Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

आयन गतिशीलता-मास स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग करते हुए नी (द्वितीय) और जेडएन (द्वितीय) टर्नरी कॉम्प्लेक्स के थर्मोकेमिकल अध्ययन

Published: June 8, 2022 doi: 10.3791/63722

Summary

यह लेख इलेक्ट्रोस्प्रे-आयन गतिशीलता-मास स्पेक्ट्रोमेट्री, अर्ध-अनुभवजन्य क्वांटम गणना, और ऊर्जा-हल थ्रेसहोल्ड टकराव-प्रेरित पृथक्करण का उपयोग करके एक प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल का वर्णन करता है ताकि संबंधित टर्नरी धातु परिसरों के पृथक्करण के सापेक्ष थर्मोकेमिस्ट्री को मापा जा सके।

Abstract

यह लेख इलेक्ट्रोस्प्रे-आयन गतिशीलता-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (ईएस-आईएम-एमएस) और ऊर्जा-हल थ्रेसहोल्ड टकराव-प्रेरित पृथक्करण (टीसीआईडी) का उपयोग करके एक प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल का वर्णन करता है ताकि नकारात्मक चार्ज [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] के पृथक्करण के थर्मोकेमिस्ट्री को मापने के लिए - टर्नरी कॉम्प्लेक्स दो उत्पाद चैनलों में: [एएमबी + एम (द्वितीय)] + एनटीए या [एनटीए + एम (द्वितीय)]  + एएमबी, जहां एम = जेडएन या नी और एनटीए नाइट्रिलोट्रिएसेटिक एसिड है। परिसरों में प्राथमिक संरचनाओं एसिटाइल-हिज़1-सिस 2-ग्ली 3-प्रो 4-टायर 5-हिज़ 6-सिस 7 या एसिटाइल-एएसपी1-सिस 2-ग्ली 3-प्रो 4-टायर 5-हिज 6-सिस 7 के साथ वैकल्पिक धातु बाध्यकारी (एएमबी) हेप्टापेप्टाइड्स में से एक होता है, जहां अमीनो एसिड एए1,2,6,7 स्थिति संभावित धातु-बाध्यकारी साइटें हैं। टर्नरी कॉम्प्लेक्स और उनके उत्पादों के ज्यामिति-अनुकूलित स्थिर राज्यों को क्वांटम रसायन विज्ञान गणना (वर्तमान में पीएम 6 अर्ध-अनुभवजन्य हैमिल्टनियन) से उनकी इलेक्ट्रॉनिक ऊर्जा और उनके टकराव क्रॉस-सेक्शन (सीसीएस) की तुलना ईएस-आईएम-एमएस द्वारा मापा गया था। पीएम 6 आवृत्ति गणना से, टर्नरी कॉम्प्लेक्स और उसके उत्पादों के आणविक पैरामीटर एक प्रतिस्पर्धी टीसीआईडी विधि का उपयोग करके दो उत्पाद चैनलों की ऊर्जा-निर्भर तीव्रता को मॉडल करते हैं ताकि प्रतिक्रियाओं की दहलीज ऊर्जा निर्धारित की जा सके जो पृथक्करण के 0 के थैलेपीज (Δएच0) से संबंधित हैं। पीएम 6 घूर्णी और कंपन आवृत्तियों का उपयोग करके सांख्यिकीय यांत्रिकी थर्मल और एन्ट्रापी सुधार पृथक्करण के 298 के थैलेपीज़ (ΔH298) प्रदान करते हैं। ये विधियां एक ईआई-आईएम-एमएस दिनचर्या का वर्णन करती हैं जो टर्नरी धातु आयन परिसरों की एक श्रृंखला के लिए थर्मोकेमिस्ट्री और संतुलन स्थिरांक निर्धारित कर सकती हैं।

Introduction

यह अध्ययन व्यावसायिक रूप से उपलब्ध आयन गतिशीलता-द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके एक नई तकनीक का वर्णन करता है जो वैकल्पिक धातु बाध्यकारी (एएमबी) टर्नरी धातु परिसर [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] के पृथक्करण के लिए सापेक्ष थर्मोकेमिस्ट्री के निर्धारण की अनुमति देता है, जहां एम = जेडएन या नी और एनटीए = नाइट्रिलोट्रिसेटिक एसिड (चित्रा 1)। ये प्रतिक्रियाएं स्थिर धातु आत्मीयता क्रोमैटोग्राफी (आईएमएसी) 1,2 के दौरान एनटीए-स्थिर धातु से जुड़े एम्ब-टैग किए गए पुनः संयोजक प्रोटीन के पृथक्करण को मॉडल करती हैं। एक उदाहरण के रूप में, इस विधि को एएमबी और एच (चित्रा 2) के एएमबी हेप्टापेप्टाइड टैग का उपयोग करके वर्णित किया गया है (पिछले अध्ययनों से चुना गया 3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 ) जो जेडएन (द्वितीय) और नी (द्वितीय) -बाध्यकारी गुणों को प्रदर्शित करते हैं और इस प्रकार, शुद्धिकरण टैग के रूप में संभावित अनुप्रयोग हैं। हालांकि, वर्णित प्रक्रिया का उपयोग किसी भी ऑर्गेनोमेटेलिक प्रणाली में थर्मोकेमिकल ऊर्जा का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है। इन एम्ब पेप्टाइड्स में एए1-एए 2 और एए6-एए 7 पदों में धातु-बाध्यकारी साइटें हैं जो एनटीए के कार्बोक्सिलेट और अमाइन साइटों के साथ प्रतिस्पर्धा करती हैं। तीन केंद्रीय एम्ब अमीनो एसिड एक स्पेसर (ग्लाई 3), दो हथियारों (प्रो 4) के लिए काज, औरएक लंबी दूरी की π-धातु उद्धरण बातचीत (टायर5) प्रदान करते हैं।

[एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - परिसरों की समग्र 1− चार्ज स्थिति उनके संभावित बाध्यकारी साइटों के प्रोटोनेशन राज्य द्वारा निर्धारित की जाती है। चूंकि 2+ ऑक्सीकरण अवस्था के साथ नी (द्वितीय) या जेडएन (द्वितीय) है, इसलिए तीन डिप्रोटोनेटेड नकारात्मक रूप से चार्ज की गई साइटों का एक जाल होना चाहिए। [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - परिसरों के आणविक मॉडलिंग की भविष्यवाणी है कि ये एनटीए से दो प्रोटॉन और एएमबी से एक प्रोटॉन हैं (यानी, [एएमबी-एच + एम (द्वितीय) + एनटीए -2 एच]-)। उत्पाद चैनलों में एक आयनिक प्रजाति और एक तटस्थ प्रजाति (यानी, [एनटीए -3 एच + एम (द्वितीय)]- + एएमबी या [एएमबी -3 एच + एम (द्वितीय)]- + एनटीए) शामिल हैं। पांडुलिपि में, परिसरों के नाम में "-3 एच" को बाहर रखा गया है, लेकिन पाठक को पता होना चाहिए कि -3 एच निहित है। उपकरण दो आयनिक द्रव्यमान-से-चार्ज (एम / जेड) प्रजातियों की सापेक्ष तीव्रता को मापता है। ईएस-आईएम-एमएस विश्लेषण की एक प्रमुख विशेषता यह है कि यह एक विशिष्ट एम / जेड प्रजातियों की प्रतिक्रियाशीलता की परीक्षा की अनुमति देता है, जैसा कि यहां और पिछले एएमबी अध्ययनों में उपयोग किया जाता है 3,4,5,6,7,8,9,10,11,12।

टकराव-प्रेरित पृथक्करण का उपयोग करके बड़े परिसरों के लिए थर्मोकेमिकल डेटा प्राप्त करना महत्वपूर्ण रुचि13,14 का विषय है। गतिज विधि सहित पद्धतियां ऊर्जा की एक श्रृंखला पर डेटा फिट करने के लिए अनुकूल नहीं हैं, न ही वे बहु-टकराव वातावरण 15,16,17,18 के लिए जिम्मेदार हैं। यहां, आर्मेंट्राउट, इरविन और रॉजर्स द्वारा निर्देशित आयन बीम अग्रानुक्रम मास स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग करके विकसित थ्रेसहोल्ड सीआईडी (टीसीआईडी) विधि को यात्रा-तरंग आयन गाइड का उपयोग करके एक नए ईएस-आईएम-एमएस इंस्ट्रूमेंट प्लेटफॉर्म पर19 लागू किया जाता है। टीसीआईडी विधि अपने दो उत्पाद चैनलों में टर्नरी कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण के सापेक्ष थर्मोकेमिकल विश्लेषण की अनुमति देती है और इसमें अभिकारक की ट्रांसलेशनल ऊर्जा (इस शोध में टर्नरी कॉम्प्लेक्स) और एक निष्क्रिय लक्ष्य गैस (इस मामले में आर्गन) के बीच टकराव ऊर्जा के हस्तांतरण का वर्णन करने वाला एक थ्रेशोल्ड कानून शामिल है। विधि में अभिकारक के आंतरिक ऊर्जा वितरण20 पर एकीकरण, अभिकारक और लक्ष्य गैस21 के बीच अनुवादक ऊर्जा वितरण और कुल कोणीय गति वितरण22,23 शामिल हैं। उत्पादों के अवलोकन के लिए सीमित समय खिड़की के परिणामस्वरूप गतिज बदलावों के पृथक्करण संभावना और सांख्यिकीय राइस-रैमस्पर्गर-कासेल-मार्कस (आरआरकेएम)सुधार शामिल हैं। दो स्वतंत्र उत्पाद चैनलों के लिए, प्रतिस्पर्धी टीसीआईडी विधि दो प्रतिस्पर्धी उत्पाद चैनलों की एक साथ फिटिंग की अनुमति देती है। परिसर का पृथक्करण एक परिक्रमा संक्रमण अवस्था के माध्यम से होता है, जिसमें उत्पादों के गुण होते हैं लेकिन लॉक-द्विध्रुवीय25 द्वारा एक साथ रखा जाता है। टीसीआईडी विधि को क्रंच प्रोग्राम26 में शामिल किया गया है, और उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस के संचालन को टर्नरी [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - परिसरों के दो पृथक्करण चैनलों के थर्मोकेमिस्ट्री का मूल्यांकन करने के लिए यहां वर्णित किया गया है। क्रंच कार्यक्रम डेवलपर्स26 के अनुरोध पर उपलब्ध है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

नोट: चित्रा 1 प्रोटोकॉल का अवलोकन दिखाता है।

1. अभिकर्मकों की तैयारी

  1. फ्रीज-सूखे एम्ब पेप्टाइड्स (>98% शुद्धता) खरीदें और उन्हें -80 डिग्री सेल्सियस फ्रीजर में स्टोर करें।
  2. >99% शुद्धता जस्ता (द्वितीय) नाइट्रेट हेक्साहाइड्रेट और निकल (द्वितीय) नाइट्रेट हेक्साहाइड्रेट खरीदें।
    सावधानी: निकल (द्वितीय) नाइट्रेट हेक्साहाइड्रेट एक पर्यावरणीय और स्वास्थ्य खतरा प्रस्तुत करता है।
  3. ट्रेस मेटल ग्रेड अमोनियम एसीटेट, अमोनियम हाइड्रॉक्साइड, ग्लेशियल एसिटिक एसिड और एचपीएलसी ग्रेड एसिटोनाइट्राइल खरीदें।

