Особливості йоноутворення поліолів у мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/йонізацією
У роботі представлено результати мас-спектрометричних досліджень поліолів, а саме, сорбіту, ксиліту та маніту, методами лазерної десорбції/йонізації (ЛДЙ), матричностимульованої лазерної десорбції/йонізації (МАЛДЙ) та графітоактивованої лазерної десорбції/йонізації (ГАЛДЙ). Встановлено, що йоноутв...
Saved in:
| Published in: | Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
2012
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/75867 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Особливості йоноутворення поліолів у мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/йонізацією / Н.С. Настасієнко, Т.В. Фесенко, С.В. Снегір, В.О. Покровський // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2012. — Т. 10, № 3. — С. 533-541. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-75867 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Настасієнко, Н.С. Фесенко, Т.В. Снегір, С.В. Покровський, В.О. 2015-02-05T13:17:45Z 2015-02-05T13:17:45Z 2012 Особливості йоноутворення поліолів у мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/йонізацією / Н.С. Настасієнко, Т.В. Фесенко, С.В. Снегір, В.О. Покровський // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2012. — Т. 10, № 3. — С. 533-541. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. 1816-5230 PACSnumbers:34.50.Gb,34.50.Rk,68.49.Sf,82.30.Fi,82.50.Hp,82.80.Ms,82.80.Rt https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/75867 У роботі представлено результати мас-спектрометричних досліджень поліолів, а саме, сорбіту, ксиліту та маніту, методами лазерної десорбції/йонізації (ЛДЙ), матричностимульованої лазерної десорбції/йонізації (МАЛДЙ) та графітоактивованої лазерної десорбції/йонізації (ГАЛДЙ). Встановлено, що йоноутворення цих поліолів відбувається шляхом приєднання катіонів натрію та калію до невтральної молекулі поліолу в позитивній моді, а в неґативній – відщепленням протона. Порівняння мас- спектрометричних даних, одержаних різними методами, довело, що використання графіту як матриці в методі ГАЛДЙ є найбільш ефективним для дослідження поліолів. Цей ефект спричинений польовою десорбцією поліолів, що відбувається внаслідок лазерного опромінення нанорозмірних дефектів поверхні графіту. The results of mass spectrometry investigation of polyols, namely, sorbitol, koenlinite, and mannitol obtained by means of laser desorption/ionization (LDI) mass spectrometry, matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) mass spectrometry, graphite-assisted laser desorption/ionization (GALDI) mass spectrometry, are presented. As revealed, the formation of positive ion of polyols occurs by means of association with sodium and potassium cations, while formation of negative ion is the result of polyols’ deprotonating. Comparison of mass spectrometry data obtained by various methods proves that application of graphite as the matrix in GALDI MS is the most efficient method for polyols’ investigation. This effect is associated with field desorption of polyols caused by the interaction of laser irradiation with nanoscale defects of graphite surface. В работе представлены результаты масс-спектрометрических исследований полиолов, а именно, сорбита, ксилита и маннита, методами лазерной десорбции/ионизации (ЛДИ), матричностимулированной десорбции/ионизации (МАЛДИ) и графитоактивированной лазерной десорбции/ионизации (ГАЛДИ). Установлено, что ионообразование этих полиолов происходит путём присоединения катионов натрия и калия к нейтральной молекуле полиола в позитивной моде, а в негативной – отщеплением протона. На основании масс-спектрометрических данных, полученных разными методами, установлено, что использование графита в качестве матрицы в методе ГАЛДИ является наиболее эффективным для исследования полиолов. Этот эффект вызван полевой десорбцией полиолов, которая происходит вследствие лазерного облучения наноразмерных дефектов поверхности графита. Роботу виконано в Центрі колективного користування «Мас- спектрометричний комплекс з лазерною десорбцією/йонізацією» Інституту хімії поверхні ім. О. О. Чуйка НАН України. uk Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Особливості йоноутворення поліолів у мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/йонізацією Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Особливості йоноутворення поліолів у мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/йонізацією |
| spellingShingle |
Особливості йоноутворення поліолів у мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/йонізацією Настасієнко, Н.С. Фесенко, Т.В. Снегір, С.В. Покровський, В.О. |
| title_short |
Особливості йоноутворення поліолів у мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/йонізацією |
| title_full |
Особливості йоноутворення поліолів у мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/йонізацією |
| title_fullStr |
Особливості йоноутворення поліолів у мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/йонізацією |
| title_full_unstemmed |
Особливості йоноутворення поліолів у мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/йонізацією |
| title_sort |
особливості йоноутворення поліолів у мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/йонізацією |
| author |
Настасієнко, Н.С. Фесенко, Т.В. Снегір, С.В. Покровський, В.О. |
| author_facet |
Настасієнко, Н.С. Фесенко, Т.В. Снегір, С.В. Покровський, В.О. |
| publishDate |
2012 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології |
| publisher |
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України |
| format |
Article |
| description |
У роботі представлено результати мас-спектрометричних досліджень поліолів, а саме, сорбіту, ксиліту та маніту, методами лазерної десорбції/йонізації (ЛДЙ), матричностимульованої лазерної десорбції/йонізації
(МАЛДЙ) та графітоактивованої лазерної десорбції/йонізації (ГАЛДЙ).
