Высокочувствительное определение арилалкиламинов методом поверхностно активированной лазерной десорбции-ионизации в сочетании с газовой хроматографией тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.02, кандидат химических наук Бородков, Алексей Сергеевич

• Бородков, Алексей Сергеевич
• кандидат химических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат химических наук Бородков, Алексей Сергеевич

Оглавление

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Применение методов лазерной десорбции-ионизации для 9 определения органических соединений

1.1.1 Основные направления развития методов лазерной десорбции- 9 ионизации

1.1.2 Мягкая лазерная десорбция ионизация - Soft LDI

1.1.3 MALDI

1.1.4 SELDI

1.1.5 SALDI

1.1.5.1 SALDI на основе суспензий наночастиц

1.1.5.2 SALDI с углеродных поверхностей 21 1.5.3 SALDI на основе кремниевых поверхностей

1.2 Методы определения арилалкиламинов

1.2.1 Иммунохимические методы анализа

1.2.2 ИК- и УФ-спектроскопия

1.2.3 Газохроматографические методы анализа

1.2.4 Сочетание ГХ с MC

1.3 Заключение 39 Глава 2. Оборудование, материалы, методика эксперимента

2.1 Оборудование

2.2 Эмиттеры ионов

2.3 Реагенты 47 Глава 3. Исследование факторов, определяющих эффективность 50 ионизации арилалкиламинов

3.1 Интерфейс сопряжения газового хроматографа с времяпролетным 51 масс-спектрометром

3.2 Выбор эмиттера ионов для поверхностно активированной 52 лазерной десорбции-ионизации арилалкиламинов

3.2.1 Лазерно-индуцированная модификация поверхности 53 пористого кремния

3.2.2. Исследование химического состава поверхности пористого 57 кремния при лазерно-индуцированной модификации

3.2.3. Эмиттер ионов на основе аморфного кремния

3.3 Исследование зависимости выхода ионов от плотности энергии 63 лазерного излучения

3.4 Роль воды в процессе лазерной десорбции-ионизации 66 арилалкиламинов

3.5 Выводы 69 Глава 4. Анализ масс-спектров арилалкиламинов, полученных в 70 условиях ГХ/SALDI-MC

4.1 Масс-хроматограммы арилалкиламинов в режиме ГХ/SALDI-MC

4.2 SALDI масс-спектры арилалкиламинов

4.3 Основные направления фрагментации протонированных молекул 77 арилалкиламинов

4.3.1 Схемы фрагментации 7

4.3.2. Исследования закономерностей фрагментации в условиях

подачи паров тяжелой воды

4.3.3 Идентификация промежуточных продуктов в синтезе

оптически активных соединений из (S)-(-)-1 -фенилэтиламина

4.4 Исследование зависимости фрагментации от плотности лазерного 86 излучения

4.5 Выводы 91 Глава 5. Аналитические параметры метода ГХ/SALDI-MC определения 93 арилалкиламинов

5.1. Квантово-химические расчеты величин сродства к протону и 94 основностей в газовой фазе арилалкиламинов

5.2 Зависимость чувствительности от основности соединений в 97 газовой фазе

5.3 Метрологические характеристики метода

5.3.1 Оценка эффективности SALDI

5.3.2 Предел обнаружения арилалкиламинов

5.3.3 Селективность определения арилалкиламинов

5.3.4 Воспроизводимость и динамический диапазон метода SALDI 103 5.3 ГХ/SALDI-MC определение арилалкиламинов в крови 106 5.5 Выводы

Выводы

Список литературы

Приложение 1

Приложение 2

Список статей в реферируемых журналах по теме диссертации

Вклад соавторов печатных работ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Высокочувствительное определение арилалкиламинов методом поверхностно активированной лазерной десорбции-ионизации в сочетании с газовой хроматографией»

Введение

Актуальность темы. Одна из наиболее актуальных задач аналитической химии - идентификация и высокочувствительное количественное определение биологически активных соединений в различных средах. В первую очередь это касается лекарственных препаратов, из которых к числу наиболее важных относятся арилалкиламины и их производные. На основе этих соединений разработаны и разрабатываются многочисленные лекарственные препараты, используемые в терапевтической практике в качестве нейростимуляторов, медиаторов, антидепрессантов и сосудорасширяющих средств. Ряд арилалкиламинов относятся к сильнодействующим психотропным соединениям, включены в конвенцию по психотропным веществам и являются объектами судебно-медицинских исследований. Производными арилалкиламинов являются также некоторые синтетические наркотики, распространение которых становится в последние годы серьезной социальной проблемой. Все эти соединения обычно находятся в анализируемых образцах в следовых количествах. В этой связи, очевидно, что разработка высокочувствительного и селективного метода определения арилалкиламинов является актуальной задачей.

Одним из наиболее перспективных подходов для решения этой задачи является метод лазерной десорбции-ионизации, активируемой поверхностью (surface assisted laser desorption ionization - SALDI). Этот метод отличается высокой чувствительностью при определении ряда органических и биоорганических соединений и активно развивается в последнее десятилетие. Традиционно приборная реализация метода SALDI основана на использовании серийных MALDI времяпролетных масс-спектрометров, при которой анализируемую пробу наносят на активную поверхность эмиттера ионов, высушивают и помещают в вакуумную камеру масс-спектрометра для анализа. Такой подход ограничивает спектр определяемых соединений только малолетучими веществами и характеризуется низкой воспроизводимостью. Другим подходом, перспективным для анализа летучих соединений, может быть сочетание метода SALDI с газовой хроматографией (ГХ). Арилалкиламины достаточно легко могут быть переведены в газовую фазу путем нагрева, что создает предпосылки для разработки высокочувствительного метода их определения на основе сочетания ГХ с SALDI-

масс-спектрометрией (MC).

Цель работы. Целью настоящей работы являлось дальнейшее развитие метода SALDI путем его сочетания с газовой хроматографией и разработка на этой основе метода высокочувствительного определения соединений группы арилалкиламинов.

Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:

- разработать интерфейс сопряжения ГХ с MC и определить оптимальные условия хроматографического разделения арилалкиламинов для их последующего детектирования методом SALDI;

- исследовать зависимость эффективности SALDI от химического состава эмиттера ионов, интенсивности лазерного излучения, величины потока протонодонорных молекул на поверхность эмиттера и на основе полученных результатов найти оптимальное сочетание этих факторов для анализа арилалкиламинов;

- получить и изучить SALDI масс-спектры арилалкиламинов на примере 20 соединений и исследовать основные направления фрагментации;

- определить основные аналитические параметры - эффективность ионизации, предел обнаружения, чувствительность, воспроизводимость и динамический диапазон в условиях ГХ/SALDI-MC определения арилалкиламинов в многокомпонентных растворах

- провести квантово-хими хкие расчеты величин сродства к протону (РА) и основности в газовой фазе (GB) для исследуемых соединений и установить связь между рассчитанными величинами и значениями чувствительности;

- разработать методику ГХ/SALDI-MC определения арилалкиламинов в крови. Научная новизна работы.

Впервые продемонстрирована возможность сочетания ГХ с SALDI-времяпролетной MC для определения органических соединений в пробах сложного состава.

Разработан метод высокочувствительного и селективного определения арилалкиламинов, основанный на лазерной десорбции-ионизации с поверхности аморфного кремния в сочетании с ГХ.

Установлены закономерности фрагментации протонированных молекул

арилалкиламинов, полученных при лазерной десорбции-ионизации с поверхности аморфного и пористого кремния.

На основе квантово-химических расчетов определены термодинамические параметры - энергии сродства к протону РА и основности в газовой фазе GB для 20 арилалкиламинов.

Найдено, что эффективность ионизации и чувствительность анализа в условиях ГХ/SALDI-MC экспоненциально зависит от основности в газовой фазе определяемых соединений.

Разработана методика определения арилалкиламинов в крови с пределом обнаружения на уровне 6-300 пг/мл.

Практическая значимость работы. Разработан метод определения арилалкиламинов, основанный на сочетании ГХ с SALDI-MC, с пределом обнаружения до 100 раз ниже, чем при использовании стандартных масс-спектрометрических методов анализа. Предложена методика определения арилалкиламинов в крови.

Представленные в работе схемы фрагментации позволяют по полученным масс-спектрам однозначно идентифицировать арилалкиламины в смесях сложного состава. Найденная зависимость чувствительности от GB дает возможность прогнозировать эффективность SALDI на основе рассчитанных или известных значений основности в газовой фазе определяемых соединений.

Разработанный метод может применяться в медицинской практике для терапевтического лекарственного мониторинга, для решения задач фармакокинетики, для проведения судебно-медицинской экспертизы, в аналитической практике для определения следовых количеств арилалкиламинов в природных и промышленных пробах. На защиту выносятся:

- Метод высокочувствительного определения арилалкиламинов, основанный на лазерной десорбции-ионизации с поверхности аморфного кремния в сочетании с газовой хроматографией и времяпролетной масс-спектрометрией;

- Результаты исследования факторов, определяющих эффективность образования ионов арилалкиламинов в условиях ГХ/SALDI-MC анализа: геометрии интерфейса сопряжения ГХ с MC, режима хроматографического разделения

определяемых соединений, состава и структура эмиттера ионов, интенсивности лазерного излучения, плотности потока протонодонорных молекул на поверхность эмиттера ионов.

- SALDI масс-спектры арилалкиламинов, схемы фрагментации образующихся в процессе SALDI ионов и результаты исследования зависимости степени фрагментации от интенсивности лазерного излучения.

- Результаты квантово-химических расчетов величин сродства к протону РА и основности в газовой фазе GB для 26 соединений.

- Результаты исследования зависимости эффективности ионизации и чувствительности разработанного метода от величины GB определяемых соединений.

- Методика ГХ/SALDI-MC определения арилалкиламинов в крови с пределом обнаружения для различных арилалкиламинов 6-300 пг/мл.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на всероссийской конференции «Аналитика России» (2004), Ii-ом международном семинаре-школе: «Масс-спектрометрия в химической физике, биофизике и экологии» (2004), международной конференции «Analytical chemistry and chemical analysis» (2005, Украина), XXII международной Чугаевской конференция по координационной химии (2005, Молдавия), всероссийской конференции "Масс-спектрометрия и ее прикладные проблемы" (2005, 2009, 2011), международном аналитическом конгрессе ICAS-2006 (2006), 40-ой конференции «Diskussionstagung der Deutschen Gesellschaft fur Massenspektrometrie» (2007, Германия), XVIII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (2007), 57-ой масс-спектрометрической конференции ASMS (2009, США), 7-ой конференции BPU (2009, Греция), 16-ой международной школе в Болгарии (2009, Болгария), съезде аналитиков России "Аналитическая химия - новые методы и возможности" (2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей и 18 тезисов докладов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и списка литературы из 181 наименований. Диссертация изложена на 142 страницах печатного текста, содержит 37 рисунков и 12 таблиц.

9

Глава 1 Литературный обзор 1.1 Применение методов лазерной десорбции-ионизации для определения органических соединений

В настоящее время методы масс-спектрометрии широко используются для анализа органических и биоорганических соединений, позволяя получать точную информацию о структуре и обеспечивая относительно низкие пределы обнаружения. Обычно для ионизации органических соединений используют классические методы: электронную и химическую ионизацию. Однако, при решении ряда важных для практики задач данные методы имеют ряд существенных ограничений. В первую очередь это связано с относительно низкой величиной эффективности ионизации в газовой фазе (10~5 - 10"6), которая является решающей при определении предела обнаружения. Другим существенным недостатком наиболее распространенного метода - электронной ионизации, является значительная фрагментация сложных молекул. При определении молекул в образцах сложного состава или в случаях, когда необходим быстрый анализ в реальном времени, ионизуются одновременно сразу несколько соединений. В результате, при значительной фрагментации образуются очень сложные масс-спектры, и идентификация индивидуальных соединений на их основе крайне сложна, а во многих случаях и невозможна. Альтернативным подходом к масс-спектрометрическому анализу органических и биоорганических соединений, который особенно активно развивается в последние годы, является использование лазера для десорбции-ионизации молекул аналита.

1.1.1 Основные направления развития методов лазерной десорбции-ионизации

Лазерная техника нашла применение в масс-спектрометрии почти сразу после своего изобретения [1]. Быстрое развитие лазерной техники привело к появлению новых подходов и методов анализа, к числу которых относятся методы лазерной десорбции-ионизации (Laser Desorption Ionization - LDI). Уже на самых ранних этапах развития этих методов работы велись по двум направлениям. Первое направление основано на том, что лазерному облучению подвергалось

непосредственно исследуемое вещество, находящееся в газовой фазе. Обычно для этого применялась многофотонная ионизация. Метод многофотонной ионизации при использовании перестраиваемых по частоте лазеров обладает высокой селективностью по ионизуемому соединению, когда частота излучения настраивается в резонанс с электронным переходом молекул определяемого соединения, возбуждает его и далее ионизует вторым или третьим фотоном [2]. При этом в условиях резонансного возбуждения может достигаться вероятность ионизации, близкая к единице, уже при сравнительно низких значениях плотности энергии лазерного излучения. Однако, несмотря на столь высокую эффективность ионизации, метод многофотонной селективной лазерной ионизации остается и по сей день на уровне лабораторного оборудования и не нашел своего приборного воплощения. Очевидной причиной этого является исключительная сложность и громоздкость лазерных систем, которые в состоянии обеспечить плавно перестраиваемое излучение в области 200-300 нм. К значимым недостаткам также следует отнести небольшое количество классов веществ, поддающихся анализу (в основном низкомолекулярные органические соединения), а также сильную фрагментацию.

Другое направление развития методов LDI основано на том, что лазерное излучение может эффективно быть использовано для десорбции и испарения, т.е. переведения в газовую фазу нелетучих или мало летучих органических соединений. Развитие этого направления достаточно быстро привело к появлению приборов типа LAMMA, используемых для элементного и в том числе примесного анализа состава твердых тел [3]. В этих приборах обычно применяется достаточно мощный (до 100 мДж в импульсе) импульсный NdrYAG лазер, излучение которого фокусируется на исследуемый объект и испаряет его. Возникающая лазерная плазма ионизует продукты испарения, ионный состав которых регистрируется времяпролетным масс спектрометром. Неоднократно предпринимались попытки применения этой техники для определения сложных органических и биоорганических соединений. Несмотря на внешнюю простоту метода пробоподготовки (анализируемую пробу из раствора наносят на металлическую подложку), применение этой техники оказалось малопродуктивным. Основными недостатками оказались крайне сильная фрагментация и низкая чувствительность.

Несмотря на эти недостатки, метод используется и в настоящее время, но главным образом для решения локальных задач. В частности, этот метод применялся для анализа нефтяных порфиринов [4], замещенных полициклических карбоновых кислот [5], полициклических ароматических углеводородов [6].

Методы LDI получили дальнейшее развитие в середине 80-х годов, когда были предложены два принципиально новых варианта LDI. Оба варианта были основаны на использовании специальной матрицы, хорошо поглощающей лазерное излучение, в качестве средства для десорбции-ионизации тяжелых органических и биоорганических соединений.

1.1.2 Мягкая лазерная десорбция ионизация - Soft LDI

Первый вариант LDI с использованием матрицы, который автор назвал «мягкая лазерная десорбция-ионизация (Soft LDI) на основе ультра тонких металлических порошков» был предложен в качестве патента Японии в 1985 г. и как научная публикация в 1987 г. [7]. По своей сути матрица представляла собой суспензию наночастиц кобальта диаметром 300 Â в глицерине. В своих исследования автор использовал импульсный азотный лазер с длиной волны 337 нм в сочетании с времяпролетным масс-спектрометром (Shimadzu LAMS-50K). В работе [8] было показано, что использование таких суспензий, в которые предварительно вводят пептиды или белки с m/z до 100000 а.е.м., позволяет получать масс-спектры этих соединений. В качестве образцов для анализа и калибровки использовалась смесь ПЭГ (ПЭГ 200, 400, 600, 1000, 1500 и 2000), фермент химотрипсиноген с молекулярной массой 25717 а.е.м., а также лизоцим из белка куриных яиц, представляющий собой небольшой фермент с массой 14306 а.е.м., состоящий из 129 аминокислотных остатков. Структура белка лизоцима к этому моменту была хорошо изучена, что упрощало расшифровку масс-спектра. На рис. 1.1 представлен масс-спектр лизоцима, полученный автором. Видно, что масс-спектр содержат одно и многозарядные кластерные ионы вида (пхМ+Катион)+ и (пхМ+2хКатион)2+, где n = 1 - 7. На момент публикации статьи это был первый зарегистрированный масс-спектр, содержащий ионы с m/z > 100000. В других работах автор исследовал бычий инсулин с молекулярной массой 5733 а.е.м. и цитохром-С с массой 12384 а.е.м. [7-9], причем зарегистрированные автором масс-

спектры содержали кластерные ионы такого же вида, как и в масс-спектре белка лизоцима.

