Permanents : P.Maitre (DR), D.Scuderi (MC) et E. Loire (ITA)
Cette thématique est fortement associée à la plateforme SMAS (Spectrométrie de masse Analyse et Spectroscopie) qui développe et exploite trois spectromètres commerciaux couplés à des lasers infra-rouge (CLIO et OPO/OPA) et UV. Ces instruments sont ouverts à la communauté scientifique extérieure via les appels à projets annuels de CLIO et/ou via le réseau national de FT-ICR à très hauts champs(http://fticr.org/) et international EU-FT( http://eu-fticr-ms.eu).
L’axe majeur de la thématique est d’augmenter les possibilités uniques offertes par SMAS. Dans ce cadre, le couplage avec un laser UV en plus des lasers infra-rouge, permet de générer des fragments spécifiques et d’en caractériser la structure par spectroscopie IRMPD. Le développement en amont des pièges à ion de dispositifs de mobilité ionique différentielle (DIMS) permet une sélection d’isomères ou de conformères ioniques avant la caractérisation structurale, pour un dosage direct des isomères dans un échantillon réel.
L’équipe utilise SMAS pour résoudre des problématiques structurales. Notamment les problématiques d’oxydation des protéines et acides aminés, en particulier pour la cystéine et la méthionine : de multiples produits d’oxydation sont possibles, et seule la combinaison de la spectroscopie d’action IRMPD avec la modélisation quantique permet d’attribuer de façon certaine les formes oxydées effectivement produites lors des réactions d’oxydation d’acides aminés.
Le spectre d’applications est large :
Etude et caractérisation de modifications post-traductionnelles dans les peptides.
La spectroscopie IRMPD est un outil important dans l’analyse des modifications post-traductionnelles. L’enjeu est considérable car des enzymes réparatrices n’existent que dans certains cas spécifiques tels que l’oxydation d’un résidu méthionine en sulfoxyde.
L’environnement dilué de la phase gazeuse permet d’isoler ces éspeces modifiées qui sont ensuite structurellement caractérisée par spectroscopie IR.
Etude de la réactivité pour la formation de molécules organiques d’intérêt interstellaire .
Nous avons montré que les réactions ion-molécule peuvent être utilisées pour répondre aux questions concertant la présence de molécules organiques, et en particulier de molécules potentiellement responsables de l’origine de la vie dans l’espace. Un réacteur ion-molécule est couplé à la spectroscopie IR dans la gamme 800-3800 cm-1 et réalisé afin de comprendre le mécanisme de formation de la synthèse de la glycine, l’acide aminé le plus simple. Le rayonnement IR est utilisé pour assister la synthèse de la glycine à partir de l’adduit entre deux précurseurs, l’hydroxylamine protonée et l’acide acétique et pour caractériser la structure des produits observés.Ce montage permet d’étudier de nouvelles voies de synthèse pour la formation de molécules organiques complexes.
Caractérisation de mécanismes réactionnels associés via la spectroscopie d’intermédiaires réactionnels, par exemple ceux associés à de nouvelles voies de création de liaisons C-C, alternatives aux couplages croisés.
Caractérisation de produits au sein d’un mélange complexe, par exemple les produits de dégradation d’électrolytes de batterie au lithium afin de contribuer à comprendre le processus de vieillissement.
Caractérisation des phénomènes de discrimination chirale au sein de complexes via leur photofragmentation induite par UV. La compréhension de ce phénomène qui repose sur des interactions faibles reste un enjeu majeur.
Caractérisation d’espèces isomères au sein d’un mélange en exploitant une combinaison originale de séparation par mobilité ionique et d’identification par spectroscopie IR intégrés à la spectrométrie de masse.