Встановлено, що йоноутворення цих поліолів відбувається шляхом приєднання катіонів натрію та калію до невтральної молекулі поліолу в позитивній моді, а в неґативній – відщепленням протона. Порівняння мас-
спектрометричних даних, одержаних різними методами, довело, що використання графіту як матриці в методі ГАЛДЙ є найбільш ефективним
для дослідження поліолів. Цей ефект спричинений польовою десорбцією
поліолів, що відбувається внаслідок лазерного опромінення нанорозмірних дефектів поверхні графіту.
The results of mass spectrometry investigation of polyols, namely, sorbitol,
koenlinite, and mannitol obtained by means of laser desorption/ionization
(LDI) mass spectrometry, matrix-assisted laser desorption/ionization
(MALDI) mass spectrometry, graphite-assisted laser desorption/ionization
(GALDI) mass spectrometry, are presented. As revealed, the formation of
positive ion of polyols occurs by means of association with sodium and potassium
cations, while formation of negative ion is the result of polyols’ deprotonating.
Comparison of mass spectrometry data obtained by various methods
proves that application of graphite as the matrix in GALDI MS is the
most efficient method for polyols’ investigation. This effect is associated
with field desorption of polyols caused by the interaction of laser irradiation
with nanoscale defects of graphite surface.
В работе представлены результаты масс-спектрометрических исследований полиолов, а именно, сорбита, ксилита и маннита, методами лазерной
десорбции/ионизации (ЛДИ), матричностимулированной десорбции/ионизации (МАЛДИ) и графитоактивированной лазерной десорбции/ионизации (ГАЛДИ). Установлено, что ионообразование этих полиолов происходит путём присоединения катионов натрия и калия к
нейтральной молекуле полиола в позитивной моде, а в негативной – отщеплением протона. На основании масс-спектрометрических данных,
полученных разными методами, установлено, что использование графита
в качестве матрицы в методе ГАЛДИ является наиболее эффективным
для исследования полиолов. Этот эффект вызван полевой десорбцией полиолов, которая происходит вследствие лазерного облучения наноразмерных дефектов поверхности графита.
|
| issn |
1816-5230 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/75867 |
| citation_txt |
Особливості йоноутворення поліолів у мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/йонізацією / Н.С. Настасієнко, Т.В. Фесенко, С.В. Снегір, В.О. Покровський // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2012. — Т. 10, № 3. — С. 533-541. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT nastasíênkons osoblivostíionoutvorennâpolíolívumasspektrometríízlazernoûdesorbcíêûionízacíêû AT fesenkotv osoblivostíionoutvorennâpolíolívumasspektrometríízlazernoûdesorbcíêûionízacíêû AT snegírsv osoblivostíionoutvorennâpolíolívumasspektrometríízlazernoûdesorbcíêûionízacíêû AT pokrovsʹkiivo osoblivostíionoutvorennâpolíolívumasspektrometríízlazernoûdesorbcíêûionízacíêû |
| first_indexed |
2025-11-27T01:18:24Z |
| last_indexed |
2025-11-27T01:18:24Z |
| _version_ |
1850788054458957824 |
| fulltext |
533
PACS numbers: 34.50.Gb, 34.50.Rk,68.49.Sf,82.30.Fi,82.50.Hp,82.80.Ms, 82.80.Rt
Особливості йоноутворення поліолів у мас-спектрометрії
з лазерною десорбцією/йонізацією
Н. С. Настасієнко, Т. В. Фесенко, С. В. Снегір, В. О. Покровський
Інститут хімії поверхні ім. О. О. Чуйка НАН України,
вул. Генерала Наумова, 17,
03164 Київ, Україна
У роботі представлено результати мас-спектрометричних досліджень по-
ліолів, а саме, сорбіту, ксиліту та маніту, методами лазерної десорб-
ції/йонізації (ЛДЙ), матричностимульованої лазерної десорбції/йонізації
(МАЛДЙ) та графітоактивованої лазерної десорбції/йонізації (ГАЛДЙ).