В 2002 г. автор метода К. Танака был удостоен нобелевской премии по химии. Несмотря на то, что метод Soft LDI в варианте, предложенном в [7], позволяет получать масс-спектры белков, он не получил в дальнейшем широкого развития, т.к. в тоже самое время был представлен метод MALDI, который оказался более эффективным для анализа тяжелых молекул.

mlz

Рис. 1.1 Soft LDI масс-спектр белка лизоцима, содержащего кластерные ионы вида (nxM+Катион) и (пхМ+2хКатион) , где n = 1 - 7 [8].

1.1.3 MALDI

Второй вариантом LDI, основанным на применении матрицы, получил название матрично-активированная лазерная десорбция-ионизация (Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization - MALDI) [10]. Первоначально авторы методы исследовали сравнительно легкие соединения, в частности, аминокислоты, и до публикации результатов работы [8] не пробовали использовать его для анализа белков. Однако в дальнейшим было показано, что MALDI эффективен и для анализа тяжелых молекул [11], и в настоящее время это - основной масс-

2М

—I-г--г^

40000 60000

аоооо looooo

спектрометрический метод определения тяжелых биоорганических и полимерных соединений.

В основе метода МАЬШ лежит облучение лазерным излучением смеси вещества, сокристаллизованного с органической матрицей, в результате которого происходит её электронное (облучение ультрафиолетовым лазером, обычно X = 355, 337, 266 или 193 нм) или колебательное (облучение инфракрасным лазером, обычно X = 10.6, 3.28 или 2.94 мкм) возбуждение и ионизация. Ключевая роль матрицы заключается в эффективном поглощении энергии излучения лазера и превращении её в энергию возбуждения системы с образованием в газовой фазе области сравнительно высокого давления, так называемого «факела». [12, 13]. В качестве матриц обычно используются различные органические кислоты, интенсивно поглощающие излучение в ультрафиолетовой области, хотя в некоторых случаях находят применения и другие органические соединения. В условиях метода МАЫ31 молекулы матрицы протонируют молекулы аналитов, в результате чего образуются ионы МН+. Для анализа малых молекул (обычно -пептидов) наиболее часто используемые матрицы - это производные коричной кислоты и ароматических карбонилов [14].

Схема МАЬБ1 прибора и принцип действия метода схематично изображены на рис. 1.2. Исследуемое вещество и матрица наносятся на специальную подложку (мишень), которая затем помещается в МАЬБ1 прибор через систему шлюзов. Наилучшие результаты достигаются при приготовлении совместного раствора матрицы и исследуемого соединения. В связи с этим, желательно, чтобы матрица имела те же характеристики растворимости, что и исследуемое вещество. В большинстве случаев включение молекул исследуемого вещества в кристаллическую решетку матрицы критично для успешного измерения МАЬВ1 масс-спектра. Кроме того, эффективность матрицы существенно зависит от молярного соотношения между матрицей и аналитом [13]. Для анализа малых молекул матрица должна обеспечивать эффективную ионизацию с минимальной фрагментацией и не приводить к наложению сигналов матрицы на аналитический сигнал [15]. Это можно попробовать избежать, используя матрицы с большой молекулярной массой, например, на основе порфиринов [16, 17].

После помещения мишени с сокристаллизовавшимися матрицей и исследуемым веществом в прибор и откачки системы до низкого давления, мишень облучается импульсным лазером (рис. 1.2). Высокая плотность энергии в точке облучения приводит к взрывному испарению матрицы, включающей молекулы определяемого соединения, в результате которого над мишенью образуется «факел» - облако ионов и незаряженных частиц с начальными скоростями от 400 до 800 м/с [18].

Рис. 1.2 Схема MALDI-прибора и принцип действия метода

Преобладающие в облаке нейтральные частицы удаляются турбомолекулярными насосами, а образовавшиеся ионы вытягиваются электростатическим полем и через систему фокусирующих линз вводятся в масс-анализатор. В качестве масс-анализаторов наибольшее распространение получили времяпролетные масс-спектрометры, обычно выполненные по схеме рефлектрона. MALDI-времяпролетные анализаторы оказались очень успешными приборами, и в дальнейшим на их основе стали развиваться и другие методы LDI.

Во многих случаях более интенсивные MALDI масс-спектры регистрируются, если при облучении лазером происходит катионизация анализируемых веществ. Для этого в матрицу добавляют соли щелочных металлов, серебра, меди и других. Нужно отметить, что в тех случаях, когда соли не добавляются специально, в MALDI масс-спектрах также могут наблюдаются пики катионизированных ионов.

laser beam

grid

Катионизация в этом случае происходит за счет незначительных количеств ионов щелочных металлов, экстрагируемых растворителями из стеклянной посуды.

Достоинством масс-спектрометрии на основе MALDI является возможность анализа высокомолекулярных соединений с молекулярными массами вплоть до нескольких миллионов а.е.м., регистрация которых обеспечивается времяпролетными масс-анализаторами. Метод MALDI используется для анализа синтетических полимеров [19], биологических молекул, в том числе полипептидов [20], для получения изображения поверхностей, что позволяет наблюдать, например, распределение биомаркеров [21] в тканях при диагностике различных заболеваний. Он может применяться также для анализа тонкослойных хроматограмм [22] или двумерного гель-электрофореза [23]. К достоинствам метода относится также экспрессность анализа, относительная простота устройства и обслуживания прибора.

Несмотря на широкое распространение MALDI, этот метод имеет ряд существенных недостатков, особенно важных при определении низкомолекулярных органических и биоорганических соединений. К наиболее принципиальным недостаткам можно отнести следующие:

1. Крайне высокие фоновые сигналы в области низких значений m/z. Поскольку матрица всегда берется в большом избытке, то и ионов матрицы и ее фрагментов на несколько порядков величины больше, чем ионов определяемых соединений. Пики, соответствующие ионам матрицы, заполняют масс-спектр в области малых масс, поэтому анализ соединений в этой области методом MALDI крайне затруднен. В качестве примера на рис. 1.3 приведен типичный MALDI масс-спектр, полученный при определении полиэтиленгликоля ПЭГ-2000 с использованием дигидробензойной кислоты в качестве матрицы. Видно, что определение ПЭГ и ее фрагментов в области m/z до 600-700. практически невозможно.

2. Необходимость подбора матрицы и оптимизации условий пробоподготовки. Процесс пробоподготовки во многих случаях заключается в переборе доступных матриц, растворителей, относительных концентраций матрицы и аналита, и занимает значительное время. Кроме того нет универсальной матрицы, которая бы

подходила для анализа различных химических классов соединений. Поэтому для эффективного анализа проб надо примерно представлять их состав.

3. Метод МАЬЭ1 по-прежнему остается методом качественного анализа. Трудность количественного определения веществ связана в первую очередь с тем, что процессы совместной кристаллизации определяемого вещества и матрицы неконтролируемы и чрезвычайно сложны. Это не позволяет оптимизировать и тем более унифицировать процедуру приготовления образцов.

4. В методе МАЬ01 возможно детектирования только нелетучие или малолетучие соединения.

Рис. 1.3 MALDI масс-спектр полиэтиленгликоля ПЭГ-2000 с использованием дигидробензойной кислоты в качестве матрицы.

Необходимость решения этих проблем дала импульс к развитию других методов LDI на базе MALDI-приборов.

1.1.4 SELDI

В 1993 г. был предложен метод, получивший название Surface-enhanced laser desorption/ionization - SELDI (усиленная поверхностью лазерная десорбция-ионизация) [24]. Суть метода заключается в использовании вместо стандартных

MALDI матриц специально модифицированной поверхности для повышения эффективности десорбции-ионизации. Существует несколько разновидностей метода SELDI. Одна из них предусматривает использование подложек с привитыми к поверхности молекулами матрицы. Это позволяет частично избавиться от такого недостатка метода MALDI, как сигнал матрицы в масс-спектре. Одной из реализаций этого может служить создание на поверхности подложки пленки поли-а-циано-4-метакрилоилоксикоричной кислоты [25].

Другая разновидность метода SELDI состоит в создании специальных поверхностей для экстракции определенного класса анализируемых соединений, которые потом могут анализироваться как методом LDI, так и MALDI [12].

Наиболее перспективным направлением развитием метода является одновременное использование обоих его разновидностей. Такое сочетание позволяет упростить пробоподготовку и повысить чувствительность анализа [26]. Так, в работе [27] авторы сформировали на поверхности смешенные полимерные пленки, содержащие фрагменты коричной и дигидробензойной кислот для облегчения ионизации, акриловую кислоту для усиления сигнала, стеарилметакрилат для усиления экстракции и триметоксилилметакрилат для стабилизации самой пленки. Однако метод нашел применения только для решения локальных задач протеомики. Это связано со сложностями, возникающими при подборе материалов для создания полимерных пленок, низкой эффективностью ионизации по сравнению с методом MALDI, а также с разложением самих пленочных покрытий под воздействием лазерного излучения.

1.1.5 SALDI

Метод поверхностно активированной лазерной десорбции-ионизации (SALDI) был впервые предложен в 1995 г [28]. Первоначально авторы пытались улучшить метод Soft LDI, и предложили использовать в качестве матрицы суспензию микрочастиц графита в глицерине. Такая матрица была выбрана исходя из того, что она не дает собственный масс-спектр и при этом полностью поглощает лазерное излучение. Частицы графита, использованные в работе [28], были того же размера, что и в работе [8]. Доминирующей реакцией в SALDI с наночастиц графита оказалось катионизация молекул аналита ионами натрия и калия [29]. На практике

однако, оказалось, что такая вариация метода SALDI обладает низкой чувствительностью и приводит к загрязнению ионного источника углеродными частицами.

Дальнейшее развитие метода SALDI включало поиск новых - более эффективных и универсальных матриц. Так, в работе [30] было предложено заменить суспензию графита в глицерине на суспензию микрочастиц графита в замороженном водном растворе аналита. Для десорбции-ионизации в работе использовался ИК-лазер с длиной волны 3.28 мкм. Авторы зарегистрировали масс-спектры 20 пептидов, с пределом обнаружения около 1 фмоль. Причем для начала авторы показали, что замороженный водный раствор аналита без добавления графита не дает аналитического сигнала. Этот факт послужил основой для дальнейшего развития SALDI, которое заключалось в использовании твердотельных подложек вместо суспензии наночастиц.

В настоящее время SALDI развивается по двум направлениям. Первое представляет собой развитие идей заложенных методом Soft LDI. Второе основано на разработке полностью безматричного метода с использованием твердотельных подложек.

1.1.5.1 SALDI на основе суспензий наночастиц

В масс-спектрометрии SALDI роль наночастиц состоит в поглощении энергии лазера и эффективной ее передаче анализируемому веществу. Их использование обеспечивает снижение уровня фонового сигнала в области малых масс по сравнению с MALDI, более простую процедуру пробоподготовки, гибкость в способе нанесения образца. За последние годы были исследованы самые различные классы наночастиц, из которых нашли применения следующие: углеродные нанотрубки и фуллерены [31-35], кремний [36], оксид кремния [37] и оксид титана [38], а также магнитные наночастицы (немодифицированные [39-43], функционализованные и с нанесенными различными покрытиями [44-50]).

Широкое применение в SALDI нашли наночастицы оксидов металлов. В работе [51] авторы показали, что наночастицы ZnO различной формы и размеров (20—200 нм) эффективны при анализе верапамила и тестостерона, а также ряда других соединений. На примере исследования разложения полиэтиленгликоля

показано, что прямой масс-спектрометрический анализ некоторых добавок или загрязнителей с использованием SALDI можно проводить за счет их селективной фотокаталитической деградации, используя наночастицы ТЮ2, модифицированные тетраэтоксисиланом [52].

Как отмечено выше, в работах [28, 29] была показана эффективность применения жидких матриц в сочетании с графитом при анализе пептидов и олигосахаридов. Позже этот подход к детектированию таких малых молекул, как метиленфедрин и цитозин, был перенесен на поверхность с использованием ультрадисперсного углеродного порошка [53]. Суспензия графита с субмикронным размером частиц была успешно применена в масс-спектрометрическом анализе различных метаболитов растений (фосфолипидов, цереброзидов, олигосахаридов и флавоноидов) [54] и свободных жирных кислот в экстрактах семян. Достигнутый предел обнаружения составил 3 нг нанесенного вещества [55]. Частицы углеродной сажи использовались для твердофазной экстракции некоторых органофосфатных эфиров, сульфаниламидов и лекарственных веществ с последующим успешным их скринингом методом SALDI [56], а наночастицы окисленной углеродной сажи за счет наличия на их поверхности большего числа кислотных карбоксильных групп оказались более эффективными матрицами для SALDI при анализе лекарственного вещества пропранолола по сравнению с неокисленной сажей [57]. Авторы [58] осуществили успешный масс-спектрометрический анализ десяти эндогенных стероидов (предел обнаружения 1.5—18.1 нг) с использованием частиц активированного угля (размер частиц 40— 150 мкм). Нанопорошок из частиц углеродной сажи с гидрофобным кремнеземным покрытием был использован для определения некоторых лекарственных веществ и их метаболитов [59], а также никотина и котинина [60].

Широкое применение в масс-спектрометрии SALDI легких молекул нашли углеродные нанотрубки. На примере детектирования легких молекул некоторых фармацевтических препаратов было показано, что по сравнению с активированным углем углеродные нанотрубки более эффективны в процессах SALDI, поскольку обладают высокой гидрофобностью и поглощающей способностью в области УФ излучения и могут использоваться как в качестве адсорбентов в твердофазной экстракции, так и в качестве эффективных

«передатчиков» поглощенной энергии анализируемому веществу [32]. Преимущества использования окисленных углеродных нанотрубок перед неокисленными нанотрубками и традиционными MALDI матрицами состоит в упрощенной процедуре пробоподготовки, в формировании более однородного и компактного слоя, в лучшей LDI эффективности и воспроизводимости анализа [61]. В работе [61] эффективность окисленных нанотрубок была показана на примере количественного анализа смесей некоторых аминокислот. Окисленные нанотрубки были также использованы для мониторинга ферментативной активности ацетилхолинестеразы и контроля низкомолекулярных ингибиторов ферментов методом SALDI-MC [62].

В работе [36] показано, что наночастицы кремния (размер наночастиц 5-50 нм) также могут быть использованы в масс-спектрометрии SALDI, в частности при определении некоторых лекарственных веществ, пептидов, пестицидов и кислот. При этом плотность энергии лазерного излучения, необходимая для десорбции-ионизации, оказалась намного ниже, чем в MALDI. Предел обнаружения пропафенона и верапамила составил несколько нмоль/мл. Также было показано, что в присутствии наночастиц кремния (30 нм) эффективность SALDI нелетучих органофосфатов, иммобилизованных на поверхности частиц гидрофобного кремнезема, диатомита, глинозема, полиэтилена, талька и кукурузного крахмала, возрастает на несколько порядков величины (предел обнаружения — 20 нг) [63].

Авторы работы [64] исследовали эффективность наночастиц ZnS с различным покрытием в SALDI при масс-спектрометрическом определении a-, ß- и у-циклодекстринов. Наилучшие результате показали частицы с 3-меркаптопропановым покрытием: предел обнаружения циклодекстринов составил 20-28 фмоль, что 2 раза лучше чем для ^модифицированных частиц.

Проведенный анализ литературных данных позволяет сделать вывод, что наночастицы могут использоваться для определения различных классов органических и биоорганических соединений. Однако, как и в случае с методом MALDI, в котором надо подбирать матрицу под исследуемый образец, для успешного анализа необходимо правильно подобрать тип и размер наночастиц. Также методу SALDI, основанному на применении наночастиц, присущи и другие

недостатки метода MALDI. В частности, это - крайне низкая вопроизводимость, и как следствие, невозможность проведения в большинстве случаев количественного анализа.

