Revue générale

Utilisation d’outils sélectifs pour l’analyse de traces dans des échantillons complexes

Selective tools for trace analysis in complex samples

Florence Chapuis-Hugon^* et Valérie Pichon

Laboratoire des Sciences Analytiques, Bioanalytiques et Miniaturisation, UMR PECSA 7195 CNRS-ESPCI-UPMC, École supérieure de Physique et de Chimie Industrielles (ESPCI ParisTech), 10 rue Vauquelin, 75231 Paris Cedex 05, France

^* Correspondance : Florence Chapuis-Hugon, Tél. 01 40 79 46 73, Fax. 01 40 79 47 76, florence.hugon@espci.fr

Reçu : 10 Mars 2010
Accepté : 15 Avril 2010

Résumé

Les faibles teneurs recherchées pour des composés appartenant à des classes très diversifiées reste un réel challenge analytique quel que soit le domaine d’application (clinique, agroalimentaire, environnemental,…). L’évolution de l’instrumentation en termes de séparation et de détection a permis d’améliorer la sensibilité des méthodes et de réduire le temps d’analyse. Cependant, les faibles niveaux de concentration et la complexité des matrices requièrent encore l’incorporation d’étapes de purification et de préconcentration avant l’analyse chromatographique. Parmi les approches possibles, des supports d’extraction mettant en jeu un mécanisme de reconnaissance moléculaire peuvent être développés. L’objectif est alors d’extraire sélectivement une molécule ou une famille structurale de molécules en l’isolant des autres constituants de l’échantillon de manière à rendre leur analyse quantitative plus fiable et plus sensible. Ainsi, il est possible d’utiliser des supports d’immunoaffinité (immunoadsorbants) fondés sur l’utilisation d’anticorps spécifiques des molécules d’intérêt. La grande sélectivité et la grande affinité de l’interaction antigène-anticorps permet alors l’obtention d’un extrait propre et de facteurs d’enrichissement élevés. Ce même mécanisme de rétention peut également être exploité par l’utilisation de polymères à empreintes moléculaires dont la voie de synthèse permet l’obtention de cavités mimant un site de reconnaissance antigène-anticorps. Enfin, des supports greffés par des aptamères ont très récemment montré leur grand potentiel pour de l’extraction sélective. Par comparaison de ces différentes approches, les principes, les avantages et les limites de ces outils d’extraction sélective seront exposés.

Abstract

The determination of compounds at a very low level of concentration is still a real analytical challenge in the various application fields. The evolution of the instrumentation in terms of separation and detection has allowed a real improvement in the sensitivity and the analysis time. However, the very low level of concentration and the high degree of complexity of the real matrices still required a step of purification and preconcentration before the chromatographic analysis. Therefore, extraction sorbents based on a molecular recognition mechanism were developed. The use of these supports is dedicated to the selective extraction of a target molecule and its structural analogs to render the quantitative analysis more reliable and sensitive. A possible approach is the use of immunoaffinity supports (immunosorbent) based on the use of specific antibodies of the molecule of interest. The high selectivity and affinity of the antigen-antibody interactions allow a selective clean-up with high enrichment factors. This same mechanism can also be exploited by the use of molecularly imprinted polymers whose synthesis leads to the formation of specific cavities miming the recognition site of an antibody. A third selective sorbent was very recently developed and successfully applied. It consists of the use of aptamers. By comparison of these various approaches, the principles, the advantages and the limitations of these selective extraction tools are presented.