Přidávání barviv do potravin může mít negativní vliv na zdraví konzumentů, a proto je sledováno státními orgány. Nepostradatelným nástrojem při kontrole barviv v potravinách jsou metody analytické chemie. Ta využívá zavedených technik a schválených postupů. Méně běžnou, ale ne méně zajímavou technikou, je iontová mobilita ve spojení s hmotnostní spektrometrií. Tato práce se zaměřuje na její využití při analýze barviv. Na teoretickou část pojednávající o zmíněné problematice navázaly experimenty analýzy standardů barviv, reálných vzorků a srovnání získaných dat mezi přístroji Waters SYNAPT G2-S a Waters SELECT SERIES Cyclic IMS. Toto porovnání má obecnější význam. Prokázána byla dobrá přenositelnost hodnot CCS mezi přístroji s různým designem mobilitní cely, což je významné pro identifikaci látek.
Anotace v angličtině
Added colorants in food products may negatively affect consumer's health and is therefore controlled by state authorities. Indispensable tool in a food additives control are methods of analytical chemistry, which uses conventional techniques and approved approaches. Less utilized, but still interesting technique is ion mobility coupled with mass spectrometry. This work aims at its potencial in analyses of dyes. After the theoretical part describing the mentioned topic, analyses of dye standards and real samples were done. The procedure was executed on two mass spectrometers Waters SYNAPT G2-S and Waters SELECT SERIES Cyclic IMS in order to obtain data for comparison of these instruments. Good transmission of CCS values has been proved for instruments with different mobility cell design. That is important for identification of substances.
mass spectrometry, ion mobility, dye, collision cross section
Rozsah průvodní práce
76 s. (110 909 znaků)
Jazyk
CZ
Anotace
Přidávání barviv do potravin může mít negativní vliv na zdraví konzumentů, a proto je sledováno státními orgány. Nepostradatelným nástrojem při kontrole barviv v potravinách jsou metody analytické chemie. Ta využívá zavedených technik a schválených postupů. Méně běžnou, ale ne méně zajímavou technikou, je iontová mobilita ve spojení s hmotnostní spektrometrií. Tato práce se zaměřuje na její využití při analýze barviv. Na teoretickou část pojednávající o zmíněné problematice navázaly experimenty analýzy standardů barviv, reálných vzorků a srovnání získaných dat mezi přístroji Waters SYNAPT G2-S a Waters SELECT SERIES Cyclic IMS. Toto porovnání má obecnější význam. Prokázána byla dobrá přenositelnost hodnot CCS mezi přístroji s různým designem mobilitní cely, což je významné pro identifikaci látek.
Anotace v angličtině
Added colorants in food products may negatively affect consumer's health and is therefore controlled by state authorities. Indispensable tool in a food additives control are methods of analytical chemistry, which uses conventional techniques and approved approaches. Less utilized, but still interesting technique is ion mobility coupled with mass spectrometry. This work aims at its potencial in analyses of dyes. After the theoretical part describing the mentioned topic, analyses of dye standards and real samples were done. The procedure was executed on two mass spectrometers Waters SYNAPT G2-S and Waters SELECT SERIES Cyclic IMS in order to obtain data for comparison of these instruments. Good transmission of CCS values has been proved for instruments with different mobility cell design. That is important for identification of substances.
mass spectrometry, ion mobility, dye, collision cross section
Zásady pro vypracování
1) Prostudování literatury věnované postupům využívaným při analýze barviv v potravinách a uměleckých předmětech, získaní přehledu o používaných analytických metodách se zaměřením na využití iontové mobility v kombinaci s hmotnostní spektrometrií.
2) Seznámení se s principy a praktickými aspekty použité analytické techniky - iontové mobility ve spojení s hmotnostní spektrometrií (IM-MS). Zvládnutí experimentální práce na příslušné instrumentaci.
3) Vypracování rešerše - vytvoření přehledu vybraných prací věnovaných tématu diplomové práce.
4) Navržení modelových vzorků pro aplikaci IM-MS, kritické zhodnocení možností pro zlepšení parametrů analytické metody.
5) Podrobnější experimentální studie vlivu experimentálních parametrů ovlivňujících separaci iontovou mobilitou a hmotnostně spektrometrické měření, praktické aplikace poznatků na zlepšení parametrů analýzy. Plánování, realizace, a vyhodnocení experimentů.
6) Shrnutí a kritické zhodnocení dosažených poznatků.
