Les analyseurs en spectrométrie de masse

En spectrométrie de masse, après l’ionisation des molécules, les ions produits doivent être séparés, triés et détectés en fonction de leur rapport masse/charge (m/z).
Cette fonction essentielle est assurée par l’analyseur de masse, composant central de tout spectromètre de masse.

Le choix de l’analyseur conditionne directement les performances analytiques de l’instrument, notamment la résolution, la précision de masse, la gamme de masses accessible et la vitesse d’analyse.

Rôle d’un analyseur de masse

Un analyseur de masse permet de :

Séparer les ions selon leur m/z
Focaliser ou filtrer les ions vers le détecteur
Fragmenter les ions
Fournir une information qualitative (identification) et/ou quantitative

Cette séparation repose sur l’interaction des ions avec :

des champs électriques
des champs magnétiques
ou une combinaison des deux

Principaux critères de performance

Les analyseurs sont caractérisés par plusieurs paramètres clés :

Résolution : capacité à distinguer deux ions de m/z proches
Exactitude de masse : précision sur la valeur du m/z mesuré
Sensibilité : aptitude à détecter de faibles quantités d’ions
Gamme de masse : intervalle de m/z accessible
Vitesse d’acquisition : importante pour les analyses couplées (GC-MS, LC-MS)

Types d’analyseurs de masse

Plusieurs familles d’analyseurs existent, chacune répondant à des besoins analytiques spécifiques :

Analyseurs à secteur (électrique et/ou magnétique)
Quadrupôles
Temps de vol (TOF)
Trappes à ions
Analyseurs à transformée de Fourier (FT-ICR, Orbitrap)

Ces analyseurs peuvent être utilisés seuls ou combinés (ex. MS/MS) afin d’améliorer la sélectivité et l’information structurale.

Choix de l’analyseur selon l’application

Le choix de l’analyseur dépend principalement :

de la nature de l’échantillon (petites molécules, biomolécules, éléments)
de l’objectif de l’analyse (criblage, quantification, élucidation structurale)
du couplage utilisé (GC, LC, ICP)
des contraintes de temps et de coût

Ainsi, un analyseur rapide et robuste sera privilégié pour le dosage de routine, tandis qu’un analyseur haute résolution sera préféré pour l’identification fine et la recherche.

Conclusion

Les analyseurs de masse jouent un rôle central dans la performance et la polyvalence de la spectrométrie de masse. Leur diversité permet d’adapter la technique à une large gamme d’applications allant de l’analyse environnementale à la protéomique, en passant par la chimie analytique et le contrôle industriel.

Une bonne compréhension des principes de fonctionnement des analyseurs est donc indispensable pour exploiter pleinement le potentiel de la spectrométrie de masse.