Optimalizace MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie pro detekci plastových částic

Adéla Bajková

Bachelor's thesis

Optimization of MALDI-TOF mass spectrometry for detection of plastic particles

Abstract:

Mikroplasty představují globální hrozbu pro životní prostředí, avšak stále chybí efektivní způsob jejich detekce. Tato práce se zaměřuje na vytvoření nové metody identifikace a kvantifikace mikroplastů pomocí hmotnostní spektrometrie (MS) s využitím matricí-asistované laserové desorpce/ionizace (MALDI) ve spojení s průletovým analyzátorem (TOF). V rámci této práce byly optimalizovány faktory ovlivňující měření, jako je energie laseru, typ matrice (M), analyt (A), kationizační činidlo (C) a jejich poměr. Za optimálních podmínek byly identifikovány píky odpovídající polystyrenu a hmotnostním rozdílům příslušejícím molekulovým hmotnostem daných monomerů. Tato práce představuje jeden z prvních pokusů o vytvoření metody kvantifikace pomocí MALDI-TOF MS pro analýzu mikroplastů v environmentálních vzorcích. Navrhovaná metoda nejenže může poskytnout účinný nástroj pro analýzu mikroplastů, ale také může inspirovat budoucí studie týkající se distribuce a transformace mikroplastů in situ v environmentálních a biologických vzorcích.

Abstract:

Microplastics pose a global threat to the environment, but there is still a lack of an effective way to detect them. This work focuses on the creation of a new method of identifying and quantifying microplastics using mass spectrometry (MS) using a matrix-assisted laser desorption/ionisation (MALDI) in conjunction with a time-of-flight analyser (TOF). This work optimised factors influencing measurements such as laser energy, matrix type (M), analyte (A), cationising agent (C) and their ratio. Peaks corresponding to polystyrene and the weight differences due to the molecular mass of the monomers were identified under optimal conditions. This work represents one of the first attempts to create a method of quantification using MALDI-TOF MS for the analysis of microplastics in environmental samples. The proposed method can not only provide an effective tool for analysing microplastics, but can also inspire future studies on the distribution and transformation of microplastics in situ in environmental and biological samples.

Keywords

mikroplasty, MALDI-TOF MS, charakterizace, kvantifikace, polystyren

Keywords

microplastics, MALDI-TOF MS, characterization, quantification, polystyrene

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 5. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 10. 6. 2024
• Supervisor: Mgr. Roman Guráň, Ph.D.
• Reader: Pavlína Jelínková, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Bachelor programme:
Molecular Biology and Biotechnology