Встановлено, що йоноутворення цих поліолів відбувається шляхом приє-
днання катіонів натрію та калію до невтральної молекулі поліолу в пози-
тивній моді, а в неґативній – відщепленням протона. Порівняння мас-
спектрометричних даних, одержаних різними методами, довело, що ви-
користання графіту як матриці в методі ГАЛДЙ є найбільш ефективним
для дослідження поліолів. Цей ефект спричинений польовою десорбцією
поліолів, що відбувається внаслідок лазерного опромінення нанорозмір-
них дефектів поверхні графіту.
The results of mass spectrometry investigation of polyols, namely, sorbitol,
koenlinite, and mannitol obtained by means of laser desorption/ionization
(LDI) mass spectrometry, matrix-assisted laser desorption/ionization
(MALDI) mass spectrometry, graphite-assisted laser desorption/ionization
(GALDI) mass spectrometry, are presented. As revealed, the formation of
positive ion of polyols occurs by means of association with sodium and potas-
sium cations, while formation of negative ion is the result of polyols’ depro-
tonating. Comparison of mass spectrometry data obtained by various meth-
ods proves that application of graphite as the matrix in GALDI MS is the
most efficient method for polyols’ investigation. This effect is associated
with field desorption of polyols caused by the interaction of laser irradiation
with nanoscale defects of graphite surface.
В работе представлены результаты масс-спектрометрических исследова-
ний полиолов, а именно, сорбита, ксилита и маннита, методами лазерной
десорбции/ионизации (ЛДИ), матричностимулированной десорб-
ции/ионизации (МАЛДИ) и графитоактивированной лазерной десорб-
ции/ионизации (ГАЛДИ). Установлено, что ионообразование этих полио-
Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies
2012, т. 10, № 3, сс. 533—541
2012 ІМФ (Інститут металофізики
ім. Г. В. Курдюмова НАН України)
Надруковано в Україні.
Фотокопіювання дозволено
тільки відповідно до ліцензії
534 Н. С. НАСТАСІЄНКО, Т. В. ФЕСЕНКО, С. В. СНЕГІР, В. О. ПОКРОВСЬКИЙ
лов происходит путём присоединения катионов натрия и калия к
нейтральной молекуле полиола в позитивной моде, а в негативной – от-
щеплением протона. На основании масс-спектрометрических данных,
полученных разными методами, установлено, что использование графита
в качестве матрицы в методе ГАЛДИ является наиболее эффективным
для исследования полиолов. Этот эффект вызван полевой десорбцией по-
лиолов, которая происходит вследствие лазерного облучения нанораз-
мерных дефектов поверхности графита.
Ключові слова: сорбіт, ксиліт, маніт, мас-спектрометрія, лазерна десор-
бція/йонізація.
(Отримано 14 листопада 2011 р.)
1. ВСТУП
Поліоли – вуглеводневі спирти, які мають загальну формулу ROH,
в яких гідроксильні групи приєднані до насичених атомів вуглецю,
як це показано на рис. 1, а. Широке застосування поліолів у меди-
цині, фармацевтичній та харчовій промисловості, в біотехнології
пов’язане, в першу чергу, з їх біосумісністю та високою термічною
та хемічною стійкістю [1—4]. Основними умовами успішного засто-
сування поліолів є всебічне дослідження їх фізико-хемічних влас-
тивостей та подальше розроблення метод контролю при їх промис-
ловому використанні.
