Мас-спектрометрія наноструктурованих систем
Анотація
Обговорені специфічні технічні та наукові проблеми мас-спектрометрії, що виникають та вирішуються при дослідженні наноструктурованих систем. Під цим кутом зору проведено короткий аналіз тенденцій розвитку методу і його застосувань в світі та в Україні. Обговорені найважливіші результати, оприлюднені в цій галузі протягом останніх десятиріч. Наведений короткий огляд результатів, одержаних українськими дослідниками, які активно застосовують різні варіанти мас-спектрометрії для вирішення проблем хімії поверхні, каталізу, супрамолекулярної хімії, біології та охорони навколишнього середовища. Особливу увагу приділено методам температурно-програмованої десорбційної та лазерної десорбційно-іонізаційної мас-спектрометрії наноматеріалів на основі кремнію.
Посилання
Покровский В.А., Мосин В.В.. Бомбардировка быстрыми атомами в масс-спектрометрии: метод и его применения // Теорет. и эксперим. химия. – 1987. – Т. 24, № 1. – С. 62−78.
Makarov A.A. Electrostatic axially harmonic orbital trapping: a high-performing technique of mass analysis // Anal. Chem. – 2000. – V. 72. – P. 1156–1162.
Бродский А.И. . Химия изотопов. Mосква: Изд-во АН СССР, 1952. – 352 с.
Inghram M.G., Gomer R. Mass spectrometric analysis of ions from the field ion microscope // J.Chem. Phys. – 1954. – V. 22, N 7. – P. 1279–1280.
Гольденфельд И.В., Назаренко В.А., Покровский В.А. Масс-спектры воды при ионизации ее сильным электрическим полем // Докл. АН СССР. – 1965. – Т. 161. – С. 61–864.
Goldenfeld I.V., Nazarenko V.A., Pokrovskiy V.A. Field ionization theory // Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys. – 1970. – N 5. – P. 337–348.
Pokrovsky V.A., Goldenfeld I.V., Korol E.N. Temperature dependencies in field ionization // Int. J. Mass Spectrom. Ion. Phys. – 1973. – N 1. – P. 1–9.
Beckey H.D. Principles of field ionization and field desorption mass spectrometry. London: Pergamon, 1977. – 324 p.
Каталог полевых масс-спектров органических соединений / М.М. Алексанкин, И.П. Самченко, И.З. Коростышевский, Л.И. Филилеева, П.С. Диброва, В.А. Назаренко, Б.Г. Мисчанчук // Київ: Наук. думка, 1976. – 114. с.
Физические основы полевой масс-спектрометрии / Э.Н. Король, В.В. Лобанов, В.А. Назаренко, В.А. Покровский // Київ: Наук. думка, 1978. – 196 с.
Покровский В.А. Полевая масс-спектрометрия. // В кн. «Автоионная и автоэлектронная микроскопия и спектроскопия». Под ред. А.Л. Суворова. – Москва: Академпринт, 2003. – С. 117–143.
Веркин Б.И., Янсон И.К., Суходуб Л.Ф., Теплицкий А.Б. Взаимодействия биомолекул. Новые экспериментальные подходы и методы. – Киев: Наук. думка, 1985. – 164 с.
Yanson I.K., Teplitsky A.B., Sukhodub L.F. Experimental studies of molecular interactions between nitrogen bases of nucleic acids // Biopolymers. – 1979. – V. 18, N 5. – P. 1149 – 1179.
Суходуб Л.Ф., Веркин Б.И., Шелковский В.С., Янсон И.К. Масс-спектрометрическое исследование термодинамических характеристик автоассоциатов воды // Докл. АН СССР.– 1981.– Т. 258, N 6. – С. 1414–1417.
Shelkovsky V.S., Stepanian S.G., Galetich I.K., Kosevich M.V., Adamowicz L. Modeling of recognition sites of nucleic acid bases and amide side chains of amino acids. Combination of experimental and theoretical approaches // Europ. Phys. J. D. – 2002. – V. 20, N 3. – P. 421–431.
Kosevich M.V. Low temperature secondary emission mass spectrometry. Cryobiological applications // European Mass Spectrometry. – 1998. – V. 4, N 4. – P. 251–264.
Благой Ю.П., Шеина Г.Г., Иванов А.Ю., Радченко Е.Д., Косевич М.В., Шелковский В.С., Боряк О.А., Рубин Ю.В. Низкотемпературные экспериментальные исследования в молекулярной биофизике (обзор) // Физика низк. температур.– 1999.– T. 25, N 10.– C. 1003–1020.
