Development and applications of ambient mass spectrometry techniques

Abstract

(CZ) Ambientní hmotnostní spektrometrie zahrnuje širokou skupinu metod umožňujících analýzu povrchu tuhých látek a kapalin v otevřeném prostoru vně hmotnostního spektrometru, kdy je vzorek přístupný k vnějšímu zásahu i během analýzy. Ambientní hmotnostní spektrometrie je dynamicky se rozvíjející oblastí analytické chemie. Umožňuje rychlou přímou analýzu objektů vně přístroje bez předchozí úpravy vzorku. V této práci byla studována desorpční ionizace elektrosprejem (DESI) a desorpční fotoionizace za atmosférického tlaku (DAPPI) se softwarově ovládanou polohou držáku vzorku. Tyto metody využívají sprejování rozpouštědel k desorpci a ionizaci analytu z pevného substrátu a jsou vhodné pro zobrazovací hmotnostní spektrometrii nízkomolekulárních organických sloučenin, kde je chemická identita molekul na povrchu analyzovaného objektu zkoumána jako funkce prostorové distribuce. Tento projekt se zabývá aplikacemi a instrumentálním vývojem. Pokud jde o aplikace, byla studována poloha hmyzích obranných žláz, separace lipidů v reálných vzorcích pomocí tenkovrstvé chromatografie (TLC), nebo metabolity steroidů v ženské moči v průběhu těhotenství. Ohledně instrumentálního vývoje, nejdůležitějším bodem byla konstrukce nového iontového zdroje pro ambientní zobrazovací hmotnostní spektrometrii neplanárních objektů....

(EN) Ambient mass spectrometry defines the versatile group of methods providing analysis of solid sample surfaces and liquids in an open atmospheric pressure environment, where the sample is simultaneously accessible to another treatment. Ambient mass spectrometry is a sharply developing research area in the analytical chemistry. It provides fast, direct analysis of objects without any sample pretreatment with the use of the mass spectrometer. Desorption electrospray ionization (DESI) and desorption atmospheric pressure photoionization (DAPPI) equipped with software control of the sample holder were investigated in this doctoral thesis. These methods use a spray of solvents for desorption and ionization molecules from solid substrate and they are suitable tools for mass spectrometry imaging (MSI) of low molecular organic compounds, where the chemical identity of molecules present on a surface is examined as a function of spatial distribution. This project deals with applications and instrumental development. As for the applications, the position of the defense glands on insect bodies, separation of the lipids in complex mixtures on thin-layer chromatography (TLC) plates, or steroid metabolites in woman urine during pregnancy were thus investigated. As for the instrumental development, the most...