2. स्टॉक समाधान की तैयारी

  1. पेप्टाइड एम्ब स्टॉक समाधान
    1. फ्रीज-सूखे पेप्टाइड के 10-20 मिलीग्राम वजन से 12.5 एमएम एम्ब एकाग्रता का जलीय घोल तैयार करें, जिसमें तीन से कम महत्वपूर्ण आंकड़े का उपयोग करके और इसे 1.7 एमएल पॉलीप्रोपाइलीन माइक्रोसेंट्रिफुज ट्यूब में रखा जाए।
    2. माइक्रोसेंट्रिफ्यूज ट्यूब में विआयनीकृत पानी (>17.8 एमΩ सेमी) की उचित मात्रा जोड़ें। ढक्कन बंद करें और कम से कम 20 व्युत्क्रमों के साथ अच्छी तरह मिलाएं।
    3. 12.5 एमएम एएमबी समाधान से 50 μL विभाज्य बनाएँ और उन्हें चिह्नित 1.7 एमएल माइक्रोसेंट्रिफ्यूज ट्यूबों में रखें। विभाज्य स्टॉक समाधान -80 डिग्री सेल्सियस पर स्टोर करें।
  2. धातु आयन स्टॉक समाधान
    1. धातु नाइट्रेट हेक्साहाइड्रेट के 10-30 मिलीग्राम वजन से 12.5 एमएम एकाग्रता के जलीय जेडएन (द्वितीय) और नी (द्वितीय) समाधान तैयार करें और इसे 1.7 एमएल पॉलीप्रोपाइलीन माइक्रोसेंट्रिफ्यूज ट्यूब में रखें।
    2. माइक्रोसेंट्रिफ्यूज ट्यूब में उचित मात्रा में डीआई पानी जोड़ें। ढक्कन बंद करें और कम से कम 20 व्युत्क्रमों के साथ अच्छी तरह मिलाएं। -80 डिग्री सेल्सियस पर 50 μL विभाज्य स्टॉक समाधान स्टोर करें।
  3. एनटीए आयन स्टॉक समाधान
    1. कम से कम तीन महत्वपूर्ण आंकड़ों का उपयोग करके एनटीए के 10-30 मिलीग्राम वजन करके एक जलीय एनटीए समाधान तैयार करें और इसे 1.7 एमएल माइक्रोसेंट्रिफ्यूज ट्यूब में रखें।
    2. 12.5 एमएम की अंतिम एकाग्रता प्राप्त करने के लिए माइक्रोसेंट्रिफ्यूज ट्यूब में एनटीए में डीआई पानी की उचित मात्रा जोड़ें। ढक्कन बंद करें और कम से कम 20 व्युत्क्रमों के साथ अच्छी तरह मिलाएं। -80 डिग्री सेल्सियस पर 50 μL विभाज्य स्टॉक समाधान स्टोर करें।
  4. अमोनियम एसीटेट स्टॉक समाधान: 30.8 मिलीग्राम अमोनियम एसीटेट का वजन करें और 10 एमएम समाधान प्राप्त करने के लिए 40 मिलीलीटर डीआई पानी में जोड़ें। 1 एमएम अमोनियम हाइड्रॉक्साइड के साथ पीएच 7.7 के लिए अमोनियम एसीटेट समाधान के पीएच को समायोजित करें।
  5. पॉली-डीएल-एलानिन स्टॉक समाधान: डीआई पानी में 1.0 मिलीग्राम पीए को भंग करके 1 एमएल, 1,000 पीपीएम पॉली-डीएल-एलानिन (पीए) स्टॉक समाधान बनाएं। व्यापक रूप से मिलाएं। 50 μL विभाज्य बनाएँ और उन्हें व्यक्तिगत रूप से लेबल माइक्रोसेंट्रिफ्यूज ट्यूबों में डाल दिया। -80 डिग्री सेल्सियस पर 1,000 पीपीएम समाधान स्टोर करें।

3. इलेक्ट्रोस्प्रे-आयन गतिशीलता-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (ईएस-आईएम-एमएस) टकराव-प्रेरित पृथक्करण (सीआईडी) विश्लेषण

  1. 0.1 एम ग्लेशियल एसिटिक एसिड के 500 μL इंजेक्शन द्वारा ईएस इनलेट ट्यूबिंग और धातु केशिका की सफाई करके उपकरण तैयार करें, इसके बाद 0.1 एम अमोनियम हाइड्रॉक्साइड के 500 μL, और अंत में पीएच 7.7 अमोनियम एसीटेट समाधान के 500 μL।
  2. कमरे के तापमान पर लाकर 12.5 एमएम एएमबी स्टॉक समाधान को तरलीकृत करें। डीआई पानी के साथ दो लगातार कमजोर पड़ने बनाकर 0.125 एमएम एएमबी की अंतिम एकाग्रता बनाएं। प्रत्येक कमजोर पड़ने के बाद व्यापक रूप से मिलाएं।
  3. कमरे के तापमान पर लाकर 12.5 एमएम धातु आयन स्टॉक समाधान को तरलीकृत करें। डीआई पानी के साथ दो क्रमिक कमजोर पड़ने बनाकर 0.125 एमएम धातु आयन की अंतिम एकाग्रता बनाएं। प्रत्येक कमजोर पड़ने के बाद व्यापक रूप से मिलाएं।
  4. 12.5 एमएम एनटीए स्टॉक समाधान तरलीकृत करें। डीआई पानी के साथ लगातार दो कमजोर पड़ने से 0.125 एमएम एनटीए की अंतिम एकाग्रता बनाएं। प्रत्येक कमजोर पड़ने के बाद व्यापक रूप से मिलाएं।
  5. टर्नरी कॉम्प्लेक्स का 2 एमएल नमूना बनाने के लिए, 0.125 एमएम एनटीए समाधान के 800 μL और 2 एमएल माइक्रोसेंट्रिफ्यूज ट्यूब में 0.125 धातु आयन समाधान के 400 μL जोड़ें, और कम से कम 20 व्युत्क्रमों के साथ अच्छी तरह से मिलाएं। अमोनियम एसीटेट समाधान (पीएच 7.7) के 400 μL और 0.125 एमएम एएमबी समाधान के 400 μL जोड़ें, कम से कम 20 व्युत्क्रमों के साथ अच्छी तरह से मिलाएं, और नमूने को कमरे के तापमान पर 10 मिनट के लिए संतुलित करने की अनुमति दें।
  6. एक 2.5 मिलीलीटर कुंद नाक सिरिंज में 2 एमएल नमूना लोड और 10 μL / मिनट के प्रवाह पर साधन सिरिंज पंप का उपयोग कर साधन के ईएस में नमूना इंजेक्ट।
  7. नकारात्मक आईएम-एमएस मोड में साधन रखें। निम्नानुसार इन प्रयोगों के लिए साधन27 की विशिष्ट ऑपरेटिंग स्थितियों का उपयोग करें।
    1. नाइट्रोजन के 500 एल / घंटा विलुप्त प्रवाह दर के साथ -2 केवी पर आयोजित ईएस केशिका में 10 μL / मिनट प्रवाह दर पर नमूना इंजेक्ट करें। ईएस स्रोत और विलुप्त होने के तापमान को क्रमशः 130 डिग्री सेल्सियस और 263 डिग्री सेल्सियस पर सेट करें। नमूनाकरण और निष्कर्षण शंकु को क्रमशः 25 वी और 3 वी पर सेट करें।
    2. सीआईडी प्रयोगों के लिए, कम द्रव्यमान = 4.5 और उच्च द्रव्यमान = 16.5 की रिज़ॉल्यूशन सेटिंग्स के साथ मोनोइसोटोपिक चोटी के एम / जेड का उपयोग करके [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] के आइसोटोपिक पैटर्न का चयन करने के लिए चतुर्भुज द्रव्यमान विश्लेषक का उपयोग करें।
      नोट: [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - आयनों को अनुक्रमिक तीन यात्रा तरंग (टी-तरंग) आयन गाइड पर पारित किया जाता है।
    3. सुनिश्चित करें कि जाल टी-तरंग में 3 एमएल / मिनट का आर्गन गैस प्रवाह और 2.83 x 10-2 एमबार का दबाव है। टर्नरी कॉम्प्लेक्स के किसी भी पृथक्करण से बचने के लिए टकराव ऊर्जा (सीई) को 5 वी पर जाल में सेट करें। जाल को जारी करने से पहले टर्नरी कॉम्प्लेक्स आयनों को इकट्ठा करने दें (200 μs रिलीज समय) उन्हें आयन गतिशीलता (आईएम) टी-वेव आयन गाइड में 14 वी के ट्रैप डीसी पूर्वाग्रह का उपयोग करके, जो आईएम प्रवेश द्वार पर परिसर के पृथक्करण को कम से कम रखता है।
    4. सुनिश्चित करें कि आईएम आयन गाइड में अल्ट्राप्योरएन 2 बफर गैस की 20 एमएल / मिनट प्रवाह दर का उपयोग करके 0.507 एमबीएआर का दबाव है। आईएम आयन गाइड के प्रत्येक शुरुआती और अंत स्वीप के लिए 7 वी से 30 वी की ऊंचाई के साथ आईएम में टी-तरंगों को रैंप करें और 290 मीटर / सेकंड से 801 मीटर / सेकंड के वेग के साथ।
    5. आर्गन प्रवाह और स्थानांतरण टी-लहर के दबाव को जाल टी-तरंग के समान सेट करें। स्थानांतरण टी-तरंग का उपयोग टर्नरी [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] के टकराव-प्रेरित पृथक्करण के लिए किया गया था - स्थानांतरण सीई का उपयोग करके जटिल।
  8. जेड आइसोटोप पैटर्न का चयन करें नकारात्मक चार्ज [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - समाधान मोड में ट्रांसमिशन चतुर्भुज का उपयोग करके जटिल।
    1. मास स्पेक्ट्रोमेट्री प्रोग्राम खोलकर और स्पेक्ट्रम का चयन करके एम /जेड आइसोटोप पैटर्न की पहचान करें। आइसोटोप मॉडल > उपकरण का चयन करें। पॉप-अप विंडो में, कॉम्प्लेक्स के आणविक सूत्र को सूचीबद्ध करें, शो चार्ज आयन के लिए बॉक्स को चेक करें, नकारात्मक के चार्ज के लिए 1 दर्ज करें और ओके पर क्लिक करें।
    2. कॉम्प्लेक्स के प्रदर्शित आइसोटोप पैटर्न में, सबसे कम द्रव्यमान शिखर पर ध्यान दें। इंस्ट्रूमेंट सॉफ़्टवेयर में, सेटअप > क्वाड प्रोफ़ाइल का चयन करें। खुलने वाली विंडो में, मैन्युअल फिक्स्ड का चयन करें और सबसे कम आइसोटोपिक पैटर्न चोटी का द्रव्यमान दर्ज करें। अपडेट पर क्लिक करें और फिर बंद करें
    3. सेटअप पुन: का चयन करें, और उसके बाद क्वाड को हल करना पर क्लिक करें। एक 5 मिनट रन अवधि और 2 एस स्कैन समय का उपयोग कर हस्तांतरण टक्कर ऊर्जा की एक श्रृंखला भर में नकारात्मक आयन ईएस-आईएम-एमएस स्पेक्ट्रा वृद्धिशील रूप से ले लीजिए।
      नोट: प्रारंभिक हस्तांतरण ऊर्जा 2 वी के अंतराल में 26-60 वी से परीक्षण किया जा सकता है। जांच की गई हस्तांतरण टकराव ऊर्जा की अंतिम श्रृंखला को सबसे कम ऊर्जा पर टर्नरी कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण और उच्चतम ऊर्जा पर उत्पादों में पूर्ण पृथक्करण का प्रदर्शन नहीं करना चाहिए। उच्च गुणवत्ता वाले सांख्यिकीय विश्लेषण के लिए, यह ईएस-आईएम-एमएस विश्लेषण प्रत्येक एएमबी टर्नरी कॉम्प्लेक्स के लिए अलग-अलग लोगों द्वारा कम से कम 3x और साधनों और मानक विचलन को निर्धारित करने के लिए अलग-अलग दिनों में किया जाना चाहिए।

4. ईएस-आईएम-एमएस टक्कर क्रॉस-सेक्शन (सीसीएस) विश्लेषण

  1. ईएस इनलेट ट्यूबिंग और धातु केशिका को 0.1 एम ग्लेशियल एसिटिक एसिड के 500 μL के साथ साफ करें, इसके बाद 0.1 एम अमोनियम हाइड्रॉक्साइड के 500 μL, और अंत में पीएच 7.7 अमोनियम एसीटेट समाधान के 500 μL।
  2. कमरे के तापमान के लिए 1,000 पीपीएम पीए स्टॉक समाधान तरलीकृत करें और दो धारावाहिक कमजोर पड़ने करें; डीआई पानी के साथ 100 पीपीएम पीए को पतला करें, और फिर डीआई पानी और एचपीएलसी-ग्रेड एसिटोनाइट्राइल के 1: 1 अनुपात के साथ पतला करके 10 पीपीएम पीए समाधान तक पतला करें।
  3. वाद्य यंत्र ऑपरेटिंग स्थितियों का उपयोग कर 10 मिनट के लिए 10 पीपीएम पीए नमूना के नकारात्मक आयन आईएम-एमएस स्पेक्ट्रा ले लीजिए।
    नोट: इंजेक्शन प्रवाह दर और ईएस स्रोत की स्थिति सीआईडी प्रयोगों (चरण 3.) के लिए समान थी। सीसीएस के माप के लिए, चतुर्भुज द्रव्यमान विश्लेषक गैर-समाधान मोड में था और सभी आयनों को अनुक्रमिक तीन टी-तरंग आयन गाइड पर पारित किया। ट्रैप टी-वेव और आईएम टी-वेव आयन गाइड का संचालन सीआईडी प्रयोगों के समान था। स्थानांतरण टी-तरंग सेल की टक्कर ऊर्जा 4 वी पर थी ताकि आयनों को पृथक्करण के बिना पारित करने की अनुमति मिल सके।
  4. चरण 3.2.-3.6 में वर्णित टर्नरी परिसरों में से प्रत्येक तैयार करें।
  5. 5 मिनट के लिए प्रत्येक टर्नरी कॉम्प्लेक्स के आईएम-एमएस स्पेक्ट्रा लीजिए।
    नोट: चरण 4.3 के रूप में एक ही वाद्य शर्तों का उपयोग करें।
  6. 10 मिनट के लिए 10 पीपीएम पीए नमूना के नकारात्मक आयन आईएम-एमएस स्पेक्ट्रा ले लीजिए।
    नोट: एम्ब टर्नरी कॉम्प्लेक्स से पहले और बाद में एकत्र पीए कैलिब्रेंट्स के आगमन समय का मतलब सीसीएस निर्धारण में उपयोग किया जाता है।