Kosevich M.V., Shelkovsky V.S. A new type of graphite emitters for field ionization/field desorption mass spectrometry // Rapid Commun. in Mass Spectrometry.– 1993.– V. 7, N 9. – P. 805–811.
Kosevich M.V., ShelkovskyV.S., Boryak O.A., Orlov V.V. ‘Bubble chamber model’ of fast atom bombardment induced processes // Rapid Commun. in Mass Spectrometry.– 2003.– V. 17, N 15.– P. 1781–1792.
Kosevich M.V., Chagovets V.V., Shelkovsky V.S., Boryak O.A., Orlov V.V., Gomory A., Vegh P. Is there a “matrix suppression effect” under fast atom bombardment liquid secondary ion mass spectrometry of ionic surfactants in glycerol // Rapid Commun. in Mass Spectrometry.– 2007.– V. 21, N 4.– P. 466–478.
Боряк О.А., Косевич М.В., Чаговец В.В., Шелковский В.С., Орлов В.В., Карачевцев В.А., Горбенко Г.П., Доманов Е.А., Товстяк В.В. Возможности метода вторично-ионной масс-спектрометрии для контроля иммобилизации красителей в липидных слоях и липосомах // Биофиз. вестн.– 2005. – V. 716, N 2(16).– С. 97–105.
Kosevich M.V., Chagovets V.V., Shmigol I.V., Snegir S.V., Boryak O.A., Orlov V.V., Shelkovsky V.S., Pokrovskiy V.A., Gomory A. Sensitivity of redox reactions of dyes to variations of conditions created in mass spectrometric experiments // J. Mass Spectrometry.– 2008.–V. 43, N 10.– P. 1402–1412.
Чуйко А.А., Назаренко В.А., Покровский В.А. Десорбционная масс-спектрометрия и ее применения в химии поверхности // Вестн. АН УССР. – 1989. – Т. 10. – С. 31–41.
Pokrovskiy V.A. / Temperature-programmed mass spectrometry of biomolecules in surface chemistry studies // Rapid Commun. Mass Spectrometry. – 1995. – V. 9. – P. 588–591.
Покровский В.А., Чуйко А.А.. Температурно-программированная десорбционная масс-спектрометрия и особенности неизотермических реакций на поверхности дисперсных твердых тел. – В кн. Химия поверхности кремнезема / Под ред. А.А. Чуйко, – Київ. – 2001. – С. 79–116.
Tully J. C. Theory of the dynamics of inelastic and reactive processes at surfaces // Ann. Rev. Phys. Chem.– 1980.– N 31.– P. 319–343.
Menzel D. Thermal desorption // In: Chemistry and physics of Solid Surfaces IV.– Berlin: Springer, 1982.– P. 389–403.
Эйнштейн Т., Герц Дж., Шриффер Дж. Теория хемосорбции – Москва: Мир, 1983.– 260 c.
Агеев В.Н., Зандберг Э.Я. Адсорбционно-десорбционные процессы на поверхности твердого тела // Вестн. АН СССР.– 1985.– № 12. – С. 17–29.
Чуйко А.А., Покровский В.А., Устюжанин П.Ф. Термодесорбционный эксперимент и особенности кинетики химических реакций на поверхности дисперсных твердых тел. // Деп. ВИНИТИ.– №1326–В80 от 02.1989.
Pokrovskiy V.A., Galagan N.P., Chuiko A.A. Interaction of cells with nanopaticles // in: Surface chemistry in biomedical and environmental studies. (Eds.) J.P. Blitz and V. Gunko 2006.– II – V. 228.– P. 277–286.
Масс-спектрометрическое изучение деоксигенации аминоацидо-имидазольных комплексов кобальта / В.А. Покровский, Ю.И. Братушко, Б.Г. Мисчанчук, Э.Н. Король, К.Б. Яцимирский // Теорет. и эксперим. Химия – 1977. – Т. 14, № 6. – С. 764–781
Масс-спектрометрическое исследование термолиза цианкобаламина / В.А. Покровский, К.Б. Яцимирский, В.А. Назаренко, Г.Н. Мельниченко // Там же.– 1987.– Т. 23, № 3.– С. 377–380.
Покровский В.А., Устюжанин П.Ф. Модель активированного комплекса в реакции разложения цианкобаламина // Там же.– 1988.– Т. 24, № 6. – С. 751–754.