Zásady pro vypracování
1) Prostudování literatury věnované postupům využívaným při analýze barviv v potravinách a uměleckých předmětech, získaní přehledu o používaných analytických metodách se zaměřením na využití iontové mobility v kombinaci s hmotnostní spektrometrií.
2) Seznámení se s principy a praktickými aspekty použité analytické techniky - iontové mobility ve spojení s hmotnostní spektrometrií (IM-MS). Zvládnutí experimentální práce na příslušné instrumentaci.
3) Vypracování rešerše - vytvoření přehledu vybraných prací věnovaných tématu diplomové práce.
4) Navržení modelových vzorků pro aplikaci IM-MS, kritické zhodnocení možností pro zlepšení parametrů analytické metody.
5) Podrobnější experimentální studie vlivu experimentálních parametrů ovlivňujících separaci iontovou mobilitou a hmotnostně spektrometrické měření, praktické aplikace poznatků na zlepšení parametrů analýzy. Plánování, realizace, a vyhodnocení experimentů.
6) Shrnutí a kritické zhodnocení dosažených poznatků.
Seznam doporučené literatury
1) de Hoffmann E., Stroobant, V.: Mass Spectrometry. Principles and Applications. John Wiley and sons, Chichester, 2007; další odborná literatura bude doporučena vedoucím diplomové práce.
2) Chemical Abstracts (SciFinder) příp. ISI Web of Science.
3) Sledování původní časopisecké literatury. Využití časopiseckých databází.
Seznam doporučené literatury
1) de Hoffmann E., Stroobant, V.: Mass Spectrometry. Principles and Applications. John Wiley and sons, Chichester, 2007; další odborná literatura bude doporučena vedoucím diplomové práce.
2) Chemical Abstracts (SciFinder) příp. ISI Web of Science.
3) Sledování původní časopisecké literatury. Využití časopiseckých databází.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student představil komisi svoji diplomovou práci na téma Iontová mobilita a hmotnostní spektrometrie v analýze barviv. Na úvod seznámil přítomné s přírodními a syntetickými barvivy používanými v potravinářství. Prezentoval teorii k iontové mobilitní spektrometrii a představil její využití v praxi. Dále představil použité standardy potravinářských barviv a reálné vzorky. Prezentoval optimalizační postup a následně mobilogramy standardů barviv získané ze dvou různých hmotnostních spektrometrů s odlišným provedením iontové mobility. Prezentoval CCS hodnoty vybraných barviv získané na obou strojích. Představil proces zpracování reálného vzorku a hmotnostní spektrum pro jeden ze vzorků. Prezentoval dosažené CCS hodnoty pro reálné vzorky na obou strojích. Na závěr shrnul dosažené výsledky.
Vedoucí práce shrnul obsah práce. Vyzdvihl využití iontové mobility v praxi a její neustálý rozvoj, což vedlo ke srovnání dvou odlišných druhů iontové mobility v této práci. Studentovi položil několik dotazů: Např. Na str. 3 je u iontové mobility uvedeno, že její hlavní výhodou je poskytnutí srážkového průřezu. To je však jen jeden z možných přínosů iontové mobility. Jaké jsou další? Dvě ze studovaných barviv se nepodařilo účinně ionizovat (str. 36). Jaké je pro to vysvětlení? Student na položené dotazy adekvátně odpověděl. Vedoucí ocenil samostatnost studenta během práce a aplikaci iontové mobility v analýze barviv. Práce byla doporučena k obhajobě.
Oponentka ocenila srovnání dvou hmotnostních spektrometrů s odlišným provedením iontové mobility. Stručně shrnula obsah práce. Měla drobné připomínky k předložené práci a uvedla, že dosažené výsledky by si zasloužily rozsáhlejší diskuzi. Položila studentovi tři dotazy: Na str. 53 uvádíte, že automatická kalibrace přístroje neproběhla korektně. Jednalo se o kalibraci hmotnostní nebo mobilitní? Proč byly do grafu na obrázku 21 zahrnuty jen nejvyšší hodnoty CCS pro různé konformery jedné látky? Srovnával jste rozlišení mobilitních píků na Synaptu G2-S a na Cyclic IMS? Student na položené dotazy uspokojivě odpověděl a práce byla doporučena k obhajobě.
Při veřejné diskuzi byly položeny následující dotazy: Mohl byste blíže vysvětlit proč, když je ion třikrát nabitý to udělá takový rozdíl v CCS hodnotě? Jaké máte vysvětlení pro přítomnost žlutého barviva kurkuminu v zeleném bonbonu. Student na položené dotazy uspokojivě odpověděl.
Celkové hodnocení obhajované práce: A