5. ईएस-आईएम-एमएस सीआईडी डेटा का विश्लेषण

  1. जेड आइसोटोप पैटर्न का मिलान करके प्रजातियों की पहचान करें टर्नरी कॉम्प्लेक्स और इसके उत्पादों को प्रयोगात्मक आईएम-एमएस स्पेक्ट्रा के लिए।
    1. मास स्पेक्ट्रोमेट्री प्रोग्राम खोलें और एक नई विंडो खोलने के लिए क्रोमैटोग्राम का चयन करें।
    2. क्रोमैटोग्राम विंडो में, वांछित आईएम-एमएस डेटा फ़ाइल को खोजने और खोलने के लिए फ़ाइल > ओपन पर क्लिक करें।
    3. माउस पर राइट-क्लिक करना, क्रोमैटोग्राम में खींचें, और रिलीज़ करें। एमएस स्पेक्ट्रम को एक अलग स्पेक्ट्रम विंडो में प्रदर्शित किया जाएगा।
    4. स्पेक्ट्रा प्रदर्शित करने वाली नई विंडो में, टूल्स > आइसोटोप मॉडल का चयन करें। एक छोटी सी खिड़की पॉप अप होगी। एम्ब प्रजातियों के आणविक सूत्र दर्ज करें, चार्ज किए गए आयन बॉक्स को दिखाएं , और वांछित चार्ज स्थिति दर्ज करें। ओके पर क्लिक करें।
    5. आईएम-एमएस स्पेक्ट्रम में सभी प्रजातियों को अलग करने के लिए, स्पेक्ट्रम विंडो में इस प्रक्रिया को दोहराएं और उनकी एम /
  2. टर्नरी एएमबी कॉम्प्लेक्स और उसके उत्पादों के लिए, उनकी पहचान करने और उनके आगमन समय वितरण (एटीडी) को निकालने के लिए उनकी एम / जेड आइसोटोप रेंज का उपयोग करें।
    1. आयन गतिशीलता पृथक्करण सॉफ़्टवेयर खोलें और डेटा फ़ाइल को खोजने और खोलने के लिए फ़ाइल > खोलें का चयन करें।
    2. जेड आइसोटोप रेंज पर ज़ूम इन करने के लिए माउस के साथ बाएं-क्लिक करें और खींचें [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए]-
    3. चयन उपकरण का उपयोग करके, [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] के लिए विशिष्ट आइसोटोप रेंज का चयन करने के लिए बाएं-क्लिक करें और खींचें - जैसा कि चरण 5.1 में पहचाना गया है। वर्तमान चयन स्वीकार करें बटन पर क्लिक करें।
    4. जेड प्रजातियों या पृष्ठभूमि संकेत को खत्म करने के लिए, टर्नरी कॉम्प्लेक्स से जुड़े एटीडी का चयन करने के लिए चयन उपकरण का उपयोग करें। वर्तमान चयन स्वीकार करें बटन पर क्लिक करें।
    5. मास स्पेक्ट्रोमेट्री सॉफ़्टवेयर के लिए ATD फ़ाइल निर्यात करने के लिए, फ़ाइल > निर्यात पर जाएँ, और उसके बाद बहाव समय बनाए रखें पर क्लिक करें। यदि वांछित हो तो फ़ाइल का नाम बदलें और फ़ाइल को उपयुक्त फ़ोल्डर में सहेजें।
  3. निकाले गए एटीडी वक्र प्रजातियों की सापेक्ष तीव्रता के तहत क्षेत्र के एकीकरण द्वारा निर्धारित करें।
    1. क्रोमेटोग्राम विंडो में, आयन गतिशीलता पृथक्करण सॉफ़्टवेयर से सहेजी गई निर्यातित फ़ाइल खोलें। प्रक्रिया का चयन करें और फिर एकीकृत करें। 20 की पीक-टू-पीक आयाम सेटिंग का उपयोग करें और ओके पर क्लिक करें।
    2. क्रोमैटोग्राम विंडो पर दिखाए गए अनुसार एकीकृत क्षेत्र रिकॉर्ड करें। चरण 5.2.2.-5.2.5 दोहराएँ। दो उत्पादों के लिए, अर्थात् [एनटीए + एम (द्वितीय)] - और [एएमबी + एम (द्वितीय)]-
    3. चरण 5.2.1.-5.3.2 दोहराएँ। दर्ज की गई प्रत्येक हस्तांतरण टकराव ऊर्जा के लिए।
  4. टर्नरी कॉम्प्लेक्स [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] के लिए एकीकृत एटीडी क्षेत्रों का उपयोग करें - और दो उत्पादों [एनटीए + एम (द्वितीय)] - और [एएमबी + एम (द्वितीय)] - प्रत्येक हस्तांतरण टकराव ऊर्जा बिंदु पर एक सापेक्ष प्रतिशत पैमाने पर सामान्यीकृत करने के लिए।
    1. प्रत्येक टकराव ऊर्जा पर टर्नरी कॉम्प्लेक्स और उसके उत्पादों और उनके एकीकृत एटीडी की पहचान दर्ज करके एक स्प्रेडशीट बनाएं।
    2. प्रत्येक टकराव ऊर्जा के लिए, [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] -, [एनटीए + एम (द्वितीय)]-, और [एएमबी + एम (द्वितीय)] के लिए एकीकृत एटीडी के योग का उपयोग करें - अपने व्यक्तिगत एटीडी को सापेक्ष प्रतिशत पैमाने पर सामान्य करने के लिए।
    3. प्रतिकृति टीसीआईडी माप से, प्रत्येक डेटा बिंदु के माध्य और मानक विचलन का पता लगाएं। आर्गन (एमएआर) टकराव गैस और टर्नरी कॉम्प्लेक्स (एम कॉम्प्लेक्स) के औसत द्रव्यमान का उपयोग करके लैब-फ्रेम ट्रांसफर टकराव ऊर्जा (ई लैब) को सेंटर-ऑफ-मास टकराव ऊर्जा (सेमी) में परिवर्तित करें: सेमी = लैब (एमएआर)/(एमएआर + एमकॉम्प्लेक्स)।
      नोट: सेमी आर्गन गैस के साथ टकराव से अधिकतम ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करता है, जो टर्नरी कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण के लिए उपलब्ध है।
    4. सापेक्ष तीव्रता (%) बनाम केंद्र-के-द्रव्यमान टकराव ऊर्जा (ईवी) के ग्राफ में [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] -, [एएमबी + एम (द्वितीय)]-, और [एएमबी + एम (द्वितीय)] की व्यक्तिगत प्रतिशत तीव्रता के माध्य और मानक विचलन को प्लॉट करें ताकि यह प्रदर्शित किया जा सके कि प्रजातियों की सापेक्ष तीव्रता टकराव ऊर्जा के एक समारोह के रूप में कैसे बदलती है।

6. टकराव क्रॉस-सेक्शन (सीसीएस) का निर्धारण करने के लिए औसत आगमन समय का विश्लेषण

  1. आयन गतिशीलता पृथक्करण सॉफ्टवेयर और 4 वी पर सेट हस्तांतरण टक्कर ऊर्जा सेट के साथ एकत्र 10 पीपीएम पीए नमूने के आईएम-एमएस स्पेक्ट्रम युक्त फ़ाइल खोलें एकल नकारात्मक चार्ज पीए प्रजातियों में से प्रत्येक के एटीडी निकालें और विकल्प का उपयोग करके मास स्पेक्ट्रोमेट्री सॉफ़्टवेयर में फ़ाइलों को निर्यात करें बहाव समय बनाए रखें (चरण 5.2.5 देखें। दूसरी पीए कैलिब्रेंट्स फ़ाइल के लिए दोहराएँ।
  2. आयन गतिशीलता पृथक्करण सॉफ्टवेयर खोलें। फ़ाइल का उपयोग करें > पीए कैलिब्रेंट्स के बीच दर्ज किए गए एम्ब टर्नरी कॉम्प्लेक्स के आईएम-एमएस स्पेक्ट्रा वाली फ़ाइलों में से एक को खोलने के लिए खोलें। टर्नरी परिसरों में से प्रत्येक के एटीडी निकालें और बहाव समय बनाए रखें विकल्प का उपयोग करके मास स्पेक्ट्रोमेट्री सॉफ़्टवेयर में अपनी फ़ाइलों को निर्यात करें (चरण 5.2.5 देखें।
  3. टर्नरी कॉम्प्लेक्स औरउसके उत्पादों के सीसीएस की गणना करने के लिए एक क्रॉस-सेक्शनल अंशांकन विधि 28 का उपयोग करें।
    1. स्प्रेडशीट में, समीकरण 1 का उपयोग करके हीलियम बफर गैस31 में मापा गया उनके सीसीएस (Ω)29,30 से प्रत्येक के लिए सही सीसीएस (Ωसी) की गणना करें, जहां जेड = टर्नरी कॉम्प्लेक्स का चार्ज, सी = 1.602 एक्स 10−19 सी; एमएन2 = नाइट्रोजन का द्रव्यमान (यू), और एमआयन = टर्नरी कॉम्प्लेक्स का द्रव्यमान28.
       Equation 1(1)
    2. पहले संबंधित एटीडी घटता की अधिकतमता से औसत आगमन समय (टी) प्राप्त करके और फिर समीकरण 2 को लागू करके पीए कैलिब्रेंट्स और टर्नरी कॉम्प्लेक्स के बहाव समय (टीडी) का पता लगाएं, जहां सी = डिटेक्टर देरी गुणांक (1.41 एमएस; उपकरण की जांच करें क्योंकि यह उपकरणों के बीच भिन्न हो सकता है) और एम /
      टीडी  = टी Equation 2 (2)
    3. पीए कैलिब्रेंट्स के टी डी बनाम Ωसी की साजिश रचकर एक ग्राफ बनाएं। फिर, समीकरण 3 का उपयोग करके, स्थिरांक ए और बी को खोजने के लिए कम से कम वर्ग प्रतिगमन के साथ डेटा फिट करें, जहां ए 'उपकरण में विद्युत क्षेत्र, तापमान और दबाव के लिए सही है और बी टी-वेव आईएम डिवाइस के गैर-रेखीय व्यवहार के लिए सही करता है।
      Ωसी = ए ' टीडीबी (3)
    4. ए 'और बी स्थिरांक और एएमबी टर्नरी कॉम्प्लेक्स के टी डी मान का उपयोग करके, समीकरण 3 का उपयोग करके उनके Ωसी की गणना करें और समीकरण 1 का उपयोग करके उनके Ω। इस पद्धति द्वारा अनुमानित सीसीएस मानों में लगभग 2%29 की पूर्ण त्रुटियाँ हैं.

