FR2911686A1 - Procede d'analyse quantitative d'un melange de solutes au moyen d'un detecteur a reponse non lineaire - Google Patents

Abstract

Procédé d'analyse quantitative d'un mélange de solutés au moyen d'un détecteur à réponse non linéaire, couplé à une colonne de séparation par chromatographie de façon à obtenir un chromatogramme constitué par une succession de signaux correspondant, chacun, à un composant du mélange à analyser, la surface A de chacun de ces signaux ou pics étant reliée à la masse m du composant associé dans le mélange de départ par la formule générale : caractérisé en ce que- dans une étape d'étalonnage préliminaire, on établit au moins une relation EQ de type : en utilisant une série de solutés échantillons,- on effectue l'analyse quantitative du mélange de solutés à doser à plusieurs niveaux de concentration, par dilution de ce mélange de façon à obtenir la valeur expérimentale du coefficient numérique b spécifique à chacun des composants,- on en déduit la valeur du coefficient numérique a associé pour chacun de ces composants en utilisant la relation EQ, et- on calcule les masses respectives de ces composants dans le mélange de solutés à doser en utilisant la formule I.

Description

La présente invention a pour objet un procédé d'analyse quantitative d'un

mélange de solutés au moyen d'un détecteur à réponse non linéaire, en particulier d'un détecteur mettant en oeuvre la formation d'un aérosol comme étape nécessaire à la détection, ce détecteur étant couplé à une colonne de séparation par chromatographie située en amont. Un tel détecteur à réponse non linéaire peut à titre d'exemple non limitatif correspondre à un détecteur évaporatif à diffusion de lumière. Il existe actuellement sur le marché différents appareils de 10 ce type parmi lesquels on peut mentionner l'appareil commercialisé par la Société SEDERE sous la dénomination SEDEX . Les détecteurs évaporatifs à diffusion de lumière comportent classiquement : un nébuliseur associé à une chambre de nébulisation faisant office de 15 filtre et dans lequel on introduit d'une part un échantillon constitué par un liquide porteur renfermant des composants d'un mélange à analyser, moins volatils, qui ont été dissous dans celui-ci, et d'autre part un gaz de nébulisation permettant de transformer l'échantillon en un aérosol, 20 une chambre d'évaporation constituée par un tube chauffé dans laquelle on évapore le liquide porteur afin de ne conserver que des microparticules des composants du mélange à analyser, et une chambre de détection dans laquelle on irradie ces microparticules par un rayonnement issu d'une source polychromatique ou mono- 25 chromatique et on détecte la lumière diffusée dans une direction différente de celle du faisceau d'irradiation. De tels détecteurs couplés à une colonne de séparation par chromatographie permettent d'obtenir des chromatogrammes constitués par une succession chronologique de signaux ou pics correspondant cha- 30 cun à un composant du mélange à analyser. La surface de ces signaux ou pics est fonction de la masse du composant associé dans le mélange de départ devant être analysé. D'une manière plus précise, dans un détecteur évaporatif à diffusion de lumière, l'intensité I de la lumière diffusée par des microparti- 35 cules de diamètre D est fonction de la longueur d'onde de la source d'irradiation selon l'équation : I=f(D/X)n 15 20 25 Les spécialistes distinguent trois domaines de diffusion de la lumière en fonction des dimensions des microparticules irradiées : le domaine de Rayleigh pour lequel n = 6, le domaine de Mie pour lequel n = 4 et le domaine de réflexion-réfraction pour lequel n = 2.