Использование наночастиц подразумевает жидкофазное нанесение образца (суспензия наночастиц с анализируемой пробой), а это делает невозможным анализ летучих и, тем более, газообразных соединений. Кроме того, этот вариант метода невозможно сочетать с предварительным разделением компонентов смеси хроматографией.

1.1.5.2 SALDI с углеродных поверхностей

Как отмечено выше, важным шагом в развитии метода SALDI стал переход от суспензии графита к использованию графитовых поверхностей. Небольшой объем раствора аналита наносится на графитовую поверхность и помещается в ионный источник масс-спектрометра. Затем, как и во всех методах LDI, под действием лазерного излучения происходит десорбция-ионизация. Этим методом были исследованы различные классы соединений - аминокислоты, пептиды, пуриновые основания, причем предел обнаружения не превысил 100 фмоль [65]. Масс-спектры этих соединений содержали ионы протонированных молекул, а также несколько фоновых пиков щелочных металлов. Также было показано, что этот метод может использоваться для анализа легких молекул, таких как небольшие синтетические полимеры [66] и жирные кислоты [67]. Отмечено, что фрагментация исследованных соединений была существенно меньше, чем в M ALDI.

В работе [68] авторы использовали графитовые подложки для анализа макромолекул методом SALDI. Для десорбции-ионизации применялся Nd:YAG лазер с длиной волны 532 нм (вторая гармоника основного излучения). Авторы сравнили метод SALDI с графитовой поверхности со стандартным методом MALDI на примере определения пептида брадикинина и показали, что ионизация в SALDI протекает гораздо мягче, чем в MALDI.

В работе [69] было исследована возможность определения пестицидов в водных растворах с использованием подложек из активированного угля. Подложки выступали как в роли эмиттеров ионов, так и в качестве экстрагирующего сорбента. Пределы обнаружения составили от 2 нг/мл (для атразина и пропазина)

до 25 нг/мл (для карбафоса и метазахлора). Похожую стратегию использовали авторы [70] для определения следов поверхностно-активных веществ в водных растворах. Было показано, что чем длиннее алкильные цепочки, тем ниже предел обнаружения. Так для цетримониум бромида предел обнаружения составил 10 ppt.

В работе [71] для определения некоторых аминокислот методом SALDI авторы использовали подложки на основе графена. Пределы обнаружения составили от 1 до 100 пмоль, а полученные масс-спектры отличались почти полным отсутствием фрагментации.

Следует отметить, что SALDI на основе углеродных поверхностей может конкурировать с методом MALDI в области малых масс. Кроме того, отсутствие матрицы, а также возможность количественного нанесения пробы создают предпосылки для проведения количественного анализа легких органических и биоорганических соединений. Однако в описанных вариантах SALDI можно определять только малолетучие и нелетучие соединения. Чувствительность анализа, в целом, сравнима с методом MALDI, и часто SALDI с углеродных поверхностей рассматривался как дополнение к методу MALDI.

1.1.5.3 SALDI на основе кремниевых поверхностей

Одной из наиболее важных работ, оказавших влияние на дальнейшее развитие SALDI, стала работа [72], в которой было предложено использовать в качестве эмиттера ионов для десорбции-ионизации пористый кремний. Авторы назвали этот вариант SALDI desorption/ionization on porous silicon (DIOS). Пористый кремний обычно получают стандартным способом электрохимического травления пластины монокристаллического кремния в растворе, содержащем фтористоводородную кислоту HF и этанол [73]. При этом на обратной стороне кремниевой пластины предварительно создают омический контакт, например, путем напыления алюминия. При положительном потенциале на кремниевом электроде (аноде), погруженном в раствор, содержащий HF, протекают многоступенчатые реакции растворения кремния. Катодом обычно служит платиновая пластина. В результате такой обработки образуется пористый кремниевый материал, состоящий из нанокристаллов и пор размером от единиц до сотен нанометров. На рис. 1.4

приведены типичные изображения поверхности и среза подложки пористого кремния, полученные методом сканирующей электронной микроскопии.

Рис. 1.4 Изображения поверхности и среза эмиттера ионов - подложки пористого кремния, полученные методом сканирующей электронной микроскопии [74].

Приборная реализация метода DIOS обычно основана на использовании MALDI-времяпролетпого масс-анализатора (рис. 1.5). При этом анализируемый раствор наносят на поверхность пористого кремния жидкофазиым капельным способом, высушивают и помещают подложку-эмиттер ионов в ионный источник масс-спектрометра. На поверхность подложки фокусируют излучение импульсного лазера, поглощение которого приводит к образованию ионов в газовой фазе. Полученные ионы разделяются в масс-спектрометре и регистрируются ионным детектором. В качестве источника лазерного излучения чаще всего применяют азотный лазер (337 нм) или Nd;YAG па третьей гармонике излучения (355 нм).

Рис.1.5 Принципиальная схема установки для анализа методом DIOS [75].

В работе [76] исследовались некоторые лекарственные препараты: мидазолам. пропранолол, тестостерон, ангиотензин II, кетопрофен, парацетамол. Было показано, что масс-спектры исследованных соединений характеризуются почти полным отсутствием фрагментации и низким уровнем фоновых сигналов. Пределы обнаружения в режиме MC (MC/MC) для мидазолама. пропраполола и апгеотензипа составили, соответственно, 80 (10) фмоль. 20 (5) пмоль и 1 пмоль.

В работе [74J изучали влияние морфологии поверхности на эффективность ионизации на примере ряда аминокислот, а также пептида брадикинина. IIa основе исследования различных подложек сделан вывод, что эффективность ионизации зависит от структуры пористого слоя. Из приведенных в работе данных также следует, что предел обнаружения составил порядка 3 нмоль для аланина и брадикинина и 1 нмоль для аргенина и аттенолола.

В работе [77] метод DIOS был использован для определения окситоцина и тетрапиридиннорфирина с пределом обнаружения 1.5 и 1.3 пмоль. Также DIOS использовался при определении органических кислот [78] и металлоорганических соединений [79]. и пределы обнаружения были сравнительно высокими.

В работе [80] была использована другая приборная реализация метода, основанная на использовании AP-MALDI прибора (MALDI при атмосферном давлении). Отличие от прибора, схема которого приведена на рис. 1.5. заключается в том. что эмиттер ионов находится в атмосфере. Образующиеся в процессе SALDI ионы вводятся в прибор через сложную систему с дифференциальной откачкой. С помощью такого варианта DIOS исследовалась возможность определения амфетамина и фентанила для решения задач судебно-медицинской практики. Пределы обнаружения составили 1-3 пмоль. Авторы [80] также сравнили АР-DIOS-MS/MS с АР-МА1 ,DI-MS/MS па одном приборе и обнаружили, что пределы обнаружения амфетамина и фентанила методом AP-DÍOS-MS/MS на порядок величины ниже.

Одной из проблем приборной реализации метода является жидкофазнос нанесение пробы микропипегом, приводящие к неоднородному распределению образца по поверхности эмиттера ионов (рис.1.6с). В работе [81] было предложено использовать стандартный метод электрораспыления при атмосферном давлении для контролируемого нанесения пробы (рис. 1.6а). Метод электрораспыления

основан на прохождении анализируемого раствора через капилляр, на который подается напряжение в несколько кВ. В результате образуются микрокапли, содержащие заряженные частицы, которые движутся в электростатическом поле к поверхности подложки. Проведенное 11 работе [81] сравнение этих двух методов нанесения пробы показало, что нанесение электрораспылением характеризуется существенно более высокой воспроизводимостью. Следует однако отметить, что такое нанесение пробы применимо не для всех растворителей.

Pipette Deposition Electrospray Deposition

Рис. 1.6 Схема нанесения пробы электрораспылением на поверхность пористого кремния (а. Ь) и микрофотографии образца па поверхности пористого кремния после капельного нанесения микропипетом (с) и электрораспылением (d) [811.

Важным вкладом в развитие в SALDI стала работа [82]. в которой впервые показано, что метод SALDI может быть использован для анализа газовой фазы. В работе использовался капиллярный ввод пробы напрямую в вакуумную камеру масс-спектрометра. При этом один конец капилляра находился при атмосферном

давлении над источником паров аналита (в частности, пиридина и диэтиламина), а второй конец капилляра находился в вакуумной камере масс-спектрометра. Таким образом создавалось постоянное давление аналита в вакуумной камере (от 10"9 до 10"6 мм. рт. ст.) и следовательно, постоянный поток молекул определяемых соединений на поверхность эмиттера ионов.

Одна из наиболее серьезных проблем при использовании пористого кремния в SALDI - это нестабильность эмиттера ионов при хранении в аэробных условиях. При длительном пребывании пластин пористого кремния на воздухе происходит их окисление, приводящие к значительному снижению эффективности ионизации. Для снижения негативного эффекта окисления предложен ряд методов, основанных на химической модификации поверхности. В работе [83] модификация осуществлялась путем ковалентного прикрепления к кремниевой поверхности алкенов и алкинов гидросилилированием. Другой вариант предложен в работе [84] и основан на электрохимическом травлении монокристаллических кремниевых подложек в растворе, содержащем HF и 12. Было показано, что полученные таким образом подложки из пористого кремния хранятся на воздухе длительное время без ухудшения аналитических характеристик.

Несмотря на успешное применение метода SALDI для определения различных органических и биоорганических соединений, механизм образования ионов все еще остается предметом дискуссий. На начальных этапах развития метода основные подходы к построению модели SALDI базировались на простой модели, согласно которой роль лазерного излучения заключается, главным образом, в быстром нагреве эмиттера ионов с последующей термодесорбцией молекул детектируемых соединений и растворителя с поверхности эмиттера. Ионизация (протонирование) молекул определяемых соединений происходит над поверхностью эмиттера ионов в «факеле» - области высокого локального давления [85-87]. При этом предполагалось, что ключевую роль играет пористая структура подложки - эмиттера ионов, позволяющая удерживать растворитель в порах капиллярными силами даже в условиях вакуума.

Однако за последние годы накопились теоретические и экспериментальные данные, не согласующиеся с такой моделью. Так, в целом ряде исследований [82, 88-91] было показано, что пористость не является необходимым условием SALDI.

В работе [82] было показано, что монокристаллические кремниевые подложки не могут быть использованы в качестве эмиттеров ионов. Степень ионизации химических соединений на них крайне мала даже при высокой плотности энергии излучения (близкой к температуре плавления кремния). В то же время шероховатые кремниевые поверхности являются достаточно эффективными эмиттерами ионов. В работе [92] было показано, что лазерная обработка шероховатых подложек в парах воды приводит к формированию наноструктур, и предположено, что именно наноструктуры важны для десорбции-ионизации. Наноструктурированную поверхность также можно получать путем лазерной обработки монокристаллических кремниевых пластин, погруженных в деионизованную воду [89]. Подложки оказались эффективными для определения брадикинина и ангиотензина II с пределом обнаружения на уровне 10 фмоль.

В работе [88] был предложен новый эмиттер ионов для SALDI - аморфный кремний a-Si, полученный радиочастотным распылением монокристаллического кремния. Такие эмиттеры ионов характеризуются высокой воспроизводимостью получения. В этой же работе предложена модель SALDI на кремниевых поверхностях. Сравнительный анализ различных кремниевых материалов позволил сделать вывод, что эффективность ионизации определяется химическими и электронными свойствами материала - эмиттера ионов, и в частности, плотностью его структурных дефектов и связанных с ними локализованных состояний. Согласно предложенной модели, в условиях высокой плотности таких дефектов при лазерном воздействии происходит пространственное разделение генерированных излучением зарядов, приводящее в конечном счете к заряжению поверхности эмиттера ионов положительным зарядом. Положительный заряд создается в результате захвата неравновесных дырок ловушками вблизи или на поверхности. Как показали квантово-химические расчеты, такая локализация положительного заряда существенно увеличивает кислотность поверхностных протонодонорных групп, тем самым обеспечивая эффективный перенос протона к адсорбированным на них молекулам химических соединений.

1.2 Методы определения арилалкиламинов

Одна из наиболее актуальных задач аналитической химии - идентификация и высокочувствительное количественное определение биологически активных соединений в различных средах. В первую очередь это касается лекарственных препаратов, из которых к числу наиболее важных относятся арилалкиламины и их производные. На основе этих соединений разработаны и разрабатываются многочисленные лекарственные препараты, используемые в терапевтической практике в качестве нейростимуляторов, медиаторов, антидепрессантов и сосудорасширяющих средств [93]. Ряд арилалкиламинов относятся к сильнодействующим психотропным соединениям, включены в конвенцию по психотропным веществам и являются объектами судебно-медицинских исследований. Производными арилалкиламинов являются также некоторые синтетические наркотики, распространение которых становится в последние годы серьезной социальной проблемой. Все эти соединения обычно находятся в анализируемых образцах в следовых количествах.

Для решения этой актуальной задачи разработан и разрабатывается в настоящее время целый ряд методов анализа, из которых наибольшее распространение получили иммунохимические, спектрофотометрические и газохроматографические с различными детекторами.

1.2.1 Иммунохимические методы анализа

Иммунохимические методы анализа на сегодняшний день являются наиболее дешевыми и экспрессными. Их действие основано на специфическом связывании определяемого соединения с соответствующими антителами. Благодаря возможности получения специфических антител против соединений разных классов, иммуноанализ нашёл достаточно широкое применение [94]. В современной реализации методов используются полностью автоматизированные системы. Для определения арилалкиламинов применяют серийные плашки с привитыми на их поверхность антителами. В эти плашки прибор автоматически наносит исследуемые жидкости, и в результате антитела связывают определяемые соединения. Затем производится автоматическая промывка плашек для удаления лишних компонентов. На следующей стадии наносят антитела, модифицированные

красителями или ферментами, и измеряют оптическую плотность раствора на заданной длине волны.

Иммунохимические методы анализа обычно используют в целях предварительного скрининга в медицинской практике, в том числе в судебной медицине.

В работе [95] было проведено сравнение четырех иммунохимических методов анализа с ГХ/МС при определении амфетамина в биологических жидкостях. В табл. 3 представлены полученные результаты. Из приведенных данных следует, что иммунохимические методы, обладающие высокой чувствительностью, характеризуются низкой специфичностью и, следовательно, высокой вероятность ложноположительной реакции. И наоборот, высокая специфичность предопределяет высокую вероятность ложноотрицательной реакции. Иммунохимическими методами обычно невозможно различить схожие по структуре молекулы, т.к. эти методы обычно дают положительную реакцию на весь класс соединений. В работе приводятся пределы обнаружения для этих методов: модифицированный EMIT - 60 нг/мл, стандартный EMIT 300 нг/мл, Triage 8 и RapidTest - 1000 нг/мл.

Таблица 1.1 - Сравнение иммунохимических методов анализа с ГХ/МС.

метод Количество образцов ВП ЛО ВО ЛП Сбои Чувствительность, % Специфичность, %

ГХ/МС 95 42 0 53 0 0 100 100

Modified EMIT 95 41 1 26 25 2 97.6 51.0

Original EMIT 95 36 6 28 24 1 85.7 53.8

Triage 8 95 14 28 32 21 0 33.3 60.4

RapidTest 95 6 36 45 8 0 14.3 84.9

Таким образом, иммунохимические методы анализа отличаются простотой и экспрессностью, но малоселективны и обладают низкой чувствительностью. Поэтому пробы, давшие положительную реакцию, в дальнейшем необходимо проверять более чувствительными и селективными инструментальными методами анализа.

1.2.2 ИК- и УФ-спектроскопия

Спектроскопические методы анализа основаны на регистрации спектра поглощения исследуемого соединения. Для определения высоких концентрации и идентификации арилалкиламинов методом ИК-спектроскопии проводят подготовку образца, заключающуюся в выделении амина в чистом виде и приготовление его бромовой соли. Далее регистрируют спектр на любом дисперсионном или ИК-Фурье спектрометре с разрешением не хуже 4 см"1 и сопоставляют его с базой данных ИК-спектров, сравнивая спектры по наличию, форме и относительной интенсивности полос поглощения.

Следует отметить, что при наличии в исходном объекте двух или более амфетаминов при пробоподготовке будут экстрагироваться все амфетамины, и их идентификация методом ИК-спектроскопии будет невозможна. Поэтому в таких случаях необходимо использовать более сложные способы пробоподготовки -твердофазную экстракцию или препаративную ТСХ для индивидуального выделения компонентов и проведения их последующего определения методом ИК-спектроскопии.