7. कम्प्यूटेशनल तरीके

  1. संरचनात्मक मॉडलिंग और कम्प्यूटेशनल सॉफ़्टवेयर33 में कार्यान्वित अर्ध-अनुभवजन्य पीएम 632 विधि का उपयोग [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - टर्नरी कॉम्प्लेक्स और आयन और तटस्थ उत्पाद जोड़े के ज्यामिति-अनुकूलित अनुरूपकों का पता लगाने के लिए करें: [एएमबी + एम (द्वितीय)]- + एनटीए और [एनटीए + एम (द्वितीय)]- + सीआईडी प्रयोगों से मनाया गया अंब। गणनाओं को विकसित करने और सबमिट करने के तरीके पर बारीकियों के लिए पूरक फ़ाइल में गणना विज़ुअलाइज़र उपयोग देखें।
    नोट: वर्तमान प्रणालियों के लिए, पीएम 6 विधि ने प्रयोगात्मक डेटा को सही ढंग से पुन: पेश किया, लेकिन सामान्य तौर पर, किसी भी क्वांटम रसायन विज्ञान विधि का उपयोग किया जा सकता है जो विश्वसनीय और कम्प्यूटेशनल रूप से करने योग्य है।
  2. विभिन्न रचनाओं, प्रोटोनेशन राज्यों और संभावित बाध्यकारी साइटों का पता लगाने के लिए कई अलग-अलग प्रारंभिक संरचनाओं पर ज्यामिति अनुकूलन और आवृत्ति गणना चलाएं। टर्नरी कॉम्प्लेक्स और उनके उत्पादों में से प्रत्येक के लिए स्थित स्थिर बिंदुओं में से प्रत्येक की इलेक्ट्रॉनिक + शून्य-बिंदु ऊर्जा रिकॉर्ड करें।
    नोट: ज्यामिति अनुकूलन के लिए प्रारंभिक संरचनाओं बाध्यकारी साइटों और विरूपण व्यवस्था के विभिन्न संभावित संयोजनों की जांच करनी चाहिए। शुरुआती संरचनाएं पहले स्थित बी 3 एलवाईपी34 [एएमबी + एम (द्वितीय)] पर आधारित थीं -अनुरूप3,4,6। [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] के लिए, एनटीए को एए1-एए 2-एए 6-एए 7 में एएमबी के प्रतिस्थापन स्थलों और जेडएन (द्वितीय) के सिंगलेट स्पिन राज्य या नी (द्वितीय) के ट्रिपल स्पिन राज्य के लिए कार्बोक्सिलेट टर्मिनस के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए तैनात किया गया था
  3. एक प्रोग्राम का उपयोग करें जो इन क्वांटम रासायनिक गणनाओं से परमाणु निर्देशांक का उपयोग करके हीलियम बफर गैस (सीसीएसहे) में मापा गया सटीक टक्कर क्रॉस-सेक्शन माप कर सकताहै।
    नोट: क्वांटम रासायनिक गणना द्वारा स्थित पेप्टाइड संरचनाओं से सटीक सीसीएसकी गणना के लिए विकसित कार्यक्रमों में मोबकैल36 और एचपीसीसीएस37,38 शामिल हैं
  4. लेनार्ड-जोन्स सीसीएस का प्रदर्शन करने वाले सबसे कम ऊर्जा अनुरूपक का चयन करेंवह जो आईएम-एमएस-मापा सीसीएस से सहमत हैवह नीचे क्रंच मॉडलिंग में शामिल करने के लिए टर्नरी कॉम्प्लेक्स और पृथक्करण उत्पादों की संरचनाओं का चयन करने के लिए।

