Книга: Лебедев А. Т. «Масс-спектрометрия для анализа объектов окружающей среды»

Серия: "Мир химии"

Современная масс-спектрометрия является наиболее чувствительным, информативным и надежным методом идентификации и количественного определения экотоксикантов любого типа в образцах объектов окружающей среды любой сложности. Хотя диапазон возможностей современной масс-спектрометрии необычайно широк, многие из них остаются неизвестными непрофессионалам. Основная цель книги - продемонстрировать, что самые разные научные задачи, стоящие перед учеными разных специальностей, могут быть решены масс-спектрометрически.
Книга предназначена, в первую очередь, для людей, работающих в смежных дисциплинах (экология, геология, биология, гидрология, медицина и т. д.), а также будет полезна студентам и аспирантам химических, физико-химических, биологических и медицинских специальностей.

Содержание:

Список авторов...... 18 Список переводчиков...... 21 Предисловие к русскому изданию...... 22 Введение...... 23 Литература...... 28 Глава 1. Основные принципы масс-спектрометрии...... 29 1. 1. Базовые аспекты...... 29 1. 2. Ввод образца...... 32 1. 3. Ионизация...... 33 1. 4. Масс-анализаторы...... 40 1. 5. Детектирование ионов...... 49 Литература...... 49 Глава 2. Газовая хроматография /масс-спектрометрия — «рабочая лошадка» для анализа объектов окружающей среды...... 52 2. 1. Общие вопросы...... 52 2. 2. Типы хроматограмм с регистрацией ионного тока...... 53 2. 3. Скорость сбора данных...... 63 2. 4. Какие соединения можно анализировать методом ГХ/МС...... 65 2. 5. Количественный анализ...... 69 2. 6. Выводы...... 73 Литература...... 73 Глава 3. Жидкостная хроматография / масс-спектрометрия — оптимальный метод качественного и количественного анализа загрязнений окружающей среды...... 74 3. 1. Введение...... 74 3. 2. Методы и оборудование для мониторинга окружающей среды...... 75 3. 3. Соединение ЖХ с масс-спектрометром: проблемы и их решение...... 77 3. 4. Ионизация при атмосферном давлении...... 79 3. 5. Типы масс-спектрометров и их возможности для анализа образцов из объектов окружающей среды...... 82 3. 6. Анализ образцов...... 86 3. 7. Наиболее распространенные приложения...... 87 3. 8. Подтверждающий анализ...... 87 3. 9. Целевые подходы с использованием тандемной квадрупольной масс-спектрометрии...... 89 3. 10. Скрининговые и исследовательские методы с использованием масс-спектрометров типа QTOF...... 95 3. 11. Почему приборы типа QTOF используются для экологического контроля...... 95 3. 12. Исследовательская работа по изучению продуктов трансформации...... 99 3. 13. Ближайшие и долговременные перспективы...... 100 Литература...... 101 Глава 4. Применение тандемной масс-спектрометрии для анализа загрязнений окружающей среды...... 103 4. 1. Введение...... 103 4. 2. Тандемные масс-спектрометры...... 104 4. 3. Приложения МС/МС к экологическому мониторингу...... 110 4. 4. Заключение...... 121 4. 5. Замечание...... 122 Литература...... 122 Глава 5. Использование специализированного программного обеспечения и библиотек масс-спектров в анализе объектов окружающей среды...... 128 5. 1. Введение...... 128 5. 2. Базы данных масс-спектров и программы библиотечного поиска...... 132 5. 3. Развитие баз данных масс-спектров...... 133 5. 4. Базы данных масс-спектров...... 135 5. 5. Другие базы данных масс-спектров...... 137 5. 6. Выбор диапазона сканирования в случае проведения поиска по базам данных масс-спектров...... 139 5. 7. Программное обеспечение, используемое для проведения поиска по базам данных масс-спектров...... 140 5. 8. Пример проведения правильной идентификации с помощью программного обеспечения Agilent ChemStation...... 142 5. 9. Пример проведения правильной идентификации с помощью программного обеспечения NIST MS Search...... 148 5. 10. Какой алгоритм библиотечного поиска является наилучшим...... 152 5. 