Другим простым и экспрессным спектроскопическим методом для анализа арилалкиламинов является УФ-спектроскопия. Из литературных данных известно, что наркотические средства могут содержать в качестве добавок такие вещества, как сахар, крахмал и стеараты. Эти добавки не мешают определению арилалкиламинов в водных растворах методом УФ-спектроскопии. Для примера, УФ-спектр 3,4-гидрохлорида метил ендиоксиамфетамина (МДА) -полусинтетического психоактивного соединения амфетаминового ряда, имеет максимумы поглощения при 234 нм и 285 нм и минимум - при 255 нм.

Арилалкиламины спектроскопическими методами также определяют, проводя цветные реакции с реагентами. В работах [96, 97] применяли 1,2-нафтохинон-4-сульфонат для определения амфетамина в моче. Предел обнаружения составил 0.6 мкг/мл.

К недостаткам обоих методов, кроме низкой селективности, следует также отнести сравнительно низкую чувствительность. Поэтому для подтверждения результатов анализа обычно используют более чувствительные методы анализа. В настоящее время наиболее часто используются хроматографические методы.

1.2.3 Газохроматографические методы анализа

Газовая хроматография - хроматография, в которой подвижная фаза находится в состоянии газа или пара - инертный газ (газ-носитель). Неподвижной фазой является высокомолекулярная жидкость, закрепленная на пористый носитель или на стенки длинной капиллярной трубки. Газовая хроматография -универсальный метод разделения смесей разнообразных веществ, испаряющихся без разложения. При этом компоненты разделяемой смеси перемещаются по хроматографической колонке с потоком газа-носителя. По мере движения разделяемая смесь многократно перераспределяется между газом-носителем и нелетучей неподвижной фазой, которой заполнена колонка. Принцип разделения -неодинаковое сродство веществ к летучей подвижной фазе и стационарной фазе в колонке. Компоненты смеси селективно задерживаются стационарной фазой и таким образом разделяются (компонентам с большей растворимостью требуется большее время для выхода из жидкой фазы, чем компонентам с меньшей растворимостью). Затем вещества выходят из колонки и регистрируются детектором.

Время удерживания в газовой хроматографии напрямую связано с полярностью хроматографической фазы, структурой соединения и режимом работы ГХ. Это время определено для многих соединений класса арилалкиламинов, в частности для таких веществ как производные амфетамина и 3,4-метилендиокси-Ы-метамфетамина (МДМА). Для анализа смесей арилалкиламинов обычно используют капиллярные колонки со слабополярной хроматографической фазой, состоящей, например, из

дифенил/диметилполисилоксана в соотношении 5/95. Для детектирования арилалкиламинов используются различные виды детекторов, например: детектор электронного захвата (ДЭЗ), азотно-фосфорный детектор (АФД), инфракрасный детектор (ИКД) или масс-спектрометрический детектор (МС), который будет рассмотрен в следующем разделе.

В большинстве практически важных задач по определению арилалкиламинов необходимо анализировать биологические образцы, такие как кровь, плазма крови, моча и волосы. Поскольку эти образцы характеризуются крайне сложным составом, то важной стадией при их анализе является пробоподготовка. Обычно

используют многостадийную пробоподготовку. Одной из наиболее важных стадий является экстракция. В большинстве работ проводят либо жидкостно-жидкостную [98-117], либо твердофазную экстракцию [118-128]. На следующей стадии часто проводят дереватизацию для уменьшения пределов обнаружения, а также улучшения хроматографического разделения. В качестве внутреннего стандарта для количественного определения содержания исследуемых веществ в анализируемые растворы обычно добавляют схожие по структуре амины.

Так, в работе [118] проводили предварительную твердофазную экстракцию при анализе крови на содержание в ней амфетамина. В качестве внутреннего стандарта в работе использовали раствор новокаина. Детектирование проводили с использованием АФД. Предел обнаружения составил 50 нг/мл. В другой работе [102] измеряли количество амфетамина, МДМА и антипаркенсонического лекарства селегилина в плазме крови свиней. Предварительно проводили твердофазную экстракцию и дереватизацию пентафторбензилом. Детектирование производилось с использованием АФД, предел обнаружения составил 1.5 нг/мл. В работе [98] была разработана методика определения большого количества соединений класса арилалкиламинов, таких как амфетамин, МДМА, фентермин, фенметразин, эфедрин, норэфедрин, этиламфетамин и др. Для снижения пределов обнаружения проводили предварительную дериватизацию анализируемых соединений, причем, как показали исследования, ее оказалось возможным совместить с жидкостной экстракцией. В качестве детектора, так же как и предыдущих работах, использовался АФД. Пределы обнаружения арилалкиламинов составили от 4 до 20 нг/мл.

Другим популярным детектором в газовой хроматографии является ДЭЗ. Так, в работе [100] такой тип детектирования успешно использовался для определения амфетамина и МДМА в моче после твердофазной экстракции и дериватизации. Предел обнаружения амфетамина составил 1 нг/мл при диапазоне линейности от 1 до 50 нг/мл.

Газовая хроматография может сочетаться с ИКД, причем описаны сочетания с двумя детекторами - ИКД и MC в одном приборе. Так, в работе [101] использовали ГХ/ИКД/МС для качественного и количественного определения амфетамина, метамфетамина и ряда других арилалкиламинов в моче. Совместное использование

этих двух методик детектирования, по мнению авторов, позволяет значительно повысить достоверность анализа. Такую же стратегию анализа использовали в работе [129]. Авторы предложили комбинированный метод анализа на основе ГХ/АФД и ГХ/МС при определения амфетамина и его производных в крови. В других работах [99, 130] было показано, что газовая хроматография с использованием ИКД может быть успешно использована для определения следовых количеств амфетамина и без дополнительного МС детектора. Предел обнаружения амфетамина составил 10 нг/мл. ГХ/ИКД сравнивали с ГХ/МС и в ряде других работ [131-134]. На примере определения 14,№ диметилфенилэтиламина, метамфетамина, Ы-этилфенилэтил амина, 1 -бензилпропиламина было показано, что метрологические параметры ГХ/ИКД не хуже ГХ/МС, причем, в отличии от ГХ/МС, не требуется проводить предварительную дериватизацию. Однако анализ сложных смесей с компонентами, не внесенными в базу данных, все равно невозможен без МС детектора.

В ряде работ для детектирования арилалкиламинов в качестве детектора использовали ПИД [135, 136]. Однако предел обнаружения при использовании ГХ/ПИД в большинстве случаев, не менее чем на порядок величины хуже, чем при использовании ГХ/АФД и ГХ/ДЭЗ. Такая комбинация (ГХ/ПИД) может использоваться главным образом для скрининга проб с высокими концентрациями.

В работе [137] для анализа рацемической смеси арилалкиламинов, содержащей 1-фенилэтиламин и производные амфетамина, применяли предварительную дериватизацию хиральным 8-(2)-

трифтороацетилпропилхлоридом (Ь-ТРС). В качестве детекторов в работе использовались ПИД и инфракрасная Фурье-спектроскопия (РТЖ). Этот же хиральный агент использовался и в ряде других работ [138, 139], в которых также использовали сочетание ГХ/ПИД.

В табл. 2 обобщены результаты газохроматографического определения некоторых арилалкиламинов с различными детекторами. Из табл. 2 видно, что предел обнаружения в первую очередь зависит от типа детектора, а не от способа пробоподготовки или состава исследуемой пробы.

Таблица 1.2 Сравнение пределов обнаружения арилалкиламинов методом газовой хроматографии с различными детекторами. АМ - амфетамин, МА - метамфетамин, МДМА - 3,4-метилендиокси-Ы-метамфетамин. МДА - 3,4-метилендиокси-амфетамин, МДЕА - 3,4-метиленэдиокси-Ы-этиламфетамин, МБДБ - N-метил-1-( 1,3-бензодиоксол-5-ил)-2-бутанамин.

Исследованные вещества Образец анализа Способ экстракции Детектор Предел обнаружения, нг/мл Ссылка

АМ, прокаин Кровь ТФЭ АФД 50 [118]

АМ, МА, селегилин, 1-фенил-2-пентиламин Плазма крови жжэ АФД 1.5 [102]

АМ, МА, фентермин Моча жжэ АФД 4-20 [98]

АМ, МА, бензиламин Моча жжэ ДЭЗ 10 [100]

АМ, МА Моча жжэ ИК Фурье-спектроскопия 25 [101]

АМ, МА, 4- фенил- бутанамин Моча жжэ ИК Фурье-спектроскопия 10 [99]

МА, МДМА, МДА, АМ, МДЕА Моча ТФЭ пид 129 [140]

АМ Кровь, моча ТФЭ пид 500 (кровь), 1000 (моча) [141]

МА, МДМА, МДА Моча жжэ пид 500 [142]

АМ Кровь жжэ ПИД 500 [138]

АМ, МДА, МДМА, МДЕА, МБДБ Модельный раствор ПИД 2000 [135]

Несмотря на достаточно низкие значения пределов обнаружения, газохроматографические методы анализа с такими детекторами обычно могут определять только соединения, уже занесенные в базы данных. Для решения более сложных задач лучшим вариантом в настоящее время являются методы ГХ, использующие в качестве детекторов масс-анализаторы.

1.2.4 Сочетание ГХ с МС

Сочетание ГХ с МС - это наиболее перспективное направление для анализа арилалкиламинов. Такое сочетание позволяет не только детектировать уже описанные компоненты, но и проводить поиск новых, ранее неизвестных веществ. Процедура пробоподготовки почти не отличается от других газохроматографических методов. Единственное отличие состоит в том, что в качестве внутреннего стандарта в большинстве случаев используются дейтерированные аналоги определяемых соединений, что было невозможно при использовании других типов детекторов. В большинстве работ используется режим мониторинга заданных ионов, однако такой подход допустим только для определения заранее известных соединений и в отсутствии мешающих примесей. Для анализа проб сложного состава желательно использовать режим с полной разверткой масс-спектра. В ряде работ [121, 143] авторы наблюдали перекрывание пиков в масс-спектрах различных веществ после хроматографического разделения. Не смотря на это, присутствие в масс-спектрах других диагностически значимых пиков позволяло успешно решать проблемы идентификации определяемых соединений.

ГХ/МС можно использовать для анализа стереоизомеров арилалкиламинов. Как известно, с химической точки зрения хиральные изомеры ведут себя одинаково. Поэтому для их хроматографического разделения используют хиральную хроматографическую колонку [144], либо их самих модифицируют хиральными реагентами - создавая тем самым диастереомеры, химические и физические свойства которых уже различаются.

Основным методом ионизации, используемым в ГХ/МС анализе арилалкиламинов, по настоящее время остается метод электронной ионизации. Ионизация основана на воздействии пучком электронов с энергиями порядка 70 эВ

на молекулы определяемых соединений в ионном источнике масс-спектрометра. При таком воздействии происходит образование молекулярных ионов М+. Основными достоинствами метода являются: универсальность - электронная ионизация позволяет получать ионы практически для всех классов органических соединений; обширные базы данных масс-спектров, насчитывающие сотни тысяч соединений; хорошая воспроизводимость масс-спектров; сравнительно простая и надежная приборная реализация. Однако метод электронной ионизации имеет ряд недостатков, из которых при анализе арилалкиламинов наиболее существенными являются: низкая эффективность ионизации и крайне высокая степень фрагментации. Как следствие, высокочувствительное определение и идентификация следовых количеств арилалкиламинов остается серьезной проблемой.

Другой часто используемый метод ГХ/МС определения арилалкиламинов основывается на химической ионизации. В этом методе предварительно ионизуют молекулы газа-реагента воздействием пучка электронов, а затем используют полученные ионы для ионизации молекул определяемых соединений [145]. Основным каналом ионизации в положительном ионизационном режиме является образование протонированных ионов МН+. Главное достоинство химической ионизации применительно к анализу арилалкиламинов - это отсутствие значительной фрагментации. Чувствительность метода зависит от природы исследуемого вещества и условий ионизации и не превышает чувствительности метода электронной ионизацией. Для получения оптимального масс спектра по соотношению пиков молекулярных и осколочных ионов требуется подбор газа-реагента и условий ионизации. В методе ГХ/МС с химической ионизацией в масс-спектрах недоступны масс до m/z 45, что обусловлено высокими сигналами от ионов реагента. Система ГХ/МС с положительной химической ионизацией используется в основном для получения масс-спектров, содержащих протонированный ион (М+Н)+, по которому можно определять молекулярную массу анализируемого соединения. При этом фрагментных ионов регистрируется мало, что может затруднять определение структуры молекул. Из-за этого этот метод применяется чаще как дополнительный к системе ГХ/МС с электронной ионизацией.

В табл. 1.3 обобщены литературные данные по достигнутым пределам обнаружения при ГХ/МС определении арилалкиламинов в биологических образцах. Из приведенных данных следует, что для экстракции одинаково часто используют как жидкость-жидкостную, так и твердофазную экстракцию. (Следует однако отметить, что в последнее время наметилась тенденция к более широкому использованию микроэкстракции). Типичные значения пределов обнаружения арилалкиламинов в биологических жидкостях составляют величину порядка нескольких нг/мл.

Таблица 1.3 Сравнение пределов обнаружения арилалкиламинов методом ГХ/МС. AM -амфетамин, МА - метамфетамин, МДМА - 3,4-метилендиокси-Ы-метамфетамин, МДА -3,4-метилендиоксиамфетамин, МДЕА - 3,4-метиленэдиокси-Ы-этиламфетамин. ХИ -химическая ионизация, ЭИ - электронная ионизация, SIM - режим мониторинга заданных ионов.

Исследованные вещества Образец анализа Способ экстракции Детектор Предел обнаружения Ссылка

AM, МА Моча ТФЭ ХИ (SIM) 2.4 нг/мл (МА) [126]

AM, МА Моча ТФЭ ЭИ 0.7 нг/мл (AM) 2.4 нг/мл (МА) [127]

AM, МА Кровь ТФЭ ЭИ (SIM) 10 нг/мл [128]

AM, МА, МДМА, МДА Моча жжэ ЭИ 5 нг/мл [108]

AM, МА, МДМА, МДА, МДЕА Моча ТФЭ ЭИ (SIM) 10 нг/мл (AM, MDMA) [119]

AM, МА, МДМА Моча ТФЭ ЭИ (SIM) 50 нг/мл [121]

МДМА, МДА, МДЕА Моча ЖЖЭ ХИ (SIM) 2 нг/мл [111]

МДЕА Моча жжэ ЭИ 5-10 нг/мл [113]

AM, МА Моча жжэ ЭИ (SIM) 9.5 нг/мл [112]

МДМА, МДА Моча жжэ ХИ (SIM) 5 нг/мл [110]

МДМА и другие Волосы ТФМЭ ЭИ 1.9 нг/мг [146]

продолжение

МА, МДМАи Другие Сыворотка крови ЖЖЭ эи 5 нг/мл [147]

АМ, МА Моча ТФМЭ эи 1 нг/мл [148]

АМ, МА, МДМА, МДА Моча ТФЭ эи 2 нг/мл [149]

АМ, МА, МДМА, МДА Волосы ЖЖЭ ЭИ 0.25 нг/мг (МА) 0.24 нг/мг (МДМА) [150]

МА, МДМА Плацента ТФЭ ЭИ 2.2 нг/мл (МА) 6.5 нг/мл (МДМА) [151]

АМ, МА, МДМА, МДА Моча ТФМЭ ЭИ 10 нг/мл (МА) 20 нг/мл (МДМА) [152]

МА, МДМА и другие Моча ТФЭ ЭИ 31.25 нг/мл (МА, МДМА) [153]

АМ, МА, МДМА, МДА Слюна ЖЖЭ ЭИ 10 нг/мл (МА, МДМА) [154]

АМ, МДМА, МДА Моча ТФЭ ЭИ 10 нг/мл (МА, МДМА) [155]

МДМАи метаболиты Плазма крови ЖЖЭ эи 7.3-9.3 нг/мл МДМА [156]

АМ, МДМА и метаболиты Моча ЖЖЭ эи 25 нг/мл (МА) 50 нг/мл (МДМА) [157]

МА, МДМАи другие Слюна ТФЭ эи 5 нг/мл (МА, МДМА) [158]

МА, МДМА и другие Волосы эи 0.2 нг/мг (МА) 0.5 нг/мг МДМА [159]

МДМАи метаболиты Моча, плазма крови ТФЭ эи 25 нг/мл [160]

1.3 Заключение

Таким образом, анализ литературных данных свидетельствует о том, что метод SALDI является новым и динамически развивающимся методом масс-спектрометрического анализа, характеризующимся высокой чувствительностью и селективностью. За последние годы было предложено несколько реализаций метода, из которых наибольшее распространение получили варианты, основанные на применении кремниевых материалов в качестве эмиттеров ионов. Однако практически все известные варианты метода используются для анализа малолетучих и нелетучих соединений. Это обусловлено тем, что приборная реализация SALDI в абсолютном большинстве случаев базируется на применении серийных MALDI времяпролетных масс-спектрометров. Обычно анализируемые пробы наносятся на поверхность эмиттера ионов капельным способом, высушиваются и помещаются в ионный источник масс-спектрометра. В таких условиях сложно контролировать физико-химический состав поверхности, что предопределяет низкую воспроизводимость метода. Кроме того, известные способы реализации метода SALDI не позволяют определять летучие соединения.