Ces domaines sont caractérisés par des valeurs du rapport D/X respectivement inférieures à 0,1, comprises entre 0,1 et 1 et supérieures à 1. Or, le diamètre D des microparticules diffusantes peut être relié au diamètre Do des gouttelettes de l'aérosol dont elles sont issues par 10 la relation : D = Do (c/p)1/3 dans laquelle c et p représentent respectivement la concentration et la masse volumique des solutés à analyser dissous dans les gouttelettes d'aérosol. Ainsi pour une valeur de Do donnée, D est divisé par 10 quand la concentration du soluté dans la gouttelette est divisée par 1000. Il en résulte que l'intensité I de la lumière diffusée est fonction de la concentration des solutés à analyser et qu'elle dépend du domaine défini par la valeur du rapport D/X. La communauté scientifique internationale admet que la surface A de chacun des signaux ou pics d'un chromatogramme obtenu en utilisant un détecteur à réponse non linéaire est reliée à la masse m du composant associé dans le mélange de départ par la formule empirique générale A = amb ou en d'autres termes : log A = b log m + log a (I) dans laquelle a et b sont deux coefficients numériques dépendant des caractéristiques de la séparation chromatographique, du détecteur ainsi que la nature des composants du mélange à analyser. Dans le cas particulier d'un détecteur évaporatif à diffusion 30 de lumière, dans la formule I, le paramètre A représente la surface du signal mesurant l'intensité diffusée par l'un des composants du mélange à analyser. Par suite, lors de l'analyse d'un mélange de composition in-connue à l'aide d'un détecteur du type susmentionné, la première étape 35 consiste à établir des droites d'étalonnage ou de calibration de ce détecteur conformément à la formule générale I en utilisant une série de solutés échantillons, ces droites ayant pour pente b et pour ordonnée à l'origine log a.

Bien que globalement satisfaisante, cette méthodologie de dosage classique des mélanges de composition inconnue ne présente toutefois pas toujours la précision et la fiabilité souhaitées, ce pour les rai-sons exposées ci-dessous.

Il a été constaté que la réponse des détecteurs est largement tributaire de la volatilité des solutés à doser, ce même en élution isocratique, et que les composés volatils ont des réponses plus faibles que les composés non volatils, avec des coefficients a plus faibles et des coefficients b plus élevés.

Cette situation complique notablement l'analyse de mélanges de composition inconnue constitués de molécules de volatilité différente dans la mesure où pour obtenir un dosage précis, il faudrait apporter au résultat d'analyse quantitative obtenu des corrections qui dé-pendent du comportement thermique et/ou de la volatilité des solutés à doser. Ces différences de comportement qui peuvent être très importantes selon la volatilité des solutés sont notamment étudiées dans la communication Quantitation in ELS detection : influence of solute's volatility and / or thermosensitivity on the slope of calibration curve by N.

Pointereau, R. Pennanec, M. Dreux, C. Schelling, E. Varesio, J.L. Veuthey, ISCO4, October 4-8-2004, Paris, France . Pour remédier à cet inconvénient et tenir compte des différences de volatilité des différents composants d'un mélange à doser, on pourrait envisager d'effectuer plusieurs analyses de ce mélange à diffé- rentes températures, afin d'établir un classement de ces composants en fonction de leur volatilité. Une telle obligation grèverait toutefois très lourdement les dosages, de sorte qu'elle n'a jamais été proposée par les constructeurs de détecteurs.