11. Интерпретатор масс-спектров NIST...... 152 5. 12. Использование базы данных масс-спектров ИЭ NIST при проведении анализа методом высокоэффективной жидкостной хроматографии / масс-спектрометрии...... 153 5. 13. База данных индексов удерживания NIST...... 156 5. 14. Программа для автоматического поиска компонентов и выделения чистых масс-спектров AMDIS...... 158 5. 15. Определение точных значений m/z...... 162 5. 16. Дополнительное программное обеспечение, представляющее интерес для масс-спектрометристов, работающих в области анализа объектов окружающей среды...... 164 5. 17. Заключение...... 168 Литература...... 168 Глава 6. Передовые методы на основе ГХ/МС...... 170 6. 1. Режим быстрой ГХ/МС...... 170 6. 2. ГХ / МС с интерфейсом ультразвуковых молекулярных пучков...... 179 6. 3. Двумерная газовая хроматография — масс-спектрометрия ГХ &# 215; ГХ/МС...... 188 6. 4. Заключение...... 196 Литература...... 196 Глава 7. Масс-спектрометрия в нормальных условиях (Ambient Mass Spectrometry) — анализ объектов окружающей среды без пробоподготовки...... 198 7. 1. Введение...... 198 7. 2. Наиболее часто используемые методы масс-спектрометрии в нормальных условиях...... 200 7. 3. Применения в анализе объектов окружающей среды...... 208 7. 4. Заключение...... 215 Литература...... 216 Глава 8. Масс-спектрометрия десорбционной электрораспылительной ионизации...... 223 8. 1. Введение...... 223 8. 2. Экспериментальные установки и условия...... 224 8. 3. Реакционная десорбция...... 227 8. 4. Масс-спектрометрическое изображение поверхности с помощью ДЭРИ...... 229 8. 5. Количественные измерения...... 230 8. 6. Анализ воды...... 232 8. 7. Анализ аэрозолей...... 234 8. 8. Прямой анализ...... 238 Литература...... 239 Глава 9. Миниатюрные масс-спектрометры для анализа объектов окружающей среды...... 242 9. 1. Введение...... 242 9. 2. Основы конструкции приборов...... 244 9. 3. Экологические приложения для миниатюрных масс-спектрометров...... 262 9. 4. Заключение...... 278 Литература...... 279 Глава 10. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой в экологическом анализе...... 288 10. 1. Введение...... 288 10. 2. Основы метода...... 289 10. 3. Преимущества и недостатки...... 290 10. 4. Практическое применение...... 293 Литература...... 300 Глава 11. Роль масс-спектрометрии в исследовании летучих органических соединений...... 306 11. 1. Летучие органические загрязняющие вещества...... 306 11. 2. Масс-спектрометрия летучих загрязнящих веществ...... 309 11. 3. Мониторинг летучих загрязняющих веществ в обычных условиях и при пожарах...... 315 11. 4. Заключение и будущее направление работы...... 327 Благодарность...... 328 Литература...... 328 Глава 12. Идентификация и количественное определение токсикологически значимых побочных продуктов дезинфекции воды методами масс-спектрометрии...... 333 12. 1. Введение...... 333 12. 2. Аналитические методы идентификации и количественного определения ППД...... 339 12. 3. Что нас ждет в будущем...... 352 Благодарность...... 353 Литература...... 353 Глава 13. Новые типы приоритетных загрязняющих веществ в окружающей среде...... 360 13. 1. Введение...... 360 13. 2. Масс-спектрометрия и НПЗВ...... 363 13. 3. Выводы...... 376 Литература...... 378 Глава 14. Анализ пестицидов в образцах объектов окружающей среды современными методами хроматомасс-спектрометрии...... 386 14. 1. Введение...... 386 14. 2. Анализ остаточных количеств пестицидов...... 388 14. 3. ГХ/МС...... 391 14. 4. ЖХ/МС...... 395 14. 5. Тенденции...... 400 Благодарность...... 405 Литература...... 405 Глава 15. Определение стойких галогенсодержащих соединений: хлорированные дибензо-п-диоксины и дибензофураны...... 409 15. 1. Введение...... 409 15. 2. Подготовка проб для определения ХДД/ХДФ на следовом уровне...... 413 15. 3. Количественный анализ и метод изотопного разбавления...... 417 15. 4. Газохроматографические методы...... 420 15. 