Анализ литературных данных по применению различных аналитических методов для определения арилалкиламинов позволяет сделать вывод, что наиболее чувствительный и селективный анализ этих соединений основан на инструментальных методах, из которых лучшими метрологическими характеристиками обладает метод, использующий сочетание ГХ с MC. В большинстве известных методик ГХ/МС используют метод электронной ионизации. Однако применительно к анализу арилалкиламинов, этот метод обладает рядом существенных недостатков, в частности, недостаточно высокой чувствительностью, сильной фрагментацией ионов и, в ряде случаев, длительной пробоподготовкой. Поэтому, несмотря на большое количество публикаций, достоверная идентификация следовых количеств арилалкиламинов в различных образцах все еще остается серьезной проблемой.

Представленный в этой главе краткий обзор литературы позволяет сделать вывод, что для решения этой проблемы перспективным выглядит применение метода поверхностно активированной лазерной десорбции-ионизации. Арилалкиламины являются достаточно летучими соединениями и сравнительно

легко могут быть переведены в газовую фазу путем нагрева. Это позволяет использовать адсорбцию из газовой фазы для их нанесения на поверхность эмиттера ионов. Поэтому возможным подходом для их определения может быть сочетание метода SALDI с газовой хроматографией, причем потенциально высокие характеристики SALDI создают предпосылки для успешного решения этой проблемы. Следует отметить, что в мировой литературе нет упоминаний о сочетании SALDI с ГХ. Целью настоящей работы является дальнейшее развитие метода SALDI путем его сочетания с газовой хроматографией и разработка на этой основе метода высокочувствительного определения соединений группы арилалкиламинов.

41

Заключение диссертации по теме «Аналитическая химия», Бородков, Алексей Сергеевич

112 Выводы

1. Разработан метод высокочувствительного масс-спектрометрического определения арилалкиламинов, основанный на поверхностно-активированной лазерной десорбции-ионизации (SALDI) в сочетании с газовой хроматографией и времяпролетной масс-спектрометрией. Разработан и реализован интерфейс сопряжения хроматографа с MC, выбраны оптимальные условия разделения сложных смесей и получены SALDI масс-спектры 20 арилалкиламинов.

2. Исследованы факторы, определяющие эффективность образования ионов арилалкиламинов - состав и структура эмиттера ионов, интенсивность лазерного излучения, плотность потока протонодонорных молекул на поверхность эмиттера ионов. Показано, что по совокупности таких параметров, как чувствительность, уровень фонового сигнала и воспроизводимость получения, лучшими свойствами характеризуются эмиттеры ионов на основе аморфного кремния. На основе полученных результатов выбраны оптимальные условия анализа арилалкиламинов методом ГХ/S ALDI-MC.

3. Изучены закономерности фрагментации протонированных молекул арилалкиламинов в условиях лазерной десорбции-ионизации с поверхности аморфного кремния. Предложены схемы фрагментации. Показано, что фрагментация однозначно определяется структурой молекул арилалкиламинов, что позволяет достоверно идентифицировать определяемые соединения при анализе проб сложного состава. Установлено, что степень фрагментации можно менять в широких пределах путем изменения интенсивности лазерного излучения.

4. Проведены квантово-химические расчеты величин сродства к протону РА и основности в газовой фазе GB для 26 соединений. На основе полученных значений установлена связь между чувствительностью и величиной GB определяемых соединений. Показано, что эффективность SALDI экспоненциально зависит от GB в исследованном диапазоне величин GB 845-977 кДж/моль. Полученные результаты имеют прогностическую ценность и позволяют прогнозировать эффективность SALDI и, следовательно, чувствительность анализа по известным или рассчитанным значениям РА и GB.

5. Определены основные аналитические параметры разработанного метода ГХ/SALDI-MC при анализе модельных растворов арилалкиламинов чувствительность, эффективность ионизации, предел обнаружения, динамический

1 3 диапазон. Чувствительность варьировалась от 6.6-10 до 8.6-10 ион/фмоль для исследованного ряда соединений. Диапазон линейности градуировочных кривых для всех арилалкиламинов превышает 4 порядка величины.

6. Разработана методика определения арилалкиламинов в крови, основанная на жидкостной экстракции определяемых соединений в раствор хлороформ:ацетонитрил. Степень извлечения арилалкиламинов составила 0.9-0.95. Предел обнаружения варьировался для различных соединений от 6 до 300 пг/мл, что от 3 до 200 раз ниже, чем при использовании стандартных масс-спектрометрических методов анализа.

1.3 Заключение

Таким образом, анализ литературных данных свидетельствует о том, что метод SALDI является новым и динамически развивающимся методом масс-спектрометрического анализа, характеризующимся высокой чувствительностью и селективностью. За последние годы было предложено несколько реализаций метода, из которых наибольшее распространение получили варианты, основанные на применении кремниевых материалов в качестве эмиттеров ионов. Однако практически все известные варианты метода используются для анализа малолетучих и нелетучих соединений. Это обусловлено тем, что приборная реализация SALDI в абсолютном большинстве случаев базируется на применении серийных MALDI времяпролетных масс-спектрометров. Обычно анализируемые пробы наносятся на поверхность эмиттера ионов капельным способом, высушиваются и помещаются в ионный источник масс-спектрометра. В таких условиях сложно контролировать физико-химический состав поверхности, что предопределяет низкую воспроизводимость метода. Кроме того, известные способы реализации метода SALDI не позволяют определять летучие соединения.

Анализ литературных данных по применению различных аналитических методов для определения арилалкиламинов позволяет сделать вывод, что наиболее чувствительный и селективный анализ этих соединений основан на инструментальных методах, из которых лучшими метрологическими характеристиками обладает метод, использующий сочетание ГХ с MC. В большинстве известных методик ГХ/МС используют метод электронной ионизации. Однако применительно к анализу арилалкиламинов, этот метод обладает рядом существенных недостатков, в частности, недостаточно высокой чувствительностью, сильной фрагментацией ионов и, в ряде случаев, длительной пробоподготовкой. Поэтому, несмотря на большое количество публикаций, достоверная идентификация следовых количеств арилалкиламинов в различных образцах все еще остается серьезной проблемой.

Представленный в этой главе краткий обзор литературы позволяет сделать вывод, что для решения этой проблемы перспективным выглядит применение метода поверхностно активированной лазерной десорбции-ионизации. Арилалкиламины являются достаточно летучими соединениями и сравнительно легко могут быть переведены в газовую фазу путем нагрева. Это позволяет использовать адсорбцию из газовой фазы для их нанесения на поверхность эмиттера ионов. Поэтому возможным подходом для их определения может быть сочетание метода SALDI с газовой хроматографией, причем потенциально высокие характеристики SALDI создают предпосылки для успешного решения этой проблемы. Следует отметить, что в мировой литературе нет упоминаний о сочетании SALDI с ГХ. Целью настоящей работы является дальнейшее развитие метода SALDI путем его сочетания с газовой хроматографией и разработка на этой основе метода высокочувствительного определения соединений группы арилалкиламинов.

41

Глава 2

Оборудование, материалы, методика эксперимента

2.1 Оборудование

На рис. 2.1 приведена схема экспериментальной установки. Установка включает в себя времяпролетный масс-спектрометр, Ш:УАО лазер с генерацией гармоник, газовый хроматограф для ввода пробы и регистрирующую аппаратуру.

Рис. 2.1. Схема экспериментальной установки.

1 — Ш:УАО лазер с диодной накачкой, 2 — дисперсионная призма, 3 — оптический датчик синхронизации, 4 — диафрагма, 5 — аттенюатор, 6 — блок контроля мощности излучения, 7 — устройство сканирования лазерным лучом, 8 — фокусирующая линза, 9 — плоскопараллельная пластина, 10 — приемник измерителя параметров лазерного пучка (\¥тСатБ), 11 — подложка - эмиттер ионов, 12 — шлюзовая камера с системой замены подложки, 13 — времяпролетный масс-спектрометр, 14 — сетка, 15 — детектор ионов, 16 — прогреваемый ввод для капилляра, 17 — система ввода паров протонодорных соединений, 18 — газовый хроматограф, 19 — микрошприц, 20 — компьютер для управления, считывания и обработки данных.

Времяпролетный масс-спектрометр 13 собран по линейной схеме с длиной свободного пролета 650 мм и ускоряющим промежутком 14 мм. Камера масс-спектрометра откачивалась турбомолекулярным насосом (Varían Turbo-V250), что обеспечивало остаточное давление в камере на уровне 10"7 Topp. В качестве детектора использовалась сборка двух микроканальных пластин 15 (F9892-12 фирмы Hamamatsu) с временным разрешением менее 1 не и рабочей апертурой 42 мм. Сигнал с микроканальных пластин поступал на плату сбора данных на основе аналого-цифрового преобразователя с временным разрешением 1 не (Acqiris, модель АР 100), установленную в персональном компьютере 20. Обработка сигнала состояла в аппаратном накоплении 300 масс-спектров, следующих с частотой 300 Гц, непосредственно на плате сбора данных, передаче накопленного спектра в персональный компьютер с частотой 1 Гц и последующей обработке спектра специализированной программой [161], которая позволяет с высокой точностью определять центр каждого массового пика, производит калибровку по массам и.т.д.

В качестве источника лазерного излучения применялся Nd:YAG лазер с диодной накачкой 1 (E.L.S. Co., Москва, модель RL-1.0/355), работающий с частотой повторения 300 Гц при длительности импульса 0.35 не. Лазер излучает на длине волны 1064 нм. С помощью кристаллов нелинейного преобразования излучения, установленных в выходной части оптического тракта, генерируется излучение на удвоенной и утроенной частотах. Для лазерной десорбции-ионизации с помощью призмы 2 и диафрагмы 4 выделялась 3 гармоника (355 нм) основного излучения с энергией в импульсе до 30 мкДж. Плотность энергии лазерного излучения изменялась в диапазоне 3-50 мДж/см с помощью аттенюатора 5. Энергия лазерного импульса после аттенюатора контролировалась измерителем на основе калиброванного фотодиода 6 ФД-7, подключенного к осциллографу.

В отличие от классических ионных источников с электронной ионизацией, в методе SALDI молекулы определяемых соединений адсорбируются и накапливаются на поверхности эмиттера ионов 11, поэтому ионный сигнал пропорционален облучаемой площади. Для ее увеличения и, следовательно, для снижения предела обнаружения, использовано двузеркальное электромеханическое устройство сканирования лазерным лучом 7 (УСЛ-03, ИМКЭС СО РАН), позволяющее задавать с компьютера скорость и траекторию движения лазерного излучения по поверхности эмиттера ионов. Сканер состоит из 2-х зеркал, обеспечивающих развертку лазерного излучения в горизонтальной и в вертикальной плоскостях, что позволяло направлять лазерное излучение в любое заданное место эмиттера ионов. Размер кадра может меняться в соответствии с решаемой задачей с помощью компьютерной программы. В проведенных исследованиях использовался прямоугольный кадр размером 21 мм2. Длительность одного цикла сканирования составляла 1 сек, что при частоте следования лазерных импульсов 300 Гц обеспечивало увеличение облучаемой площади примерно в 300 раз. Далее лазерное излучение проходит через фокусирующую линзу 8, регулирующую размер пятна, и попадает на расщепляющую призму 9, которая посылает 5% лазерного излучения на ПЗС-матрицу (GENTEC WinCamD) 10, расположенную точно на таком же расстоянии и в такой же ориентации в пространстве от призмы, как и эмиттер ионов 11. На рис. 2.2 приведено изображение кадра на ПЗС-матрице за один цикл сканирования и продольное распределение интенсивности лазерного излучения по поверхности.

На рис. 2.3 представлено типичное распределение плотности лазерного излучения, использованного в работе для лазерной десорбции-ионизации. Распределение получено на основе данных с ПЗС-матрицы (в режиме выключенного сканирующего устройства). Площадь пятна лазерного излучения, определенное по уровню 1/е, составляло 7 10~5 см2.

Для разделения анализируемой смеси и ввода пробы в ионный источник масс-спектрометра использовался газовый хроматограф 18 (ThermoQuest, GC8000 Series, Italy), оборудованный 15 метровой капиллярной колонкой (Restek, Rtx-5MS) с внутренним диаметром 0.25 мм и толщиной пленки неподвижной фазы 0.25 мкм. Режим ввода пробы в хроматограф был как с делением потока 1:10, так без деления потока. Объем вводимой пробы составлял 0.1-1 мкл. В качестве газа-носителя применялся азот при постоянной скорости потока 1 мл/мин. Выход капиллярной колонки был введен в ионный источник масс-спектрометра через прогреваемый интерфейс сопряжения 16, подробно описанный в следующей главе.

Рис. 2.2. Общий вид кадра и продольное распределение интенсивности лазерного излучения по поверхности эмиттера ионов в процессе сканирования лазерным излучением.

300 .

600

200

01200

-Ч 0

Э = 7-10 5 ст2

1000

Уит

X. ШШ

00 500

200 '

0 6

Хдт

1500

Рис. 2.3. Распределение плотности энергии использованного лазерного излучения.

Масс-спектрометр оборудован шлюзовой камерой 12 с системой быстрой замены подложки - эмиттера ионов, а также системой 17 регулируемой подачи паров жидкостей в вакуумную камеру масс-спектрометра.

Оже-спектрометрический анализ элементного состава поверхности эмиттеров ионов, а также анализ структуры методом сканирующей электронной микроскопии проводили с использованием электронного Оже-спектрометра с нанометровым разрешением PHI-680 (Physical Electronics Industries Inc.).

2.2 Эмиттеры ионов

В качестве материалов для формирования эмиттеров ионов были исследованы кремний, графит, германий, оксиды титана и цинка.

Для формирования кремниевых подложек использовался коммерчески доступный монокристаллический кремний марок КДБ и КЭС с кристаллографической ориентацией (100) (ОАО ЭЛМА, РФ) с удельным сопротивлением 0.01 Q-см. Пористый кремний был получен по стандартной методике анодным травлением монокристаллического кремния марки КДБ в спиртовом растворе плавиковой кислоты [73]. Для проведения травления один электрод закрепляли на обратной стороне кремниевой пластины, а другой - катод (платиновая пластина) помещали в раствор кислоты. Степень пористости, а также толщину пористого слоя можно регулировать концентрацией кислоты (5 - 50%), величиной силы тока (0.5 - 70 мА/см2), а также продолжительностью времени травления. Использованные в работе образцы пористого кремния получали травлением в электролите HF:H20:C2H50H = 1:1:2 при плотности тока 5 мА/см в течение 5 минут. Получающиеся таким образом подложки при контакте с атмосферой быстро загрязняются и окисляются. Образующийся на поверхности слой оксида кремния препятствует образованию ионов в процессе ионизации. Поэтому, за исключением специальных случаев, такие подложки изготавливались непосредственно перед их использованием в качестве эмиттера ионов или хранились под слоем изопропанола, который защищал их от деградации.

Для формирования шероховатых непористых структур применяли шлифовку кремниевых пластин и их ультразвуковую обработку шлифовальными порошками. С этой целью использовали суспензии в метаноле алмазных или сапфировых порошков со средними размерами 0.1 мкм, 1 мкм и 5 мкм. Характерный размер шероховатости полученных поверхностей был близок к размеру зерна шлифовального порошка. Такие подложки теряли ионизационные свойства за месяц хранения на воздухе, но восстанавливали их при непродолжительной обработке в плавиковой кислоте (порядка 1 минуты).

