Kis molekulatömegű anyagok fragmentációjának vizsgálata lágy ionizációs tömegspektrometriás módszerrel

Abstract

Munkám során különféle kéntartalmú szénhidrát származékok fragmentációját vizsgáltam. A mérések kivitelezéséhez sikeresen alkalmaztam az Elektroporlasztásos ionizációt (ESI) és az Atmoszférikus nyomású kémiai ionizációt (APCI), a molekulák nátrium, illetve hidrogénionnal történő ionizációjához. Ezen felül tandem tömegspektrometriát alkalmaztam a molekulák szerkezetének további feltárásához. Megállapítottam, hogy a szénhidrát származékok fragmentációja ESI körülmények között jól vizsgálható, míg APCI ionforrással kevésbé. A különböző védőcsoportok ellenére, a molekulákra viszonylag hasonló fragmentációs séma jellemző. A mérések során ezt a sémát igyekeztem megállapítani. A különböző ütközési energiákhoz tartozó spektrumokról leolvasott csúcsok és tömegkülönbségek segítségével javaslatot tettem a termékionok szerkezetére, illetve egy lehetséges fragmentációs útvonalra. A kiértékelt eredményeken alapján megállapítottam, hogy ESI esetében a védőcsoportok egymás utáni lehasadása az első jellegzetes fragmentációs lépés, majd a gyűrűket összetartó kén-hidak bomlanak fel. Azon mintáknál, amelyeknél nem acetil csoportok találhatók, mint védőcsoport, vagy a kén-híd mellett metilén csoportok is fellelhetők, más módon megy végbe a fragmentáció. Nem szakad le az összes védőcsoport, illetve a kén-híd sem hasad fel. APCI ionforrás esetén a prekurzor iont nem sikerült detektálnom, mivel a védőcsoportok lehasadása rögtön a mérés megkezdésekor bekövetkezett. A mérést folytatva, -hasonlóképpen a másik ionforrás alkalmazásakor tapasztaltakhoz- lehasad az összes védőcsoport majd felbomlik a kén-híd is. Továbbá megvizsgáltam az egyes molekulák fragmentációs stabilitását és meghatároztam különböző ütközési energiákon a túlélési hányadot (SY). Az SY értékekből interpolációval számítottam ki a karakterisztikus ütközési energiák értékeit (CE50). A rezgési szabadsági fokok számával korrigáltam az adatokat, majd a fragmentációs stabilitás kapcsán levontam a következtetéseket. A karakterisztikus ütközési energia értékek nagyrészt a szénhidrát származékok szerkezetétől függenek. A mintáim esetében a fragmentációs stabilitás kisebb értéknek bizonyult, ha acetil csoportok voltak a molekulán. Amennyiben izopropilidén vagy benzoil csoportokkal voltak védve, a stabilitás értékük is nagyobb lett. Abban az esetben is nagyobb érték adódik, amennyiben a gyűrűket összekapcsoló kén-híd mellett egy vagy több metilén csoport is található.