method was applied to the analysis of real matrices whose collection is not invasive: urine and saliva. Performances of this method were evaluated for the metabolites analysis in urine. This method proved to be reliable, repeatable and provide a satisfactory sensitivity for the application.