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Université d'Angers (21/05/2010), David Rondeau (Dir.)
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LA METHODE DIAMS : Desorption/Ionization on self-Assembled Monolayer Surface Une nouvelle technique de désorption ionisation laser sans matrice pour la Spectrométrie de Masse
Matthieu Bounichou1

Une nouvelle méthode appelée DIAMS (Desorption/Ionization on self-Assembled Monolayer Surface) a été développée pour remédier aux problèmes liés à la présence d'ions de matrice en ionisation MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization). Le principe de la méthode DIAMS est d'obtenir des spectres de masse à partir d'échantillons de faible poids moléculaire directement déposés sur une surface d'or recouverte d'une monocouche organique auto-assemblée (SAM) absorbant à la longueur d'onde du laser (337 nm). Après un rappel sur l'interaction laser/matière en spectrométrie de masse, l'élaboration des cibles DIAMS et leur contrôle par électrochimie sont décrits. La faisabilité de la méthode et sa robustesse sont testées à partir de l'analyse de lipides. Les résultats sont comparés avec d'autres méthodes telles que le LDI sur surface d'or et le MALDI. Une étude mécanistique est ensuite initiée pour apporter des éléments de compréhension au processus DIAMS. Il s'agit de comparer les évaluations de distributions d'énergie interne P(Eint) des ions produits en DIAMS et LDI sur or. Dans ce but, des molécules thermomètres telles que des sels de benzylpyridinium substitués et des peptides modèles sont utilisées. Les P(Eint) sont déterminées par la méthode de rendement de survie d'ions et confirmées à l'aide du logiciel MassKinetics. Ainsi, pour une certaine fluence du laser, la distribution d'énergie interne est purement thermique en DIAMS, contrairement à ce qui est mesuré en LDI sur surface d'or. La présence d'un groupement chromophore au sein de la monocouche (bithiophène), constitue un milieu protecteur vis-à-vis du rayonnement laser; cette protection semble augmenter avec la fluence laser. Enfin, une mesure des vitesses initiales des ions de la gramicidine désorbés en DIAMS et LDI sur or, révèle que la nature de la surface n'a pas d'influence sur l'énergie cinétique initiale des ions produits par désorption/ionisation laser.
1:  MOLTECH ANJOU - Institut des Sciences et Technologies Moléculaires d'Angers (MOLTECH ANJOU)
DIAMS – désorption ionisation – laser – spectrométrie de masse

DIAMS method : Desorption/Ionization on self-assembled monolayer surface A new matrix-free desorption ionization technique for mass spectrometry
A new method so-called DIAMS (Desorption/Ionization on self-Assembled Monolayer Surface) has been developed for circumventing to the problem of the presence of matrix ions in MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization). The principle of the DIAMS method is to obtain mass spectra from low molecular weight sample directly deposited onto a gold surface coated with self assembled organic monolayer (SAM) that absorbs at the laser wave length (337 nm). After a theoretical part related to laser light materials interaction in mass spectrometry, elaboration and electrochemical control of the target are described. The feasibility of the method, its repeatability and reproducibility are tested through lipid analyses. The results are compared with other methods such as LDI on gold surface and MALDI. A mechanistic study was then performed in order to better understand the process involved in DIAMS. The aim is to compare internal energy distribution P(Eint) of ions produced in DIAMS and LDI. This is done through the P(Eint) evaluation of thermometer molecules such as benzylpyridinium salts and peptides. The P(Eint) are then determined from the survival yield method and confirmed through the use of the MassKinetics software. For a given laser energy, a thermal energy distribution is evaluated in DIAMS by contrast to the one determined in LDI on gold surface. The presence of chromophore moiety (bithiophene) offers a protecting medium towards the laser light ; such a shield seems to increase with the laser energy. Endly, initial velocities of gramicidine ions desorbed from DIMAS and LDI on gold, disclose the fact the nature of the surface has no effect on the initial kinetic energy of such ions produced in laser desorption/ionization.
DIAMS – matrix free laser desorption ionization – self assembled monolayers – mass spectrometry