Au cours de ce travail, nous avons mis au point une nouvelle interface CE/MALDI-MS automatisée, équipée d’une cellule UV/visible déportée, et d’une distribution automatique de matrice intégrée. Ce nouveau système a été évalué sur des mélanges différents de protéines entières, de digestats de protéines et d’anticorps monoclonaux (mAbs). Les résultats obtenus lors de cette évaluation ont montré la complémentarité de la nouvelle interface avec les systèmes analytiques classiques. De plus, nous avons montré la première séparation et analyse de mAbs entier par CE/MALDI-MS. Dans un second travail, la nouvelle interface a été utilisée pour effectuer la première analyse Top Down de proteine entière et de mAbs par collecte et enrichissement de fraction. Cette stratégie a montré la répétabilité du système permettant de séparer des analytes d’intérêt et d’enrichir les dépôts MALDI jusqu'à de très hautes quantités d’analytes permettant l’obtention de spectre Top Down. Au cours du troisième travail, le nouveau système CE/MALDI-MS a été utilisé dans une stratégie originale à 2 dimensions de séparation et de collecte d’isoformes de mAbs entiers ou partiellement digérés suivi d’infusions et analyses à l’aide du nanosprayer CESI. Pour cela, nous avons mis au point des conditions électrophorétiques dit « asymétriques » séparant les mAbs dans des conditions très salées mais collectés dans un milieu compatible avec l’ESI-MS. Cette stratégie inédite a permis d’effectuer la première séparation et caractérisation de mAbs par CE-MS. Parallèlement, nous avons mis au point le premier dosage plasmatique d’ITPP par MALDI-TOF MS et surtout la création de CEToolbox, une application Androïd gratuite pour smartphone et tablette permettant le calcul des principales grandeurs mathématiques pour la caractérisation et l’optimisation des séparations par électrophorèse capillaire. / In this work, we developed a new interface CE/MALDI-MS automated, equipped with a UV/visible cell remote, and integrated automatic distribution of matrix. This new system has been evaluated on different mixtures of intact protein, digested protein and monoclonal antibodies (mAbs). The results obtained during this evaluation showed the complementarity of the new interface with conventional analytical systems. Furthermore, we have shown the first separation and analysis of mAbs by CE/MALDI-MS. In a second work, the new interface was used to perform the first Top Down analysis for intact protein and mAbs by fraction collection and enrichment. This strategy has shown the repeatability of the system for separating analytes and the enrichissment the MALDI deposits up to very high amounts compatible for Top Down approach. In the third work, the new system CE/MALDI-MS has been used in an original 2-dimensional strategy of separating and collecting intact mAbs isoforms or partially digested followed by infusions and analyzes with CESI nanosprayer. For this, we have developed electrophoretic condition so-called "asymmetric" allowing the separation of mAbs under very salty conditions but collected in a totally compatible solution with ESI-MS. This novel strategy allowed for the first separation and characterization of mAbs by CE-MS. Meanwhile, we have developed the first plasma level of ITPP by MALDI-TOF-MS and particularly the creation of CEToolbox as a Free Android application for smartphone and tablet enabling the calculation of the main mathematical quantities for characterization and optimization of CE separations.

La glycosylation est la forme la plus courante de modification post-traductionnelle (PTM) des protéines humaines, puisque plus de 70% d’entre elles sont glycosylées. Celle-ci régule de nombreuses propriétés biologiques comme leur stabilité, leur demi-vie et leur activité. Néanmoins, les protéines peuvent également présenter d'autres types de PTM, ce qui peut conduire pour une protéine donnée à un très grand nombre d'isoformes variant par leur masse, leurs propriétés biologiques et physico-chimiques et leur concentration dans les échantillons biologiques. Ainsi, caractériser une glycoprotéine comporte de nombreux défis et nécessite la mise en œuvre de méthodes séparatives très performantes et de détection très sensibles et informatives.La gonadotrophine chorionique humaine (hCG) est l’hormone spécifique de la grossesse humaine. Elle est essentielle au développement du placenta et du fœtus. Elle est composée de deux sous-unités hCGα et hCGβ qui sont fortement glycosylées (4 sites de N-glycosylation et 4 sites d’O-glycosylation). Récemment, des travaux ont montré une corrélation entre sa glycosylation et une bonne implantation du fœtus. Une caractérisation des ces glycoformes s’avère donc nécessaire.Par conséquent, de nouvelles méthodes en LC/CE-MS ont été développées pour la caractérisation de la hCG à l’échelle intacte en utilisant deux médicaments à base de hCG ayant des glycosylations différentes. Alors que la méthode en CZE-MS (TQ) a permis de différencier les profils des glycoformes de la sous-unité hCGα des deux médicaments, la complémentarité des méthodes RP- et HILIC-MS (qTOF) a conduit à leur identification.Pour limiter les erreurs potentielles d’identification dues au chevauchement des profils isotopiques, le profil de chaque isoforme a été résolu par FT-ICR MS. Dans ce but, une séparation au format nanoLC en mode RP a été développée, améliorant ainsi la sensibilité de la méthode d’un facteur 500 par rapport au format conventionnel. Cette méthode a permis de confirmer l’identification des glycoformes de la sous-unité hCGα. D’autre part, il a été possible d’obtenir des profils différents de glycosylation de la sous-unité hCGβ en favorisant leur ionisation par réduction de la hCG. Enfin, un traitement à la PNGase a conduit à l’élimination des N-glycanes pour l’obtention des profils d’O-glycosylation de la sous-unité hCGβ. / Glycosylation is the most common form of post-translational modifications (PTMs) of human proteins, since more than 70% are glycosylated. It regulates numerous biological properties including their stability, half-life, and activity. Nevertheless, proteins can also exhibit other types of PTMs that lead to a very large number of isoforms, varying in mass, properties and concentration in the biological samples. Therefore, the characterization of a glycoprotein is highly challenging and requires the use of powerful separation techniques and sensitive and informative detection modes.The human chorionic gonadotropin (hCG) is the hormone specific to human pregnancy. It is essential for the development of placenta and fetus. It is based on two heavily glycosylated subunits, hCGα and hCGβ, having 8 glycosylation sites (4 N- and 4 O-glycosylation sites). Some recent studies demonstrated that here is a correlation between the hCG glycosylation state and the fetus implantation. This is why the characterization of the hCG glycoformes is needed.Therefore, new LC/CE-MS methods were developed for the characterisation of hCG at the intact level using two hCG-based drugs having different glycosylation profiles. While the CZE-MS (TQ) method showed its potential for glycosylation fingerprinting, the complementarity of LC-(qTOF) MS methods in RP and HILIC modes allowed the identification of the glycoforms of the hCGα subunit.To limit the identification errors due to the overlapping of isotopic distribution patterns, the profile of each isoform was resolved by FT-ICR MS. For this purpose, a nanoLC separation in RP mode was developed, thus improving the sensitivity of the method by a factor 500 compared to the conventional format. This method allowed the confirmation of the identification of hCGα glycoforms. Then, it was possible to obtain different glycosylation patterns of the hCGβ by promoting its ionization after hCG reduction. Then, a PNGase treatment was carried out to remove the N-glycans in order to obtain the O-glycoprofiles of hCGβ isoforms.