ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННОЙ TiO2 МАЛДИ-МИШЕНИ ДЛЯ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ С ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВИРОВАННОЙ ЛАЗЕРНОЙ ДЕСОРБЦИЕЙ-ИОНИЗАЦИЕЙ
Автор: А. Ю. Горбунов, И. М. Зорин, С. К. Ильюшонок, А. А. Бардин, О. А. Кельциева, Н. В. Краснов, В. Н. Бабаков, Е. П. Подольская
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Приборостроение физико-химической биологии
Статья в выпуске: 1 т.31, 2021 года.
Бесплатный доступ
Оптимизированы параметры электрофоретического осаждения TiO2 на подложку из нержавеющей стали. Полученное покрытие было использовано в качестве эмиттера ионов при поверхностно-активированной лазерной десорбции-ионизации (ПАЛДИ). Продемонстрирована высокая эффективность полученных покрытий для ПАЛДИ амиодарона с последующим анализом путем масс-спектрометрии ионного циклотронного резонанса с преобразованием Фурье. Дополнительная модификация покрытий полидиметилсилоксаном значительно повышает чувствительность ПАЛДИ-МС-анализа.
ПАЛДИ-масс-спектрометрия, TiO2, электрофоретическое осаждение, амиодарон
Короткий адрес: https://sciup.org/142226567
IDR: 142226567 | УДК: 543.51 | DOI: 10.18358/np-31-1-i4458
APPLICATION OF MALDI TARGET ELECTROPHORETICALLY MODIFIED WITH TiO2 FOR MASS SPECTROMETRY WITH SURFACE-ASSISTED LASER DESORPION / IONIZATION
In this investigation, parameters of electrophoretic deposition (EPO) of TiO2 nanoparticles on stainless steel substrate have been optimized. The obtained coating was used as ion emitter during surface-assisted laser desorpion/ionization (SALDI). Herein, we demonstrate the high efficiency of obtained coatings for SALDI of amiodarone with subsequent Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry. Additional modification of coatings with polydimethylsiloxane (PDMS) allowed to significantly improve the sensitivity of SALDI-MS analysis.
Список литературы ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННОЙ TiO2 МАЛДИ-МИШЕНИ ДЛЯ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ С ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВИРОВАННОЙ ЛАЗЕРНОЙ ДЕСОРБЦИЕЙ-ИОНИЗАЦИЕЙ
- 1. Bonk T., Humeny A. MALDI-TOF-MS Analysis of Protein and DNA // The Neuroscientist. 2001. Vol. 7, no. 1. P. 6–12. DOI: 10.1177/107385840100700104
- 2. Drzezdzon J., Jacewicz D., Sielicka A., Chmurzynski L. MALDI-MS for polymer characterization-Recent developments and future prospects // Trends in Analytical Chemistry. 2019. Vol. 115. P. 121–128. DOI:10.1016/j.trac.2019.04.004
- 3. Calvano C.D., Monopoli A., Cataldi T.R.I., Palmisano F. MALDI matrices for low molecular weight compounds:
- an endless story? // Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2018. Vol. 410. no. 17. P. 4015–4038. DOI: 10.1007/s00216-018-1014-x
- 4. Wu C.-Y., Lee K.-C., Kuo Y.-L., Chen Y.-C. Revisiting the quantitative features of surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometric analysis // Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 2016. Vol. 374, no. 2079. DOI: 10.1098/rsta.2015.0379
- 5. Aminlashgari N., Hakkarainen M. Surface Assisted Laser Desorption Ionization-Mass Spectrometry (SALDI-MS) for Analysis of Polyester Degradation Products // Journal of The American Society for Mass Spectrometry. 2012.
- 6. Gao C., Zhen D., He N., An Z., Zhou Q., Li C., Grimes C., Cai Q. Two-dimensional TiO2 Nanoflakes Enable Rapid SALDI-TOF-MS Detection of Toxic Small Molecules (dyes and their metabolites) in Complex Environments // Talanta. 2019. Vol. 196. P. 1–8. DOI:
- 10.1016/j.talanta.2018.11.104
- 7. Chenyi L., Hongchao G., Xingqi Z., Chan G., Ning J., Yan Q., Qingyun C. Self-assembly TiO2 nanosheets as a SALDI-TOF-MS matrix for high-throughput identification of polyfluorinated compounds in water samples // Microchemical Journal. 2020. Vol. 152. Р. 1–
- 10. DOI: 10.1016/j.microc.2019.104294
- 8. Popovic I., Nesic M., Vranjes M., Saponjic Z., Petkovic M. TiO2 nanocrystals – assisted laser desorption and ionization time-of-flight mass spectrometric analysis of steroid hormones, amino acids and saccharides. Validation and comparison of methods // RSC Advances. 2016. Vol. 6, no. 2. P. 1027–1036. DOI: 10.1039/c5ra20042c
- 9. Gorbunov A.Y., Krasnov K.A., Bardin A.A., Keltsieva O.A., Babakov V.N., Podolskaya E.P. TiO2-modified
- MALDI target for in vitro modeling of the oxidative biotransformation of diclofenac // Mendeleev Commun.
- 2020. Vol. 30. P. 220–222.
