4 UHPLC

Nous avons ajouté quatre machines UHPLC au laboratoire. Elles permettent d’augmenter notre capacité exhaustive de testage.

Thermocycleur PCR : Identification de l’ADN des OGM

Notre laboratoire a aussi ajouté des capacités d’extraction et d’analyse de l’ADN. Ceci nous permet d’identifier si un ingrédient a été obtenu de source génétiquement modifiée.

UHPLC/MS/MS (LC/MS — triple quadripôle)

Si l’HPLC est le maitre spécialiste d’identification et de quantification, le LC/MS est l’expert ultime. Ce dernier peut accomplir tout ce que l’HPLC peut, et ce, mieux et plus précisément. L’instrument utilise une micropompe à très haute pression pour accomplir ses tâches, soit une micropompe de 15 000 lb/po², en combinaison avec un détecteur double à matrice de photodiodes et un détecteur de spectrométrie de masse encore plus puissant. Il est utilisé lorsqu’une sensibilité extrême est demandée.

L’UHPLC/MS/MS combine les capacités avancées de séparation d’un HPLC aux capacités analytiques puissantes d’un spectromètre de masse.

Un échantillon est injecté dans le système UHPLC et séparé en composantes. Ces composantes sont acheminées au MS par une « interface par électropulvérisateur », dans laquelle une ionisation très rapide a lieu. C’est à ce moment que le spectre de masse de chaque composante peut être utilisé pour analyser précisément l’échantillon.

Les avantages principaux de ce système sont la rapidité, la précision extrême, et l’exactitude des mesures générées en créant une signature électronique d’un composé. Nous examinons plusieurs nutraceutiques avec cet instrument ; par exemple, les glycosides de l’actée à grappes noires, la thujone dans l’absinthe, et des traces d’antibiotiques dans la gelée royale.

2 GC‑FID/MS

Le GC est employé dans l’analyse des molécules volatiles au point de fusion élevé, comme les acides gras dans l’huile de poisson. De plus, les échantillons utilisés dans un GC n’ont pas besoin de solvants ou d’une « phase mobile liquide » ; les échantillons sont plutôt entrainés à travers le système par un gaz inerte. Il va de soi que lorsque nous examinons la présence des solvants, l’instrument de choix est le GC‑FID/MS ; aucune étape supplémentaire n’est nécessaire afin d’éliminer les solvants utilisés dans la préparation de l’échantillon.

Le GC‑MS peut identifier et quantifier avec précision les molécules pertinentes, tandis que le GC‑FID n’est utilisé que pour en déterminer la quantité. Tout comme l’UHPLC/MS/MS, le GC‑MS peut également créer une signature électronique de la molécule. La complexité de l’analyse indique quel instrument utiliser.

Dans un système GC, l’échantillon vaporisé est acheminé dans une colonne capillaire à revêtement spécial par un gaz porteur. Cette colonne sépare les composantes avant leur entrée dans le détecteur. Dans notre cas, il s’agit soit du FID, soit du MS, selon l’application.

Nous utilisons également le système GC‑FID afin de déterminer la quantité des acides gras communs ainsi que des huiles essentielles présentes dans les huiles comme l’huile de tamanu, l’huile d’argan, et l’huile de poisson.

Voici un chromatogramme-type d’un acide gras, soit celui d’un échantillon d’huile d’argan.

Les BPC et les pesticides sont analysés dans le GC‑MS. Lorsque les échantillons traversent la chambre d’ionisation, ils sont soumis à un bombardement électrique à haute tension, ce qui provoque une fragmentation complète ; une séparation des composés individuels. Ces fragments sont reconstitués tout en se déplaçant dans un tube sous vide selon leur ratio masse/charge, et le signal émis est enregistré pour analyse par l’ordinateur.

Les composés sont comparés à ceux contenus dans le registre de la National Institute of Standards and Technology (NIST) ou dans une autre source de standards certifiée.

Le chromatogramme des ions totaux ci‑dessous représente un mélange de pesticides.

Les échantillons analysés pour leur contenu en solvants traversent le GC‑FID avec headspace (« espace de tête »). Le FID incinère l’échantillon, ce qui émet un signal électrique pour l’analyse. Nous employons cet instrument pour déterminer la présence des solvants comme le 1,2‑dichloroéthane ainsi que le 1,1,1‑trichloroéthane, tous deux des cancérigènes humains connus ; ces contaminants peuvent se retrouver dans des extraits de plantes en faible qualité, et nous prônons une politique de tolérance zéro envers ces contaminants.

Le chromatogramme ci-dessous représente des traces de solvants.

ICP‑OES

L’ICP est spécialisé dans l’analyse des métaux et des minéraux. Avec cet instrument, nous pouvons déterminer de façon efficace et exacte l’identité et la quantité de tout métal présent dans un échantillon, qu’il s’agisse du fer, du magnésium, du plomb, du mercure, ou du bore. Le procédé d’analyse pour ces métaux est beaucoup plus simple qu’il ne le serait par l’HPLC ou par l’UHPLC/MS/MS.

Dans le cas d’un ICP‑OES, l’échantillon est amené devant une torche à plasma, où il est incinéré en particules atomisées. Les électrons de l’échantillon atomisé traversent différents niveaux d’énergie et émettent de la lumière tout au long de leur trajectoire. Cette lumière est par la suite analysée pour des informations significatives.