Однією з найсучасніших метод дослідження структури та фізико-
хемічних властивостей органічних сполук у широкому діяпазоні
мас є метода мас-спектрометрії з лазерною десорбцією/йонізацією
[5]. Відомо, що поліоли в методі МАЛДЙ використовуються при до-
слідженні ферментативних перетворень глюкози [6] в якості сти-
мулятора процесу йоноутворення гідрофобних білків [7], а також
як стандарт для кількісного визначення глюкози [8]. Мас-
спектрометричні дослідження поліолів наразі вимагають значних
зусиль у процесі приготування проби. Відомо, що єдиним способом
одержання інтенсивного сиґналу сорбіту в методі МАЛДЙ, є його
дериватизація шляхом реакції з глюцидилтриметиламоніум хльо-
ридом [9]. З літератури відомі лише поодинокі [6] випадки викори-
стання йонних матриць для дослідження поліолів, що спричинено
низькою ефективністю цієї методи Тому метою даної роботи було
дослідження процесів десорбції/йонізації поліолів методою графі-
тоактивованої лазерної десорбції/йонізації (ГАЛДЙ) у порівнянні з
ЛДЙ та МАЛДЙ. Відомо, що активатором процесів «м’якої» десор-
бції/йонізації досліджуваних сполук є графітовмісний матеріял пі-
дкладки [10], що вперше було продемонстровано для дослідження
синтетичних полімерів полістиролу, полібутадієну та поліізопрену
[11].
ОСОБЛИВОСТІ ЙОНОУТВОРЕННЯ ПОЛІОЛІВ У МАС-СПЕКТРОМЕТРІЇ 535
Наявність нанорозмірних дефектів графітовмісної поверхні при
їх взаємодії з лазерним опроміненням може стимулювати польову
десорбцію/йонізацію досліджуваних сполук, зокрема і поліолів.
2. МЕТОДИКА ЕКСПЕРИМЕНТУ
У роботі використовували поліоли: сорбіт (ВАТ «ICN Макробио-
фарм», Росія), ксиліт («Акрос», Бельгія), маніт (Китай). Вимірю-
вання виконували на часопролітному мас-спектрометрі Autoflex II
(Bruker Daltonics Inc., Німеччина), обладнаному азотним лазером з
337 нм. Мас-спектри одержували в позитивній та неґативній мо-
ді визначення йонів. На основі експериментальних досліджень, час
затримки екстракції йонів було встановлено на рівні 10 нс. Приш-
видшувальний потенціял був рівний 20 кеВ. Інтенсивність опромі-
нення лазером було зафіксовано на рівні 100 мДж/см2. З метою оде-
ржання достовірних даних формування вислідного мас-спектру ві-
дбувалося шляхом нагромадження йонного сиґналу з 10 різних зон
у межах нанесеного зразка.
Вихідні розчини сорбіту, ксиліту та маніту концентрацією 5
мг/мл та об’ємом 1 мкл були нанесені на необроблену та оброблену
грифелем олівця поверхню стандартної крицевої підкладки. Випа-
ровування розчинника відбувалося при кімнатній температурі про-
тягом 30—40 хв. У роботі було застосовано грифель олівця твердістю
В (ECONOMIX, Корея).
Для виконання досліджень методою МАЛДЙ було використано
насичений (40 мг/мл) розчин матриці 2,5-дигідроксибензойної ки-
слоти (ДГБ) в 50% водно-ацетонітрильному розчині. Концентрація
досліджуваних сполук у водному розчині була рівна 5 мг/мл. На
поверхню металевої підкладки зразок наносили двома різними ме-
тодами [12]. Перша метода передбачала пошарове нанесення розчи-
нів матриці та зразка, тоді як другим було нанесення суміші мат-
риці та зразка. Кращі спектри було одержано у випадку другого
способу нанесення, що виявлялося в більшій інтенсивності сиґна-
лів та більшому співвідношенні сиґнал/шум, що співпадає з дослі-
дженнями [12].