En présence de mélanges de composants de volatilités très différentes, ces derniers ne font en fait que conseiller de choisir une température suffisamment basse lors de l'étape d'évaporation, en présence de mélanges de composants de volatilités très différentes, de façon à améliorer les limites de détection et réduire les risques de non détection de corn-posés très volatils. Il a en outre été constaté que la réponse des détecteurs est également tributaire de paramètres liés à l'étape de nébulisation et aux conditions de filtration de l'aérosol qui influent sur la taille moyenne des gouttelettes ainsi que sur leur répartition initialement gaussienne dans celui-ci. Ces différences ont pu être mises en évidence avec un détecteur évaporatif à diffusion de lumière SEDEX et des débits de phase mobile très variables allant de la chromatographie adaptée à la chimie combinatoire (avec des débits allant jusqu'à 5 ml/min et un nébuliseur adapté) jusqu'à la microchromatographie (avec des débits de seulement quelques microlitres par minute) ( Comparison of the response of triacylglycerols with an ELSD used in conventionnal HPLC, micro LC and ca- lo pillary LC by S. Heron, A. Tchapla Journal of Chromatography A 1999, 848, 95-104 ). On a ainsi pu établir que les caractéristiques des nébuliseurs influencent largement la sensibilité de la détection, en particulier dans le cas des semi-volatils. 15 Il a par ailleurs été observé qu'au niveau de la détection, un même soluté peut donner des réponses différentes selon la composition de la phase mobile ayant permis son élution. Ainsi, en gradient d'élution, la réponse d'un soluté dépend de la composition de la phase mobile lors de son élution. 20 Pour cette raison, l'analyse quantitative en gradient d'élution est plus délicate à réaliser qu'en élution isocratique, et l'obtention de dosages fiables peut impliquer l'utilisation de plusieurs standards de calibration encadrant les différents solutés à doser. Cette situation a été largement étudiée dans la littérature, 25 ce dès le début de l'utilisation des détecteurs évaporatifs à diffusion de lumière, en particulier dans les publications suivantes : influence of various parameters on the response factors of the ELSD for a number of non volatile compounds G. Guiochon, A. Moysan, C. Holley Journal of Liquid Chromatography 1988, 11(12), 2547- 2570 ; Effect of the nature of sol- 30 vent and solutes on the response of an ELS detection by M. Righezza, G. Guiochon Journal of Liquid Chromatography 1988, 11(9-10), 1967-2004 . Plus récemment, on a pu améliorer la méthodologie classique en tenant compte de la composition de la phase mobile à l'élution de chaque soluté, ce en n'utilisant qu'un seul standard de calibration dont la 35 réponse a été étudiée elle aussi en fonction de la composition de la phase mobile. Cette méthodologie améliorée nommée 2D ou 3D par la Communauté Scientifique est notamment décrite dans la publication : Improving quantitative measurements for the ELSD by B.T. Mathews, P.D. Higginson, R. Lyons, J.C. Mitchell, N.W. Sach, M.J. Snowden, M.R. Taylor, A.G. Wright Chromatographia 2004, 60, 625-633 . Toutefois, cette méthodologie améliorée ne permet pas de tenir compte des comportements thermiques des différents solutés dans le cas de mélanges constitués de molécules de volatilités variables. Lors de l'analyse d'un mélange inconnu, la réponse d'un détecteur peut également être influencée par les éventuelles interactions entre les molécules d'un même soluté et/ou avec leur environnement, en lo phase liquide comme en phase gazeuse. En effet, les microparticules de soluté détectées dans la chambre de détection peuvent être sous différentes formes (unimoléculaire non solvatée, solvatée ou agrégée, notamment par liaison hydrogène). Or, cette forme des particules diffusantes conditionne leur 15 nombre et leur taille et influence par suite directement la quantité de lumière diffusée (domaines de Rayleigh, Mie, réflexion-réfraction). Il est en particulier connu que la pente b des droites de calibration correspondant à l'équation I est directement liée à la taille D des particules qui diffusent la lumière ( Evaporative analyser as a mass de- 20 tector for Liquid Chromatography by J.M. Charlesworth Analytical Chemistry 1978, 50, 1414-1420 ). Selon le document EP 1 275 961, il a déjà été proposé d'utiliser ce phénomène pour piloter un détecteur évaporatif à diffusion de lumière de façon à obtenir des droites de calibration ayant une pente soit 25 aussi proche que possible de l'unité soit aussi élevée que possible. Dans le premier cas, le signal délivré par le détecteur est directement proportionnel à la masse m des solutés à analyser, ce qui per-met de faciliter largement les analyses et d'augmenter leur précision et leur fiabilité dans un grand nombre de cas. 30 L'obtention de droites de calibration ayant une pente élevée peut également être particulièrement avantageuse : en effet, pour une variation donnée de la concentration d'un soluté à analyser, l'intensité du signal délivré par le détecteur augmente d'autant plus que la pente b est grande ; par suite, la sensibilité du dosage augmente avec la valeur de la 35 pente b des droites de calibration. Ce phénomène a également déjà été étudié dans la publication Mechanism of response enhancement in ELS detection with addition of triethylamine and formic acid by F.S. Deschamps, A. Baillet, P. Chaminade Analyst 2002, 127, 35-41 . Il n'a toutefois jamais été proposé de procédé d'analyse quantitative susceptible de tenir compte d'une modification de la réponse de détecteurs suite à une éventuelle agrégation de molécules de solutés. Une autre difficulté rencontrée lors de l'analyse quantitative de mélanges de solutés au moyen de détecteurs non linéaires est liée au fait que le modèle mathématique représenté par la formule générale I correspond à un compromis qui est d'autant plus faux que la gamme des masses des différents constituants de ce mélange est large. En effet, le coefficient de corrélation des droites de calibration I est d'autant plus éloigné de l'unité que la gamme des masses des différents solutés constitutifs du mélange est large. Cette situation n'est pas prise en considération par les constructeurs de détecteurs, si ce n'est dans le cadre de la méthodologie améliorée 3D et ce exclusivement dans le cas de solutés non volatils. Or, il n'est pas possible d'obtenir des données quantitatives suffisamment précises et fiables si l'on ne traite pas différemment l'analyse d'un mélange inconnu renfermant différents composants pré- sents dans des concentrations du même ordre de grandeur et l'analyse de la pureté d'un produit qui implique le dosage quantitatif de composants pouvant être présents en quantités massiques de quelques %, voire de quelques /pp. Cette situation est en particulier inhérente au fait que dans le cas du dosage classique d'une impureté à 1 pour 1000 dans un produit pur le diamètre des particules de l'impureté est dix fois plus petit que ce-lui des particules du produit pur. On change alors de domaine de diffusion de la lumière et par suite, la quantification de la lumière diffusée par les microparticules change de loi mathématique.

