Le Prix de Thèse SFSM 2023 récompense Simon Ollivier pour ses travaux sur la caractérisation de carbohydrates par spectrométrie de mobilité ionique haute résolution et spectrométrie de masse. Ces travaux ont été menés à l’Université de Nantes, sous la direction de Hélène Rogniaux et David Ropartz (INRAE, UR Biopolymères, Interactions et Assemblages).
Résumé des travaux:
La complexité inhérente aux carbohydrates reste un défi pour les sciences analytiques. Aucune méthode n’est actuellement en mesure de résoudre complètement les diverses isoméries présentes dans les carbohydrates, bien qu’il s’agisse de caractéristiques structurales déterminantes. La spectrométrie de masse (MS) seule est aveugle à de nombreux cas d’isomérie, et donne donc des informations incomplètes. Au cours des dix dernières années, le couplage de la spectrométrie de mobilité ionique (IMS) avec la MS n’a cessé de prendre de l’ampleur. En effet, l’IMS est sensible aux conformations des molécules en phase gazeuse et donc aux (stéréo)isoméries. Dans ce contexte, ce travail de thèse explore le potentiel de l’IMS haute résolution pour les glycosciences structurales.
La nouvelle géométrie d’IMS cyclique (cIMS), qui permet des manipulations fines des ions en phase gazeuse, est étudiée.
Premièrement, nous démontrons par une série d`études que la cIMS peut résoudre les différentes isoméries rencontrées dans les carbohydrates. Sur la base de ces résultats, nous développons ensuite des moyens pour caractériser la structure fine des oligosaccharides en utilisant la cIMS multi-étapes. Ces développements comprennent notamment une stratégie ciblée de séquençage et une approche non ciblée de réseaux moléculaires informés par IMS. Enfin, nous couplons la cIMS avec la chromatographie d’exclusion stérique pour travailler directement sur des polysaccharides de l’ordre de la centaine de kilodalton.
Dans l’ensemble, nos résultats soulignent le potentiel de l’IM-MS haute résolution à devenir une méthode pivot dans les glycosciences structurales, et ouvrent la voie à l’étude de structures polysaccharidiques plus grandes, voire intactes.