Hmotnostní spektrometrie

Sylabus

Úvod do předmětu, definice základních pojmů Hmotnostní spektrometrie, důležité historické milníky, základní součásti hmotnostního spektrometru, specifika laboratoře pro provoz hmotnostní spektrometrie, hmotnostní spektrum, izotopové zastoupení prvků v přírodě.

Ionizační techniky v hmotnostní spektrometrii Teorie, historie a vývoj spojení separačních technik s hmotnostní spektrometrií. Typy ionizačních technik – měkké, tvrdé, další rozdělování ionizačních technik. EI, CI – podrobný princip a možnosti využití.

Ionizační techniky za atmosférického tlaku ESI, APCI, APPI – podrobný princip a možnosti využití.

Ambientní ionizační techniky Trendy ve vývoji ionizačních technik. DESI, DART, REIMS - podrobný princip a možnosti využití, imaging, MALDI.

Analyzátory v hmotnostní spektrometrii Definice parametrů pro hmotnostní analyzátory - citlivost, rozlišení a správnost hmoty. Různé typy dělení hmotnostních analyzátorů. Průletové analyzátory – kvadrupól, TOF, magnetický analyzátor. Pasťové analyzátory: iontové pasti, orbitální past, ICR. Tandemová hmotnostní spektrometrie. Hybridní hmotnostní analyzátory (Q-TOF, Q-IT….).

Typy záznamů v hmotnostní spektrometrii MS mód: MS sken, SIM, MS/MS mód: SRM, sken produktových a prekurzorových iontů, sken neutrálních ztrát, separace pomocí iontové mobility.

Spojení hmotnostní spektrometrie se separačními technikami HPLC-MS, SFC-MS, GC-MS, CZE-MS – typy ionizačních technik, typy interface, praktická realizace.

Přístupy pro kvantifikaci látek s využitím hmotnostní spektrometrie Metoda vnějšího a vnitřního standardu z hlediska hmotnostní spektrometrie. Metoda přídavku standardu. Správná volba vnitřního standardu. Matricové efekty. Cílená a necílená analýza.

Interpretace hmotnostních spekter – tvrdé ionizační techniky Pravidla pro interpretaci EI spekter. Praktické ukázky.

Přístupy pro identifikaci látek s využitím hmotnostní spektrometrie Identifikace látek v MS a HRMS. Databáze, objasňování struktur látek. Kalibrace hmot, měření spekter v HRMS. Interpretace hmotnostních spekter – měkké ionizační techniky.

Aplikace hmotnostní spektrometrie – malé molekuly Příklady využití MS z oblasti farmaceutické analýzy, bioanalýzy, dopingové kontroly.

Aplikace hmotnostní spektrometrie – proteomika Specifika využití MS v analýze biomolekul ze skupiny proteinů.

Anotace

Předmět umožní studentům seznámit se detailně s metodou hmotnostní spektrometrie, která je dnes zásadní metodou mnoha analytických laboratoří. V rámci přednášek budou adresovány teoretické aspekty ionizačních metod, analyzátorů, spojení hmotnostní spektrometrie se separačními technikami a interpretace záznamů.

Práce se záznamy bude procvičována také formou seminářů doplněných praktickými příklady pro řešení. V rámci praktických cvičení si pak studenti vyzkouší práci s různými typy hmotnostních spektrometrů.