La réponse du détecteur peut donc changer de loi mathématique selon que l'on dose le produit pur ou l'impureté. En effet, et comme il a déjà été indiqué, on distingue trois domaines de diffusion (Rayleigh, Mie et réflexion-réfraction), dans lesquels trois relations mathématiques différentes précisent la quantité de lumière diffusée par des particules, ces particules étant de plus en plus grosses quand on va du domaine de Rayleigh vers les deux autres ( Evaporative analyser as a mass detector for Liquid Chromatography by J.M. Charlesworth Analytical Chemistry 1978, 50, 1414-1420 ).

Par suite, il est souhaitable de tracer non pas une seule droite de calibration d'un détecteur correspondant à une gamme de con-centrations étendue d'un soluté, mais plusieurs droites de calibration correspondant respectivement à plusieurs gammes de concentrations réduites et successives, ou en d'autres termes de déterminer les coefficients numériques b et a (ou log a) à partir de plusieurs gammes de con-centration. Dans ce contexte, la présente invention a pour objet de pro-poser un procédé d'analyse quantitative d'un mélange de solutés au moyen d'un détecteur à réponse non linéaire, en particulier d'un détecteur mettant en oeuvre la production d'un aérosol comme étape nécessaire à la détection permettant de s'affranchir des difficultés susmentionnées. Selon l'invention, un tel détecteur est couplé à une colonne de séparation par chromatographie située en amont, ou le cas échéant à une méthode séparative du même type de façon à obtenir un chromatogramme constitué par une succession chronologique de signaux ou pics correspondant chacun à un composant du mélange à analyser. La surface A de chacun de ces signaux ou pics est reliée à la masse m du composant associé dans le mélange de départ par la for- mule générale A = amb ou en d'autres termes : log A = b log m + log a (I) dans laquelle a et b sont deux coefficients numériques dépendant des caractéristiques de la séparation chromatographique, du détecteur ainsi que des composants du mélange à analyser.

