Analyse par Spectrométrie de masse (MS)
La spectrométrie de masse (MS) est une technique analytique avancée permettant d’identifier et de quantifier avec une extrême précision les molécules d’un échantillon en mesurant leur rapport masse/charge (m/z). Très utilisée pour l’analyse de composés à l’état de traces, l’identification de substances inconnues ou la caractérisation structurale de molécules complexes, la spectrométrie de masse est une méthode incontournable dans les secteurs pharmaceutique, cosmétique, environnemental, chimique, agroalimentaire ou encore des matériaux.
Qu'est-ce que la spectrométrie de masse ?
La spectrométrie de masse (MS) est une méthode physico-chimique qui consiste à ioniser les molécules d’un échantillon, puis à les trier selon leur rapport masse/charge à l’aide d’un analyseur de masse, avant de les détecter.
Elle fournit des données très précises sur la masse moléculaire, la structure chimique, les fragments ioniques et la concentration des substances analysées, même à très faibles niveaux. La spectrométrie de masse peut être utilisée seule ou couplée à des techniques de séparation comme la chromatographie en phase gazeuse (GC-MS), liquide (LC-MS) ou l’ICP pour les métaux (ICP-MS).
Quelles analyses réaliser avec la spectrométrie de masse ?
Identification de substances inconnues : détection de contaminants, produits de dégradation ou polluants émergents.
Analyse de traces : substances présentes à l’état de ng/g ou inférieur dans des matrices complexes.
Caractérisation structurale : détermination de la structure moléculaire, du poids exact, des groupements fonctionnels.
Dosage de molécules ciblées : principes actifs, hormones, métabolites, additifs, polluants organiques.
Analyses réglementaires : conformité avec les monographies de pharmacopées (Ph. Eur., USP), réglementation REACH, Règlement CE 1223/2009, FCM, etc.
Fonctionnement de la spectrométrie de masse
Un spectromètre de masse comprend trois modules principaux :
- Source d’ionisation : les molécules sont transformées en ions. Le choix de la technique dépend de la nature de l’échantillon :
- EI (Electron Impact) pour les composés volatils (GC-MS)
- ESI (Electrospray Ionization) ou APCI pour les composés polaires ou thermosensibles (LC-MS)
- ICP (Inductively Coupled Plasma) pour les métaux (ICP-MS)
- Analyseur de masse : trie les ions selon leur rapport masse/charge (m/z). Technologies courantes : quadrupôle, TOF, Orbitrap, trappe ionique.
- Détecteur : mesure les ions et génère un spectre de masse représentant les intensités en fonction du m/z.
Caractéristiques techniques de la spectrométrie de masse
- Limites de détection : jusqu’au pg/g selon les instruments
- Résolution : haute (Orbitrap, TOF) ou unitaire (quadrupôle)
- Types d’ionisation : EI, CI, ESI, APCI, MALDI, ICP…
- Couplages possibles : GC-MS, LC-MS, LC-MS/MS, ICP-MS
- Analyse qualitative et quantitative
- Normes applicables : Pharmacopées, ISO, REACH, CLP, ICH Q2(R1), FCM, etc.
Pour quelles matrices ?
La spectrométrie de masse est adaptée à une grande diversité de matrices organiques et inorganiques, qu’elles soient solides, liquides ou gazeuses :
Applications industrielles principales
La spectrométrie de masse est utilisée en analyses réglementaires, R&D, contrôle qualité et expertise technique dans de nombreux secteurs industriels :
Léa Géréec
Référente technique et scientifique