Nous utilisons cet instrument afin de déceler la contamination par des traces de métaux à faible concentration incluant le mercure, l’arsenic, le plomb, et le cadmium. Ces contaminants sont présents dans la croute terrestre et peuvent se retrouver dans les aliments cultivés dans le sol ou toute substance en provenance de la terre.

En principe, les seuls restants de l’échantillon atomisé seront les traces de métaux qui seront devenues ainsi détectables. Les procédés développés pour analyser les métaux sont plus facilement implémentés sur l’ICP.

Voici une capture d’écran de l’affichage spectral du cadmium.

2 Spectrophotomètres

Le spectrophotomètre est un outil rentable pouvant être utilisé pour déterminer la quantité d’échantillons qui absorbent ou transmettent la lumière. On peut établir une corrélation entre l’absorption ou la transmission de la lumière et la quantité d’une substance. L’identité de l’échantillon sera déterminée par d’autres instruments.

Un spectrophotomètre est un instrument de mesure de l’intensité de la lumière. La NASA inclut généralement un spectrophotomètre sur ses robots interplanétaires comme Spirit et Opportunity. Un minuscule faisceau lumineux passe par l’échantillon : une partie de la lumière est absorbée, mais le reste de la lumière traverse l’échantillon, et cette lumière est détectée et mesurée par le spectrophotomètre. Nous pouvons utiliser cette information afin de déterminer la quantité d’une substance.

Notre spectrophotomètre est utilisé dans le but de déterminer quelque activité enzymatique, comme celle de la papaïne ou de la broméline, ou le contenu d’anthocyanidine dans la myrtille.

Voici une capture d’écran d’un graphique spectrophotométrique d’un échantillon de la papaïne.

CCMHP

Le chromatographe en couche mince à haute performance est un outil efficace pour la vérification de l’empreinte identitaire des matériaux à base de plantes en comparaison à un standard de référence. Nous pouvons confirmer le profil d’une plante grâce à cet instrument. Nous pouvons également nous assurer que le bon matériel est utilisé.

Dans le cas d’un CCMHP, les composants individuels d’un mélange sont séparés sur une plaque de verre mince et revêtue, qui est ensuite insérée dans la chambre de développement. La plaque de CCM est placée sous une source de lumière ultraviolette, et les bandes de différents composants sont visualisés. Contrairement à un CCM standard, plusieurs tâches sont automatisées dans un CCMHP par la robotisation, ce qui élimine l’incertitude de l’étalage à la main des échantillons sur les plaques.

Nous utilisons le CCMHP pour déceler les contaminations par les mycotoxines, un type dangereux de toxines pouvant se développer sur la matière végétale dans des conditions humides.

Voyez la plaque de CCMHP ci‑dessous.

SPIR

Le SPIR peut être utilisé pour analyser une grande variété de substances dont les plantes et les isolats comme les acides aminés. Le SPIR peut en fait analyser presque tout, en autant que nous ayons un échantillon connu de la substance analysée. C’est avec cet instrument que nous garantissons la fraicheur des plantes utilisées dans nos produits.

Le SPIR fonctionne en comparant l’empreinte d’une substance avec la moyenne des empreintes d’échantillons reconnus comme la substance analysée. Ces empreintes forment un modèle de référence tridimensionnel qui indique les paramètres d’acceptabilité. Ceci est de toute importance, car même lorsque cultivées dans des circonstances identiques, les plantes ne pousseront pas de la même façon.

Le SPIR nous permet d’identifier la qualité totale d’un produit à base de plantes. Nous nous assurons que seuls les échantillons conformes à nos critères rigoureux de fraicheur et de qualité soient les seuls échantillons acceptables. Nous n’incluons que les matières végétales de la plus grande qualité comparativement aux modèles générés par le SPIR.

Le SPIR donne une analyse fiable d’un échantillon en comparant ses spectres à ceux d’un échantillon de caractéristiques connues. Elle analyse les propriétés transmissives des longueurs d’onde de la lumière de l’échantillon analysé.

Voici une représentation de l’information spectrale en une image tridimensionnelle

Microscope

Le vénérable microscope demeure l’outil de base de tout laboratoire. Nous utilisons bien sûr un microscope optique moderne ; ce type de microscope projette un faisceau concentré de lumière convergé par la lentille du condensateur sur un endroit spécifique de l’échantillon. Nous l’utilisons par exemple pour examiner l’état des cellules brisées dans un échantillon de chlorelle.

Voici un exemple de la paroi cellulaire brisée en provenance d’un échantillon de chlorelle. Les parois cellulaires brisées facilitent la digestion et l’absorption.

NexION® 2000 ICP‑MS

Le spectromètre de masse à plasma à couplage inductif NexION® 2000 (ICP‑MS) est très polyvalent. Il dispose d’une gamme de technologies uniques qui se combinent pour offrir les meilleures performances quel que soit le défi analytique. Sa polyvalence permet de manipuler facilement n’importe quelle matrice d’échantillons et de traiter toutes les interférences ; il mesure avec précision les niveaux infimes (moins d’une partie par billion) d’oligoéléments essentiels tels que le sodium, le potassium, le calcium, et le fer.

Il est couplé à un prepFAST MC™, qui est un système de chromatographie à basse pression entièrement automatisé qui isole les éléments d’intérêt de la matrice de l’échantillon et recueille plusieurs fractions distinctes d’éluant pour une analyse isotopique précise. Cela permet par exemple de séparer l’arsenic organique de l’arsenic inorganique.