Стратегические вопросы мировой науки - 2008

Секция: педагогические науки, № 4

Стратегические направления реформирования

систем образования

Доля В.С., Мозуль В.И., Яковлева О.С.

Запорожский государственный медицинский университет

МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ – ЭФФЕКТИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ СОВРЕМЕННЫХ НАУК

Современный уровень развития науки требует внедрения в учебный процесс методов УФ-, ИК-, ПМР-спектроскопии и масс-спектрометрии.

Масс-спектрометрия – это современный эффективный физический метод измерения отношения массы заряженных частиц и их заряду (m/n), который является одним из наиболее информативных методов в определении структуры белка, путей метаболизма лекарственных веществ, разработки новых лекарственных препаратов [4,5]. Этот метод наиболее эффективный при исследовании антибиотиков и витаминов, входящих в фармацевтические препараты, пищевые добавки и косметические средства [4]. Без масс-спектрометрии невозможен контроль над распространением психотропных и наркотических средств, клинический и криминалистический анализ токсичных препаратов. Метод масс-спектрометрии используется при анализе нефти, нефтепродуктов, при определении пестицидов в пищевых продуктах [5].

При установлении структуры указанных и неизвестных соединений важной аналитической задачей является изучение корреляции между структурой изучаемого соединения и полученным масс-спектром [2].

Различные виды хроматографии несостоятельны без наличия стандартных образцов [2]. В связи с этим указанные методы, как и метод масс-спектроскопии, часто дополняют друг друга в вопросе идентификации компонентного состава сложных природных душистых и ароматических соединений [3]. В 50-е года ХХ века впервые были соединены газовый хроматограф и масс-спектромер. После этого внедрились новые методы ионизации – бомбардировка быстрыми атомами, химическая ионизация в электроспрее. Были разработаны масс-спектрометры ионно-циклотронного резонанса, тройные квадрупольные тандемные спектрометры.

Для всех масс-спектрометров характерна высокая чувствительность [4], что в особой мере характерно для хромато-масс-спектрометра высокого разрешения с двойной фокусировкой. Чувствительность этого прибора составляет 1 пикограмм при вводе 1 микролитра жидкости.

Для масс-спектрометров характерна не только высокая чувствительность и возможность сочетания с хроматографическими методами, но и широкий набор методик, которые позволяют анализировать многие классы соединений [2,4].

Проблемы комбинации методов газо-жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии решены разработкой сепараторов или прямым присоединением капиллярных колонок к источнику ионов масс-спектрометра с быстрой откачкой газа-носителя [3]. Исследования по масс-спектрометрическому анализу витаминов позволили собрать библиотеку эталонных масс-спектров тиамина (В1), рибофлавина (В2), пиридоксина (В6), фолиевой кислоты (В9), цианокобаламина (В12), аскорбиновой кислоты (С), биотина (Н), токоферола (Е), эргокальциферола (D), ретинола (А) [5]. На основе проведенных исследований составлена база данных по антибиотикам амикацину, амоксициллину, линкомицину, тобрамицину, ципрофлоксацину и др [5].

Комбинация масс-спектроскопии и газо-жидкостной хроматографии в единой системе хромато-масс-спектрометра обусловили широкое применение метода масс-спектроскопии при исследовании компонентов, содержащихся в эфирных маслах [1,2,3].

Этот метод позволил в эфирном масле многих растений и, в частности, в траве чабрецов с использованием хроматографа «Chrom-5» (Чехия) и хромато-масс-спектрометра Hewlett-Packard 5988А (США) идентифицировать и определить количественное содержание моноциклицических монотерпенов, би- и три-циклицеских монотерпенов, сесквитерпенов и ароматических соединений [1]. Идентификация компонентов проводилось методом библиотечного поиска и по индексам удерживания Ковача. В сомнительных случаях использовались дополнительные методы.

Таким образом, приведенные литературные данные показывают широкие возможности масс-спектроскопии как эффективного метода как в науке, так и в учебном процессе наряду с УФ-, ИК- и ПМР-спектроскопией.

Литература:

1. Доля В.С., Мозуль В.И., Приходько А.Б. Исследование эфирного масла тимьяна двуформенного и тимьяна ползучего // Лекарства – человеку: междунар. сб. науч. трудов по созданию и апробации лекарственных средств. - Харьков, 1997.-Т.3.-С.66-69.

2. Клюев Н.А., Замуреенко В.А., Евтушенко Н.С. Использование масс-спектрометрии в структурном анализе компонентов эфирных масел // Фармация, 1986.-№5.-С.69-76.

3. Клюев Н.А., Замуреенко В.А., Евтушенко Н.С. Применение масс-спектрометрии для определения компонентного состава эфирных масел //Фармация, 1987.-№5. - С. 70-77.

4. Кулешова Е.Ф., Анисимова О.С., Шнейкер Ю.Н. Применение хроматографии и масс-спектрометрии для изучения метаболизма лекарственных веществ // Хим.-фарм. журнал, 1991.-№ 3.-С.6-18.

5. Применение жидкостной хроматометрии для идентификации антибиотиков и витаминов / Марский И.М., Леонтьев Е.Н., Лугин В.Г. и др. // Молекулярно-биологические и физико-химические методы идентификации биологических объектов и материалов различного происхождения – Материалы 2 Республиканской научно-практической конференции, Минск, 20-22 нояб., 2003.-Минск: Изд-во РИВШ БГУ, 2003.-С.26-29.