3. РЕЗУЛЬТАТИ І ОБГОВОРЕННЯ
На підставі одержаних методою ЛДЙ мас-спектрів було встановле-
но, що методу може бути застосовано лише для дослідження сорбіту
та ксиліту. Для маніту аналогічні мас-спектри одержати не вдало-
ся. В мас-спектрах позитивних йонів сорбіту (рис. 1, б) було вияв-
лено присутність піків високої інтенсивности з m/z рівним 205 та
221. Вони були інтерпретовані як йони асоціяти молекуль сорбіту
536 Н. С. НАСТАСІЄНКО, Т. В. ФЕСЕНКО, С. В. СНЕГІР, В. О. ПОКРОВСЬКИЙ
та лужних металів натрію і калію. Така реакція йоноутворення ха-
рактерна, як для безматричних метод мас-спектрометрії з ЛДЙ, так
і для МАЛДЙ [13]. Протонованої форми сорбіту не було виявлено,
що свідчить про відсутність реакції протонавання в йонному дже-
релі мас-спектрометра, що узгоджується зі спостереженнями ін-
ших авторів [6, 8]. Мас-спектер для неґативних йонів сорбіту містив
пік з m/z, рівним 181, і був інтерпретований як [Mсорбіт Н]
.
Одержані мас-спектри ксиліту для позитивних йонів характери-
зувалися наявністю піків з m/z рівними 175 та 191. Як і у випадку
сорбіту, йоноформування відбувалося за рахунок асоціяції моле-
куль та йонів лужних металів. Слід, зазначити, що інтенсивність
Рис. 1. Структурні формули сорбіту, маніту та ксиліту (а). Фраґменти мас-
спектрів сорбіту для позитивних та неґативних йонів (б); фраґмент мас-
спектру позитивних йонів ксиліту (в), одержаних методою ЛДЙ. Вставка
відповідає фраґменту мас-спектру для неґативних йонів сорбіту.
ОСОБЛИВОСТІ ЙОНОУТВОРЕННЯ ПОЛІОЛІВ У МАС-СПЕКТРОМЕТРІЇ 537
йонів асоціятів з лужними металами для сорбіту на порядок вища
ніж для ксиліту, що, можливо, викликане впливом структури мо-
лекулі ксиліту на процес його асоціяції з йоном металу. Неґативних
йонів для ксиліту методою ЛДЙ МС зафіксовано не було.
Для дослідження процесів протонодонорних та протоноакцепто-
рних реакцій поліолів в йонне джерело мас-спектрометра було вве-
дено в якості матриці додатковий реаґент – 2,5-дигірдроксибен-
зойну кислоту. Ця сполука є хемічно інертною до поліолів. Одер-
жані МАЛДЙ мас-спектри (рис. 2) в позитивній моді для всіх дослі-
джених поліолів характеризувалися наявністю піків асоціятів по-
Рис. 2. Фраґменти мас-спектрів позитивних йонів для сорбіту (а), ксиліту
(б) та маніту (в), одержаних методою МАЛДЙ, при використанні 2,5-
дигідроксібензойної кислоти в якості матриці.
538 Н. С. НАСТАСІЄНКО, Т. В. ФЕСЕНКО, С. В. СНЕГІР, В. О. ПОКРОВСЬКИЙ
ліолів з Na
та K
. Встановити присутність піків протонованих форм
поліолів на одержаних мас-спектрах із застосуванням даної матри-
ці не вдалося. Аналогічно, не було виявлено депротонованих форм
досліджуваних молекуль поліолів. Натомість в мас-спектрах при-
сутні піки йонів [ДГБ Н]
, [ДГБ 2Н]
та [ДГБ Н]
, що свідчить
про наявність протонодонорних та протоноакцепторних реакцій за
участю молекуль ДГБ.
Отже, незважаючи на присутність в йонному джерелі мас-
спектрометра донорів протонів та їх акцепторів, процеси йонізації
поліолів відбуваються шляхом асоціяції з йонами лужних металів.
