Ambientní ionizační techniky v analýze uměleckých děl

Bc. Adam STUDENÝ

Master's thesis

Ambient ionization in analysis of artworks

Abstract:

Analýza uměleckých děl je komplexní záležitost, která zahrnuje analýzu pigmentů, barviv, pojiv a dalších složek uměleckého díla. Teoretická část této práce se věnuje základním instrumentálním metodám, které se v analýze uměleckých děl používají. V jejím závěru jsou představeny některé ambientní techniky, jako například desorpční elektrosprej (DESI) založený na přímé ionizaci vzorku za atmosférického tlaku a dále využívaný v experimentální části práce. Pro něj byla nalezena vhodná sprejovací kapalina. Z osmi různých a běžně používaných sprejovacích kapalin byla vybrána jedna (methanol + voda 98:2), která poskytuje dostatečné informace v kladném i záporném módu. Tato sprejovací kapalina byla použita pro analýzu modelových vzorků, které obsahovaly olejová pojiva, vaječný žloutek a pigment. Do dvou vzorků byla přidána kyselina azelaová, což je důležitý degradační produkt mastných kyselin. Pomocí vybrané sprejovací kapaliny se podařilo v modelových vzorcích detegovat triacylglyceroly, fosfolipidy a také kyselinu azelaovou, která byla potvrzena fragmentací. Pomocí hmotnostně spektrometrického zobrazování byly úspěšně odlišeny použitá olejová pojiva od vaječného žloutku a taktéž zobrazena kyselina azelaová. Získané výsledky dobře dokumentují možnosti využití ambientní ionizační techniky DESI a hmotnostně spektrometrického zobrazování v analýze uměleckých děl.

Abstract:

Analysis of artworks is a complex task, which includes analysis of pigments, dyes, binders and other components. The theoretical part is devoted to overview of basic instrumental methods which are used in analysis of artworks. This part also covers the description of desorption electrospray ionization based on direct ionization at atmospheric pressure. Spray liquid composition belongs to essential experimental parameters influencing ionization by this technique. One spray liquid (methanol:water, 98:2) providing required ionization of compounds of interest was selected from eight studied possibilities. It is suitable for positive and negative mode. This spray liquid was used for the analysis of mock-up samples, which contained different oil binders, yolk and pigment. Two mock-up samples were spiked by azelaic acid as an important degradation product of lipid binders. Using the selected spray liquid, triacylglycerols, phospholipids, and azelaic acid were ionized. The presence of azelaic acid was confirmed by fragmentation spectra. Mass spectrometry imaging allowed us to distinguish oil binders from egg yolk and to reveal azelaic acid in the samples. Obtained results demonstrate the usefulness of DESI and mass spectrometry imaging in analysis of artworks.

Keywords

ambientní ionizační techniky, desorpční elektrosprej, hmotnostní spektrometrie umělecká díla, olejová pojiva, vaječný žloutek

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: prof. RNDr. Karel Lemr, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Analytical Chemistry