Le pilotage de l’instrument

Implémenter l’outil « Scout-SRM » dans le logiciel Analyst 1.6.2 ®, a nécessité des développements informatiques réalisés au laboratoire R&D de Sciex, par David Cox.

Dans la version bêta-test qui a été développée dans un premier temps, le code permettant l’utilisation en mode « Scout-SRM » est une amélioration du code existant du mode « Advanced sMRM » déjà disponible dans le logiciel Analyst 1.6.2 ®. Cette approche a aussi été développé par Thermo Fisher Scientific, sous le nom de « iSRM » 154.

Brièvement, dans le mode, « Advanced sMRM », à chaque transition est associé une fenêtre de temps de rétention. En revanche, pour un même composé, un seuil est associé à une transition dite primaire, seuil qui, lorsqu’il est dépassé, déclenche le suivi des autres transitions, dites secondaires, suivies seulement le temps de l’élution de la transition primaire. L’avantage principal de ce mode est d’augmenter la capacité de multiplexage en raccourcissant les temps de cycles. Ceci est intéressant pour les applications en matrice complexes où les fenêtrages utilisés sont particulièrement larges afin de pallier les dérives des temps de rétention.

Le logiciel actuel, c’est-à-dire dans sa version bêta-test, utilise ce principe du déclenchement à partir d’une transition dite primaire, ainsi que trois autres catégories de transitions qui sont décrites sur la Figure 33). La nouveauté réside dans le fait qu’aucun temps de rétention n’est associé à ces catégories de transitions.

Si la transition de type 1 dépasse le seuil de détection qui lui a été donné par l’expérimentateur, les transitions types 2 et 3 ou 2 et 4 sont alors suivies.

Dans le cas d’une méthode utilisant des transitions de type 1 et 3, les transitions de type 1 sont suivies pendant toute la durée de l’analyse. Dès qu’une transition de type 1 dépasse son seuil de détection, elle déclenche le suivi du groupe de transitions de type 3 qui lui est associé. Si plusieurs transitions de type 1 sont détectées, plusieurs groupes de transitions de type 3 sont alors suivies simultanément. Les groupes déclenchés de transitions de type 3 sont suivis jusqu’à la fin de l’analyse. Cette méthode peut être intéressante dans des problématiques de criblage. Par exemple, un composé marqueur d’une pathologie est détecté par sa transition de type 1, cela déclenche le suivi d’un groupe de transitions de type 3. Les transitions de ce groupe correspondraient à des composés confirmant la maladie ou apportant d’autres niveaux d’informations (étendue, gravité, ou pronostic par exemple). Dans le cas d’une méthode utilisant des transitions de type 1 et 4, seule la première transition « Scout » de type 1 est suivie au début de l’analyse. Lorsque celle-ci dépasse son seuil de détection, cela déclenche le suivi du groupe de transitions de type 4 ainsi que le suivi d’une transition de type 1 qui est le « Scout » suivant. Lorsque cette dernière dépasse le seuil de détection qui lui est associé, le suivi du groupe de transition de type 4 est arrêté et un nouveau groupe de transition est alors déclenché (Figure 32). Les applications qui seront détaillées dans la suite de ce travail de thèse ont été réalisées selon ce mode d’utilisation (1 Æ 4) de l’outil « Scout-SRM ».

Cependant, il est important de noter que la version bêta-test actuelle utilise un principe de déclenchement légèrement différent de celui que nous souhaitions au départ, ceci car elle dérive du mode « Advanced sMRM ». En effet, dans la version utilisée, toutes les transitions de type 1 sont suivies tout au long de l’analyse. A chaque transition de type 1 est associé un groupe de transition de composés d’intérêt. Ce groupe est suivi dès que le « Scout » dépasse son seuil de détection et ce, jusqu’à la détection du « Scout » suivant.

Enfin, dans cette version bêta-test, les transitions de type 2 sont un reliquat de la version classique du logiciel. En effet, bien que devant être écrites dans la méthode, elles ne participent pas au déclenchement des transitions des composés d’intérêt.

L’acquisition en mode « Scout-SRM » peut être vue comme une succession d’expériences SRM indépendantes. Au sein de chaque expérience, le spectromètre de masse a un cycle de travail, duty cycle, qui lui est propre et qui est défini comme la liste de transitions à suivre. Dans la version bêta-test utilisée, le duty cycle au sein de chaque expérience est défini selon l’Equation 3 :

ܦݑݐݕܿݕ݈ܿ݁ ൌ ݐݎܽ݊ݏ݅ݐ݅݋݊ݏ݀݁ݐݕ݌݁ͳ ൅ ݐݎܽ݊ݏ݅ݐ݅݋݊ݏ݀݁ݐݕ݌݁Ͷ

Cependant, il est important de garder en tête que dans cette version, les premiers cycles de chaque expérience comprennent en plus le suivi d’une transition de type 2. Celle-ci est suivie en général 8 à 10 cycles, durant l’élution de la transition de type 1. De plus, au début de l’analyse, tant qu’aucune transition de type 1 n’a dépassé son seuil de détection, le duty

cycle est uniquement la liste des transitions de type 1.

Ainsi, en mode « Scout-SRM », le temps d’observation de chaque transition, dwell time, est constant au sein de la même expérience et est calculé de la même façon que dans le mode SRM classique (Equation 4).

ܦݓ݈݈݁ݐ݅݉݁ ൌ  ^{ݐ݁݉݌ݏ݀݁ܿݕ݈ܿ݁ݏ݋ݑ݄ܽ݅ݐ±}

݊݋ܾ݉ݎ݁݀݁ݐݎܽ݊ݏ݅ݐ݅݋݊ݏ݀ܽ݊ݏ݈Ԣ݁ݔ݌±ݎ݅݁݊ܿ݁^{െ ݐ݁݉݌ݏ݀݁ݎ݁݌݋ݏ}

Équation 4 : Expression du dwell time lors de l'acquisition en mode "Scout-SRM"

En cela l’acquisition en mode « Scout-SRM » diffère du mode « sMRM », dans lequel le

dwell time est différent pour chaque composé, puisqu’il dépend du nombre de transitions

concourantes dans la fenêtre de temps de rétention du composé (Equation 5).

ܦݓ݈݈݁ݐ݅݉݁ ൌ  ^{ݐ݁݉݌ݏ݀݁ܿݕ݈ܿ݁ݏ݋ݑ݄ܽ݅ݐ±}

݊݋ܾ݉ݎ݁݀݁ݐݎܽ݊ݏ݅ݐ݅݋݊ݏ݀ܽ݊ݏ݈݂ܽ݁݊²ݐݎ݁݀݁ݐ݁݉݌ݏ^{െ ݐ݁݉݌ݏ݀݁ݎ݁݌݋ݏ}

Équation 5 : Expression du dwell time lors de l'acquisition en mode "Scheduled-MRM"

Comme énoncé précédemment, le temps d’acquisition consacré à chaque transition est un paramètre important, impactant la sensibilité de la méthode. En effet, plus le dwell time est élevé, meilleure sera la sensibilité de la transition mesurée (relation non linéaire). En revanche, l’augmentation du dwell time entraîne l’augmentation du temps de cycle. Or, comme nous l’avons exposé précédemment, cette augmentation va impacter le nombre de points d’acquisition par pic chromatographique. Ce paramètre est à prendre en compte lors de la construction de la méthode « Scout-SRM ».