Це свідчить про переважну спорідненість досліджуваних молекуль
до йонів лужних металів у порівнянні з протонами. Зокрема відомо,
що середнє значення енергії споріднености натрію та калію для бі-
льшости сполук лежить в діяпазоні 150—170 кДж/моль та 50
кДж/моль, відповідно [13, 14]. Таким чином, одержані результати
свідчать, що поліоли не схильні до процесу протонавання. Присут-
ність протонів в йонному джерелі мас-спектрометра, на нашу дум-
ку, може пригнічувати процес депротонавання поліолів, результа-
том чого є повна відсутність відповідних піків для неґативних йо-
нів, у порівнянні з методою ЛДЙ та ГАЛДЙ.
Слід відзначити, що застосування матриці в певній мірі усклад-
нює інтерпретацію одержаних мас-спектрів через наявність піків,
що відповідають фраґментам та самоасоціятам ДГБ матриці. У ви-
падку маніту їх інтенсивність більша, для сорбіту – дещо менша. В
мас-спектрах ксиліту піків матриці в обраному діяпазоні не вияв-
лено.
З метою уникнення неґативних аспектів використання матриці в
мас-спектрометричних дослідженнях використовують в якості
останньої і вуглецевмісну поверхню [10, 11]. З одержаних мас-
спектрів ГАЛДЙ, наведених на рис. 3, видно, що всім дослідженим
вуглеводневим спиртам притаманний процес утворення асоціятів з
йонами Na
та K
. При цьому інтенсивність цих піків для всіх полі-
олів перевищує інтенсивність аналогічних сиґналів мас-спектрів,
одержаних методами ЛДЙ та МАЛДЙ. Також було виявлено значно
кращу відтворюваність спектру, що свідчить про більш рівномір-
ний розподіл молекуль досліджуваних сполук по графітовмісній
поверхні.
У мас-спектрах неґативних йонів для досліджених поліолів зафі-
ксовано присутність йонів [Mсорбіт Н]
(m/z 181), [Mксиліт Н]
(m/z
151) та [Mманіт Н]
(m/z 181). Хоча рівень фону в одержаних мас-
спектрах досить високий, досліджуваний діяпазон мас, який пред-
ставляє інтерес при ідентифікації використаних поліолів, не міс-
тить сторонніх сиґналів чи сиґналів, які відповідають графітовміс-
ній поверхні. Цей факт свідчить про значну методичну перевагу да-
ної методи над іншими, зокрема, над МАЛДЙ та ЛДЙ.
ОСОБЛИВОСТІ ЙОНОУТВОРЕННЯ ПОЛІОЛІВ У МАС-СПЕКТРОМЕТРІЇ 539
Таким чином одержані мас-спектрометричні результати свід-
чать, про низку переваг використання методи ГАЛДЙ порівняно з
методами ЛДЙ та МАЛДЙ. В першу чергу потрібно відзначити, що
метода ГАЛДЙ не є чутливою до структури молекулі, в порівнянні з
ЛДЙ, про що свідчить інтенсивність відповідних піків у мас-
спектрах ГАЛДЙ в порівнянні з ЛДЙ. Для всіх досліджених сполук
інтенсивність відповідних піків мас-спектрів має один порядок.
Більш того, використання вуглецевмісної поверхні, на відміну ме-
тоди МАЛДЙ, дає можливість досліджувати процеси йоноутворен-
ня поліолів у неґативній моді.
Метода ГАЛДЙ передбачає більш просту підготовку проби, чим
МАЛДЙ. У випадку використання вуглецевмісної поверхні спосте-
Рис. 3. Фраґменти мас-спектрів позитивних йонів для сорбіту (а), ксиліту
(б) та маніту (в), одержаних методою ГАЛДЙ. Вставки відповідають фраґ-
ментам мас-спектрів для неґативних йонів відповідних сполук.
540 Н. С. НАСТАСІЄНКО, Т. В. ФЕСЕНКО, С. В. СНЕГІР, В. О. ПОКРОВСЬКИЙ
рігали більш рівномірний розподіл молекуль поліолів по поверхні
підкладки, що виявлялося у відтворюваності мас-спектрів від точ-
ки до точки, порівняно з іншими застосованими методами. Порів-
няння мас-спектрів, одержаних різними методами, вказує на те, що
мас-спектри, одержані методою ГАЛДЙ, характеризуються більш
високою відносною інтенсивністю сиґналів. Така властивість при-
таманна даному виду йонізаційних підкладок для всіх досліджува-
них сполук і пояснюється існуванням процесу польової десорбції
[10], яка стимулює процес десорбції/йонізації. Взаємодія лазерного
опромінення довжиною хвилі 337 нм призводить до збурення льо-
кального електромагнетного поля в околі нанорозмірних дефектів
вуглецевмісної поверхні [10].
