CC BY
1ш А 5ЕЕЕЕ* 22-24 0КтабРЯ 2024 г-
Метод химически-активированной лазерной десорбции/ионизации в масс-спектрометрическом определении 8-замещенных производных хинолина
Лаптинская П.К.1, Чередова Д.И.2, Персидская О.К.1
1- Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, Москва
2- Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», факультет физики, Москва
Е-mail: polinalaptinskaya@gmail.com
DOI: 10.24412/cl-35673-2024-1-185-187
Масс-спектрометрические методы определения органических веществ становятся все более востребованными в сферах контроля качества жизни и безопасности жизнедеятельности человека и животных. Органические соединения, используемые в сельском хозяйстве и медицине (ветеринарии), могут быть потенциально опасными для здоровья. Вещества, с которыми люди сталкиваются в своей профессиональной деятельности, связанной с химическим производством и хранением продуктов химического производства, могут проявлять высокую токсичность и даже быть канцерогенными.
8-замещенные производные хинолина применяются и в медицинской, и в химической практике. В медицине они чаще всего используются в качестве противомикробных, противогрибковых и противопротозойных средств. Вещества данного ряда используют для проведения органического синтеза, в том числе лекарственных препаратов, и для связывания ионов металлов в комплексные соединения. Контакт с ними может приводить к отравлениям.
Зачастую, чтобы установить причину отравления, специалистам необходимо регистрировать вещества в организме на уровне следовых количеств. Самыми высокочувствительными в анализе большинства органических соединений являются методы с масс-спектрометрическим детектированием.
Основой таких методов является ионизация исследуемых молекул, которая приводит к образованию молекулярных ионов, либо заряженных фрагментов молекулы или же к появлению аддуктов (молекул с присоединенными заряженными атомами, или группами атомов, например, при протонировании).
ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЁНЫХ
ФИЗИКА БИОЛОГИЧЕСКИХ И МЕДИЦИНСКИХ ПРИЛОЖЕНИИ
В данной работе предложен новый масс-спектрометрический подход к определению 8-замещенных производных хинолина, характеризующийся простотой на этапах пробоподготовки и анализа. Основные этапы такого процесса определения следующие: На поверхность подложки-эмиттера ионов со специально приготовленным оксидным слоем молибдена наносят вещество (M) из группы 8-замещенных производных хинолина. Данное вещество вступает в реакцию с поверхностью подложки, формируя комплекс с оксидом молибдена.
Подложка помещается во времяпролетный масс-спектрометр, выполненный по линейной схеме, где поверхность подложки подвергается воздействию излучения третьей гармоники Nd:YAG лазера (длина волны 355 нм, длительность импульса 0,35 нс, частота повторения импульсов 175 Гц), что приводит к процессу десорбции иона комплексного соединения в форме [(M)2MoO]+.
Данный подход получил название химически-активированной лазерной десорбции/ионизации с переносом электрона (Chemically-activated laser-induced electron transfer desorption/ionization, CA-LETDI) [1]. Схема CA-LETDI на примере 8-оксихинолина представлена на рис. 1.
If
масс -а нал изатор
Рис. 1. Схема CA-LETDI на примере 8-оксихинолина
ш А 5ЕЕЕЕ1 22-24 0КтабРЯ 2024 Г-
В работе показано, что процесс образования комплексного соединения в реакции между 8-замещенным производным хинолина и поверхностным материалом подложки-эмиттера ионов (оксидом молибдена) зависит от температуры. Так, при нагревании подложки до 80 °С в ходе проведения реакции мы получаем уровень ионного сигнала для [(М)2МоО]+, в 5 раз превышающий тот, который получают при проведении реакции без нагрева (при комнатной температуре).
Простота пробоподготовки и возможность увеличения аналитического сигнала за счет изменения температурных условийделают предложенный подход перспективным экспрессным методом для определения 8-замещенных производных оксихинолина на уровне 100 нг вещества, введенного в прибор, и ниже.
Авторы выражают благодарность научным руководителям: к.ф.-м.н. Никифорову С.М. и д.х.н. Гречникову А.А., а также коллегам к.т.н. Симановскому Я.О. и к.ф.-м.н. Пенто А.В. за постановку научной задачи, помощь в измерениях и обсуждении полученных результатов.
Исследование выполнено при поддержке Минобрнауки России, проект № 075-15-2022-315.
1. П.К. Лаптинская, И.И. Кузьмин. V Школа-конференция молодых учёных «Прохоровские недели». Тезисы докладов. 2022, 128-130. БОТ 10.24412/с1-35673-2022-1-128-130.