8. क्रंच मॉडलिंग

  1. चर्चा अनुभाग में वर्णित स्वरूप में कोई पाठ फ़ाइल बनाएँ ("क्रंच इनपुट पाठ फ़ाइल स्वरूप")।
    नोट: फ़ाइल में निम्नलिखित कॉलम शामिल हैं: (−1) केंद्र-की-द्रव्यमान टक्कर ऊर्जा (सेमी), (1) [एएमबी + एम (द्वितीय)] की सापेक्ष तीव्रता का मतलब - उत्पाद, (2) [एएमबी + एम (द्वितीय)] का मानक विचलन - तीव्रता, (3) सापेक्ष तीव्रता का मतलब [एनटीए + एम (द्वितीय)] - उत्पाद, और (4) [एनटीए + एम (द्वितीय) का मानक विचलन]
  2. मॉडल करें Eसेंटीमीटरदो प्रतिक्रिया चैनलों की निर्भर तीव्रता [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए]-[एएमबी + एम (द्वितीय)]- + एनटीए और [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए]- [एनटीए + एम (द्वितीय)]- क्रंच प्रोग्राम में टीसीआईडी तकनीक का उपयोग करके + एएमबी।
    नोट: टर्नरी कॉम्प्लेक्स और दो आयन और तटस्थ उत्पाद चैनलों के लिए पीएम 6 कंपन और घूर्णी आवृत्तियों का उपयोग करें। टर्नरी कॉम्प्लेक्स, आर्गन टकराव गैस, और आयन और तटस्थ उत्पादों के औसत द्रव्यमान का उपयोग करें। ध्रुवीकरण के लिए PM6 परिकलन या NIST डेटाबेस से मानों का उपयोग करें (ए)3) और तटस्थ उत्पादों के लिए द्विध्रुवीय क्षण (डेबी)।
    1. क्रंच मुख्य मेनू से, पाठ फ़ाइल खोलें (। जीबी 5) उत्पादों के सेमी-निर्भर सापेक्ष तीव्रता युक्त। पैरामीटर पढ़ने के लिए नहीं का उत्तर दें।
    2. क्रंच मुख्य मेनू से, मॉडलिंग का चयन करें > सभी पैरामीटर सेट करें। प्रतिक्रिया मॉडल विकल्पों में से, टर्नरी कॉम्प्लेक्स20 के ऊर्जा हस्तांतरण वितरण पर एकीकरण के साथ आरआरकेएम के बाद डिफ़ॉल्ट थ्रेसहोल्ड सीआईडी विकल्प चुनें, मॉडलिंग किए गए स्वतंत्र उत्पाद चैनलों के लिए 2 दर्ज करें, और क्रॉस सेक्शन की गणना करें का चयन करें। किसी भी दो उत्पाद चैनलों में समान आयन द्रव्यमान नहीं है?
    3. उत्पाद चैनल # 1 के लिए, [एएमबी + एम (द्वितीय)] के प्रयोगात्मक डेटा के लिए कॉलम [1] दर्ज करें - उत्पाद, कॉलम [2] [एएमबी + एम (द्वितीय)] के मानक विचलन के लिए - उत्पाद, कॉलम [5] अविच्छेदित मॉडल क्रॉस सेक्शन के लिए, और कॉलम [6] जटिल मॉडल क्रॉस सेक्शन के लिए। फिट के अवशेषों के लिए 0 दर्ज करें।
      नोट:: ये स्तंभ क्रमांक चरण 8.1 में इनपुट फ़ाइल में स्तंभों के संगत हैं। जैसा कि चर्चा में वर्णित है ("क्रंच इनपुट टेक्स्ट फ़ाइल प्रारूप")।
    4. उत्पाद चैनल # 2 के लिए, [एनटीए + एम (द्वितीय)] के प्रयोगात्मक डेटा के लिए कॉलम [3] दर्ज करें - उत्पाद, कॉलम [4] [एनटीए + एम (द्वितीय)] के मानक विचलन के लिए - उत्पाद, कॉलम [7] अविच्छेदित मॉडल क्रॉस सेक्शन के लिए, और कॉलम [8] जटिल मॉडल क्रॉस सेक्शन के लिए। फिट के अवशेषों के लिए 0 दर्ज करें।
    5. अनियंत्रित मॉडल के प्रकार के लिए, 0 के क्रॉस सेक्शन (गतिज शिफ्ट शामिल) चुनें, जिसमें टकराव सेल से टीओएफ डिटेक्टर18 तक 50 μs समय खिड़की के कारण गतिज शिफ्ट का सांख्यिकीय आरआरकेएम सुधार शामिल है।
    6. कन्वोल्यूशन विकल्पों के लिए, टियरनन के डबल इंटीग्रल का चयन करें, जिसमें टर्नरी कॉम्प्लेक्स आयन और आर्गन टकराव गैस21 के बीच ट्रांसलेशनल ऊर्जा वितरण पर कन्वोल्यूशन शामिल है।
    7. संख्यात्मक एकीकरण विधि के लिए, पूर्व-सहेजे गए क्रॉस सेक्शन के साथ गॉसियन चतुर्भुज चुनें, इसके बाद एकीकरण बिंदुओं की संख्या = 32, मानक विचलन की संख्या = 3.0, और दूसरे अभिन्न = 3.0 के लिए मानक विचलन की संख्या।
    8. टर्नरी कॉम्प्लेक्स आयन (यू) का द्रव्यमान स्वचालित रूप से पढ़ा जाता है। जीबी 5 टेक्स्ट फ़ाइल, टक्कर गैस के द्रव्यमान के बाद (आर्गन के लिए 39.948 ); आयन बीम के एफडब्ल्यूएचएम के लिए 0.20 ईवी और गैस तापमान के लिए 298.15 के डिफ़ॉल्ट का उपयोग करें। कार्यक्रम स्वचालित रूप से न्यूनतम और अधिकतम केंद्र-के-द्रव्यमान टकराव ऊर्जा में पढ़ता है। जीबी 5 पाठ फ़ाइल; न्यूनतम ऊर्जा वृद्धि के लिए डिफ़ॉल्ट मान का उपयोग करें।
    9. स्केलिंग कारक Sig0 के लिए डिफ़ॉल्ट मान का उपयोग करें, व्यक्तिगत उत्पाद चैनलों की स्केलिंग की अनुमति के लिए नहीं, और N और M के लिए डिफ़ॉल्ट मान। जी (आई) गणना के लिए विधि के लिए, राज्यों के आरओ-कंपन घनत्व पर एकीकृत चुनें, जिसमें टर्नरी कॉम्प्लेक्स [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] के आंतरिक ऊर्जा वितरण20 शामिल हैं।
    10. आणविक मापदंडों में प्रवेश करने के विकल्पों से, टर्नरी कॉम्प्लेक्स के पीएम 6 कंपन और घूर्णी आवृत्तियों के साथ संरचनात्मक मॉडलिंग फ़ाइल33 को पढ़ने के लिए जी दर्ज करें। उत्तर हाँ प्रश्न का उत्तर अभिकारकों में से एक परमाणु है? मॉडलिंग फ़ाइल का स्थान और नाम लिखें।
      नोट: कंपन और घूर्णी आवृत्तियों में प्रवेश करने के लिए अन्य विकल्पों में पैरामीटर फ़ाइल पढ़ना शामिल है, जो पाठ फ़ाइल से मापदंडों में पढ़ेगा, या स्थिरांक को संपादित /
    11. एनआईएसटी-अनुशंसित पीएम 6 स्केलिंग कारक (1.062) का उपयोग करके आवृत्तियों को स्केल करें। स्केलिंग के बारे में अधिक जानकारी के लिए, चर्चा देखें ("कंपन आवृत्तियों के लिए स्केलिंग कारक")। टर्नरी कॉम्प्लेक्स में परमाणुओं की संख्या फ़ाइल से पढ़ी जाती है। उत्तर नहीं अणु रैखिक है? अभिकारकों का विवरण दर्ज करें (उदाहरण के लिए, एच + जेडएन + एनटीए- + एआर)।
    12. आयन पर चार्ज के लिए 1 और आर्गन गैस 39 की ध्रुवीकरणीयता के लिए 1.664 दर्ज करें। आयन का द्रव्यमान और लक्ष्य का द्रव्यमान क्रमशः टर्नरी कॉम्प्लेक्स और आर्गन के लिए होता है, और स्वचालित रूप से से पढ़ा जाता है। जीबी 5 पाठ फ़ाइल। हार्मोनिक कंपन के लिए 0 दर्ज करें।
      नोट: निम्नलिखित विकल्प उच्च या निम्न कंपन आवृत्तियों के लिए विभिन्न स्केलिंग कारकों को चुनने के लिए हैं। उच्च आवृत्तियों के लिए 1.062 और कम आवृत्तियों के लिए 0.0 दर्ज करें (चर्चा देखें: कंपन आवृत्तियों के लिए स्केलिंग कारक)। स्केल की गई आवृत्तियों को दिखाया गया है। कोई परिवर्तन नहीं का चयन करने के लिए 0 चुनें.
    13. चरण 8.2.10 में दर्ज संरचनात्मक मॉडलिंग फ़ाइल33 से 1-डी और 2-डी घूर्णी स्थिरांक पढ़ने के लिए एंटर दबाएं। बाधित रोटर उपचार के लिए 0 और अणु समरूपता के लिए 1 के डिफ़ॉल्ट मानों का चयन करें।
      नोट: कार्यक्रम इनपुट डेटा दिखाता है; कोई परिवर्तन के लिए दर्ज करें दबाएँ।
    14. अभिकारक तापमान के लिए डिफ़ॉल्ट 300 K चुनें। राज्यों सरणी के घनत्व में कमी के लिए विधि के लिए एकीकरण का चयन करें। ऊर्जा वितरण को छोटा करने के लिए हाँ का चयन करें। वितरण के लिए अधिकतम ऊर्जा के लिए 40000 सेमी−1, बिन आकार के लिए 2.0 सेमी−1 और ऊर्जा वितरण में बिंदुओं की संख्या के लिए 32 दर्ज करें।
      नोट: 2x दर्ज करें और जाँचें कि कटा हुआ 32-पीटी सरणी की जनसंख्या >0.9 है। यदि >0.9 है, तो डिब्बे या संक्षेपण कारक को बदलने के लिए नहीं दर्ज करें। यदि <0.9 है, तो हाँ दर्ज करें और वितरण और / या बिन आकार के लिए अधिकतम ऊर्जा बदलें।
    15. आरसीकेएम मॉडल के लिए पैरामीटर के लिए, परिवर्तन के लिए हाँ चुनें, निश्चित समय के लिए 0 दर्ज करें, और डिटेक्शन विंडो की ऊपरी सीमा के लिए 0.000050 एस दर्ज करें। उपयोग किए गए साधन के लिए, यह वह समय है जब आयन स्थानांतरण टक्कर सेल से टीओएफ डिटेक्टर तक यात्रा करते हैं और समीकरण 2 का उपयोग करके गणना की जाती है।
    16. ऊर्जावान अणु के लिए, पहले से दर्ज अभिकारकों से मूल्यों की प्रतिलिपि बनाने के लिए सी दर्ज करें। स्रोत संक्रमण स्थिति (टीएस) के लिए -1 दर्ज करें, गंतव्य टीएस के लिए 0, और आगे बढ़ने के लिए पी
    17. उत्पाद चैनल 1 के लिए, पृथक्करण चैनल विकल्पों से एकल संक्रमण स्थिति के लिए 1 का चयन करें और अनुक्रमिक पृथक्करण के लिए कोई नहीं के लिए 0संक्रमण राज्य प्रकार के लिए, परिक्रमा के लिए 1 चुनें।
    18. मॉडलिंग प्रोग्राम फ़ाइलों को पढ़ने के लिए जी का चयन करें जिसमें [एएमबी + एम (द्वितीय)] - + एनटीए उत्पादों के लिए पीएम 6 घूर्णी और कंपन पैरामीटर शामिल हैं। पीएसएल टीएस प्रजातियों में से एक परमाणु के लिए दर्ज करें? [एएमबी + एम (द्वितीय)] फ़ाइल का स्थान और नाम दर्ज करें। पैमाने आवृत्तियों के लिए 1.062 का उपयोग करें, परमाणुओं की संख्या के लिए दर्ज करें दबाएं, और अणु रैखिक के लिए नहीं दर्ज करें?
    19. एनटीए उत्पाद के लिए कंपन और घूर्णी आवृत्तियों वाले मॉडलिंग फ़ाइल का स्थान और नाम दर्ज करें। पैमाने आवृत्तियों के लिए 1.062 का उपयोग करें, परमाणुओं की संख्या के लिए दर्ज करें दबाएं, और अणु रैखिक के लिए नहीं दर्ज करें? परिक्रमा करने वाले टीएस का विवरण दर्ज करें, उदाहरण के लिए, एच + जेडएन-... एनटीए ।
    20. [एएमबी + एम (द्वितीय)] -आयन के चार्ज के लिए 1 दर्ज करें, और एनटीए के ध्रुवीकरण (16.12 ए3) और द्विध्रुवीय क्षण (4.6183 डेबी) दर्ज करें। परिक्रमा संक्रमण राज्य के उपचार के लिए घूर्णी तापमान और लॉक-द्विध्रुवीय के लिए 0 के का चयन करें। [एएमबी + एम (द्वितीय)] - आयन और एनटीए के औसत द्रव्यमान (यू) दर्ज करें।
    21. हार्मोनिक कंपन के लिए 0 दर्ज करें। उच्च आवृत्तियों के लिए 1.062 और कम आवृत्तियों के लिए 0.0 दर्ज करें। स्केलिंग आवृत्तियों के अधिक विवरण के लिए चर्चा अनुभाग देखें; स्केल की गई आवृत्तियों को दिखाया गया है। कोई परिवर्तन नहीं का चयन करने के लिए 0 चुनें. मॉडलिंग फ़ाइलों से 1-डी और 2-डी घूर्णी स्थिरांक पढ़ने के लिए एंटर दबाएं। बाधित रोटार के लिए 0, अणु समरूपता के लिए 1, और प्रतिक्रिया अध: पतन के लिए 1 का चयन करें। कोई परिवर्तन नहीं विकल्प दर्ज करें।
    22. उत्पाद चैनल 2 के लिए, एकल संक्रमण स्थिति के लिए 1, अनुक्रमिक पृथक्करण के लिए 0 और संक्रमण स्थिति प्रकार के लिए परिक्रमा के लिए 1 का चयन करें।
    23. मॉडलिंग फ़ाइलों में पढ़ने के लिए जी का चयन करें जिसमें [एनटीए + एम (द्वितीय)] - और एएमबी उत्पादों के लिए पीएम 6 घूर्णी और कंपन पैरामीटर शामिल हैं। पीएसएल टीएस प्रजातियों में से एक परमाणु के लिए दर्ज करें? [एनटीए + एम (द्वितीय)] - मॉडलिंग फ़ाइल का स्थान और नाम लिखें।
    24. स्केल आवृत्तियों के लिए 1.062 का उपयोग करें, परमाणुओं की संख्या पढ़ने के लिए एंटर दबाएं, और अणु रैखिक के लिए एन दर्ज करें? एएमबी मॉडलिंग फ़ाइल का स्थान और नाम लिखें। पैमाने आवृत्तियों के लिए 1.062 का उपयोग करें, परमाणुओं की संख्या के लिए दर्ज करें दबाएं, और अणु रैखिक के लिए एन दर्ज करें?
    25. परिक्रमा करने वाले टीएस का विवरण दर्ज करें (उदाहरण के लिए, एनटीए + जेडएन-... [एनटीए + एम (द्वितीय)] - आयन के चार्ज के लिए 1.0 दर्ज करें, और एएमबी के ध्रुवीकरण (3) और द्विध्रुवीय क्षण (डेबाई) दर्ज करें। परिक्रमा संक्रमण राज्य के उपचार के लिए घूर्णी तापमान और लॉक-द्विध्रुवीय के लिए 0.0 के का चयन करें। [एनटीए + एम (द्वितीय)] - और एएमबी उत्पादों के औसत द्रव्यमान (यू) दर्ज करें।
      नोट: आउटपुट फ़ाइल में एएमबी की ध्रुवीकरण और द्विध्रुवीय क्षण शामिल हैं। ध्रुवीकरण बोह्र3 की इकाइयों में है और इसे ए3 की इकाइयों में परिवर्तित करने की आवश्यकता है।
    26. हार्मोनिक कंपन के लिए 0 दर्ज करें। उच्च आवृत्तियों के लिए 1.062 और कम आवृत्तियों के लिए 0 दर्ज करें। स्केलिंग आवृत्तियों पर अधिक जानकारी के लिए चर्चा देखें। स्केल की गई आवृत्तियों को दिखाया गया है। कोई परिवर्तन नहीं का चयन करने के लिए 0 चुनें. मॉडलिंग फ़ाइलों से 1-डी और 2-डी घूर्णी स्थिरांक पढ़ने के लिए एंटर दबाएं। बाधित रोटार के लिए 0, अणु समरूपता के लिए 1, और प्रतिक्रिया अध: पतन के लिए 1 का चयन करें। कोई परिवर्तन नहीं दर्ज करें.
    27. निष्क्रिय 2-डी घूर्णन को संभालने के लिए, डिफ़ॉल्ट विकल्प सांख्यिकीय कोणीय गति वितरण का चयन करें और जे वितरण पर पी (ई, जे) को एकीकृत करें। एकीकरण में बिंदुओं की संख्या में 32 के डिफ़ॉल्ट मान का उपयोग करें।
      नोट: ये चयन कुल कोणीय गति जे स्तर16,17 पर एकीकरण के लिए विधि चुनते हैं। परिणामी आउटपुट अन्वेषक को यह जांचने की अनुमति देता है कि सभी इनपुट सही हैं।
    28. सक्रिय अणु विकल्प के सापेक्ष सक्रियण ऊर्जा का चयन करें और उत्पाद चैनल 1 के लिए सापेक्ष ऊर्जा (ईवी) दर्ज करें जो सापेक्ष तीव्रता बनाम केंद्र-के-द्रव्यमान टकराव ऊर्जा के ग्राफ में देखी गई थ्रेसहोल्ड ऊर्जा के करीब है [एएमबी + एम (द्वितीय)] उत्पाद (चित्रा 4)।
    29. उत्पाद चैनल 2 के लिए, सापेक्ष ऊर्जा (ईवी) दर्ज करें जो [एनटीए + एम (द्वितीय)] उत्पाद की तीव्रता बनाम केंद्र-के-द्रव्यमान टकराव ऊर्जा के ग्राफ में देखी गई थ्रेसहोल्ड ऊर्जा के करीब है। प्रत्येक उत्पाद चैनल के लिए राज्यों की संख्या की गणना करने के लिए, 2.0 के बिन आकार का उपयोग करें। जारी रखने के लिए एंटर और फिर नहीं दबाएँ.
    30. मॉडल मेनू से, डेटा फ़िट करने के लिए पैरामीटर ऑप्टिमाइज़ करें का चयन करें, और क्रमशः डेटा फ़िट को शुरू करने और समाप्त करने के लिए न्यूनतम ऊर्जा और अधिकतम ऊर्जा दर्ज करें।
      नोट: एक छोटी ऊर्जा रेंज का उपयोग करें जिसमें दोनों चैनलों की थ्रेसहोल्ड शामिल हैं। अधिक जानकारी के लिए, चर्चा देखें: चयनित टीसीआईडी मॉडल को प्रयोगात्मक डेटा में फिट करने के लिए ऊर्जा रेंज।
    31. भारित मोड प्रयोगात्मक मानक विचलन के लिए -1 का चयन करें। डेटा के आधार पर, आमतौर पर 0.01 से 0.001 के न्यूनतम स्वीकार्य एसटीडी विचलन का चयन करें। अलग-अलग चैनलों के अनुकूलित स्केलिंग के लिए नहीं और पुनरावृत्तियों की संख्या के लिए 0 का चयन करें।
      नोट: मानक विचलन का उपयोग करने का एक विकल्प सांख्यिकीय विकल्प है।
    32. E0 अभिसरण सीमा के लिए डिफ़ॉल्ट मान का उपयोग करें और वर्तमान मान पर कोई पैरामीटर रखने के लिए नहीं का चयन करें। अनुकूलन विफलता से बचने और व्युत्पन्न मूल्यांकन विधि के लिए केंद्रीय परिमित अंतर का चयन करने के लिए निचली और ऊपरी सीमाओं के लिए 0.5 और 2.0 ईवी दर्ज करें। संख्यात्मक परिशुद्धता के लिए डिफ़ॉल्ट मान का उपयोग करें और व्युत्पन्न चरण आकार बदलने के लिए नहीं का चयन करें।
      नोट: एक वैकल्पिक विधि वर्तमान मान पर किसी भी पैरामीटर को रखने के लिए हाँ का चयन करने के लिए है। इस पद्धति को चर्चा में आगे वर्णित किया गया है: मापदंडों का अनुकूलन।
    33. ऑप्टिमाइज़ेशन मेनू से, ऑप्टिमाइज़ेशन प्रारंभ करें का चयन करें. क्रंच कार्यक्रम प्रयोगात्मक डेटा के लिए चयनित टीसीआईडी मॉडल का अनुकूलन करेगा।
      नोट: यदि अनुकूलन संतोषजनक फिट नहीं मिलता है, परिवर्तन मेनू से, थ्रेसहोल्ड से बढ़ रही पहली कुछ तीव्रता को कवर करने के लिए ऊर्जा रेंज को बदलने का प्रयास करें। जब एक उचित फिट स्थित होता है, तो ऊर्जा सीमा बढ़ाएं और फिर से फिट हों। डेटा के लिए फिट होने में मदद करने वाले अन्य विकल्पों में अनुकूलित मापदंडों में वर्तमान मूल्य पर किसी भी पैरामीटर को पकड़ना चुनना और वजन में भार विकल्प बदलना शामिल है। इन विकल्पों के लिए चर्चा देखें।
    34. जब डेटा के लिए कोई मॉडल फ़िट पाया जाता है, तो मॉडल मेनू प्रकट होने तक एंटर दबाएं। यदि प्रयोगात्मक डेटा की ऊर्जा रेंज का केवल एक हिस्सा टीसीआईडी मॉडल के साथ लगाया गया है, तो सभी प्रयोगात्मक टकराव ऊर्जाओं के लिए मॉडल फिट का विस्तार करने के लिए गणना और जटिल मॉडल का चयन करें।
    35. मॉडल मेनू में, टी पर डेल्टा एच और एस का चयन करें।
      नोट: अनियंत्रित क्रंच मॉडल दो स्वतंत्र उत्पाद चैनलों (तालिका 2) में टर्नरी कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण के 0 के एन्थैल्पीज़ (ΔH0) के लिए 0 K थ्रेशोल्ड ऊर्जा से संबंधित है। पृथक्करण की 298 के एंथैल्पी (ΔH298) और गिब्स मुक्त ऊर्जा (ΔG298) भी अभिकारक और उत्पादों पीएम 6 घूर्णी और कंपन आवृत्तियों का उपयोग करके सांख्यिकीय यांत्रिकी थर्मल और एन्ट्रापी सुधार के साथ प्राप्त की जाती हैं।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

[एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] के प्रतिस्पर्धी टकराव-प्रेरित पृथक्करण - और एच के टर्नरी कॉम्प्लेक्स [एएमबी + एम (द्वितीय)]- + एनटीए या [एनटीए + एम (द्वितीय)] - + एएमबी, चित्रा 3 में दिखाए गए हैं। एएमबी को या एच और एम = जेडएन या नी के रूप में दिखाया गया है। [ए + जेडएन (द्वितीय) + एनटीए] - टर्नरी कॉम्प्लेक्स (चित्रा 3 ए) उत्पादन करने के लिए लगभग 0.7 ईवी टक्कर ऊर्जा (सीई) की स्पष्ट थ्रेसहोल्ड प्रदर्शित करता है [ए + जेडएन (द्वितीय)]- और उत्पादन करने के लिए लगभग 0.9 ईवी [एनटीए + जेडएन (द्वितीय)]-। [ए + नी (द्वितीय) + एनटीए] का पृथक्करण - जटिल (चित्रा 3 बी) [एनटीए + नी (द्वितीय)] और [ए + नी (द्वितीय)] दोनों उत्पादों के लिए समान थ्रेसहोल्ड (~ 1.1 ईवी) प्रदर्शित करता है, [एनटीए + नी (द्वितीय)] के साथ - 90% सापेक्ष तीव्रता तक बढ़ रहा है, जबकि [ए + नी (द्वितीय)] की तीव्रता 18% से ऊपर नहीं बढ़ती है। [एच + जेडएन (द्वितीय) + एनटीए] - टर्नरी कॉम्प्लेक्स (चित्रा 3 सी) के लिए, मुख्य उत्पाद [एच + जेडएन (द्वितीय)] है - लगभग 0.6 ईवी की दहलीज से लगभग 85% सापेक्ष तीव्रता तक बढ़ रहा है, और 1.0 ईवी से ऊपर ऊर्जा पर, [एनटीए + जेडएन (द्वितीय)] - लगभग 30% तक बढ़ जाता है। [एच-एच2ओ + जेडएन (द्वितीय)] से पानी के नुकसान के लिए एक चैनल भी है- [एच + नी (द्वितीय) + एनटीए] - (चित्रा 3 डी) के लिए, [एच + नी (द्वितीय)] - लगभग 0.9 ईवी की सीमा से लगभग 40% सापेक्ष तीव्रता तक बढ़ जाता है, जबकि [एनटीए + नी (द्वितीय)] - ~ 1.0 ईवी से लगभग 80% तक बढ़ जाता है। रेखांकन पर शामिल सीई है जहां टर्नरी कॉम्प्लेक्स 50% अलग है। नी (द्वितीय) टर्नरी कॉम्प्लेक्स को 50% अलग होने के लिए उनके जेडएन (द्वितीय) टर्नरी कॉम्प्लेक्स समकक्षों की तुलना में 0.31-0.37 ईवी अधिक सीई की आवश्यकता होती है। इससे पता चलता है कि नी (द्वितीय) परिसर अधिक स्थिर हैं और अलग होने के लिए उच्च सीई की आवश्यकता होती है, जिसे टीसीआईडी तकनीक का उपयोग करके आगे की जांच की जाती है।

चित्रा 4 प्रतिस्पर्धी टीसीआईडी विधि को दर्शाता है, जो दो प्रतिस्पर्धी उत्पाद चैनलों की एक साथ फिटिंग की अनुमति देता है।

[एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] → [एएमबी + एम (द्वितीय)]- + एनटीए (1)

[एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] → [एनटीए + एम (द्वितीय)]- + एएमबी (2)

संभावित ऊर्जा सतह (पीईएस) प्रतिस्पर्धी उत्पाद चैनलों में अलग होने वाले ऊर्जावान टर्नरी कॉम्प्लेक्स को दर्शाती है और पीएम 6 ज्यामिति-अनुकूलित प्रजातियों को दिखाती है जिसका उपयोग [एएमबीएच + जेडएन (द्वितीय) + एनटीए] के पृथक्करण को मॉडल करने के लिए किया जाता है। पीईएस में टर्नरी कॉम्प्लेक्स के राज्यों का घनत्व और उत्पादों के राज्यों का योग शामिल है। 0 के थ्रेशोल्ड ऊर्जा, 1 और 2, प्रतिक्रियाओं 1 और 2 के लिए 0 के थैलेपी परिवर्तन के बराबर हैं।

चित्रा 5 इस अध्ययन में उपयोग किए जाने वाले अन्य तीन ज्यामिति-अनुकूलित टर्नरी परिसरों की संरचनाओं को दर्शाता है। इन प्रजातियों को उनकी अनुमानित इलेक्ट्रॉनिक और शून्य-बिंदु ऊर्जा और आईएम-एमएस-मापा टकराव क्रॉस-सेक्शन (सीसीएस हे) के साथ उनके समझौते के आधार पर चुना गयाथातालिका 1 से पता चलता है कि टर्नरी कॉम्प्लेक्स एलजे सीसीएसहे और प्रायोगिक आईएम-एमएस सीसीएसके बीच एक समझौता है क्योंकि वे अपनी पारस्परिक अनिश्चितताओं के भीतर सहमत हैं। [एएमबी + एम (द्वितीय)] और एएमबी की रचनाएं हमारे पिछले डीएफटी मॉडलिंग 3,4,5,6 के निष्कर्षों पर आधारित थीं। इन पीएम 6 अनुरूपकों के आणविक मापदंडों का उपयोग टर्नरी परिसरों के ऊर्जा-हल किए गए पृथक्करण के टीसीआईडी मॉडलिंग में किया गया था, जिसमें उनके घनत्व और राज्यों के योग की गणना के लिए उनकी रो-कंपन आवृत्तियों भी शामिल थी।

चित्रा 6 जटिल क्रंच टीसीआईडी थ्रेसहोल्ड ऊर्जा-हल उत्पाद तीव्रता के लिए फिट बैठता है से पता चलता है। जटिल फिट में [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - + एआर अभिकारकों की उपलब्ध ऊर्जा और कोणीय गति वितरण शामिल हैं। अनचाहे फिट बैठता है (नहीं दिखाया गया है) टर्नरी कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण के लिए थैलेपीजH 0) में 0 K परिवर्तन की भविष्यवाणी की, और तालिका 2 प्रतिक्रियाओं 1 और 2 के लिए Δ H0 और ΔH298 (kJ / जेडएन (द्वितीय) टर्नरी कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण के लिए, और एच दोनों प्रतिक्रिया 1 के लिए ΔH0 प्रदर्शित करते हैं, जो क्रमशः प्रतिक्रिया 2 के लिए ΔH0 से 31 kJ/mol और 15 kJ/mol कम हैं, यह दर्शाता है कि A और H दोनों में एनटीए की तुलना में अधिक Zn (II) आत्मीयता है। [ए + नी (द्वितीय) + एनटीए] - टर्नरी कॉम्प्लेक्स क्रमशः प्रतिक्रिया 1 और 2 के लिए ΔH0 = 146 और 148 kJ / mol प्रदर्शित करता है, यह दर्शाता है कि और एनटीए में नी (II) के लिए समान संबंध हैं। हालांकि, [एच + नी (द्वितीय) + एनटीए] का पृथक्करण दिखाता है - प्रतिक्रिया 1 के लिए Δएच0 प्रतिक्रिया 2 की तुलना में 36 केजे / मोल कम है, यह दर्शाता है कि एच में एनटीए की तुलना में अधिक नी (द्वितीय) आत्मीयता है। कुल मिलाकर, [एएमबी + नी (द्वितीय) + एनटीए] - परिसरों में उनके [एएमबी + जेडएन (द्वितीय) + एनटीए] की तुलना में उच्च पृथक्करण थैलेपी प्रदर्शित होते हैं - समकक्ष, के अपवाद के साथ [एनटीए + नी (द्वितीय)] - तालिका 3 एसोसिएशन की गिब्स मुक्त ऊर्जा (ΔG298) और रिवर्स प्रतिक्रियाओं के लिए गठन स्थिरांक (K) को दर्शाती है:

[एएमबी + एम (द्वितीय)] - + एनटीए → [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - (3)

[एनटीए + एम (द्वितीय)] - + एएमबी → [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए]- (4)

तालिका 3 दर्शाती है कि नी (द्वितीय) टर्नरी कॉम्प्लेक्स का गठन अधिक एक्सर्गोनिक है और सभी मामलों में जेडएन (द्वितीय) परिसरों की तुलना में बड़े गठन स्थिरांक के को प्रदर्शित करता है। प्रतिक्रिया 4 (यानी, एनटीए धातु आयन कॉम्प्लेक्स के साथ एएमबी टैग एसोसिएशन) विशेष रुचि का है क्योंकि यह आईएमएसी कॉलम के अंदर एनटीए-स्थिर धातु आयन के लिए एएमबी-टैग किए गए पुनः संयोजक प्रोटीन बाध्यकारी का प्रतिनिधित्व करता है। [एएमबी + नी (द्वितीय) + एनटीए] के गठन के लिए प्रतिक्रिया 4 सबसे सहज ΔG298 = 53.1 kJ/mol और उच्चतम गठन स्थिरांक, K = 2.01 x 109 प्रदर्शित करता है।

Figure 1
चित्र 1: ईएस-आईएम-एमएस टीसीआईडी विधि का अवलोकन। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 2
चित्रा 2: एएमबी ए और एच पेप्टाइड्स की प्राथमिक संरचनाएं। रंग संभावित धातु-बाध्यकारी साइटों पर प्रकाश डालता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 3
चित्रा 3: केंद्र-के-द्रव्यमान, ऊर्जा-हल (ईवी) थ्रेसहोल्ड टकराव-प्रेरित पृथक्करण [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - उत्पाद आयनों की ऊर्जा-निर्भरता [एएमबी + एम (द्वितीय)]- [एनटीए + एम (द्वितीय)]- और [एएमबी-एच2ओ + जेडएन (द्वितीय)]- दिखाया गया है। केंद्र-के-द्रव्यमान टकराव ऊर्जा, जहां [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] का 50% पृथक्करण है - टर्नरी कॉम्प्लेक्स, रेखांकन पर शामिल है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 4
चित्रा 4: ऊर्जा-हल टीसीआईडी विधि के लिए मॉडल। [एएमबीएच + जेडएन (द्वितीय) + एनटीए] - + आर्गन के बीच टकराव के परिणामस्वरूप [एएमबीएच + जेडएन (द्वितीय)]- + एनटीए या [एनटीए + जेडएन (द्वितीय)] - + एएमबीएच उत्पादों के लिए पृथक्करण होता है। थ्रेशोल्ड ऊर्जा 1 और 2 प्रतिक्रियाओं के लिए पृथक्करण (Δएच0) के 0 के थैलेपीज़ के बराबर हैं [एएमबीएच + जेडएन (द्वितीय) + एनटीए] - → [एएमबीएच + जेडएन (द्वितीय)]- + एनटीए या [एएमबीएच + जेडएन (द्वितीय) + एनटीए]- → [एनटीए + जेडएन (द्वितीय)]- + एएमबीएच, क्रमशः। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 5
चित्रा 5: पीएम 6 ज्यामिति-अनुकूलित टर्नरी [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - ए और एच के परिसर। प्रयोगात्मक डेटा के टीसीआईडी मॉडलिंग में उपयोग किए जाने वाले अनुरूप। इन अनुरूपताओं को उनकी पीएम 6 इलेक्ट्रॉनिक ऊर्जा की तुलना करके अन्य उम्मीदवार संरचनाओं से चुना गया था और आईएम-एमएस मापा सीसीएसहे की तुलना में उनके एलजे टकराव क्रॉस-सेक्शन (सीसीएसहे) कैसे थे। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 6
चित्रा 6: ऊर्जा-हल, टकराव-प्रेरित पृथक्करण [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - प्रजातियों ए और एच के लिए, [एएमबी + एम (द्वितीय)] - और [एनटीए + एम (द्वितीय)] के उत्पाद आयनों को जटिल क्रंच थ्रेशोल्ड फिट के साथ दिखाया गया है। दिखाए गए ऊर्जा (ईवी) मान प्रतिक्रियाओं के लिए 0 के पर पृथक्करण के थैलेपी हैं [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - → [एएमबी + एम (द्वितीय)]- + एनटीए या [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - → [एनटीए + एम (द्वितीय)]- + एएमबी । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 7
चित्रा 7: क्रंच टेक्स्ट इनपुट फ़ाइल के लिए प्रारूप। फ़ाइल में माध्य सापेक्ष तीव्रता और केंद्र-के-द्रव्यमान टकराव ऊर्जा के एक समारोह के रूप में गठित उत्पाद आयनों के उनके मानक विचलन शामिल हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

अम्ब [एएमबी + जेडएन (द्वितीय) + एनटीए] - [एएमबी + नी (द्वितीय) + एनटीए] -
पीएम 6 एक्सपी.ए. पीएम 6 एक्सपी.ए.
एक 214±2 214 219±2 218
H 211±5 216 212±3 215
एक ईएस-आईएम-एमएस सीसीएसवह माप ±4 ए2 की अनिश्चितता है।

