Analysis of biologically important substances by capillary electrophoresis coupled with mass spectrometry

Mgr. Anna Týčová, Ph.D.

Doctoral thesis

Abstract:

Kapilární elektroforéza spojená s hmotnostní spektrometrií (CE-MS) je jednou z předních metod pro analýzu látek iontové povahy umožňující charakterizovat širokou škálu analytů od anorganických iontů až po konjugáty protilátek. Nicméně použitá ionizační technika musí být vybrána s ohledem na vlastnosti analytu. Pro biomolekuly je v současnosti za nejvíce vhodnou metodu považována ionizace elektrosprejem, který poskytuje online spojení a zároveň dostatečně měkké ionizační podmínky zabraňující výraznější fragmentaci molekuly. Tato práce je zaměřena na vývoj netradičního instrumentálně extrémně jednoduchého spojení CE-MS v bezelektrodovém uspořádání, které zcela vynechává aplikaci napětí na elektrosprejovou špičku. Potenciálový spád nutný pro elektroforetickou separaci je vytvářen díky odporu kapiláry. Práce je věnována přípravě potřebné instrumentace, charakterizaci tohoto uspořádání a jeho aplikaci na analýzu vzorků biologické povahy.

Abstract:

Capillary electrophoresis coupled to mass spectrometry (CE-MS) is an excellent tool for analysis of enormous variety of ionic species - ranging from inorganic ions to large antibodies conjugates. However, the used ionization technique has to be chosen with the respect to analyte nature. For biomolecules, electrospray is currently considered as the most convenient ionization technique providing online connection and soft ionization conditions without significant molecule fragmentation. This thesis aims at development of a novel instrumentally extremely simple design of CE-MS coupling in electrode-free approach, where the electrical connection to the electrospray tip is completely omitted. The potential gradient needed for electrophoretic separation is created as a result of capillary resistance. The work is devoted to the preparation of instrumentation, system characterization and finally its application on analysis of samples of biological nature.

Keywords

Capillary Electrophoresis, Dexrazoxane, Electrospray Ionization, Emitter, Grinding, Interfacing, Mass Spectrometry

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 8. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 12. 9. 2016
• Supervisor: Ing. František Foret, CSc.
• Reader: doc. RNDr. Jan Petr, Ph.D., RNDr. Václav Kašička, CSc., prof. Ing. Ivan Mikšík, DrSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Chemistry (4-years) / Analytical Chemistry