L'Université de Neuchâtel choisit le SYNAPT™ XS pour permettre les découvertes futures en métabolomique végétale.

Personnel des eaux

Temps de lecture : 6 minutes

Après un processus d'évaluation complet, l'Université de Neuchâtel en Suisse a récemment décidé d'ajouter le nouveau SYNAPT XS à son portefeuille d'instruments de spectrométrie de masse.

Le Dr Gaétan Glauser, chercheur principal à la Plate-forme neuchâteloise de chimie analytique (NPAC), est spécialisé dans la chimie analytique des plantes et la métabolomique. Le Dr. Glauser et ses collègues ont trouvé la SYNAPT XS's La polyvalence et les hautes performances de l'appareil lui permettent de s'adapter parfaitement à la poursuite des travaux de recherche de l'établissement.

Nous avons rencontré le Dr Glauser pour en savoir plus sur les défis actuels et les objectifs futurs de son laboratoire, et sur la manière dont l'investissement dans un spectromètre de masse à haute résolution contribuera à leur réussite.

Dans quels domaines l'installation NPAC se concentre-t-elle sur la recherche ?

L'installation du NPAC est une plateforme qui facilite la collaboration avec d'autres instituts universitaires, tant au sein de l'Université que de groupes externes, afin que nous puissions fournir des ressources pour les recherches qui nécessitent notre expertise et nos instruments.

Dans l'unité Spectrométrie de masse et Métabolomique, nous développons des méthodes principalement pour des applications biologiques, notamment l'analyse ciblée et non ciblée de petites molécules présentes dans diverses matrices biologiques. Nous fournissons également une assistance pour la préparation des échantillons et l'interprétation des données.

Le travail est principalement axé sur la biologie des plantes. Nous examinons également des échantillons d'animaux et effectuons certaines analyses environnementales, par exemple sur les pesticides, grâce à nos systèmes.

Quels systèmes Waters utilisez-vous actuellement en laboratoire pour obtenir vos informations ?

Nous avons déjà investi dans plusieurs systèmes LC-MS de Waters et d'autres fournisseurs, et nous effectuons actuellement 80 à 90 % de nos analyses par LC-MS ou LC-MS/MS. Nos installations abritent les instruments suivants :

Notre spectromètre de masse haute résolution actuel, le SYNAPT G2, sera bientôt remplacé par le SYNAPT XS de Waters.

Quels sont vos plus grands défis analytiques ?

La couverture et l'identification à grande échelle des composés biologiquement actifs est un grand défi que nous, et d'autres groupes, devons relever lorsque nous traitons des matrices complexes. Nous faisons des progrès significatifs avec la métabolomique, mais nous sommes encore loin d'une identification complète et fiable de tous les métabolites. Nous pensons que les nouvelles techniques liées à la spectrométrie de masse et au traitement des données nous permettront de nous rapprocher de cet objectif.

Comment avez-vous abordé l'évaluation et la sélection des nouveaux instruments ?

Nous cherchions à ajouter de la sélectivité et de la sensibilité à notre flux de travail MS non ciblé et avons déterminé que la mobilité ionique pourrait être l'une des technologies susceptibles d'apporter des améliorations sur ces aspects. Nous avons obtenu une subvention du Fonds national suisse de la recherche scientifique et avons ensuite passé beaucoup de temps à tester soigneusement les instruments de différents fournisseurs, en essayant d'examiner toutes les caractéristiques qui pourraient être critiques pour nos applications. Lorsque les discussions ont commencé avec Waters, une évaluation du Vion™ nous a donné de bonnes preuves que la mobilité ionique était un élément clé pour le nettoyage des spectres de masse, mais cela a également montré que l'instrument avait une sensibilité inférieure à celle dont nous avions besoin...

Après l'introduction par Waters du SELECT SERIES™ Cyclic IMS et du SYNAPT XS, nous avons pris des dispositions pour évaluer ces deux instruments. Tout d'abord, pour le Cyclic IMS, nous nous sommes rendus à Manchester pour assister à la démonstration, mais nous avons rapidement constaté que la plateforme était plus complexe que ce dont nous avions besoin pour nos applications.