तालिका 1: [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] के पीएम 6 अनुरूपकों के एलजे टकराव क्रॉस-सेक्शन की तुलना- पीएम 6 अनुरूपकों के सैद्धांतिक क्रॉस-सेक्शन की तुलना प्रयोगात्मक सीसीएस के साथ की जाती हैजिसे उन्होंने ईएस-आईएम-एमएस के साथ मापा।

[एएमबी + जेडएन (द्वितीय) + एनटीए] - [एएमबी + नी (द्वितीय) + एनटीए] -
[एएमबी + जेडएन (द्वितीय)] - + एनटीए [एनटीए + जेडएन (द्वितीय)] - + एएमबी [अम्ब + नी (द्वितीय)] - + एनटीए [एनटीए + नी (द्वितीय)] - + एएमबी
अम्ब ΔH0 ΔH298 ΔH0 ΔH298 ΔH0 ΔH298 ΔH0 ΔH298
एक 118 127 149 182 146 171 148 154
H 96.4 92.3 111 115 125 140 161 216
 

तालिका 2: टीसीआईडी विश्लेषण से थर्मोकेमिकल परिणाम। ऊर्जा-निर्भर प्रतिक्रियाएं [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - → [एएमबी + एम (द्वितीय)] - + एनटीए या [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - → [एनटीए + एम (द्वितीय)] - + एएमबी, असंबद्ध टीसीआईडी मॉडल फिट से प्राप्त पृथक्करण (Δएच0) के 0 के थैलेपी दिखा रहा है, और पृथक्करण के 298 के एंथाल्पी (Δएच298) मान केजे/मोल में दिए गए हैं।

[एएमबी + जेडएन (द्वितीय)] - + एनटीए → [एनटीए + जेडएन (द्वितीय)] - + एएमबी → [अम्ब + नी (द्वितीय)] - + एनटीए → [एनटीए + नी (द्वितीय)] - + एएमबी →
[एएमबी + जेडएन (द्वितीय) + एनटीए] - [एएमबी + जेडएन (द्वितीय) + एनटीए] - [एएमबी + नी (द्वितीय) + एनटीए] - [एएमबी + नी (द्वितीय) + एनटीए] -
अम्ब ΔG298 K ΔG298 K ΔG298 K ΔG298 K
एक -34.0 9.05 x 105 -21.8 6.59 x 103 -45.7 1.01 x 108 -53.1 2.01 x 109
H -29.3 1.36 x 105 -30.2 1.95 x 105 -47.0 1.71 x 108 -31.1 2.81 x 105
 

तालिका 3: गिब्स एसोसिएशन की मुक्त ऊर्जा (ΔG298) और संतुलन गठन स्थिरांक (K)। रिवर्स प्रतिक्रियाओं के लिए Δजी298 और के 298 कश्मीर पर [एएमबी + एम (द्वितीय)]- + एनटीए → [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - + एएमबी → [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] - पीएम 6 घूर्णी और कंपन आवृत्तियों का उपयोग करके ΔH298 और सांख्यिकीय यांत्रिकी एन्ट्रापी गणना से व्युत्पन्न। ΔG298 के मान kJ/mol में हैं।

अनुपूरक फाइल। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

महत्वपूर्ण कदम
ईएस-आईएम-एमएस थ्रेसहोल्ड टकराव-प्रेरित पृथक्करण (टीसीआईडी) विश्लेषण करता है। टीसीआईडी ने टकराव सेल के रूप में आर्गन की उपस्थिति में स्थानांतरण टी-तरंग सेल का उपयोग किया। पृथक्करण से पहले, अग्रदूत आयनों को नाइट्रोजन गैस के साथ कम ऊर्जा टकराव द्वारा थर्मल किया जाता है क्योंकि वे आयन गतिशीलता (आईएम) सेल से गुजरते हैं। इसके परिणामस्वरूप टकराव सेल 6,40 के रूप में जाल का उपयोग करके प्राप्त की तुलना में अधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य ऊर्जा-हल टीसीआईडी होता है। पृथक्करण से पहले [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] का थर्मलाइजेशन भी टर्नरी कॉम्प्लेक्स की उपलब्ध आंतरिक ऊर्जा को 298 के तापमान का उपयोग करके विशेषता देने की अनुमति देता है। स्थानांतरण सेल में पृथक्करण का मतलब यह भी है कि टर्नरी कॉम्प्लेक्स और इसके उत्पाद आयनों में डिटेक्टर पर समान औसत आगमन समय होता है, जो टर्नरी कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण की पहचान करने के लिए उपयोगी था जो केवल ट्रांसफर सेल में हुआ था। अन्य क्षेत्र जहां पृथक्करण हो सकता है, वे ईएस स्रोत हैं (नमूना शंकु को इससे बचने के लिए 25 वी पर रखा जाता है) या आईएम सेल के प्रवेश द्वार पर। इन क्षेत्रों में टर्नरी कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण द्वारा उत्पादित उत्पाद आयनों में ट्रांसफर सेल में उत्पादित लोगों से अलग बहाव समय होता है क्योंकि उत्पाद आयन आईएम सेल में टर्नरी कॉम्प्लेक्स से अलग होते हैं। उन उत्पाद आयनों को विश्लेषण से बाहर रखा गया था। इस प्रोटोकॉल में, केवल अग्रदूत और उत्पाद आयनों के लिए एकीकृत आगमन समय वितरण जो सह-संरेखित होते हैं, उनकी तीव्रता निर्धारित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। ट्रैप पूर्वाग्रह सेटिंग वोल्टेज है जो आईएम सेल में इंजेक्शन वोल्टेज को नियंत्रित करता है, जो आईएम सेल के प्रवेश द्वार पर सीआईडी में योगदान देता है। जाल पूर्वाग्रह 14 वी पर सेट किया गया था, जिसने समग्र तीव्रता को अत्यधिक प्रभावित नहीं करते हुए पृष्ठभूमि पृथक्करण को कम से कम रखा। पिछले अध्ययन41 ने आईएम सेल के प्रवेश द्वार पर ल्यूसीन एन्केफालिन के पेप्टाइड डिमर के प्रभावी तापमान (ऊपरी सीमा) को 449 के निर्धारित किया। हालांकि, प्रभावी तापमान तेजी से कम हो गया क्योंकि डिमर आईएम सेल से गुजर गया। यहां अध्ययन किए गए एएमबी परिसरों के आगमन के समय ने गाऊसी वितरण का प्रदर्शन किया, यह दर्शाता है कि वे आईएम सेल से गुजरने के बाद थर्मलाइज्ड थे।

ईएस-आईएम-एमएस टकराव क्रॉस सेक्शन (सीसीएस) विश्लेषण करता है। नाइट्रोजन के साथ टकराव के परिणामस्वरूप सीसीएस बहाव समय प्रयोगात्मक रूप से पाया गया था। उन मूल्यों को ज्ञात मानकों के अंशांकन वक्र का उपयोग करके हीलियम-व्युत्पन्न सीसीएस बहाव समय में परिवर्तित किया गया था। यह आवश्यक है क्योंकि पीएम 6 अनुरूपकों के सीसीएस को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले कार्यक्रमों को अधिक सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले हीलियम मानकों की आवश्यकता होती है।

तकनीक के संशोधन और समस्या निवारण
क्रंच इनपुट टेक्स्ट फ़ाइल प्रारूप। क्रंच प्रोग्राम के लिए उपयुक्त इनपुट टेक्स्ट फ़ाइल चित्रा 7 में दिखाई गई है। ऊपर से नीचे तक के शीर्षलेख फ़ाइल स्थान और क्रंच के संस्करण हैं; खजूर; ऊर्जा की संख्या; पहले ऊर्जा कॉलम को छोड़कर डेटा श्रृंखला की संख्या; स्रोत फ़ाइल; अग्रदूत परिसर का द्रव्यमान; आर्गन का द्रव्यमान; प्रयोग का तापमान; सृजन की तारीख; एक्स-डेटा के रूप में नामित -1 (केंद्र-का-द्रव्यमान टकराव ऊर्जा); और आयन बीम के आधे अधिकतम (एफडब्ल्यूएचएम) पर पूर्ण चौड़ाई। इन मानों को प्रत्येक TCID प्रयोग के लिए संशोधित किया जाना चाहिए। आयन बीम और ऊर्जा शून्य के एफडब्ल्यूएचएम ऊर्जा प्रसार को कम वोल्टेज के माध्यम से सीई को स्कैन करके और कुल आयन वर्तमान की निगरानी करके संभावित विश्लेषण (आरपीए) को मंद करके निर्धारित किया जाना चाहिए। हालांकि, वर्तमान अध्ययन में आईएम की परिचालन स्थितियों के तहत, आयन वर्तमान संकेत केवल लगभग 50% कम हो गया जब स्थानांतरण सीई को अपने सबसे कम मूल्य पर सेट किया गया था। आयन बीम ऊर्जा शून्य और एफडब्ल्यूएचएम को केवल निकास आईएम लेंस को कम करके अतिरिक्त मंदता पर मापा जा सकता है। इस बाद के मामले में, आरपीए वक्र के व्युत्पन्न के एफडब्ल्यूएचएम ने प्रयोगशाला-फ्रेम में 1.5 वी या केंद्र-द्रव्यमान फ्रेम13 में 0.035 ईवी का एक विशिष्ट आयन ऊर्जा प्रसार दिया।

दबाव पंक्ति टक्कर सेल के अंदर दबाव से संबंधित है लेकिन यहां इसका उपयोग नहीं किया जाता है। टकराव सेल में आर्गन के दबाव विविध हो सकते हैं और टीसीआईडी डेटा को एकल टकराव की स्थिति में एक्सट्रपलेशन करने के लिए तीन दबावों पर मापा जा सकता है। हालांकि, इस अध्ययन में केवल एक दबाव का उपयोग किया गया था, और दबाव के परिणामस्वरूप कई टकराव होते हैं। एक टक्कर के लिए नए मंच का विकास चल रहे अनुसंधान का एक क्षेत्र है। द्रव्यमान दो उत्पाद आयनों से संबंधित हैं जिनकी तीव्रता नीचे दिए गए स्तंभों में है। निवास को डिफ़ॉल्ट के रूप में छोड़ा जा सकता है। पांच स्तंभ केंद्र-द्रव्यमान टकराव ऊर्जा (नामित -1) हैं; द्रव्यमान 898.30 यू के साथ प्रजातियों की आयन तीव्रता का माध्य; प्रजातियों की आयन तीव्रता के मानक विचलन 898.30 यू; द्रव्यमान 253.53 यू के साथ प्रजातियों की आयन तीव्रता का माध्य; और प्रजातियों की आयन तीव्रता के मानक विचलन 253.53 यू।

आणविक मॉडलिंग
पिछले अध्ययनों 9,10,11,12,13 से प्राप्त मॉडल का उपयोग करके शुरू में अनुरूपकों की संख्या को संकुचित किया गया था। क्रंच फिटिंग को सटीक थ्रेसहोल्ड ऊर्जा प्राप्त करने के लिए अभिकारकों, सक्रिय अणुओं और संक्रमण राज्यों की सावधानीपूर्वक स्क्रीनिंग की आवश्यकता होती है। पिछला शोध 9,10,11,12,13 में यहां क्रंच मॉडलिंग में उपयोग किए जाने वाले मापदंडों के साथ संरचनाओं को प्राप्त करने के लिए [एएमबी + एम (द्वितीय)] अनुरूपकों की व्यापक स्क्रीनिंग शामिल है। ट्रांस पेप्टाइड बॉन्ड वाले केवल परिसरों का उपयोग किया गया था क्योंकि केवल वे आईएम-एमएस मापा सीसीएसहे10 के साथ समझौते में हैं। बी 3 एलवाईपी और पीएम 6 आणविक मॉडलिंग विधियां दोनों सबसे कम ऊर्जा [एएमबी + एम (द्वितीय)] की भविष्यवाणी करती हैं - अनुरूपक जो एए1-सिस 2-सिस 7 और जेडएन (द्वितीय) या नी (द्वितीय) 10,11,12,13 के कार्बोक्सिलेट टर्मिनस समन्वय को प्रदर्शित करता है। [एएमबी + एम (द्वितीय) + एनटीए] के नए अनुरूपताओं के लिए अनुमत ज्ञात मॉडल के व्यवहार से परिचित होना - अधिक कुशलता से निर्धारित किया जाना है। अनुरूप निर्धारण में सहायता के लिए, जैसा कि पीएम 6 विधि द्वारा कम ऊर्जा अनुरूपक स्थित थे, उन्हें फ़िल्टर किया गया था और व्यवस्थित रूप से पुनर्मूल्यांकन किया गया था जब तक कि सबसे व्यवहार्य, सबसे कम ऊर्जा अनुरूप बने रहे।