Selon l'invention, ce procédé d'analyse quantitative est caractérisé par la succession des étapes suivantes : dans une étape d'étalonnage préliminaire, on établit au moins une relation EQ de type : log a = ab + (EQ) entre les coefficients numériques a et b en utilisant une série de solutés échantillons, on effectue l'analyse quantitative du mélange de solutés à doser à plu-sieurs niveaux de concentration, de préférence à au moins trois ni-veaux de concentration différents, par dilution de ce mélange de façon à obtenir la valeur expérimentale du coefficient numérique b spécifique à chacun des composants de celui-ci, on en déduit la valeur du coefficient numérique a (ou log a) associé pour chacun de ces composants en utilisant la relation EQ, et on calcule les masses respectives de ces composants dans le mélange de solutés à doser en utilisant la formule I. Le procédé conforme à l'invention est tout particulièrement adapté à des détecteurs évaporatifs à diffusion de lumière mais peut éga- lement être mis en oeuvre avec d'autres méthodes de détection utilisant une étape de production d'un aérosol telles que le CAD (Charged Aerosol Detector) pour laquelle la réponse n'est pas directement linéaire mais de même type que celle des détecteurs évaporatifs à diffusion de lumière ( Development and testing of a detection method for LC based on aerosol charging by R.W. Dixon, D.S. Peterson Analytical Chemistry 2002, 74, 2930-2937 ). Ce procédé a été conçu grâce au fait que l'on a pu établir que les coefficients numériques de la formule générale I spécifiant les variations de la surface A de chacun des signaux ou pics d'un chromato- gramme en fonction de la masse m du composant associé dans le mélange de départ ne sont pas indépendants comme on l'a longtemps considéré mais reliés par une relation EQ de type log a = ab + R. On avait en effet déjà remarqué auparavant : que les coefficients numériques a et b ont des valeurs du même ordre 20 de grandeur pour une série de composés appartenant à la même fa-mille chimique, que les variations de ces coefficients numériques sont plus ou moins linéaires pendant un gradient eau-acétonitrile, et que comme il a déjà été indiqué, leur valeur varie avec la température, 25 avec le nébuliseur et la géométrie de la chambre de nébulisation. Il a de plus déjà été établi que les coefficients numériques a et b varient avec la quantité de solutés injectés au niveau de la colonne de chromatographie, ce qui est une conséquence directe des éventuelles interactions pouvant se produire entre les molécules de solutés ou entre ces 30 molécules et leur environnement et également des différences constatées dans les droites de calibration selon la gamme des masses de soluté échantillon explorée. Les spécialistes ont en outre remarqué que lorsque le coeffi- cient a augmente, le coefficient b diminue et inversement, mais ils ont 35 considéré que les variations inverses de ces coefficients étaient aléatoires ( Effect of the nature of solvent and solutes on the response of an ELS detection M. Righezza, G. Guiochon Journal of Liquid Chromatography 1988, 11(9-10), 1967-2004 ; Mechanism of response enhacement in ELS detection with addition of triethylamine and formic acid by F.S. Des-champs, A. Baillet, P. Chaminade Analyst 2002, 127, 35-41 ). Récemment, on a pu affiner ces différentes constatations en établissant que les coefficients numériques a et b de la formule géné- raie I pouvaient être corrélés par une relation EQ de type log a = ab + R. On a ainsi pu concevoir un procédé d'analyse quantitative d'un mélange de solutés au moyen d'un détecteur à réponse non linéaire susceptible de permettre des dosages beaucoup plus précis et fiables que les méthodologies proposées antérieurement, y compris les méthodologies io améliorées 2D et 3D. Selon l'invention, on a en particulier pu établir que lorsque l'on effectue des ajouts de solvants et/ou de molécules de propriétés parti-culières (complexants, surfactants...) en sortie de colonne de séparation et avant la détection, les valeurs des coefficients a et b sont modifiées mais 15 restent corrélées. Des anomalies de réponse consécutives à un fonctionne-ment anormal d'un nébuliseur ont également révélé que la corrélation entre les coefficients a et b était encore observée, ce qui correspond à un avantage non négligeable lorsque, au cours du temps, des dérèglements 20 de fonctionnement d'un détecteur (classiquement le système de nébulisation de celui-ci) entraînent une variation de sa réponse. Il a également pu être mis en évidence que la corrélation entre les coefficients a et b existe avec tous les modèles de détecteurs évaporatifs à diffusion de lumière et/ou avec d'autres technologies de détec- 25 tion non linéaire comme le CAD. Le point crucial de la mise en oeuvre du procédé con-forme à l'invention est la détermination de la relation EQ devant être appliquée dans chaque cas. Cette relation EQ peut en effet, dans la mesure du possible 30 être établie avec des solutés échantillons dont la structure est aussi proche que possible de celle des solutés à analyser. On peut aussi à titre d'exemple établir la relation EQ pour une méthode séparative analytique (débits de phase mobile voisins du millilitre par minute) qui couvre beaucoup d'analyses, telle que la chro- 35 matographie à polarité inversée de phases avec une phase stationnaire apolaire utilisant un gradient d'élution dont la composition varie de 90 % d'eau à 90 % d'acétonitrile, et ce dans un temps supérieur à 3 min : on a i0