5. Масс-спектрометрические методы...... 422 15. 6. Полный набор аналитических методов для определения ХДД/ХДФ и других стойких галогенированных соединений...... 428 15. 7. Будущее многокомпонентных методов...... 430 Литература...... 434 Глава 16. Масс-спектрометрия атмосферных аэрозолей...... 438 16. 1. Введение...... 438 16. 2. Свойства аэрозолей и их воздействие на окружающую среду...... 438 16. 3. Приборы и их применение...... 443 16. 4. Итоги и перспективы...... 470 Литература...... 471 Глава 17. Использование масс-спектрометрии для изучения взаимодействия ДНК с экотоксикантами...... 478 17. 1. Введение...... 478 17. 2. Источники ДНК для анализа ДНК-аддуктов...... 480 17. 3. Подготовка образцов...... 481 17. 4. Приборы для ВЭЖХ-ЭРИ/МС/MС-анализа ДНК-аддуктов...... 482 17. 5. Примеры использования ВЭЖХ/MС/МС для анализа ДНК-аддуктов...... 491 17. 6. Новые подходы к повышению чувствительности аналитических методов при анализе ДНК-аддуктов...... 498 17. 7. Выводы...... 506 Благодарность...... 506 Литература...... 506 Глава 18. ИЦРФП-анализ сложных органических смесей. Петролеомика...... 515 18. 1. Введение...... 515 18. 2. МС-ИЦРФП...... 517 18. 3. Разрешение по массе, разрешающая способность и точное измерение массы...... 521 18. 4. Точная масса и дефект массы...... 524 18. 5. Степень ненасыщенности (DBE) и Z-число...... 527 18. 6. Масса в шкале Кендрика и дефект масс Кендрика...... 528 18. 7. Визуализация данных: график масс Кендрика, диаграммы ван Кревелена, распределение гетероатомных классов соединений, график зависимости DBE от числа атомов углерода...... 530 18. 8. Методы ионизации для МС-ИЦРФП-анализа сложных смесей...... 536 18. 9. Применение МС-ИЦРФП для решения экологических задач...... 537 Литература...... 541 Глава 19. Применение масс-спектрометрии сверхвысокого разрешения с масс-анализатором ионного циклотронного резонанса с преобразованием Фурье для анализа природного органического вещества в объектах окружающей среды...... 547 19. 1. Введение...... 547 19. 2. Материалы и методы...... 553 19. 3. Результаты и обсуждение...... 553 19. 4. Заключение...... 563 Литература...... 563 Глава 20. Метод масс-спектрометрической визуализации (имиджинг)...... 568 20. 1. Введение...... 568 20. 2. Микрозондирование и молекулярная визуализация...... 568 20. 3. Визуализация пространственного распределения молекулярного состава...... 570 20. 4. Влияние матрицы...... 573 20. 5. Применение масс-спектрометрии вторичных ионов (МСВИ) в биоанализе...... 575 20. 6. Качество изображения и аналитический предел обнаружения...... 576 20. 7. MС-визуализация как метод качественного анализа...... 577 20. 8. MС-визуализация как точный аналитический метод...... 578 20. 9. Идентификация и характеристика...... 580 20. 10. МС-имиджинг в исследованиях объектов окружающей среды...... 581 20. 11. Перспективы...... 584 Литература...... 585 Глава 21. Масс-спектрометрия изотопных отношений...... 587 21. 1. Введение...... 587 21. 2. Величина...... 588 21. 3. Причины вариаций распределения стабильных изотопов в природе...... 588 21. 4. Масс-спектрометрия изотопных отношений в газах...... 590 21. 5. Оборудование для подготовки проб и интерфейсы...... 593 21. 6. Некоторые приложения...... 597 Литература...... 603 Дополнение 1. Основы и достижения масс-спектрометрии на основе орбитальной ловушки ионов. Краткий обзор...... 605 Как устроена Орбитальная ловушка ионов...... 605 Семейство серийных масс-спектрометров Orbitrap...... 608 Современные тенденции практического использования Orbitrap...... 609 Пищевая безопасность и объекты окружающей среды...... 610 Заключение...... 611 Дополнение 2. Высокопроизводительные хроматомасс-спектрометры Shimadzu UFMS: применение для анализа объектов окружающей среды, питьевой воды, пищевой и сельскохозяйственной продукции...... 613 Список литературы...... 630

Издательство: "Техносфера" (2013)

ISBN: 9785948363639