Novel strategies for desorption mass spectrometry

Mgr. Antonín Bednařík, Ph.D.

Doctoral thesis

Abstract:

Vývoj výkonnějších a citlivějších přístrojů je důležitou a nedílnou součástí analytické chemie, jehož hnacím motorem jsou náročné analytické úkoly, jakými jsou například zobrazovací hmotnostní spektrometrie (MSI) či speciace pomocí hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (ICP MS), diskutované v této práci. První část této práce se věnuje sestavení axiálního hmotnostního spektrometru typu time-of-flight a jeho následnému využití v rychlém vzorkovacím módu pro MSI. Tento úkol byl úzce spjat také s vývojem technik pro aplikaci MALDI matric na vzorky pro MSI. V druhé části této práce je představena technika zavádění vzorku do ICP MS využívající tepelného odpařování pomocí diodového laseru (DLTV). Pro charakterizaci této techniky a její aplikaci pro stanovení obsahu olova a kadmia v krvi bylo využito kalibračních sad vytvořených pomocí piezoelektrických dispenserů. Práci uzavírá téma využití techniky DLTV ICP MS jako citlivého detektoru pro stanovení kobalaminů pomocí chromatografie na tenké vrstvě.

Abstract:

The development of novel instrumentation is an essential part of analytical chemistry driven by recent demanding applications, such as mass spectrometry imaging (MSI) or speciation using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP MS) presented in this thesis. The first part of this work is devoted to the construction of an axial time-of-flight mass spectrometer and its use for high-throughput MSI. The related development of MALDI matrix deposition techniques for MSI of biological tissues is also discussed. The second part of this thesis deals with diode laser thermal vaporization (DLTV), a new technique of aerosol generation for sample introduction to ICP MS. Piezoelectric dispensers were employed to construct multielemental calibration sets for DLTV characterization and for its application to determine lead and cadmium content in whole blood. Finally, a novel coupling of DLTV ICP MS to thin-layer chromatography is demonstrated on determination of cobalamins.

Keywords

desorption mass spectrometry, matrix assisted laser desorption/ionization, MALDI, time of flight, TOF, mass spectrometry imaging, MSI, diode laser thermal vaporization, DLTV, inductively coupled plasma, ICP, thin layer chromatography, TLC, hyphenated techniques, speciation

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 7. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 4. 9. 2014
• Supervisor: prof. Mgr. Jan Preisler, Ph.D.
• Reader: Ing. Robert Jirásko, PhD., doc. Ing. Tomáš Černohorský, CSc., Mgr. Miroslav Polášek, PhD.

Masaryk University

Faculty of Science

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