en effet pu établir que les gradients de 3 mn et moins diminuent la corrélation entre b et log a. Lors de l'établissement de cette relation EQ, il est préférable de choisir le nombre et la nature des solutés échantillons de façon à cou- vrir des caractéristiques physicochimiques très différentes (volatilité, hydrophobie,...) ce qui permet d'obtenir des valeurs de b et de log a qui varient au maximum dans les conditions d'élution. De plus, si le procédé d'analyse quantitative conforme à l'invention doit être appliqué à des solutés appartenant à seulement 2 ou 3 familles chimiques, il est préférable de choisir, pour établir la relation EQ des solutés échantillons appartenant également à ces familles. Les dosages obtenus lors de la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention sont d'autant plus précis et fiables que les coefficients de corrélation des droites correspondant aux relations EQ sont pro- ches de l'unité. Selon une caractéristique préférentielle de l'invention per-mettant d'obtenir des coefficients de corrélation aussi proches que possible de l'unité lors de l'étape d'étalonnage préliminaire, on établit deux relations EQ 1 et EQ2 dont l'une correspond à des solutés présents à faible concentration tandis que l'autre correspond à des solutés présents à con-centration élevée. Lors de la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, après avoir établi la ou les relation(s) EQ, il convient de déterminer expérimentalement le coefficient numérique b spécifique à chacun des compo- sants du mélange à analyser. En effet, et contrairement à la valeur du coefficient numérique a, la valeur du coefficient numérique b de tout soluté peut être obtenue expérimentalement sans connaître sa concentration au sein du mélange à analyser, ce de la manière suivante : Si l'on considère deux solutés de masses respectives mi et m2 donnant, dans un chromatogramme obtenu en utilisant un détecteur déterminé, des pics de surfaces respectives Al et A2, la pente b de la droite de calibration I de ce détecteur est la suivante : b = (logAI -logA2 (logmi -logm2) 5 11

Or, si m2 est obtenu par dilution de mi, on peut alors écrire m2 = ml/x, x étant le facteur de dilution. La pente b a alors la valeur suivante : log ml - log i Le coefficient numérique b d'un soluté peut donc être obtenu expérimentalement à partir de dilutions successives et sans connaître la valeur initiale de la masse du soluté considéré dans le mélange de départ. Après avoir ainsi obtenu la valeur du coefficient numérique b de chaque constituant du mélange, on peut conformément à l'invention obtenir la valeur de log a par la relation EQ adaptée à la concentration de chaque constituant puis la valeur de m par la formule générale I. 15 Le procédé conforme à l'invention présente ainsi l'avantage de permettre de déterminer la valeur du coefficient numérique b sans aucune approximation dans la mesure où ce coefficient est systématique-ment déterminé pour tous les composants présents dans le mélange à analyser de départ, ce quelle que soit leur concentration initiale. 20 Ainsi même si les composants du mélange à analyser ont des valeurs du coefficient b très différentes, celles-ci sont déterminées avec précision. Par suite, la précision du procédé de dosage conforme à l'invention est uniquement conditionnée par l'erreur pouvant provenir de 25 la détermination de log a et a en utilisant la relation EQ propre au détecteur utilisé notamment en raison d'un coefficient de corrélation d'une va-leur numérique éloignée de l'unité c'est-à-dire en raison de la dispersion des points expérimentaux utilisés lors de l'établissement de cette relation. De plus, les valeurs des paramètres a et de la relation EQ 30 varient légèrement en fonction du nombre des solutés échantillons utilisés pour établir cette relation ainsi que de la nature chimique de ces solutés. Le procédé conforme à l'invention permet ainsi de remédier aux difficultés susmentionnées inhérentes à la méthodologie classique- ment utilisée de façon à obtenir des dosages à la fois plus exacts et plus 35 fiables. (logAI -logA2) _ (logAI -logA2 b= ( logx Ce procédé permet en particulier d'éliminer les sources d'erreur pouvant être liées à la volatilité des différents solutés du mélange à analyser ou à la composition de la phase mobile lors de leur élution dans la mesure où on détermine exactement la valeur du coefficient b propre à chacun de ces solutés, et on lui associe la valeur de log a la mieux adaptée. Un soluté volatil aura ainsi un coefficient b plus grand qu'un soluté non volatil et la valeur du coefficient a qui lui sera associé sera plus faible que celle d'un soluté non volatil.

