Un spectromètre de masse à chromatographie liquide (LC-MS) est un appareil utilisé en chimie analytique pour déterminer le contenu d’un échantillon de substance. Il le fait en combinant deux techniques différentes : la chromatographie liquide et la spectrométrie de masse. La première de ces techniques, la chromatographie liquide, est utilisée pour séparer l’échantillon en ses composants chimiques. La spectrométrie de masse est ensuite utilisée pour recueillir des informations sur la masse de chaque composant. Le spectromètre de masse à chromatographie liquide peut donner des lectures très sensibles et a des utilisations dans de nombreux domaines différents, y compris la recherche pharmaceutique et la toxicologie médico-légale.
La chromatographie liquide est la première technique employée par le spectromètre de masse à chromatographie liquide. La solution échantillon, qui est en phase liquide, est drainée à travers une colonne contenant une substance en phase stationnaire, par exemple un solide poreux. Étant donné que les différents types de particules dans la solution échantillon traversent la phase stationnaire à des vitesses différentes, elles se séparent en bandes.
La séparation dans la colonne peut se produire de plusieurs manières. Si les molécules d’une substance sont plus grosses que les molécules d’une autre, elles mettent plus de temps à s’écouler à travers un matériau poreux et se séparent donc des molécules plus petites, qui se déplacent plus rapidement. Des facteurs chimiques peuvent également affecter le débit. Par exemple, les molécules polaires – celles qui ont une charge électrique partielle – peuvent être attirées par la charge de la phase stationnaire et devenir « collantes », s’écoulant moins rapidement à travers la colonne.
Le spectromètre de masse à chromatographie liquide fait passer chaque bande de matériau séparé à travers une lumière ultraviolette et détecte son absorbance. En d’autres termes, il enregistre la quantité de lumière et les longueurs d’onde de lumière absorbées par la substance. Ces informations peuvent souvent être utilisées pour identifier une substance. Dans les cas où davantage de données sont nécessaires, les particules peuvent être analysées davantage à l’aide de la partie spectromètre de masse de l’appareil.
Les particules qui ont été séparées par type dans la phase de chromatographie liquide sont séparées en masse dans la phase de spectrométrie de masse. Premièrement, les particules sont ionisées, ou chargées, en éliminant les électrons, leur donnant une charge globale positive. Un champ magnétique est ensuite utilisé pour « courber » le chemin de la particule chargée lorsqu’elle traverse l’appareil. Les particules avec une plus grande masse ne sont pas aussi facilement déplacées que des particules plus légères et plus petites, elles ne sont donc pas déviées aussi loin. Le spectromètre de masse enregistre électriquement la quantité de chaque type de particule qui atteint le détecteur avec succès.
L’avantage du spectromètre de masse à chromatographie liquide est qu’il peut enregistrer, avec une grande sensibilité, le type et la masse de chaque composant chimique d’un échantillon. Il est souvent utilisé pour analyser des échantillons organiques complexes dans la recherche pharmacologique et en protéomique, l’étude des protéines. Le spectromètre de masse à chromatographie liquide a même été perfectionné pour être utilisé en toxicologie médico-légale, pour analyser et identifier des échantillons qui seraient autrement trop fragiles pour être étudiés.