Подложки из аморфного кремния (a-Si) получали стандартным методом радиочастотного распыления монокристаллического кремния марки КЭС при давлении 10" мм.рт.ст. в атмосфере аргона. Пленки наносились на подложки из монокристаллического кремния марки КЭС (ориентации 100). Толщина напыленного аморфного слоя варьировалась от 0.2 до 1 мкм. Толщину нанесенных слоев контролировали с помощью массочувствительных пьезоэлектрических резонаторов объемных акустических волн (собственная частота колебаний 16.5 МГц). Подложки с нанесенным слоем аморфного кремния хранились в эксикаторе в атмосфере криптона при комнатной температуре. Последующие исследования показали, что тип подложки, а также толщина аморфного слоя не влияет на эффективность работы эмиттера ионов.

Подложки на основе германия формировали из полированного монокристаллического германия n-типа (легирующая примесь Sb) с кристаллографической ориентацией (111) и удельным сопротивлением 4.6 Qcm. Подложки из аморфного германия получали радиочастотным распылением аналогично аморфному кремнию.

Графитовые подложки толщиной 1 мм и диметром 5 мм изготавливали с помощью алмазного диска из графитовых стержней спектрально чистого графита марки ЕС-23. После нарезки образцы очищали путем тщательной промывки в СС14 и ацетоне. Никакой механической обработки образцов не проводили.

Подложки с напыленным слоем из нанокристаллического оксида цинка были получены радиочастотным распылением кристаллического ZnO (Sigma-Aldrich) в атмосфере аргона (10" мм.рт.ст.) на подложку монокристаллического кремния (температура подложки составляла 500 °С).

Подложки с активным слоем из оксида титана были получены методом электронно-лучевого испарения поликристаллического ТЮ2 (Sigma-Aldrich) на подложку монокристаллического кремния.

2.3 Реагенты

Исследованные в работе арилалкиламины общей формулы К1С6Н4(СН2)пСНК2ККзК4 приведены в табл. 2.1 (далее в тексте определяемые соединения представлены в соответствии с их номером в таблице).

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Бородков, Алексей Сергеевич, 2012 год

Список литературы

1. Honig R.E., Woolston J.R. Laser-induced emission of electrons, ions, and neutral atoms from solid surfaces H Appl. Phys. Lett. 1963. Vol. 2, N 7. P. 138-139.

2. Летохов B.C. Нелинейные селективные фотопроцессы в атомах и молекулах. М.: Наука, 1983. 408 с.

3. Hercules D.M., Day R. J., Balasanmugam К., Dang Т.A., Li C. P. Laser microprobe mass spectrometry. 2. Applications to structural analysis // Anal. Chem. 1982. Vol. 54, N 2. P. 280A-305A.

4. Xu H., Yu D., Que G. Characterization of petroporphyrins in Gudao residue by ultraviolet-visible spectrophotometry and laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry II Fuel 2005. Vol. 84, N 6. P. 647-652.

5. Chevrier M.R., Ryan A.E., Lee D.Y., Zhongze M., Wu-Yan Z., Via C.S. Boswellia carterii extract inhibits TH1 cytokines and promotes TH2 cytokines in vitro // Clin. Diagn. Lab. Immunol. 2005. Vol. 12, N 5. P. 575-580.

6. Apicella В., Millan M., Herod A.A., Carpentieri A., Pucci P., Ciajolo A. Separation and measurement of flame-formed high molecular weight polycyclic aromatic hydrocarbons by size-exclusion chromatography and laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry // Rapid Commum. Mass Spectrom. 2006. Vol. 20, N 7. P. 1104-1108.

7. Tanaka K., Ido Y., Akita S., Yoshida Y., Yoshida T. Detection of high mass molecules by laser desorption time of flight mass spectrometry : Proc. Second Japan-China Joint Symposium on Mass Spectrometry. Osaka(Japan), 1987. p. 185-187.

8. Tanaka K., Waki H., Ido Y., Akita S., Yoshida Y., YoshidaT., Matsuo T. Protein and polymer analysis up to m/z 100,000 by laser ionization time-of-flight mass spectrometry // Rapid Commun. Mass Spectrom. 1988. Vol. 2, N 8. P. 151-153.

9. Yoshida Т., Tanaka K., Ido Y., Akita S., Yoshida Y. Detection of high mass molecular ions by laser desorption time-of-flight mass spectrometry // J of the Mass Spectrometry Society of Japan (JMSSJ). 1988. Vol. 36, N 2. P. 59-69.

10. Karas M., Bachmann D., Bahr U., Hillenkamp F. Matrix-assisted ultraviolet laser desorption of non-volatile compounds // Int. J. Mass Spectrom. 1987. Vol. 78, N l.P. 53-68.

11. Karas M., Bahr U., Hillenkamp F. UV laser matrix desorption/ionization mass spectrometry of proteins in the 100 000 dalton range // Int. J. Mass Spectrom. 1989. Vol. 92, N l.P. 232-241.

12. Dass C. Fundamentals of contemporary mass spectrometry. New Jersey: John Wiley & Sons, 2007. 585 p.

13. Cohen L., Go E.P., Siuzdak G. Small-molecule desorption/ionization mass analysis // MALDI MS. A practical guide to instrumentation, methods asd applications; Eds F. Hillenkamp, J. Peter-Katalinic. Weinheim : WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2007. P. 299-337.

14. Krause J., Stosckli M., Schlunegger U.P. Studies on the selection of new matrices for ultraviolet matrix-assisted laser desorption/ioriization time-of-flight mass spectrometry // Rapid Commum. Mass Spectrom. 1996. Vol. 10, N 15. P. 19271933.

15. Cohen L.H., Gusev A.I. Small molecule analysis by MALDI mass spectrometry // Anal. Bioanal. Chem. 2002. Vol. 373, N 7. P. 571-586.

16. Jones R.M., Lamb J.H., Lim C.K. 5,10,15,20-meso-tetra-(hydroxyphenyl)chlorin as a matrix for the analysis of low molecular weights compounds by matrixassisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry // Rapid Commun. Mass Spectrom. 1995. Vol. 9, N 10. P. 968-969.

17. Ayorinde F.Q., Hambright P., Porter T.N., Keith Q.L. Use of meso-tetrakis(pentafluorophenyl)porphyrin as a matrix for low molecular weight alkylphenol ethoxylates in laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry // Rapid Commum. Mass Spectrom. 1999. Vol. 13, N 24. P. 24742479.

18. Hillenkamp F., Karas M. The MALDI process and method // MALDI MS. A practical guide to instrumentation, methods and applications ; Eds F. Hillenkamp, J. Peter-Katalinic. Weinheim : WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2007. P. 1-28.

19. Badia J.D., Stromberg E., Ribes-Greus A., Karlsson S. A statistical design of experiments for optimizing the MALDI-TOF-MS sample preparation of previous polymers. An application in the assessment of the thermo-mechanical degradation mechanisms of poly (ethylene terephthalate) // Anal. Chim. Acta. 2010. Vol. 692, N 1-2. P. 85-95.

20. Velkov T., Home J., Scanlon M.J., Capuano B., Yuriev E., Lawen A. Characterization of the N-Methyltransferase Activities of the Multifunctional Polypeptide Cyclosporin Synthetase // Chem. and Biol. 2011. Vol. 18, N 4. P. 464475.

21. Ishihara T., Fukuda I., Morita A., Takinami Y., Okamoto H., Nishimura S., Numata Y. Development of quantitative plasma N-glycoproteomics using labelfree 2-D LC-MALDI MS and its applicability for previous biomarker discovery in hepatocellular carcinoma II J. ofProteomics. 2011. Vol. 74, N 10. P. 2159-2168.

22. Nimptsch K., Süß R., Riemer T., Nimptsch A., Schnabelrauch M., Schiller J. Differently complex oligosaccharides can be easily identified by matrix-assisted laser desorption and ionization time-of-flight mass spectrometry directly from a standard thin-layer chromatography plate II J. Chromatogr. A. 2010. Vol. 1217, N 23. P. 3711-3715.

23. Nebija D., Kopelent-Frank H., Urban E., Noe C.R., Lachmann B. Comparison of two-dimensional gel-electrophoresis patterns and MALDI-TOF MS analysis of therapeutic recombinant monoclonal antibodies trastuzumab and rituximab // J. Pharm. Biomed. Anal. 2011. Vol. 56, N 4. P. 684-691.

24. Hutchens T.W., Yip T.-T. New desorption strategies for the mass spectrometric analysis of macromolecules // Rapid Commun. Mass Spectrom. 1993. Vol. 7, N 7. P. 576-580.

25. Weinberger S.R., Lomas L., Fung E., Enderwick C. Surface-enhanced laser desorption/ionization protein biochip technology for proteomics research and assay development // Spectral techniques in proteomics ; Ed. D.S. Sem. Florida: CRC Press Taylor & Francis Group, 2007. P. 101-132.

26. Tang N., Tornatore P., Weinberger S.R. Current developments in SELDI affinity technology // Mass Spectrom. Rev. 2004. Vol. 23, N 1. P. 34-44.

27. Lin S., Viner R., Kitagava N., Chang D., Tang N., Weinberger S. New surface enhanced neat desorption SELDI protein biochip arrays for evaluating the low molecular weight proteome : Proc. 51st ASMS Conf. on mass spectrometry and allied topics. Montreal (Canada), 2003.

28. Sunner J., Dratz E., Chen Y.C. Graphite surface-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry of peptides and proteins from liquid solutions //Anal. Chem. 1995. Vol. 67, N 23. P. 4335-4342.

29. Dale M.J., Knochenmuss R., Zenobi R. Graphite/liquid mixed matrixes for laser desorption/ionization mass spectrometry // Anal. Chem. 1996. Vol. 68, N 19. P. 3321-3329.

30. Alimpiev S. Kraft P., Dratz E., Sunner J. Infrared, surface-assisted laser desorption ionization mass spectrometry on frozen aqueous solutions of proteins

and peptides using suspensions of organic solids II J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1998. Vol. 9, N9. P. 912-924.

31. Chen W.-Y., Wang L.-S., Chiu H.-T. Carbon nanotubes as affinity probes for peptides and proteins in MALDI MS analysis II J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2004. Vol. 15, N 11. P. 1629-1635.

32. Pan C., Xu S., Zou H., Guo Z., Zhang Y., Guo B. Carbon nanotubes as adsorbent of solid-phase extraction and matrix for laser desorption/ionization mass spectrometry II J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2005. Vol. 16, N 2. P. 263-270.

33. Ren S.-F., Guo Y.-L. Oxidized carbon nanotubes as matrix for matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometric analysis of biomolecules // Rapid Commum. Mass Spectrom. 2005. Vol. 19, N 2. P. 255-260.

34. Ren S.-F., Zhang L., Cheng Z.-H. Immobilized carbon nanotubes as matrix for MALDI-TOF-MS analysis: applications to neutral small carbohydrates // J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2005. Vol. 16, N 3. P. 333-339.

35. Ren S.-F., Guo Y.-L. Carbon nanotubes (2,5-dihydroxybenzoyl hydrazine) derivative as pH adjustable enriching reagent and matrix for MALDI analysis of trace peptides II J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2006. Vol. 17, N 7. P. 1023-1027.

36. Wen X., Dagan S., Wysocki V.H. Small-molecule analysis with siliconnanoparticle-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry // Anal. Chem. 2007. Vol. 79, N 2. P. 434-444.

37. Turney K., Drake T.J., Smith J.E. Functionalized nanoparticles for liquid atmospheric pressure matrix-assisted laser desorption/ionization peptide analysis // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2004. Vol. 18, N 20. P. 2367-2374.

38. Chen C.-T., Chen Y.-C. Molecularly imprinted Ti02-matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry for selectively detecting a-cyclodextrin // Anal. Chem. 2004. Vol. 76, N 5. P. 1453-1457.

39. Chen C.-T., Chen Y.-C. Fe304/Ti02 core/shell nanoparticles as affinity probes for the analysis of phosphopeptides using Ti02 surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry // Anal. Chem. 2005. Vol. 77, N 18. P. 5912-5919.

40. Kirwan L.J., Fawell P.D., van Bronswijk W. In situ FTIR-ATR examination of poly(acrylic acid) adsorbed onto hematite at low pH // Langmuir. 2003. Vol. 19, N 14. P. 5802-5807.

41. Zhang Q.-L., Du L.-C., Weng Y.-X. Particle-size-dependent distribution of carboxylate adsorption sites on Ti02 nanoparticle surfaces: insights into the

surface modification of nanostructured Ti02 electrodes // J. Phys. Chem. B. 2004. Vol. 108, N39. P. 15077-15083.

42. Sano A., Nakamura H. Chemo-affinity of titania for the column-switching HPLC analysis of phosphopeptides II Anal. Sci. 2004. Vol. 20, N 3. P. 565-566.

43. Sano A., Nakamura H. Titania as a chemo-affinity support for the column-switching HPLC analysis of phosphopeptides: application to the characterization of phosphorylation sites in proteins by combination with protease digestion and electrospray ionization mass spectrometry // Anal. Sci. 2004. Vol. 20, N 5. P. 861864.

44. Teng C.-H., Ho K.-C., Lin Y.-S. Gold nanoparticles as selective and concentrating probes for samples in MALDI MS analysis // J. Am. Chem Soc. 2004. Vol. 126, N 11. P. 3392-3393.

45. Shieh D.-B., Su C.-H., Chang F.-Y. Aqueous nickel-nitrilotriacetate modified Fe304-NH3 + nanoparticles for protein purification and cell targeting // Nanotechnology. 2006. Vol. 17, N 16. P. 4174-4182.

46. Lee K-B., Park S., Mirkin C.A. Muticomponent magnetic nanorods for biomolecular separations II Angew Chem. Int. Ed. 2004. Vol. 43, N 23. P. 30483050.

47. Xu C., Xu K., Gu H. Dopamine as a robust anchor to immobilize functional molecules on the iron oxide shell of magnetic nanoparticles // J. Am. Chem Soc. 2004. Vol. 126, N 32. P. 9938-9939.

48. Pinkse M.W.H., Uitto P.M., Hilhorst M.J. Selective isolation at the femtomole level of phosphopeptides from proteolytic digests using 2D nanoLC-ESI-MS MS and titanium oxide precolumns // Anal. Chem. 2004. Vol. 76, N 14. P. 3935-3943.

49. Bertozzi C.R., Kiessling L.L. Chemical glycobiology // Science. 2001. Vol. 291, N 5512. P. 2357-2364.

50. Xu C., Xu K., Gu H. Nitrlotriacetic acid-modified magnetic nanoparticles as a general agent to bind histidine-tagged proteins // J. Am. Chem Soc. 2004. Vol. 126, N 11. P. 3392-3393.

51. Watanabe T., Kawasaki H., Yonezawa T., Arakawa R. Surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (SALDI-MS) of low molecular weight organic compounds and synthetic polymers using zinc oxide (ZnO) nanoparticles II J. Mass Spectrom. 2008. Vol. 43, N 8. P. 1063-1071.

52. Watanabe T., Okumura K., Nozaki K., Kawasaki H., Arakawa R. Selective photocatalytic degradation of poly-(ethylene glycol) additives using TiO? surface-

assisted laser desorption/ionization mass spectrometry // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2009. Vol. 23, N 23. P. 3886-3890.

53. Chen Y.-C., Wu J.-Y. Analysis of small organics on planar silica surfaces using surface-assisted laser desorption/ ionization mass spectrometry // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2001. Vol. 15, N 20. P. 1899-1903.

54. Cha S., Zhang H., Ilarslan H.I., Wurtele E.S, Brachova L., Nikolau B.J., Yeung E.S. Direct profiling and imaging of plant metabolites in intact tissues by using colloidal graphite-assisted laser desorption ionization mass spectrometry // Plant J. 2008. Vol. 55, N 2. P. 348-360.

55. Borissova M., Palk K., Vaher M. Rapid analysis of free fatty acid composition in Brassica rapa L. and Brassica napus L. extracts by surface-assisted laser desorption/ ionization time-of-flight mass spectrometry // Procedia Chemistry. 2010. Vol. 2,N l.P. 174-179.

56. Shariatgorji M., Amini N., Thorsen G., Crescenzi C., Ilag L.L. m-Trap for the SALDI-MS screening of organic compounds prior to LC/MS analysis // Anal. Chem. 2008. Vol. 80, N 14. P. 5515-5523.