Gun’ko V.M., Pokrovsky V.A. Temperature-programmed desorption mass spectrometry of butoxysilyl groups on silica surfaces // Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes.– 1994. – 148. – P. 45–54.
Gun'ko V.M., Zarko V.I., Chuikov B.A., Dudnik V.V., Ptushinskii Yu.G., Voronin E.F., Pakhlov E.M., Chuiko A.A. Temperature-programmed desorption of water from fumed silica, titania, silica/titania, and silica/alumina, // Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes. – 1998. –V. 172. – P. 161–179.
Gun'ko V.M., Turov V.V., Bogatyrev V.M., Zarko V.I., Leboda R., Goncharuk E.V., Novza A.A., Turov A.V., Chuiko A.A., Unusual properties of water at hydrophilic/hydrophobic Interfaces. // Adv. Colloid Interface Sci. – 2005. – V. 118. – P.125–172.
В.М. Гунько, В.В. Туров, П.П. Горбик. Вода на межфазной границе, – Kиев – Наук. думка, 2009. – 694 c.
В.К. Погорелый, В.М. Барвинченко, В.В.Туров. Влияние растворителя на радиолиз сывороточного альбумина человека в присутствии диметилсульфоксида // Теорет. и эксперим. химия.– 1990.– Т. 26, № 1.– С. 107–111.
Wei J., Buriak J.M., Siuzdak G. Desorption-ionization mass spectrometry on porous silicon // Nature.– 1999.– V. 399. – P. 243–246.
Desorption/ionization on silicon (DIOS) mass spectrometry: background and application / G. Warren, Z. Shen, M. G. Finn et al. // Intern. J. Mass Spectrometry.– 2003.– V. 226.– P. 107–116.
High sensitivity and analyte capture with desorption/ionization mass spectrometry on silylated porous silicon / S. A. Trauger, E. P. Go, Z. Shen et al. // Anal. Chem.– 2004.– V. 76. – P. 4484–4489.
Surface modification and laser pulse length on internal energy transfer in DIOS / L. Guanghong, Y. Chen, G. Siuzdak et al // J. Phys.Chem. B.– 2005.– V. 109.– P. 24450 – 24456.
On the mechanism of laser-induced desorption-ionization of organic compounds from etched silicon and carbon surfaces / S. Alimpiev, S. Nikiforov, M. Karavanskii // J. Appl. Phys. – 2001. – V. 115. – P. 1891–1901.
Laser desorption/ionization from nanostructured surfaces: nanowires, nanoparticle films and silicon microcolumn arrays / Y. Chen, G. Luo, J. Diao et al. // J.Phys.: Conf. Ser. – 2007. – V. 59. – P. 548–554.
Shmigol I.V., Alekseev S.A., Lavrynenko O.Yu., Vasylieva N.S., Zaitsev V.N., Barbier D., Pokrovsky V.A. Chemically modified porous silicon for laser desorption/ionization mass spectrometry of ionic dyes // J. Mass Spectrom.– 2009.– V. 44. – N 8. – P. 1234–1240.
Лазерно-стимулированная ионизация биомолекул на поверхности нанопористого кремния и с квантовых точек Si/Ge / И. В. Шмыголь, В. А. Покровский, А.И. Водяницкий, Ю.Н. Козырев // Физико-химия наноматериалов и супрамолекулярных структур. – 2007. – Т. 1. – С. 300–313.
Rodriguez M.A. Yost R.A. Interpretation of electrospray/ion trap mass spetra of bile acids and other surfactants. // Rapid Commun. Mass Spectrometrу. – 2000. – V. 14. – Р. 1398–1403.
Севериновская O.В., Покровский В.А., Власова Н.Н., Снегир С.В. Исследование состава ассоциатов таурохолата натрия методом масс-спектрометрии с матрично-активированной десорбцией/ионизацией // Масс-спектрометрия.– 2007. – №4. – С. 99–102.
Burgess K., Russell D.H, Shitangkoon A., Zhang A. J. MALDI and FAB mass spectrometry of nucleoside triphosphates: a comparative study // Nucleosides, nucleotides and nucleic acids. – 1996. – V. 15. – P. 1719–1723
Фесенко Т.В., Косевич М.В., Суровцева Н.И., Покровский В.А., Еременко А.М. Масс-спектрометрия с лазерной десорбцией/ионизацией красителя метиленового голубого с поверхности мезопористых тонких пленок TiO2, TiO2/SiO2 и SiO2 // Масс-спектрометрия. – 2007. – T. 4, N4. – C. 289–296.