Waters nous a proposé d'évaluer le SYNAPT XS, un système HRMS compatible IMS dont le fonctionnement est plus routinier que celui du Cyclic IMS, mais dont le pouvoir de résolution, la sensibilité et la flexibilité sont supérieurs à ceux du Vion. Nous avons donc réanalysé l'échantillon que nous avions déjà étudié sur le Vion et le Cyclic IMS en utilisant des paramètres génériques. Nous savions ce que nous cherchions à l'époque après deux démonstrations, alors Waters a repris les mêmes échantillons, les a analysés à nouveau et nous a envoyé les résultats. Julien Bourquin, chimiste d'application senior chez Waters, a ensuite visité notre laboratoire sur place et nous avons disséqué les données ensemble.

Sur la base des nombreuses démonstrations que nous avons effectuées, je pense avoir eu un très bon aperçu des capacités des différents systèmes proposés par Waters et d'autres fournisseurs et il était clair que le SYNAPT XS était la meilleure option pour nous.

Pourquoi avez-vous décidé de vous associer à Waters ?

Outre les résultats de la démonstration qui ont été déterminants dans notre processus de décision, notre portefeuille d'instruments comprenait déjà plusieurs appareils Waters, dont le SYNAPT G2. C'était un avantage pour nous car cela signifiait que nous étions déjà familiarisés avec la technologie et les flux de travail SYNAPT, de sorte que le passage au SYNAPT XS ne devrait pas être trop difficile.

Cela a été un facteur déterminant dans le choix du SYNAPT XS, car nous connaissons déjà très bien les gens de Waters et les instruments, et nous n'avons pas été déçus jusqu'à présent par leurs performances.

Qu'est-ce qui a fait que le SYNAPT XS s'est démarqué des instruments des autres fournisseurs que vous avez évalués ?

En termes de métabolomique, nous pensons que le SYNAPT XS était l'instrument le plus polyvalent et qu'il nous permettait de faire la plupart des choses que nous voulions faire.

Tous les instruments que nous avons évalués, y compris le SYNAPT XS, présentaient des avantages et des inconvénients et aucun n'était parfait. Certains étaient peut-être légèrement plus sensibles, d'autres étaient peut-être plus stables, mais le SYNAPT XS a vraiment donné les meilleures performances globales pour nos applications. Je pense qu'il est toujours important de le mentionner, car pour certaines autres exigences, un autre système peut être mieux adapté.

Comment pensez-vous que l'investissement dans la spectrométrie de masse à haute résolution vous aidera à relever vos défis actuels et à atteindre vos objectifs ?

Le goulot d'étranglement de toute expérience de métabolomique est essentiellement l'identification des marqueurs intéressants. Dans le cas de la métabolomique végétale, la tâche est d'autant plus compliquée qu'il existe un grand nombre d'espèces différentes contenant de nombreux métabolites spécifiques. En fait, nous estimons que l'ensemble du règne végétal peut contenir des centaines de milliers de molécules, la majorité étant encore inconnue.

Nous avons choisi le SYNAPT XS pour nous aider à aller un peu plus loin dans ce processus d'identification, et l'objectif sera d'effectuer une analyse UHPLC-IMS-HRMS, et de traiter ces données avec un logiciel tiers pour générer des réseaux moléculaires. Nous espérons que cela nous aidera à mieux identifier les composés que nous recherchons, car nous sommes souvent confrontés au problème suivant : nous disposons de marqueurs intéressants qui permettent de distinguer différents traitements, situations et états des plantes, mais il est très difficile de passer à une identification complète.

Avez-vous des commentaires constructifs à formuler ?

Ce que j'ai commencé à réaliser, c'est qu'avec les nouveaux systèmes beaucoup plus sensibles comme le SYNAPT XS, la sensibilité est telle qu'à certains moments, trop d'ions entrent dans le détecteur. Cela peut entraîner des effets de saturation et des décalages de masse. Nous avons également observé ce problème sur d'autres instruments que nous avons évalués, mais pas sur notre bon vieux SYNAPT G2, qui est beaucoup moins sensible que les instruments les plus récents.

Il semble qu'il n'y ait aucun moyen d'éviter totalement ce problème ; les pics sont parfois si importants que l'on commence à saturer.

Cependant, nous pouvons corriger cela avec les solutions logicielles de Waters, donc nous ne devrions pas trop souffrir de ce problème. Nous pouvons également envisager d'adapter directement la concentration des échantillons avec lesquels nous travaillons afin de minimiser ces effets de saturation.

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