Maldı-kütle spektrometresi'nde iyon oluşma mekanizmalarına etki eden bazı faktörlerin belirlenmesi

MALDI kütle spektrometrisinin hızlı örnek hazırlama ve çalışma süresi, yüksek hassasiyet, karmaşık örneklerin ciddi ayrıştırma ön basamakları gerektirmeden analizi gibi önemli avantajları bulunmasına rağmen özellikle nicel analiz için kullanımı sınırlıdır. Bunun nedenleri arasında tekrar edilebilirliğin düşük olması ve iyonlaşma mekanizmalarının iyi anlaşılamaması sayılabilir. İyonlaşma mekanizmalarının aydınlatılmasıyla standart analiz yöntemleri geliştirilip tekniğin kullanımı yaygınlaştırılabilir. Bu amaçla tez kapsamında MALDI'de iyon oluşumuna etki eden bazı parametreler incelenmiştir. Farklı örnek türlerinin MALDI çalışmalarının öncesinde matrikslerin LDI iyon oluşum profilleri araştırılmıştır. Pozitif modda 3-HPA ve PNA dışındaki matriksler hem radikal katyon şeklinde hem de protonlanarak iyonlaştıkları gözlenmiştir. Radikal katyon şeklinde iyonlaşan matrikslerin hepsinin aynı zamanda hidrojen atom transferi de yaparak indirgenme eğiliminde oldukları saptanmıştır. Asit varlığının hem matrikslerin hem de örneklerin iyonlaşma karakterine etki etmediği sadece kristallenme karakterini değiştirdiği gözlenmiştir. 3-HPA ve PNA matriksin disproporsiyon reaksiyonuyla iyonlaştığı görülmüştür. İyonik organometalik bileşiklerin incelenmesinde matrikslerin katıda halihazırda iyon şeklinde bulunan bu türlerin iyonlaşma karakterine etki etmediği belirlenmiştir. Ancak metal merkezinden birden fazla iyonun ayrılmasıyla oluşan çok yüklü yapıların MALDI'de kararlı olmayışının bir sonucu olarak bu iyonların tek yüklü hale geçişlerinde matrikslere bağlı farklılıklar gözlenmiştir. CHCA, SA ve DHB matrikslerinin örneğe elektron aktararak, diğerlerinin ise örnekten proton alarak tek yüke düşme eğiliminde oldukları görülmüştür. Kolay verebileceği protonu olan bir diğer iyonik organometalik bileşikte elektron alımı sonucu tek yüke indirgenme gözlenmemiştir. Yan grupları farklı bazik perilen diimid türevi organik moleküllerde pozitif modda iyonlaşma büyük oranda protonlanarak gerçekleşmiştir. Yan gruplarında klor atomu bulunan molekülde radikal katyon oluşumu hiç gözlenmezken diğerlerinde matrikslerin elektron aktarma özelliklerine göre farklı bağıl şiddetlerde radikal katyon oluşumu görülmüştür. Buna göre matrikslerin elektron transferiyle radikal katyon oluşturma eğilimlerinin DCTB > PNA > 3-HPA sırasını izlediği tespit edilmiştir. Aynı moleküllerde hidrojen aktarımına ait izotopik pik dağılımları da gözlemlenmiştir. [M+2H]+/[M+H]+ piklerinin bağıl şiddet oranları incelenerek yapılan karşılaştırmada asidik özellikteki matrikslerin hidrojen atomu aktarma eğilimleri DHB > SA > CHCA olarak belirlenmiştir. Merkez metali değişen ftalosiyanin komplekslerinin MALDI incelemesinde radikal katyon ve protonlanma şeklinde iyonlaşmanın yarışma şeklinde olduğu görülmüştür. MnPc kompleksi tamamen radikal katyon şeklinde iyonlaşırken NiPc ve CoPc komplekslerinin hem protonlanarak hem de radikal katyon şeklinde iyonlaştığı saptanmıştır. Mangan ve kobaltın ftalosiyanin komplekslerinde +3/+2 indirgenme potansiyellerinin bu verilerle uyumlu olduğu görülmüştür. Nikel ftalosiyanin komplekslerinde nikel elektron transferlerinde aktif olmadığından mevcut iyonlaşma karakterinin ftalosiyanin üzerinden yürüdüğü çıkarımı yapılmıştır. +3 yükseltgenme basamaklı kompleksi bulunmayan çinko için de nikele benzer etkileşimlerle iyonlaşmanın ftalosiyanin üzerinden olduğu ve bu etkileşimlerin nikele kıyasla elektron aktarımını kolaylaştırarak radikal katyon şeklinde iyonlaşma eğilimini arttırdığı anlaşılmıştır. Bu bulgular matrikslerin ve örneklerin proton ilgisi, iyonlaşma enerjisi ve elektrokimyasal parametreleriyle yer yer örtüşürken iyonlaşma karakterini açıklamada tüm parametrelerin bir arada değerlendirilmesi gerektiği, daha çok ve güvenilir fizikokimyasal ölçümlere ihtiyaç olduğu kanaatini ortaya koymuştur.