Molécules thermolabiles

Vaporisation à basse température de molécules thermolabiles assistée par CO2 supercritique

L’arsenal des techniques spectroscopiques en phase gazeuse peut révéler les propriétés intrinsèques d’un système moléculaire (structure, dynamique…) avec un niveau de détail unique, à condition qu’il soit isolé et refroidi. Ce projet vise à développer une nouvelle technique de vaporisation utilisant un fluide supercritique (CO2) capable de produire des espèces neutres froides et isolées, et à l’utiliser sur des systèmes biomoléculaires non volatiles. Deux sources de vaporisation, une continue et une pulsée, sont construites pour étudier ces systèmes par des spectroscopies basées sur l’ionisation, et par chromatographie en fluide supercritique.

Des applications en recherche fondamentale sont ciblées selon trois axes scientifiques: A. L’analyse de mélanges complexes comme des extraits de produits naturels; B. La caractérisation structurelle détaillée de biopolymères (peptides, sucres) isolés ou au sein d’assemblages supramoléculaires; C. L’étude de processus photophysiques tels que la photofragmentation et la dynamique ultra-rapide de systèmes biomoléculaires sélectionnés.

Les sources de vaporisation développées dans ce projet permettront la combinaison de la chromatographie supercritique avec les spectroscopies avancées en phase gazeuse, créant ainsi un outil analytique puissant potentiellement capable de générer plusieurs avancées au-delà des domaines scientifiques directement ciblés par le projet.

Source de vaporisation pulsée développée à l’ISMO. Les modules de chromatographie en fluide supercritique sont rassemblés dans une baie à gauche au premier plan (dispositif VAPOBIO). Ceux-ci permettent d’injecter l’analyte, préalablement dilué dans un solvant, dans le CO2 supercritique. Le mélange ternaire analyte/solvant/CO2 ainsi constitué est détendu dans l’enceinte IONPAIRS en arrière-plan où un spectromètre double cations-anions/électrons couplé à des sources lasers IR et UV permet de réaliser la spectroscopie résolue en masse et en conformation des espèces formées sous vide.

Cette thématique est soutenue par:

Collaborations:

  • David Touboul (Laboratoire de Chimie Moléculaire, Institut Polytechnique de Paris)
  • Dr. Laurent Nahon, Dr. Gustavo Garcia (SOLEIL/DESIRS)
  • Michel Mons, Dr. Marc-André Gaveau (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives)
  • Aurélien de la Lande (Institut de Chimie Physique, Université Paris-Saclay)

Reference:

[1]  J.-X. Bardaud, Thèse Université Paris-Saclay (2024)

Contact: Eric Gloaguen