Un autre avantage du procédé conforme à l'invention, en particulier vis-à-vis des méthodologies améliorées 2D et 3D, est lié au fait que l'on n'utilise pas un seul soluté échantillon (typiquement la 5 fluorocytosine), dont l'élution se produit pour la même composition de la phase mobile que celle du soluté à doser, pour lui attribuer une valeur du coeffi- cient b, mais que l'on détermine directement la valeur de ce coefficient b par dilution, ce qui est idéal car exactement adapté aussi bien à la con-centration de ce soluté dans le mélange qu'à sa nature et qu'à la composition de la phase mobile à son élution. En ce qui concerne le coefficient a, la valeur calculée est d'autant plus exacte que le coefficient de corrélation de la droite EQ éta- blie lors de l'étape d'étalonnage préliminaire est plus proche de l'unité. Le procédé conforme à l'invention permet ainsi, pour le moins pour des solutés autres que les non volatils, d'obtenir un dosage plus fiable et plus précis que les méthodologies améliorées 2D et 3D qui ne tiennent pas compte de la volatilité. Le procédé conforme à l'invention permet également d'éliminer les erreurs liées aux possibles associations des solutés entre eux et/ou avec les composants de la phase mobile dans la mesure où l'on a pu établir que si la valeur du coefficient b varie en fonction de ces asso- ciations, celle-ci demeure corrélée à log a. En outre, le fait d'établir deux relations EQ 1 et EQ2 correspondant respectivement à des solutés présents à faible concentration et à des solutés présents à concentration élevée dans le mélange à analyser permet d'améliorer le dosage de composants minoritaires en présence de composants majoritaires. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, on réalise deux chromatogrammes du mélange à analyser à deux températures d'évaporation différentes, on en déduit si ce mélange renferme ou non descomposés volatils et on effectue l'analyse quantitative de ce mélange en réglant la température d'évaporation en conséquence. Les constructeurs de détecteurs recommandent actuelle- ment de mettre en oeuvre l'étape d'évaporation du liquide porteur à la température la plus basse possible de façon à permettre de détecter un maximum de solutés dans un mélange à analyser de composition inconnue ; une température d'évaporation plus élevée peut en effet entraîner la non détection de solutés autres que ceux qui sont non volatils.

Or, on a pu établir, conformément à l'invention, que si le choix d'une température d'évaporation peu élevée devait être privilégiée dans le cas du dosage de mélanges de solutés ayant des comportements thermiques très différents, il n'en est pas de même dans le cas de mélanges ne renfermant que des composants non volatils.

En effet, dans de tels mélanges, le choix d'une température d'évaporation plus élevée permet souvent d'obtenir de meilleurs coefficients de corrélation et par suite d'améliorer la qualité des dosages et en particulier les caractéristiques de reproductibilité et de répétabilité des dosages.

Or, il suffit de réaliser deux chromatogrammes d'un même mélange à deux températures d'évaporation différentes pour déterminer si ce mélange renferme ou non des composants volatils. Selon une autre caractéristique de l'invention, lors de l'analyse, on effectue l'évaporation du liquide porteur à une température essentiellement identique à celle pour laquelle on a établi la ou les relation(s) EQ lors de l'étape d'étalonnage préliminaire. La relation EQ est en effet d'autant plus adaptée qu'elle a été faite à la même température que celle utilisée pour l'analyse quantitative du mélange inconnu.

