Manuscrit - laboratoire PROTEE - Université du Sud - Toulon - Var

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V.C.1 Quenching en 1D (1 λEX et 1 λEM fixées)
L’étude par quenching 1D a été réalisée en premier en 1980. Saar & Weber (1980) ont testé la
complexation entre le cuivre et la MOND (acide fulvique extrait de rivière, Suwanne River Fulvic
Acid, SRFA) avant que Ryan & Weber (1982) aient établi la théorie de la complexation pour un
modèle 1:1. Ce modèle a été testé tout d’abord sur la complexation tyrosine-cuivre, même si la
complexation entre la tyrosine et le cuivre devrait être considérée comme un modèle de type MON:Cu
= 2:1, et ensuite sur la MON (SRFA). En 1982, la spectrométrie de fluorescence de la MON permettait
de mesurer uniquement l’intensité de fluorescence pour un couple de longueurs d’onde donné :
λEX/λEM=350nm/445nm. Ce domaine spectral a par la suite été identifié comme étant celui d'un pic de
fluorescence de substances humiques (Coble, 1996). Ce travail a montré aussi l’influence du pH dans
le quenching de fluorescence permettant d’attirer l’attention sur le contrôle du pH dans les études de ce
type.
Cabaniss & Shuman (1986) ont combiné la mesure de l’électrode sélective (ISE) de cuivre avec un
quenching 1D. Puis, ils ont employé pour la première fois (1988) la matrice d’excitation et d’émission
(MEEF) afin d’améliorer la précision sur la détermination des maximums des pics, et par conséquent,
sur les positions des fluorophores. Cinq sites de complexation ont pu être identifiés dans le SRFA à
l'aide de cette technique. Le traitement du signal de quenching de fluorescence a été réalisé sur chacun
de ces sites séparément.
Parmi toutes ces études sur le quenching de fluorescence en provenance de la complexation
MON-métaux, les mesures ont systématiquement été limitées par la technique de mesure en spectre
1D.
Le quenching 1D ne permet d’observer qu’une petite partie du domaine spectral. Il est donc
parfaitement adapté lorsqu'il s'agit d'analyser une molécule dont on connaît la position de son pic de
fluorescence maximum. Par contre, dans un mélange complexe comme la MOND, un seul point
d’observation peut être influencé par différents fluorophores. Par conséquent, le quenching 1D n’est
pas suffisant pour analyser un système plus complexe comme la MON.
V.C.2 Quenching en 2D (1 λEX ou 1 λEM fixée)
Avec l’utilisation des spectres synchrones introduits par Miano & Senesi (1992), il devient nécessaire
d’utiliser une comparaison multi-pics directement. Les modifications de l’intensité de fluorescence
entre différents fluorophores ne sont pas toujours identiques dans la MOND, ceci étant dû à la
complexité de sa composition. Le quenching de fluorescence 2D a plus largement été appliqué dans
des analyses environnementales. Les résultats du quenching d’échantillons d’eaux de mer
(Midorikawa & Tanoue, 1998 ; Lu & Jaffé, 2000), d’eaux douces (Zhao & Nelson, 2005), de sols
(Esteves da Silva, 1998 ; Provenzano et al., 2004) et encore de déchets (Provenzano et al., 2004) sont
souvent comparés avec de simples superpositions de spectres 2D sur une même figure afin de faciliter
la visualisation des différences entre les spectres correspondant à différents ajouts d’ion métallique
(Midorikawa & Tanoue, 1998 ; Esteves da Silva et al., 1998 ; Lu & Jaffé, 2000 ; Provenzano et al.,
2004 ; Zhao & Nelson, 2005 ; Zhang et al. 2008). Cependant, les calculs par l’équation Ryan-Weber
sont généralement basés sur un seul fluorophore qui donne une série de valeurs de fluorescence
provenant d’un couple de longueurs d’onde (Ex et Em) fixé sur la courbe de mesure en spectre 2D
(Seritti et al., 1994 ; Midorikawa & Tanoue, 1998 ; Esteves da Silva, 1998). Certains auteurs (Smith &
Kramer, 2000 ; Elkins & Nelson, 2001) ont tenté une prise en compte simultané des signaux de