Analyse d’acides gras par SFC-MS (Supercritical Fluid Chromatography Mass Spectrometry)

Dans une note d’applicationpubliée en juillet 2013, Waters® a présenté des travaux sur le développement d’une méthode de dosage d’une série de corps gras par SFC-MS (Supercritical Fluid Chromatography Mass Spectrometry).

La SFC est une technique de séparation chromatographique où la phase mobile est un fluide porté à l’état supercritique ou subcritique. On utilise couramment le CO2 car son point critique est facilement accessible (31,0°C et 73,8 bars). La phase stationnaire, contenue dans une colonne, peut être constituée de particules solides de granulométrie fine (silice ou graphite poreux par exemple), ou être chimiquement modifiée comme les phases utilisées en chromatographie liquide.

La mise en oeuvre de cette technique au laboratoire nous a permis d’obtenir la séparation rapide de 4 acides gras saturés (à titre d’exemple, nous avons choisi d’étudier l’acide laurique C12:0, l’acide myristique C14:0, l’acide palmitique C16:0 et l’acide stéarique C18:0) en s’affranchissant de l’étape de dérivatisation habituellement pratiquée en CPG (Chromatographie en Phase Gazeuse) pour l’analyse des acides gras.

Chromato

Nous retenons particulièrement de cette note l’utilisation d’un co-solvant acidifié (méthanol-acide formique 0.1%) qui permet d’utiliser un mécanisme de suppression d’ion (habituel en chromatographie liquide) et d’un make-up de méthanol alcalinisé (ammoniac ou acétate d’amonium dans notre cas) qui rend possible une détection en masse par un électrospray négatif.

La méthode présentée dans cette note d’application est donc aisément transposable dans un laboratoire disposant de l’UPC² couplé à un spectromètre de masse et pourrait être déclinée à d’autres composés ionisables.

1 : Fast and Simple Free Fatty Acids Analysis Using UPC²/MS, Giorgis Isaac et al., Application note, Waters Corporation, Manchester, UK.

Analyse de filtres solaires par SFC (Supercritical Fluid Chromatography)

Dans la continuité de travaux présentés lors d’une journée AFSEP (4 mars 2010) par Eric Lesellier, nous proposons ici la séparation de six filtres solaires. Ces molécules, très utilisées en cosmétique et dermatologie sont habituellement dosées par des méthodes UHPLC phase inverse. Nous nous intéressons à la possibilité d’une méthode alternative en SFC facilement utilisable en analyse de routine.

Nous avons développé une méthode sur un système UPC2™ (Waters) et une colonne Kinétex C18 – 100 x 4,6 mm de granulométrie 2,6µm (Phenomenex).
Le choix d’une colonne Core-shell  permet de travailler avec des diamètres de particules supérieurs tout en conservant une efficacité comparable aux colonnes sub-2µm.
L’augmentation de la granulométrie diminue la perte de charge dans la colonne et élargit les possibilités d’utilisation d’une quantité importante de co-solvant sans dépasser la limite de pression admissible par le système (450 bars).

Nous avons étudié 4 facteurs : la nature du co-solvant (acétonitrile ou méthanol), le gradient de phase mobile (co-solvant/CO2), le débit de phase mobile et la température de colonne sur la base d’un plan d’expérience définit à partir du logiciel d’optimisation Fusion™ (S-Matrix®). Les réponses étudiées sont le nombre de pics, la symétrie des pics et le temps de rétention du dernier pic.

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Utilisation d’un plan d’expériences pour la mise au point d’analyses par SFC

Nous avons déjà présenté les résultats de travaux en SFC (Supercritical Fluid Chromatography) sur la recherche des substances apparentées du Misoprostol (post du 18 avril 2013). Ces résultats ont été obtenus à partir de plans d’expériences dont la mise en oeuvre est  détaillée dans cet article.

Jacques Goupy1, a beaucoup publié sur cette science de l’organisation des essais qu’il définit ainsi :
« le but de cette nouvelle science est l’optimisation du choix des essais et celui de leur enchaînement au cours de l’expérimentation. (…) ce but peut être atteint à condition que l’expérimentateur se conforme à une méthode rigoureuse et qu’il accepte d’abandonner certaines habitudes. Lorsqu’il aura apprécié la puissance et le bien-fondé de cette nouvelle technique, il en deviendra un adepte fervent et un chaud défenseur. »

Pour générer un plan d’expériences, il convient de définir des facteurs dont on étudiera au moins 2 niveaux (haut et bas). Le nombre et la nature des expériences à réaliser sont déterminés par construction matricielle et dépendent du nombre de facteurs et du nombre de niveaux retenus. Chaque expérience conduit à une ou plusieurs réponses à partir desquelles il est possible d’établir un modèle et donc de calculer les valeurs des facteurs pour lesquelles on obtient la (les) réponse (s) optimale (s).

Dans notre cas, les plans d’expériences sont construits en utilisant le logiciel Fusion™ de S-Matrix® initialement conçu pour la chromatographie liquide (HPLC/UHPLC) et les analyses sont conduites sur un système UPC2™ (Waters®).

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Analyse des tocophérols par SFC (Supercritical Fluid Chromatography)

Nous avons évalué l’intérêt de la Supercritical Fluid Chromatography (SFC) ou Chromatographie en Phase Supercritique (CPS) pour l’analyse des tocophérols.

Photo UPC² de WatersLa SFC est une technique de séparation chromatographique où la phase mobile est un fluide porté à l’état supercritique ou subcritique. On utilise couramment le CO2 car son point critique est facilement accessible (31,0°C et 73,8bars1). La phase stationnaire, contenue dans une colonne, peut être constituée de particules solides de granulométrie fine (silice ou graphite poreux par exemple), ou être chimiquement modifiée comme les phases utilisées en chromatographie liquide.

 

formule générale

Les tocophérols sont des composés largement répandus dans le règne végétal. Cette famille comprend 4 substances : l’α-tocophérol (le plus actif et le plus utilisé), le β-tocophérol, le δ-tocophérol et le γ-tocophérol2.
tableau

Ils sont généralement regroupés sous la terminologie de vitamine E. La vitamine E est le principal anti-oxydant de l’organisme.

 

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Analyse de composés génotoxiques (haloéthanes) par SFC (Supercritical Fluid Chromatography)

Nous avons évalué l’intérêt de la Supercritical Fluid Chromatography (SFC) ou Chromatographie en Phase Supercritique (CPS) pour l’analyse d’haloéthanes génotoxiques.

Photo UPC² de WatersLa SFC est une technique de séparation chromatographique où la phase mobile est un fluide porté à l’état supercritique ou subcritique. On utilise couramment le CO2 car son point critique est facilement accessible. La phase stationnaire, contenue dans une colonne, peut être constituée de particules solides de granulométrie fine (silice ou graphite poreux par exemple), ou être chimiquement modifiée comme les phases utilisées en chromatographie liquide.

Les 1,2-dibromoéthane et 1-bromo-2-chloroéthane sont des composés génotoxiques qu’il faut donc pouvoir rechercher et quantifier. La chromatographie gazeuse (CPG) avec injection en espace de tête est une solution possible. Cependant, le caractère thermolabile de ces haloéthanes nécessite une optimisation pointue de la température et du temps d’incubation pour éviter leur dégradation.  La mise en œuvre de cette technique est donc assez délicate.

La chromatographie en phase supercritique pourrait permettre de s’affranchir de ce problème. En effet cette technique permet d’analyser des composés en solution sans  les chauffer. Les propriétés de diffusibilité particulières du CO2 supercritique permettent la séparation de composés de structure très proches.

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