On a toutefois pu établir que les coefficients numériques b et log a suivent des lois de variation linéaire avec la température, et donc que des corrections peuvent être apportées à la relation EQ en fonction de la température d'évaporation du détecteur. En conclusion, selon l'invention, en utilisant une ou deux équation(s) EQ reliant mathématiquement les coefficients numériques a et b de la formule générale I et au moins deux dilutions de n'importe quel mélange de solutés à analyser, il est possible d'améliorer considérable- ment l'analyse quantitative d'un mélange inconnu à l'aide d'un détecteur à réponse non linéaire, en particulier d'un détecteur évaporatif à diffusion de lumière, ce, d'autant plus que l'on prend en compte les proportions respectives des composants à doser. En outre, la connaissance du comportement thermique de 5 chaque soluté du mélange peut dicter le choix de la meilleure température à utiliser pour l'étape d'évaporation du liquide porteur. Selon l'invention, il est bien entendu envisageable de concevoir des logiciels adaptés permettant une automatisation de la mise en oeuvre du procédé. 10

Claims (1)

REVENDICATIONS

1 ) Procédé d'analyse quantitative d'un mélange de solutés au moyen d'un détecteur à réponse non linéaire, en particulier d'un détecteur mettant en oeuvre la production d'un aérosol comme étape nécessaire à la détection, couplé à une colonne de séparation par chromatographie située en amont de façon à obtenir un chromatogramme constitué par une succession chronologique de signaux ou pics correspondant, chacun, à un composant du mélange à analyser, la surface A de chacun de ces signaux ou pics étant reliée à la masse m du composant associé dans le mélange de départ par la formule générale A = amb ou en d'autres termes : log A = b log m + log a (I) dans laquelle a et b sont deux coefficients numériques dépendant des caractéristiques de la séparation chromatographique, du détecteur ainsi que des composants du mélange à analyser, caractérisé en ce que dans une étape d'étalonnage préliminaire, on établit au moins une relation EQ de type : loga=ab+ (EQ) entre les coefficients numériques a et b en utilisant une série de solu-20 tés échantillons, on effectue l'analyse quantitative du mélange de solutés à doser à plu-sieurs niveaux de concentration, de préférence à au moins trois ni-veaux de concentration différents, par dilution de ce mélange de façon à obtenir la valeur expérimentale du coefficient numérique b spécifique 25 à chacun des composants de celui-ci, on en déduit la valeur du coefficient numérique a (ou log a) associé pour chacun de ces composants en utilisant la relation EQ, et on calcule les masses respectives de ces composants dans le mélange de solutés à doser en utilisant la formule I. 30 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors de l'étape d'étalonnage préliminaire, on établit deux relations EQ 1 et EQ 2 dont l'une correspond à des solutés présents à faible concentration 35 tandis que l'autre correspond à des solutés présents à concentration élevée. 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le détecteur à réponse non linéaire est un détecteur évaporatif à diffusion de lumière comportant : un nébuliseur associé à une chambre de nébulisation et dans lequel on introduit d'une part un échantillon constitué par un liquide porteur renfermant des composants du mélange à analyser, moins volatils, qui ont été dissous dans celui-ci, et d'autre part un gaz de nébulisation permettant de transformer l'échantillon en un aérosol, une chambre d'évaporation constituée par un tube chauffé dans 10 laquelle on évapore le liquide porteur afin de ne conserver que des microparticules des composants du mélange à analyser, et une chambre de détection dans laquelle on irradie ces microparticules par un rayonnement issu d'une source polychromatique ou mono-chromatique et on détecte la lumière diffusée dans une direction diffé- 15 rente de celle du faisceau d'irradiation, dans la formule I, le paramètre A représentant la surface du signal mesurant l'intensité diffusée par l'un des composants du mélange à analyser. 20 4 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on réalise deux chromatogrammes du mélange à analyser à deux températures d'évaporation différentes, on en déduit si ce mélange renferme ou non des composés volatils et on effectue l'analyse quantitative de ce mé- 25 lange en réglant la température d'évaporation en conséquence. 5 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que lors de l'analyse, on effectue l'évaporation du liquide porteur à une tempé-30 rature essentiellement identique à celle pour laquelle on a établi la ou les relation(s) EQ lors de l'étape d'étalonnage préliminaire. 6 ) Utilisation du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 pour l'analyse quantitative de mélanges de solutés n'appartenant pas tous 35 à la famille des solutés non volatils. 7 ) Utilisation du procédé selon la revendication 1 pour l'analyse par chromatographie en mode gradient d'élution ou gradient de température.