57. Amini N., Shariatgorji M., Thorsen G. SALDI-MS signal enhancement using oxidized graphitized carbon black nanoparticles // J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2009. Vol. 20, N 6. P. 1207-1213.

58. Guild G.E., Lenehan C.E., Walker G.S. Surface-assisted laser desorption ionisation time-of-flight mass spectrometry with an activated carbon surface for the rapid detection of underivatised steroids // Int. J. Mass Spectrom. 2010. Vol. 294, N l.P. 16-22.

59. Rowell E., Hudson K., Seviour J. Detection of drugs and their metabolites in dusted latent fingermarks by mass spectrometry // Analyst. 2009. Vol. 134, N 4. P. 701-707.

60. Benton M., Chua M.J., Gu E., Rowell F., Ma J. Environmental nicotine contamination in latent fingermarks from smoker contacts and passive smoking // Forensic Sci. Int. 2010. Vol. 200, N 1-3. P. 28-34.

61. Pan C., Xu S., Hu L., Su X, Ou J., Zou H., Guo Z., Zhang Y., Guo B. Using oxidized carbon nanotubes as matrix for analysis of small molecules by MALDI-TOF MS II J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2005. Vol. 16, N 6. P. 883-892.

62. Hu L., Jiang G. Monitoring enzyme reaction and screening enzyme inhibitor based on MALDI-TOF-MS platform with a matrix of oxidized carbon nanotubes // J. Am. Soc. Mass Spectrum. 2006. Vol. 17, N 11. P. 1616-1619.

63. Hagan N.A., Cornish T.J., Pilato R.S., Van Houten K.A., Antoine M.D., Lippa T.P., Becknell A.F., Demirev P.A. Detection and identification of immobilized low-volatility organophosphates by desorption ionization mass spectrometry // Int. J. Mass Spectrom. 2008. Vol. 278, N 2-3. P. 158-165.

64. Kailasa S.K., Kiran K., Wu H.-F. Comparison of ZnS semiconductor nanoparticles capped with various functional groups as the matrix and affinity probes for rapid analysis of cyclodextrins and proteins in surface-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry // Anal. Chem. 2008. Vol. 80, N24. P. 9681-9688.

65. Han M., Sunner J. An activated carbon substrate surface for laser desorption mass spectrometry // J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2000. Vol. 11, N 7. P. 644-649.

66. Kim H.-J., Lee J.-K., Park S.-J., Ro H. W., Yoo D. Y., Yoon D. Y. Observation of low molecular weight poly(methylsilsesquioxane)s by graphite plate laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry // Anal. Chem. 2000. Vol. 72, N22. P. 5673-5678.

67. Park K.-H., Kim H.-J. Analysis of fatty acids by graphite plate laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2001. Vol. 15, N 16. P. 1494-1499.

68. Kim J., Paek K., Kang W. Visible surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry of small macromolecules deposited on the graphite plate // Bull. Korean Chem. Soc. 2002. Vol. 23, N 2. P. 315-319.

69. Amini N., Shariatgorji M., Crescenzi C., Thorsn G. Screening and Quantification of Pesticides in Water Using a Dual-Function Graphitized Carbon Black Disk // Anal. Chem. 2010. Vol. 82, N 1. P. 290-296.

70. Chen Y.-C., Sun M.-C. Determination of trace quaternary ammonium surfactants in water by combining solid-phase extraction with surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry // Rapid Commum. Mass Spectrom. 2001. Vol. 15, N24. P. 2521-2525.

71. Kim Y.-K., Na H.-K., Kwack S.-J., Ryoo S.-R, Lee Y., Hong S., Hong S., Jeong Y., Mint D.-H. Synergistic Effect of Graphene Oxide/MWCNT Films in Laser Desorption/ionization Mass Spectrometry of Small Molecules and Tissue Imaging II ACSNano. 2011. Vol. 5, N 6. P. 4550^561.

72. Wei J., Buriak J., Siuzdak G. Desoption-ionization mass spectrometry on porous silicon II Nature. 1999. Vol. 399, N 6733. P. 434-444.

73. Bisi O., Ossicini S., Pavesi L. Porous silicon: a quantum sponge structure for silicon based optoelectronics // Surf. Sci. Rep. 2000. Vol. 38, N 1-3. P. 1-126.

74. Kim E.-M. Lee C.-S., Lee S.-H., Kim M.-S., Kim Y.-K., Kim B.-G. Enhancement of Analyte Ionization in Desoprtion/Ionization on Porous Silicon (DIOS)-Mass Spectrometry (MS) // Biotech, and bioprocess engin. 2005. Vol. 10, N 3. P. 212217.

75. Lewis W., Shen Z., Finn M., Siuzdak G. Desorption/ionization on silicon (DIOS) mass spectrometry: background and applications // Int. J. Mass Spectrom. 2003. Vol. 226, N l.P. 107-116.

76. Ostman P. Huikko K., Sauber C., Mandel F., Grigoras K., Franssila S., Kotiaho T., Kostiainen R. Feasibility of atmospheric pressure desorption/ionization on silicon mass spectrometry in analysis of drugs // Rapid Commum. Mass Spectrom. 2003. Vol. 17, N 12. P. 1339-1343.

77. Xu N. Yan H., Huang W.-Y., Han H.-M., Xiao S.-J. Electroless plating of silver nanoparticles on porous silicon for laser desorption/ionization mass spectrometry Hint. J. Mass Spectrom. 2009. Vol. 281, N 1. P. 1-7.

78. Kawasaki H., Shimomae Y., Watanabe T., Arakawa R. Desorption/ionization on porous silicon mass spectrometry (DIOS-MS) of perfluorooctane sulfonate (PFOS) // Colloids and Surfaces A. 2009. Vol. 347, N 1-3. P. 220-224.

79. Okuno S., Oka K., Arakawa R. Oxidation of ferrocene derivatives in desorption/ionization on porous silicon // Anal. Sci. 2005. Vol. 21, N 12. P. 14491451.

80. Pihlainen K., Grigoras K., Franssila S., Ketola R., Kotiaho T., Kostiainen R. Analysis of amphetamines and fentanyls by atmospheric pressure desorption/ionization on silicon mass spectrometry and matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry and its application to forensic analysis of drug seizures II J. Mass Spectrom. 2005. Vol. 40, N 4. P. 539-545.

81. Go E.P., Shen Z., Harris K., Siuzdak G. Quantitative analysis with desorption/ionization on silicon mass spectrometry using electrospray deposition // Anal. Chem. 2003. Vol. 75, N 20. P. 5475-5479.

82. Alimpiev S., Nikiforov S., Karavanskii V., Sunner J. On the Mechanism of Laser-Induced Desorption-Ionization of Organic Compounds from Etched Silicon and Carbon Surfaces II J. Chem. Phys. 2001. Vol. 115, N 4. P. 1891-1901.

83. Shen Z., Thomas J.J., Averbuj C., Broo K.M., Engelhard M., Crowell J.E., Finn M.G., Siuzdak G. Porous silicon as a versatile platform for laser

desorption/ionization mass spectrometry // Anal. Chem. 2001. Vol. 73, N 3. P. 612-619.

84. Пат. 2217840 РФ. Способ формирования шероховатой поверхности кремниевых подложек и электролит для анодного травления кремниевых подложек / С.С. Алимпиев, С.М. Никифоров, А.А. Гречников, В.А. Караванский, Ж.А. Саннер ; № 2003101425/28 ; заявл. 21.01.03 ; опубл. 27.11.03, Бюл. № 33 (III ч.). 12 с.

85. Kruse R.A., Li X., Bohn P.W., Sweedler J.V. Experimental factors controlling analyte ion generation in Laser Desorption/ionization mass spectrometry on porous silicon II Anal. Chem. 2001. Vol. 73, N 15. P. 3639-3645.

86. Xiao Y., Retterer S.T., Thomas D.K., Tao J.-Y., He L. Impacts of surface morphology on ion desorption and ionization in Desorption Ionization on Porous Silicon (DIOS) mass spectrometry // J. Phys. Chem. C. 2009. Vol. 113, N 8. P. 3076-3083.

87. Luo G., Chen Y., Siuzdak G., Vertes A. Surface modification and laser pulse length effects on internal energy transfer in DIOS // J. Phys. Chem. B. 2005. Vol. 109, N51. P. 24450-24456.

88. Alimpiev S., Grechnikov A., Sunner J., Karavanskii V., Simanovsky Y., Zhabin S., Nikiforov S. On the role of defects and surface chemistry for surface-assisted laser desorption ionization from silicon II J. Chem. Phys. 2008. Vol. 128, N 1. P. 014711-014719.

89. Chen Y., Vertes A. Adjustable fragmentation in laser desorption/ionization from laser-induced silicon microcolumn arrays // Anal. Chem. 2006. Vol. 78, N 16. P. 5835-5844.

90. Chen Y., Chen H., Aleksandrov A., Orlando Th.M. Roles of water, acidity, and surface morphology in Surface-Assisted Laser Desorption/ionization of amino acids // J. Phys. Chem. 2008. Vol. 112, N 30. P. 6953-6960.

91. Okuno S., Arakawa R., Okamoto K., Matsui Y., Seki S., Kozawa Т., Tagawa S., Wada Y. Requirements for Laser-Induced Desorption/ionization on Submicrometer Structures II Anal. Chem. 2005. Vol. 77, N 16. P. 5364-5369.

92. Alimpiev S.S., Sunner J., Grechnikov A.A., Nikiforov S.M. Novel technique for ultra sensitive detection of organic compounds // Series II: Mathematics, Physics and Chemistry - Vol.157 "Vapour and Trace Detection of Explosives for Anti-Terrorism Purposes" ; Kluwer Academic Publishers, 2004. P. 101-112.

93. Машковский М.Д. Лекарственные средства, т. 1,2. М.: Новая волна, 2008. 1206 с.

94. Егоров A.M., Осипов А.П., Дзантиев Б.Б., Гаврилова Е.М. Теория и практика иммуноферментного анализа. М.: Высш. школа, 1991. 287 с.

95. Hino Y., Ojanpera I., Rasanen I., Vuori E. Performance of immunoassay in screening for opiates, cannabinoids and amphetamines in post-mortem blood // Forensic Sci. Int. 2003. Vol. 131, N 2-3. P. 148-155.

96. Cabeza A.S., Falco P.C., Legua C.M. Kinetic-spectrophotometric determination of primary and secondary amines by reaction with 1-2 Naphthoquinone-4-Sulphonate II Anal. Lett. 1993. Vol. 27, N 6. P. 1095-1108.

97. Legua C.M., Falcon P.C. Extractive-spectrophotometric determination of amphetamine in urine samples with sodium 1,2-naphthoquinone 4-sulphonate // Anal. Chim. Acta. 1993. Vol. 283, N 1. P. 635-644.

98. Jonsson J., Kronstrand R., Hatanpaa M. A convenient derivatization method for the determination of amphetamine and related drugs in urine // J. Forensic Sci. 1996. Vol. 41, N 1. P. 148-151.

99. Kalasinsky K.S., Levine В., Smith M.L., Magluilo J. Jr, Schaefer T. Detection of amphetamine and methamphetamine in urine by gas chromatography /Fourier transform infrared (GC/FTIR) spectroscopy // J Anal. Toxicol. 1993. Vol. 17, N 6. P.359-364.

100. Paetsch P.R., Baker G.B., Caffaro L.E., Greenshaw A.J., Rauw G.A., Coutts R.T. Electron-capture gas chromatographic procedure for simultaneous determination of amphetamine and N-methylamphetamine // J. Chromatogr. 1992. Vol. 573, N 2. P. 313-317.

101. Platoff G.E. Jr, Hill D.W., Koch T.R., Caplan Y.H. Serial capillary gas chromatography /Fourier transform infrared spectrometry/mass spectrometry (GC/IR/MS): qualitative and quantitative analysis of amphetamine, methamphetamine, and related analogues in human urine II J. Anal. Toxicol. 1992. Vol. 16, N6. P. 389-397.

102. Szebeni G., Lengyel J., Szekacs G., Magyar K., Gaal J., Szatmari I. Gas chromatographic procedure for simultaneous determination of selegiline metabolites, amphetamine, methamphetamine and demethyl-deprenyl in pig plasma // Acta Physiol. Hung. 1995. Vol. 83, N 2. P. 135-141.

103. Lillsunde P., Michelson L., Forsstrom Т., Korte Т., Schultz E., Ariniemi K., Portman M., Sihvonen M.L., Seppala T. Comprehensive drug screening in blood

for detecting abused drugs or drugs potentially hazardous for traffic safety // Forensic Sci. Int. 1996. Vol. 77, N 3. P. 191-210.

104. Kronstrand R. Identification ofN-methyl-l-(3,4-methylenedioxyphenyl)-2-butanamine (MBDB) in urine from drug users // J Anal. Toxicol. 1996. Vol. 20, N 6. P. 512-516.

105. Drummer O.H., Horomidis S., Kourtis S., Syrjanen M.L., Tippett P. Capillary gas chromatographic drug screen for use in forensic toxicology // J Anal. Toxicol.

1994. Vol. 18, N3. P. 134-138.

106. Gjerde H., Hasvold I., Pettersen G., Christophersen A.S. Determination of amphetamine and methamphetamine in blood by derivatization with perfluorooctanoyl chloride and gas chromatography/mass spectrometry // J Anal. Toxicol. 1993. Vol. 17, N 2. P. 65-68.

107. Jacob P. 3rd, Tisdale E.C., Panganiban K., Cannon D., Zabel K., Mendelson J.E., Jones R.T. Gas chromatographic determination of methamphetamine and its metabolite amphetamine in human plasma and urine following conversion to N-propyl derivatives II J. Chromatogr. B. 1995. Vol. 664, N 2. P. 449-457.

108. Meatherall R. Rapid GC-MS confirmation of urinary amphetamine and methamphetamine as their propylchloroformate derivatives // J Anal. Toxicol.

1995. Vol. 19, N5. P. 316-322.

109. Shin H.S., Donike M. Stercospeci fie Derivatization of Amphetamines, Phenol Alkylamines, and Hydroxyamines and Quantification of the Enantiomers by Capillary GC/MS II Anal. Chem. 1996. Vol. 68, N 17. P. 3015-3020.

110. Lim H.K., Su Z., Foltz RL. Stereoselective disposition: enantioselective quantitation of 3,4-(methylenedioxy) methamphetamine and three of its metabolites by gas chromatography/electron capture negative ion chemical ionization mass spectrometry // Biol. Mass Spectrom. 1993. Vol. 22, N 7. P. 403411.

111. Lim H.K., Zeng S., Chei D.M., Foltz R.L. Comparative investigation of disposition of 3,4-(methylenedioxy)methamphetamine (MDMA) in the rat and the mouse by a capillary gas chromatography-mass spectrometry assay based on perfluorotributylamine-enhanced ammonia positive ion chemical ionization // J. Pharm. Biomed. Anal. 1992. Vol. 10, N 9. P. 657-665.

112. Hughes R.O., Bronner W.E., Smith M.L. Detection of amphetamine and methamphetamine in urine by gas chromatography/mas s spectrometry following

derivatization with (-)-menthyl chloroformate // J Anal. Toxicol. 1991. Vol. 15, N 5. P. 256-259.

113. Ensslin H.K., Kovar K.A., Maurer H.H. Toxicological detection of the designer drug 3,4-methylenedioxyethylamphetamine (MDE, "Eve") and its metabolites in urine by gas chromatography-mass spectrometry and fluorescence polarization immunoassay II J. Chromatogr. B. 1996. Vol. 683, N 2. P. 189-197.

114. Soriano C., Muñoz-Guerra J., Carreras D., Rodríguez C., Rodríguez A.F., Cortés R. Automated analysis of drugs in urine // J. Chromatogr. B. 1996. Vol. 687, N 1. P. 183-187.

115. Tetlow V.A., Merrill J. Rapid determination of amphetamine stereoisomer ratios in urine by gas chromatography-mass spectroscopy // Ann. Clin. Biochem. 1996. Vol. 33, N l.P. 50.

116. Reimer M.L., Mamer O.A., Zavitsanos A.P., Siddiqui A.W., Dadgar D. Determination of amphetamine, methamphetamine and desmethyldeprenyl in human plasma by gas chromatography/negative ion chemical ionization mass spectrometry II Biol. Mass Spectrom. 1993. Vol. 22, N 4. P. 235-242.