4. ВИСНОВКИ
У роботі досліджено поліоли (сорбіт, ксиліт та маніт) за допомогою
метод ЛДЙ, ГАЛДЙ та МАЛДЙ. Виявлено, що безвідносно до засто-
совних мас-спектрометричних метод дослідження поліолів процесу
їх фраґментації не відбувається. Виявлено, що процес формування
позитивних йонів поліолів відбувається за рахунок утворення йо-
нів-асоціятів з лужними металами Na та K, тоді як для неґативних
йонів – шляхом відщеплення протона. Встановлено, що процес де-
сорбції/йонізації та величина йонного струму залежить від природи
поверхні, на яку нанесено зразок. Виявлено, що використання мас-
спектрометричної методи із лазерною десорбцією/йонізацією із за-
стосуванням графітовмісних поверхонь є найбільш ефективним
при мас-спектрометричному вивченні поліолів.
Показано, що в мас-спектрах МАЛДЙ поліолів інтенсивність си-
ґналу, який відповідає йон-молекулярному асоціяту з Na, завжди
вищий за сиґнал асоціяту з K, тоді як в мас-спектрах ЛДЙ та
ГАЛДЙ, інтенсивність йон-молекулярного асоціяту з Na завжди
менша за інтенсивність сиґналу для йон-молекулярного асоціяту з
K. Дане спостереження вимагає додаткових мас-спектрометричних
досліджень із використанням квантово-хемічних розрахунків.
Роботу виконано в Центрі колективного користування «Мас-
спектрометричний комплекс з лазерною десорбцією/йонізацією»
Інституту хімії поверхні ім. О. О. Чуйка НАН України.
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. И. К. Кочетков, А. Ф. Бочков, Б. А. Дмитриев и др., Химия углеводов
(Москва: Химия: 1967).
2. А. Н. Карамышев, Фармакологическая регуляция обменных процессов, вып.
8: 88 (1972).
ОСОБЛИВОСТІ ЙОНОУТВОРЕННЯ ПОЛІОЛІВ У МАС-СПЕКТРОМЕТРІЇ 541
3. H. M. Derbyshire, Y. Feldman, C. R. Bland et al., J. Pharm. Sci., 91, No. 4:
1080 (2002)
4. A. Gombas, P. Szabo-Revesz, G. Regdon, Jr., and I. Erõs, J. Therm. Anal. and
Calorimetry, 73: 615 (2003).
5. А. Т. Лебедев, Масс-спектрометрия в органической химии (Москва: Бином.
Лаборатория знаний: 2003).
6. D. Bungert, S. Bastian, D. M. Heckmann-Pohl et al., Biotechnol. Lett., 26: 1025
(2004).
7. R. R. Ogorzalek Loo and J. A. Loo, Anal. Chem., 79, No. 3: 1115 (2007).
8. G. A. Grant, S. L. Frison, J. Yeung et al., J. Agric. Food Chem., 51: 6137 (2003).
9. T. Andreas, V. Christophttmann, K. Min-Jung et al., J. Mass Spectrom., 37:
963 (2002).
10. C. В. Снегір, Лазерно-десорбційна мас-спектрометрія комплексів біметалів
з органічними лігандами на поверхні вуглецевмісних матеріалів (Дисер. …
канд. фіз.-мат. наук) (Київ: ІХП НАН України: 2009).
11. C. Black, G. Poile, and J. Langley, Rapid Comm. Mass Spectrom., 20: 1053
(2006).
12. S. C. Goheen, K. L. Wahl, J. A. Campbell, and W. P. Hess, J. Mass Spectrom.,
32: 820 (1997).
13. J. Zhang, R. Knochenmuss, E. Stevenson et al., J. Mass Spectrom., 13: 273
(2002).
14. J. S. Klassen, S. G. Anderson, A. T. Blades et al., J. Phys. Chem., 33: 14218
(1996).
|