Использование новых методов ионизации и фрагментации органических и биоорганических молекул для их идентификации

• Автор: Попов, Игорь Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 103 с. : ил.

Глава

Литературный обзор

Основы масс-спектрометрии ионного циклотронного резонанса с

преобразование Фурье

Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях

Явление циклотронного резонанса

Структура современного спектрометра ИЦР и принцип его работы

ИЦР масс-спектрометрия с преобразованием Фурье

Ионные источники, работающие при атмосферном давлении

Источник ионов на основе электрораспыления в вакуум (электроспрей).

MALDI при атмосферном давлении
Источник MALDI при атмосферном давлении
APCI - химической ионизации при атмосферном давлении
Различные конфигурации атмосферных интерфейсов масс-спектрометров

Методы фрагментации органических молекул в масс-спектрометрах
Столкновительная фрагментация (CID)
Продолжительное нерезонансное возбуждение циклотронного
движения ионов
Инфракрасная многофотонная диссоциация (IRMPD)
Диссоциация при захвате электрона (ECD/ETD)
Способы определения изомерных форм аминокислот в составе пептидов.
Глава II. Масс-спектрометр ионного циклотронного резонанса с преобразованием Фурье с ионным источником электрораспыления в
вакуум
Конструкция ионного источника электрораспыления в вакуум
Принцип работы ионного источника электрораспыления в вакуум
Радиочастотная ионная воронка

Радиочастотная система транспортировки ионов. Система внешнего
накопления и импульсного захвата ионов
Конструкция вакуумной системы
Конструкция системы радиочастотной транпортировки ионов
Измерительная ячейка ИЦР. Захват и накопление ионов
Столкновительный захват ионов в ячейке ИЦР
Столкновительная диссоциация ионов при продолжительном
нерезонансном возбуждениии циклотронного движения
Система внешнего накопления и импульсного захвата ионов в
измерительной ячейке ИЦР
Глава III
Разработка чувствительного и селективного метода экспресс-обнаружения следовых количеств взрывчатых веществ в твердом
состоянии
Источник ионов
Метод
Пределы детектирования
Глава IV
Глава IV
Определение изомерного состава аминокислот, входящих в состав
пептидов
Количественный анализ
Основные результаты и выводы
Список литературы
Масс-спектрометрия с момента ее появления в начале 20-го века является одним из наиболее информативных физических методов исследования веществ во всех агрегатных состояниях. В последнее время масс-спектрометрия переживает бурное развитие. Прогресс в развитии масс-спектрометрии был связан с совершенствованием масс-анализаторов, детекторов ионов и, в первую очередь, с созданием и развитием методов ионизации. В первых масс-спектрометрах использовались методы ионизации веществ, находящихся в газообразном состоянии, такие как разряд и электронный удар. Эти методы позволяли анализировать газообразные вещества или вещества, которые могут быть переведены в газообразное состояние. Они в значительной степени покрывали потребности анализа воздуха, различных летучих веществ, в том числе и органического происхождения, в частности, продуктов переработки нефти, да и самой нефти при использовании методов пиролиза. В семидесятые годы прошлого века сильно активизировались исследования, направленные на поиск методов неразрушающей ионизации больших органических молекул с целью применить масс-спектрометрию для анализа биологических систем. Было открыто несколько методов неразрушающей ионизации биологических молекул с атомными весами до 10 кДальтон. Это полевая десорбция, вторичная ионная эмиссия из молекулярной матрицы (глицерин и подобные вещества, дающие протоны при ударе о них ускоренных ионов), бомбардировка быстрыми атомами (FAB), плазменная десорбция. Революционизирующим масс-спектрометрию событием стало открытие неразрушающих молекулы методов ионизации электроспрея (ESI) и лазерной десорбции ионизации из матрицы (MALDI), позволяющих ионизовать и вводить в масс-анализатор большие, в сотни Мегадальтон, молекулы биологического происхождения без их разрушения. Эти удостоенные

Применение ионной воронки по сравнению со используемым ранее газодинамическим скиммером позволило повысить ток ионов на столкновитиельном квадруполе с 50-90 до 500-1500 пкА (Измерение тока ионов проводилось с помощью усилителя тока (У 5-9, Россия) и универсального вольтметра (В7-16А, Россия), при этом потенциал элемента, на котором измерялся ток ионов был равен потенциалу Земли). Также, применение электродинамической ионной воронки позволило увеличить расстояние между нагреваемым капилляром и диафрагмой, разделяющий камеры первой и второй ступени откачки на 15 мм, что позволило уменьшить давление во вторичной камере и, как следствие, в пространстве измерительной ячейки ИЦР 5*10"7 до 5*10"8 Topp и, тем самым, повысить разрешающую способность.
Вторая ступень откачки (1 Topp)
Первая ступень откачки (10 Topp)
Рис. 2.3. Конструкция радиочастотной ионной воронки.