117. Fujii H., Hara K., Kageura M., Kashiwagi M., Matsusue A., Kubo S. High throughput chiral analysis of urinary amphetamines by GC-MS using a short narrow-bore capillary column // Forensic Tox. 2009. Vol. 27, N 2. P. 75-80.

118. Zweipfenning P. G. M., Wilderink A. H. C. M., Horsthuis P., Franke J. -P., R. A. de Zeeuw Toxicological analysis of whole blood samples by means of bond-elut certify columns and gas chromatography with nitrogen—phosphorus detection // J. Chromatogr. A. 1994. Vol. 674, N 1-2. P. 87-95.

119. Dallakian P., Budzikiewicz H., Brzezinka H. Detection and quantitation of amphetamine and methamphetamine: electron impact and chemical ionization with ammonia-comparative investigation on Shimadzu QP 5000 GC-MS system IIJ Anal. Toxicol. 1996. Vol. 20, N 4. P. 255-261.

120. Hara K., Kashimura S., Hieda Y., Kageura M. Simple extractive derivatization of methamphetamine and its metabolites in biological materials with Extrelut columns for their GC-MS determination // J Anal. Toxicol. 1997. Vol. 21, N 1. P. 54-58.

121. Gan B.K., Baugh D., Liu R.H., Walia A.S. Simultaneous analysis of amphetamine, methamphetamine, and 3, 4-methylenedioxymethamphetamine (MDMA) in urine samples by solid-phase extraction, derivatization, and gas

chromatography/mass spectrometry // J. Forensic Sci. 1991. Vol. 36, N 5. P. 1331 -1341.

122. Ellerbe P., Long T., Welch M.J. The determination of amphetamine and methamphetamine in a lyophilized human urine reference material // J Anal. Toxicol. 1993. Vol. 17, N 3. P. 165-170.

123. Lillsunde P., Korte T. Determination of ring- and N-substituted amphetamines as heptafluorobutyryl derivatives // Forensic Sci. Int. 1991. Vol. 49, N 2. P. 205-213.

124. Solans A., Carnicero M., de la Torre R., Segura J. Comprehensive screening procedure for detection of stimulants, narcotics, adrenergic drugs, and their metabolites in human urine IIJ Anal Toxicol. 1995. Vol. 19, N 2. P. 104-114.

125. Thurman E.M., Pedersen M.J., Stout R.L., Martin T. Distinguishing sympathomimetic amines from amphetamine and methamphetamine in urine by gas chromatography/mass spectrometry // J Anal. Toxicol. 1992. Vol. 16, N l.P. 19-27.

126. Wu A.H., Onigbinde T.A., Wong S.S., Johnson K.G. Identification of methamphetamines and over-the-counter sympathometic amines by full-scan GC-ion trap MS with electron impact and chemical ionization // J Anal. Toxicol. 1992. Vol. 16, N2. P. 137-141.

127. Wu A.H., Onigbinde T.A., Wong S.S., Johnson K.G. Evaluation of full-scanning GC/ion trap MS analysis of NIDA drugs-of-abuse urine testing in urine // J Anal. Toxicol. 1992. Vol. 16, N 3. P. 202-206.

128. Nagasawa N., Yashiki M., Iwasaki Y., Hara K., Kojima T. Rapid analysis of amphetamines in blood using head space-solid phase microextraction and selected ion monitoring // Forensic Sci. Int. 1996. Vol. 78, N 2. P. 95-102.

129. Aebi B., Bernhard W. Gas chromatography with dual mass spectrometric and nitrogen-phosphorus specific detection: a new and powerful tool for forensic analyses II Forensic Sci. Int. 1999. Vol. 102, N 2-3. P. 91-101.

130. Kalasinsky K.S., Levine B., Smith M.L. Feasibility of using GC/FT-IR for drug analysis in the forensic toxicology laboratory // J. Anal. Toxicol. 1992. Vol. 16, N 5. P. 332-336.

131. Awad T., Belal T., DeRuiter J., Kramer K„ Clark R. Comparison of GC-MS and GC-IRD methods for the differentiation of methamphetamine and regioisomeric substances // Forensic Sci. Int. 2009. Vol. 185, N 1-3. P. 67-77.

132. Mahera H., Awad T„ DeRuiter J., Clark R. GC-MS and GC-IRD studies on dimethoxyamphetamines (DMA): Regioisomers related to 2,5-DMA // Forensic Sci. Int. 2009. Vol. 192, N 1-3. P. 115-125.

133. Al-Hossaini A., Awad T., DeRuiter J., Clark R. GC-MS and GC-IRD analysis of ring and side chain regioisomers of ethoxyphenethylamines related to the controlled substances MDEA, MDMMA and MBDB // Forensic Sci. Int. 2010. Vol. 200, N 1-3. P. 73-86.

134. Belal T., Awad T., DeRuiter J., Kramer K., Clark R. GC-IRD methods for the identification of isomeric ethoxyphenethylamines and methoxymethcathinones // Forensic Sci. Int. 2009. Vol. 184, N 1-3. P. 54-63.

135. Mitrevski B., Zdravkovski Z. Rapid and simple method for direct determination of several amphetamines in seized tablets by GC-FID // Forensic Sci. Int. 2005. Vol. 152, N2-3. P. 199-203.

136. Song A.M., Marriott P., Kotsos A., Drummer O. H., Wynne P. Comprehensive two-dimensional gas chromatography with time-of-flight mass spectrometry (GC x GC - TOFMS) for drug screening and confirmation // Forensic Sci. Int. 2003. Vol. 143, N2-3. P. 87-101.

137. Van Bocxlaer J.F., Lambert W.E., Thienpont L., De Leenheer A.P. Quantitative determination of amphetamine and alpha-phenylethylamine enantiomers in judicial samples using capillary gas chromatography II J. Anal. Toxicol. 1997. Vol. 21, N l.P. 5-11.

138. Zeng S., Zhang L., Chen Y.Z. Chiral gas chromatographic assay with flame ionization detection for amphetamine enantiomers in microsomal incubates // Biomed. Chromatogr. 1999. Vol. 13, N 1. P. 33-36.

139. Neugebauer M., Khedr A., El-Rabbat N., El-Kommos M., Saleh G. Stereoselective metabolic study of famprofazone // Biomed. Chromatogr. 1997. Vol. 11, N6. P. 356-361.

140. Raikos N., Christopoulou K., Theodoridis G., Tsoukali H., Psaroulis D. Determination of amphetamines in human urine by headspace solid-phase microextraction and gas chromatography. // J. Chromatogr. B. 2003. Vol. 789, N l.P. 59-63.

141. Watanabe K., Okamoto N., Yamagishi I., Nozawa H., Ishii A., Suzuki O. Simple analysis of amphetamines in human whole blood and urine by headspace capillary gas chromatography with large volume injection // Chromatographia. 2003. Vol. 58, N7-8. P. 455-458.

142. Ye N., Gu X., Wang J., Sun H., Li W., Zhang Y. MAE-GC Determination of methamphetamine, 3,4-methylenedioxyamphetamine and 3,4-methylenedioxymethamphetamine in human urine. // Chromatographia. 2009. Vol. 69, N9-10. P. 933-939.

143. Wu A.H.B., Wong S.S., Johnson K.G., Ballatore A., Seifert W.E. The conversion of ephedrine to methamphetamine and methamphetamine-like compounds during and prior to gas chromatographic/mass spectrometric analysis of CB and HFB derivatives // Biol. Mass Spectrom. 1992. Vol. 21, N 6. P. 278-284.

144. Schurig V. Separation of enantiomers by gas chromatography // J. Chromatogr. A. 2001. Vol. 906, N 1-2. P. 275-299.

145. Harrison A.G. Chemical Ionization Mass Spectrometry. Florida : CRC Press, Boca Raton, 1992. 208 p.

146. Gentili S., Torresi A., Marsili R., Chiarotti M., Macchia T. Simultaneous detection of amphetamine-like drugs with headspace solid-phase microextraction and gas chromatography-mass spectrometry II J. Chromatogr. B. 2002. Vol. 780, N 1. P. 183-192.

147. Hidvégi E., Fabián P., Hideg Z., Somogyi G. GC-MS determination of amphetamines in serum using on-line trifluoroacetylation // Forensic Sci. Int. 2006. Vol. 161, N2-3. P. 119-123.

148. Huang M.K., Liu C.R., Huang S.D. One step and highly sensitive headspace solidphase microextraction sample preparation approach for the analysis of methamphetamine and amphetamine in human urine // Analyst. 2002. Vol. 127, N 9. P. 1203-1206.

149. Huang Z., Zhang S. Confirmation of amphetamine, methamphetamine, MDA, and MDMA in urine samples using disk solid-phase extraction and gas chromatography-mass spectrometry after immunoassay screening // J. Chromatogr. B. 2003. Vol. 792, N 2. P. 241-247.

150. Johansen S.S., Jornil J. Determination of amphetamine, methamphetamine, MDA and MDMA in human hair by GC-EI-MS after derivatization with perfluorooctanoyl chloride // Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation. 2009. Vol. 69, N 1. P. 113-120.

151. Joya X., Pujadas M., Falcon M., Civit E., Garcia-Algar O., Vail O., Pichini S., Luna A., de la Torre R. Gas chromatography-mass spectrometry assay for the simultaneous quantification of drugs of abuse in human placenta at 12th week of gestation // Forensic Sci. Int. 2010. Vol. 196, N 1-3. P. 38-42.

152. Jurado C., Gimenez M.P., Soriano T., Menendez M., Repetto M. . Rapid analysis of amphetamine, methamphetamine, MDA, and MDMA in urine using solid-phase microextraction, direct on-fiber derivatization, and analysis by GC-MS // J. Anal. Toxicol. 2000. Vol. 24, N 1. P. 11-16.

153. Klette K.L., Jamerson M.H., Morris-Kukoski C.L., Kettle A.R., Snyder J.J. Rapid simultaneous determination of amphetamine, methamphetamine, 3,4-methylenedioxyamphetamine, 3,4-methylenedioxymethamphetamine, and 3,4-methylenedioxyethylamphetamine in urine by fast gas chromatography-mass spectrometry II J. Anal. Toxicol. 2005. Vol. 29, N 7. P. 669-674.

154. Meng P. J., Wang Y.Y. Small volume liquid extraction of amphetamines in saliva // Forensic Sci. Int. 2010. Vol. 197, N 1-3. P. 80-84.

155. Nakamoto A., Nishida M., Saito T., Kishiyama I., Miyazaki S., Murakami K., Nagao M., Namura A. Monolithic silica spin column extraction and simultaneous derivatization of amphetamines and 3,4-methylenedioxyamphetamines in human urine for gas chromatographic-mass spectrometric detection // Anal. Chim. Acta. 2010. Vol. 661, N l.P. 42-46.

156. Pizarro N., Llebaria A., Cano S., Joglar J., Farre M., Segura J., de la Torre R. Stereochemical analysis of 3,4-methylenedioxymethamphetamine and its main metabolites by gas chromatography/mass spectrometry // Rapid Commum. Mass Spectrom. 2003. Vol. 17, N 4. P. 330-336.

157. Saito T., Mase H., Takeichi S., Inokuchi S. Rapid simultaneous determination of ephedrines, amphetamines, cocaine, cocaine metabolites, and opiates in human urine by GC-MS II J. Pharm. Biomed. Anal. 2007. Vol. 43, N 1. P. 358-363.

158. Scheidweiler K.B., Huestis M.A. A validated gas chromatographic-electron impact ionization mass spectrometric method for

methylenedioxymethamphetamine (MDMA), methamphetamine and metabolites in oral fluid II J. Chromatogr. B. 2006. Vol. 835, N 1-2. P. 90-99.

159. Strano-Rossi S., Botre F., Bermejo A.M., Tabernero M.J. A rapid method for the extraction, enantiomeric separation and quantification of amphetamines in hair // Forensic Sci. Int. 2009. Vol. 193, N 1-3. P. 95-100.

160. Valtier S., Phelix C.F., Cody J.T. Analysis of MDMA and its metabolites in urine and plasma following a neurotoxic dose of MDMA // J Anal. Toxicol. 2007. Vol. 31, N3. P. 138-143.

161. Пихтелев А.Р. Разников В.В., Разникова М.О. Анализ не полностью разрешённых масс-спектрометрических данных // Масс-спектрометрия. 2006. Т. 3,№ 2. С. 113-130.

162. Физер М. Физер J1. Реагенты для органического синтеза. М.: Мир, 1970. С. 187.

163. Freeman J. P. Paquette L. A., Maiorana S. Asymmetric induction in the sulfene-enamine condensation reaction: The transition state geometry of such (2+2) cycloadditions // Tetrahedron. 1971. Vol. 27, N 13. P. 2599-2607.

164. Wegler R. Asymmetrische Synthesen. Ill // Ann.Chem. 1934. Vol. 510, N 1. P. 7287.

165. Landman U. Luedtke W.D. Preparation and melting of amorphous silicon by molecular-dynamics simulations // Phys. Rev. B. 1988. Vol. 37, N 9. P. 46564663.

166. Fernandes A.M. Ramos L.E., Ferrer Correia A.J., Nibbering N.M. Chemical ionization of amino and hydroxy group containing arylalkyl compounds with ions in a nitromethane plasma // Int. J. Mass Spectrom. 2003. Vol. 222, N 1-3. P. 101116.

167. Rosati F. Pellegrini M., Pacifici R., Zuccaro P., Romolo F.S., Lopez A. Rapid screening method for determination of Ecstasy and amphetamines in urine samples using gas chromatography-chemical ionisation mass spectrometry // J. Chromatogr. B. 2002. Vol. 769, N 2. P. 243-251.

168. McNaught A.D., Wilkinson A. Compendium of Chemical Terminology: IUPAC Recommendations. Oxford: Blackwell Science Inc., 1997. 464 p.

169. Chandra A.K., Goursot A. Calculation of proton affinities using density functional procedures: a critical study // J. Phys. Chem. 1996. Vol. 100, N 28. P. 1159611599.

170. URL: http://classic.chem.msu.su/gran/firefly/index.html / Granovsky A.A. Firefly version 7.1.G (дата обращения: 23.09.2011).

171. Bartmess J. Thermodynamics of the Electron and the Proton // J. Phys. Chem. 1994. Vol. 98, N 25. P. 6420-6424.

172. Hunter E. P., Lias S. G. Proton Affinity Evaluation // NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database, edited by P.J. Linstrom and W.G. Mallard (National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, 2005);. URL: http://webbook.nist.gov (дата обращения: 23.09.2011).

173. Taft R. W. Protonic acidities and basicities in the gas phase and in solution: substituent and solvent effects // Prog. Phys. Org. Chem. 1983. Vol. 14, N 1. P. 247-350.

174. Aue D. H., Bowers M. T. Gas Phase Ion Chemistry. New York: Academic Press, 1979. p. 1-51.

175. Kuntz A., Boynton A., David G., Colyer K., Poutsma J. The proton affinity of proline analogs using the kinetic method with full entropy analysis // J. Am. Soc. Mass. Spectrom. 2002. Vol. 13, N 1. P. 72-81.

176. Nishikaze T., Takayama M. Cooperative effect of factors governing molecular ion yields in desorption/ionization mass spectrometry // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2006. Vol. 20, N 3. P. 376-382.

111. Böhme D.K., Mackay G.I., Schiff H.I. Determination of proton affinities from the kinetics of proton transfer reactions. VII. The proton affinities of 02, H2, Kr, O, N2, Xe, C02, CH4, N20, and CO II J. Chem. Phys. 1980. Vol. 73, N 10. P. 49764986.

178. Handschuh M., Nettesheim S., Zenobi R. Is infrared laser-induced desorption a thermal process? The case of aniline II J. Phys. Chem. 1999. Vol. 103, N 12. P. 1719-1726.

179. Colby S.M., Stewart M., Reilly J.P. Laser ionization gas chromatography/mass spectrometry oftetraethyltin II Anal. Chem. 1990. Vol. 62, N 21. P. 2400-2403.

180. Tsen L.C., Tarshis J., Denson D.D., Osathanondh R., Datta S., Bader A.M. Measurements of Maternal Protein Binding of Bupivacaine Throughout Pregnancy // Anesth. Analg. 1999. Vol. 89, N 4. P. 965-969.

181. Tracqui A., Kintz R., Mangin P. Systematic toxicological analysis using HPLC/DAD II J. Forensic Sei. 1995. Vol. 40, N 2. P. 254-262.

132