- DOI: 10.1016/j.mencom.2020.03.030
- 10. Hu J.-B., Chen Y.-C., Urban P. L. Coffee-ring effects in
- laser desorption/ionization mass spectrometry // Analytica
- Chimica Acta. 2013. Vol. 766. P. 77–82. DOI:
- 10.1016/j.aca.2012.12.044
- 11. Piret G., Kim D., Drobecq H., Coffinier Y., Melnyk O.,
- Schmuki P., Boukherroub R. Surface-assisted laser desorption–ionization mass spectrometry on titanium dioxide (TiO2) nanotube layers // The Analyst. 2012.
- Vol. 137, no. 13. P. 3058–3063. DOI:
- 10.1039/c2an35207a
- 12. Lo C., Lin J., Chen W., Chen C., Chen Y. Surface-Assisted
- Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry on Titania Nanotube Arrays // Journal of the American Society
- for Mass Spectrometry. 2008. Vol. 19, no. 7. P. 1014–
- 1020. DOI: 10.1016/j.jasms.2008.04.025
- 13. Bozorgtabar M., Rahimipour M., Salehi M., Jafarpour M.
- Structure and photocatalytic activity of TiO2 coatings deposited by atmospheric plasma spraying // Surface and
- Coatings Technology. 2011. Vol. 205. P. 229–231. DOI:
- 10.1016/j.surfcoat.2011.03.045
- 14. Obregon S., Amor G., Vazquez A. Electrophoretic deposition of photocatalytic materials // Advances in Colloid and
- Interface Science. 2019. Vol. 269. P. 236–255. DOI:
- 10.1016/j.cis.2019.05.003
- 15. Tsuji T., Mizuki T., Yasutomo M., Tsuji M., Kawasaki H.,
- Yonezawa T., Mafuné F. Efficient fabrication of substrates
- for surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry using laser ablation in liquids // Applied Surface
- Science. 2011. Vol. 257, no. 6. P. 2046–2050. DOI:
- 10.1016/j.apsusc.2010.08.128
- 16. Juenke J.M., Brown P.I., McMillin G.A., Urry F.M.
- A Rapid Procedure for the Monitoring of Amiodarone and
- N-Desethylamiodarone by HPLC-UV Detection // Journal
- of Analytical Toxicology. 2004. Vol. 28, no 1. P. 63–66.
- DOI: 10.1093/jat/28.1.63
- 17. Dor S., Ruhle S., Ofir A., Adler M., Grinis L., Zaban A.
- The influence of suspension composition and deposition
- mode on the electrophoretic deposition of TiO2 nanoparticle agglomerates // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2009. Vol. 342, no. 1-
- 3. P. 70–75. DOI:10.1016/j.colsurfa.2009.04.009
- 18. Hamaker H.C. Formation of a deposit by electrophoresis
- // Transactions of the Faraday Society. 1940. Vol. 35.
- P. 279–287. DOI: 10.1039/tf9403500279
- 19. Workie B., McCandless B.E., Gebeyehu Z. Electrophoretic
- Deposition of Aluminum Nitride from Its Suspension in
- Acetylacetone Using Iodine as an Additive // Journal of
- Chemistry. 2013. Р. 1–7. DOI: 10.1155/2013/489734
- 20. Nuno M., Ball R.J., Bowen C.R., Kurchania R., Sharma G.D. Photocatalytic activity of electrophoretically deposited (EPD) TiO2 coatings // Journal of Materials
- Science. 2015. Vol. 50, no 14. P. 4822–4835. DOI:
- 10.1007/s10853-015-9022-0
- 21. Wooh S., Encinas N., Vollmer D., Butt H.-J. Stable Hydrophobic Metal-Oxide Photocatalysts via Grafting Polydimethylsiloxane Brush // Advanced Materials. 2017.
- Vol. 29, no. 16. P. 1604637.
- DOI:10.1002/adma.201604637
- 22. Вейко В.П., Метев С.М. Лазерные технологии в микроэлектронике. София: Издание БАН, 1991. 487 с.
- 23. Пенто А.В. Развитие лазерных методов ионизации
- в масс-спектрометрии органических соединений. Дис.
- … канд. физ.-мат. наук. М., 2015. 127 с.
- 24. Liu J., Ye L., Wooh S., Kappl M., Steffen W., Butt H.-J.
- Optimizing Hydrophobicity and Photocatalytic Activity of
- PDMS-Coated Titanium Dioxide // ACS Applied Materials & Interfaces. 2019. Vol. 11. P. 27422−2742. DOI:
- 10.1021/acsami.9b07490
- 25. Mills A., Hunte S.L. An overview of semiconductor photocatalysis // Journal of Photochemistry and Photobiology
- A: Chemistry. 1997. Vol. 108, no. 1. P. 1–35.
- 26. Park E.J., Han S.W., Jeong B., Park S.H., Kim Y.-G.,
- Kim Y.H., Kim Y.D. Effect of polydimethylsiloxane
- (PDMS) coating on TiO2-based MALDI matrix for dimethyl methylphosphonate (DMMP) analysis // Applied Surface Science. 2015. Vol. 353. P. 342–349. DOI:
- 10.1016/j.apsusc.2015.06.122
- 27. Morris N.J., Anderson H., Thibeault B., Vertes A., Powell M.J., Razunguzwa T.T. Laser desorption ionization
- (LDI) silicon nanopost array chips fabricated using deep
- UV projection lithography and deep reactive ion etching //
- RSC Advances. 2015. Vol. 5, no. 88. P. 72051–72057.
- DOI: 10.1039/c5ra11875a
