Viacrozmerné miniaturizované separačné metódy kombinované s iónovo pohyblivostnou spektrometriou pre environmentálnu a biomedicínsku analýzu

Anotácia projektu

Nové techniky kombinujúce mikro-separačné metódy s iónovo pohyblivostnou spektrometriou (IMS) budú vyvinuté na dvoch nezávislých rozhraniach: (1) ionizácie elektrosprejom (ESI) a (2) spreja s nerádioaktívnym koronovým výbojom (CDS). Preferované mikro-ESI rozhranie vyrobené z komerčne dostupných kremenných kapilár s emitorom bude slúžiť na detekciu prchavých látok a tiež látok v kvapalnej fáze. Prchavé organické zlúčeniny prítomné v kvapalnej fáze budú študované mikro-separačnými metódami s CDS rozhraním. IMS bude použitý ako detektor s vysokým rozlíšením pre miniaturizované separačné techniky na báze mikro-čipovej elektroforézy a čiastočne mikro-kvapalinovej chromatografie na krátkych kolónach. Prepojenie týchto techník prinesie nové možnosti pre rýchle dvojrozmerové (2D) separácie v kvapalnom separačnom médiu, kde analyty prítomné v kvapalnej fáze budú detegované v dvoch alebo trojrozmerových spektrách, vrátane IMS detekcie, v priebehu niekoľkých minút. Miniaturizované separačné metódy v kombinácii s IMS budú použité pre stopovú analýzu iónogénnych a neiónogénnych látok v zložitých environmentálnych a biomedicínskych vzorkách a pre spoľahlivú identifikáciu enviro- a bio-analytov. Preskúmané budú aj možnosti 3D separácií kombináciou oboch vybraných mikro-separačných metód (MCE a mikro-LC použité v rôznych režimoch) s IMS detekčnou technikou.

Evidenčné číslo projektu

  • APVV-0259-12

Doba riešenia projektu

  • 01.10.2013 – 30.09.2017

Zodpovedný riešiteľ

  • doc. RNDr. Marián Masár, PhD.

Členovia riešiteľského kolektívu

  • RNDr. Róbert Bodor, PhD.
  • prof. RNDr. Milan Hutta, CSc.
  • prof. RNDr. Štefan Matejčík, DrSc.
  • Mgr. Martin Sabo, PhD.
  • Ing. František Iványi
  • RNDr. Ladislav Danč, PhD.
  • RNDr. Peter Troška, PhD.
  • Mgr. Katarína Uhlárová
  • RNDr. Michal Stano, PhD.
  • Mgr. Ondrej Bogár
  • RNDr. Ladislav Moravský, PhD.
  • doc. RNDr. Radoslav Halko, PhD.
  • RNDr. Marína Rudašová
  • Mgr. Zdenka Radičová
  • RNDr. Ľudovít Schreiber, PhD.
  • Mgr. Jasna Hradski, PhD.
  • Mgr. Zuzana Lichvanová, PhD.
  • RNDr. Róbert Góra, PhD.
  • Mgr. Erik Beňo, PhD.

Pracoviská participujúce na projekte

  • Katedra analytickej chémie, Prírodovedecká fakulta UK v Bratislave analytika.sk
  • Katedra experimentálnej fyziky, Fakulta matematiky, fyziky a informatiky UK v Bratislave dep.fmph.uniba.sk

Dosiahnuté výsledky

  • Primárnym cieľom projektu bol vývoj kombinácie miniaturizovaných separačných techník s IMS. Z analytického hľadiska bola pozornosť venovaná najmä aplikovateľnosti vyvinutých rýchlych analytických separačných systémov do analytickej praxe pre následné použitie pri riešení problémov analýzy komplexných reálnych vzoriek environmentálneho, biologického a farmaceutického pôvodu.
  • Na naplnenie cieľov projektu bola využitá inštrumentácia dostupná v laboratóriách participujúcich pracovísk, HPLC a LC s rôznymi detekčnými technikami, mikro-CE so systémom spájania separačných kanálikov a implementovanou kontaktnou vodivostnou detekciou a miniaturizované techniky úpravy vzorky na báze chromatografických, elektroforetických a membránových princípov (extrakcia na tuhej fáze, izotachoforéza, membránová extrakcia, ultrafiltrácia, (elektro)-dialýza, prietoková injekčná analýza), IMS a MS analyzátory, prototyp IMS-MS a rôzne typy rozhraní medzi.

Vybrané publikácie vytvorené v rámci riešenia projektu

  • Martin Sabo, Michaela Malásková, Štefan Matejčík, Ion mobility spectrometry-mass spectrometry studies of ion processes in air at atmospheric pressure and their application to thermal desorption of 2,4,6-trinitrotoluene, Plasma Sources Science & Technology 2014, 23 (1), No. 15025, 1-7. IF: 3,591 (2014)
  • Ladislav Danč, Róbert Bodor, Peter Troška, Michal Horčičiak, Marián Masár, Determination of metabolic organic acids in cerebrospinal fluid by microchip electrophoresis, Electrophoresis 2014, 35 (15), 2146-2154. IF: 3,028 (2014)
  • Zuzana Lichvanová, Vahideh Ilbeigi, Martin Sabo, Mahmoud Tabrizchi, Štefan Matejčík, Using corona discharge-ion mobility spectrometry for detection of 2,4,6-Trichloroanisole, Talanta 2014, 127, 239-243. IF: 3,545 (2014)
  • Martin Sabo, Michaela Malásková, Olga Harmathová, Jasna Hradski, Marián Masár, Branislav Radjenovic, Štefan Matejčík, Direct Liquid Sampling for Corona Discharge Ion Mobility Spectrometry, Analytical Chemistry 2015, 87 (14), 7389-7394. IF: 5,886 (2015)
  • Vahideh Ilbeigi, Martin Sabo, Younes Valadbeigi, Stefan Matejcik, Mahmoud Tabrizchi, Laser desorption-ion mobility spectrometry as a useful tool for imaging of thin layer chromatography surface, Journal of Chromatography A 2016, 1459, 145-151. IF: 3,981 (2016)
  • Jasna Hradski, Mária Drusková Chorváthová, Róbert Bodor, Martin Sabo, Štefan Matejčík, Marián Masár, Quantitative aspects of microchip isotachophoresis for high precision determination of main components in pharmaceuticals, Analytical Bioanalytical Chemistry 2016, 408 (30), 8669-8679. IF: 3,431 (2016)