क्रंच मॉडलिंग
पृथक्करण का अवलोकन करने के लिए समय-खिड़की। इस अध्ययन में, स्थानांतरण सेल की शुरुआत से टीओएफ विश्लेषक के अंत तक 50 μs समय खिड़की, जहां मल्टीचैनल प्लेट डिटेक्टर तैनात है, का उपयोग किया गया था। स्थानांतरण सेल में सक्रियण और टीओएफ द्रव्यमान विश्लेषक के प्रवेश द्वार के बीच प्रयोगात्मक समय खिड़की का उपयोग करना बेहतर हो सकता है क्योंकि, यदि सक्रिय आयन रिफ्लेक्ट्रॉन टीओएफ में अपने समय के दौरान अलग हो जाता है, तो इस मेटास्टेबल क्षय को एक अलग एम / हालांकि, इस अध्ययन में, द्रव्यमान स्पेक्ट्रा में देखे गए उत्पाद आयन सभी चित्रा 3 में दिखाए गए असंशोधित एम / जेड प्रजातियों के रूप में पहचाने जाने योग्य थे। यह इंगित करता है कि मेटास्टेबल क्षय एक मुद्दा नहीं था। आगे के शोध एक उच्च सीमा के साथ एक ज्ञात प्रतिक्रिया की जांच करके और यह जांचकर इसकी जांच कर सकते हैं कि 50 μs समय खिड़की और आरआरकेएम मॉडलिंग का उपयोग करके सही थ्रेशोल्ड ऊर्जा प्राप्त की जाती है।

कंपन आवृत्तियों के लिए स्केलिंग कारक। पीएम 6 (1.062) कंपन आवृत्तियों के लिए एनआईएसटी-अनुशंसित स्केलिंग कारकों का उपयोग किया गया था। ये [ए + जेडएन (द्वितीय) + एनटीए] -, [ए + नी (द्वितीय) + एनटीए] - और [एच + जेडएन (द्वितीय) + एनटीए] - डेटा को फिट करने के लिए संतोषजनक थे। कुछ मामलों के लिए जहां उच्च ऊर्जा चैनल को कम ऊर्जा चैनल पर एन्ट्रोपिक रूप से इष्ट किया जाता है, दूसरे चैनल की आवृत्तियों को अतिरिक्त रूप से स्केल करना आवश्यक हो सकता है। एक दृष्टिकोण आवृत्तियों को ढीला करने और टीएस को अधिक एन्ट्रोपिक रूप से इष्ट बनाने के लिए 900 सेमी−1 (क्योंकि ये कम से कम सटीक हैं) से नीचे आवृत्तियों को स्केल करना है।

मापदंडों का अनुकूलन। वर्तमान मान पर किसी भी पैरामीटर को होल्ड करने के लिए हाँ विकल्प का उपयोग करना डेटा को सफलतापूर्वक फिट करने में सहायक हो सकता है। पहले फिट के लिए, ई0 (2) आयोजित किया जाता है और मॉडल टीसीआईडी को कॉन्स्ट, ई0 (1), और एन चर को अनुकूलित करके डेटा में फिट किया जाता है। एक बार एक अच्छा फिट स्थित होने के बाद, पैरामीटर विकल्प और वर्तमान मूल्य पर किसी भी पैरामीटर को पकड़ें, ई0 (1), और एन को पकड़ने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जबकि ई0 (2) को डेटा में अनुकूलित करने की अनुमति देता है। अंत में, एक बार ई0 (2) अनुकूलित हो जाने के बाद, पैरामीटर विकल्प में, सभी चार पैरामीटर कॉन्स्ट, ई0 (1), ई0 (2), और एन को डेटा को अनुकूलित करने की अनुमति दी जानी चाहिए।

प्रायोगिक डेटा के लिए चयनित टीसीआईडी मॉडल फिटिंग के लिए ऊर्जा रेंज। प्रयोगात्मक डेटा को फिट करने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा सीमा को थ्रेसहोल्ड क्षेत्र में एक अच्छा फिट बनाए रखते हुए जितना संभव हो उतना प्रयोगात्मक तीव्रता डेटा को पुन: पेश करना चाहिए। कोई भी प्रयोगात्मक डेटा की थ्रेसहोल्ड पर एक छोटी ऊर्जा सीमा में टीसीआईडी मॉडल को फिट करके शुरू कर सकता है। कोई एक प्रारंभिक ऊर्जा चुन सकता है जो बढ़ती तीव्रता थ्रेसहोल्ड व्यवहार से ठीक पहले पृष्ठभूमि की तीव्रता को प्रदर्शित करता है। एक बार जब टीसीआईडी फिट प्रयोगात्मक डेटा रेंज के लिए अनुकूलित हो जाता है, तो रेंज को 0.1 ईवी तक बढ़ाया जाना चाहिए और फिट को फिर से अनुकूलित किया जाना चाहिए। थ्रेसहोल्ड क्षेत्र के फिट को बनाए रखते हुए जितना संभव हो उतना डेटा रेंज फिट करने के लिए इस प्रक्रिया को दोहराया जाना चाहिए।

थर्मोकेमिकल विश्लेषण। टी विकल्प पर डेल्टा एच और एस से थर्मोकेमिकल परिणामों की तुलना टीसीआईडी मॉडल फिट के मानक विचलन का अनुमान लगाने के लिए डेटा में फिट होने वाली विभिन्न ऊर्जा रेंज की एक श्रृंखला के साथ की जानी चाहिए। तुलना करने के लिए फिट बैठता है छोटी श्रेणियों को शामिल करना चाहिए जो प्रारंभिक बढ़ती थ्रेसहोल्ड तीव्रता को अधिक श्रेणियों वाले लोगों के साथ अच्छी तरह से फिट करते हैं जिनमें उच्च ऊर्जा भी शामिल होती है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए हितों का कोई टकराव नहीं है।

Acknowledgments

यह सामग्री 1764436, एनएसएफ आरईयू कार्यक्रम (सीएचई -1659852), एनएसएफ इंस्ट्रूमेंट सपोर्ट (एमआरआई -0821247), सफलता के लिए भौतिकी और खगोल विज्ञान छात्रवृत्ति (पास) एनएसएफ परियोजना (1643567), वेल्च फाउंडेशन (टी -0014), और ऊर्जा विभाग (टीएक्स-डब्ल्यू -20090427-000) से कंप्यूटिंग संसाधनों के तहत राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन द्वारा समर्थित काम पर आधारित है। लेखक क्रंच कार्यक्रम साझा करने और पीबीए से फिटिंग पर सलाह के लिए केंट एम इरविन (नेवादा विश्वविद्यालय - रेनो) और पीटर बी आर्मेंट्राउट (यूटा विश्वविद्यालय) को धन्यवाद देते हैं। लेखकों ने सिग्मा कार्यक्रम साझा करने के लिए कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय - सांता बारबरा में माइकल टी बोवर के समूह को धन्यवाद दिया।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Acetonitrile HPLC-grade Fisher Scientific (www.Fishersci.com) A998SK-4
Alternative metal binding (amb) peptides PepmicCo (www.pepmic.com) designed peptides were synthized by order
Ammonium acetate (ultrapure) VWR 97061-014
Ammonium hydroxide (trace metal grade) Fisher Scientific (www.Fishersci.com) A512-P500
Driftscope 2.1 software program Waters (www.waters.com) software analysis program
Gaussian 09 Gaussian Electronic Structure Modeling Software
GaussView Gaussian Graphical Interface to Visualize Computations
Glacial acetic acid (Optima grade) Fisher Scientific (www.Fishersci.com) A465-250
Ion-scaled Lennard-Jones (LJ) method Sigma Michael T. Bowers’ group of University of California at Santa Barbara
MassLynx 4.1 Waters (www.waters.com) software analysis program
Microcentrifuge Tubes VWR 87003-294 1.7 mL, polypropylene
Microcentrifuge Tubes VWR 87003-298 2.0 mL, polypropylene
Ni(II) nitrate hexahydrate (99% purity) Sigma-Aldrich (www.sigmaaldrich.com) A15540
Poly-DL-alanine Sigma-Aldrich (www.sigmaaldrich.com) P9003-25MG
Waters Synapt G1 HDMS Waters (www.waters.com)  quadrupole - ion mobility- time-of-flight mass spectrometer
Zn(II) nitrate hexahydrate (99%+ purity) Alfa Aesar (www.alfa.com) 12313

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Kim, Y. -M., Chen, P. Ligand binding energy in [(bipy)Rh(PCH)]+ by collision-induced dissociation threshold measurements. International Journal of Mass Spectrometry. 202 (1-3), 1-3 (2000).
  2. Plattner, D. Electrospray mass spectrometry beyond analytical chemistry: Studies of organometallic catalysis in the gas phase. International Journal of Mass Spectrometry. 207 (3), 125-144 (2001).
  3. Narancic, S., Bach, A., Chen, P. Simple fitting of energy-resolved reactive cross sections in threshold collision-induced dissociation (T-CID) experiments. Journal of Physical Chemistry A. 111 (30), 7006-7013 (2007).
  4. Ervin, K., Armentrout, P. B. Systematic and random errors in ion affinities and activation entropies from the extended kinetic method. Journal of Mass Spectrometry. 39 (9), 1004-1015 (2004).
  5. Cooks, R. G., Wong, P. S. H. Kinetic method of making thermochemical determinations: Advances and applications. Accounts of Chemical Research. 31 (7), 379-386 (1998).
  6. Ervin, K. Microcanonical analysis of the kinetic method. The meaning of the "apparent entropy". Journal of the American Society of Mass Spectrometry. 13 (5), 435-452 (2002).
  7. Amarasinghe, C., Jin, J. -P. The use of affinity tags to overcome obstacles in recombinant protein expression and purification. Protein & Peptide Letters. 22 (10), 885-892 (2015).
  8. Bornhorst, J. A., Falke, J. J. Purification of proteins using polyhistidine affinity tags. Methods in Enzymology. 326, 245-254 (2000).
  9. Yousef, E. N., Angel, L. A. Comparison of the pH-dependent formation of His and Cys heptapeptide complexes of nickel(II), copper(II), and zinc(II) as determined by ion mobility-mass spectrometry. Journal of Mass Spectrometry. 55 (3), 4489 (2020).
  10. Lin, Y. -F., et al. Weak acid-base interactions of histidine and cysteine affect the charge states, tertiary structure, and Zn(II)-binding of heptapeptides. Journal of the American Society of Mass Spectrometry. 30, 2068-2081 (2019).
  11. Wagoner, S. M., et al. The multiple conformational charge states of zinc(II) coordination by 2His-2Cys oligopeptide investigated by ion mobility - mass spectrometry, density functional theory and theoretical collision cross sections. Journal of Mass Spectrometry. 51 (12), 1120-1129 (2016).
  12. Flores, A. A., et al. Formation of Co(II), Ni(II), Zn(II) complexes of alternative metal binding heptapeptides and nitrilotriacetic acid: Discovering new potential affinity tags. International Journal of Mass Spectrometry. 463, 116554 (2021).
  13. Flores, A. A., et al. Thermochemical and conformational studies of Ni(II) and Zn(II) ternary complexes of alternative metal binding peptides with nitrilotriacetic acid. International Journal of Mass Spectrometry. 473, 116792 (2022).
  14. Sesham, R., et al. The pH dependent Cu(II) and Zn(II) binding behavior of an analog methanobactin peptide. European Journal of Mass Spectrometry. 19 (6), 463-473 (2013).
  15. Choi, D., et al. Redox activity and multiple copper(I) coordination of 2His-2Cys oligopeptide. Journal of Mass Spectrometry. 50 (2), 316-325 (2015).
  16. Vytla, Y., Angel, L. A. Applying ion mobility-mass spectrometry techniques for explicitly identifying the products of Cu(II) reactions of 2His-2Cys motif peptides. Analytical Chemistry. 88 (22), 10925-10932 (2016).
  17. Yousef, E. N., et al. Ion mobility-mass spectrometry techniques for determining the structure and mechanisms of metal ion recognition and redox activity of metal binding oligopeptides. Journal of Visualized Experiments. (151), e60102 (2019).
  18. Ilesanmi, A. B., Moore, T. C., Angel, L. A. pH dependent chelation study of Zn(II) and Ni(II) by a series of hexapeptides using electrospray ionization - Ion mobility - Mass spectrometry. International Journal of Mass Spectrometry. 455, 116369 (2020).
  19. Armentrout, P. B., Ervin, K. M., Rodgers, M. T. Statistical rate theory and kinetic energy-resolved ion chemistry: Theory and applications. Journal of Physical Chemistry A. 112 (41), 10071-10085 (2008).
  20. Dalleska, N. F., Honma, K., Sunderlin, L. S., Armentrout, P. B. Solvation of transition metal ions by water. Sequential binding energies of M+(H2O)x (x = 1-4) for M = Ti to Cu determined by collision-induced dissociation. Journal of the American Chemical Society. 116 (8), 3519-3528 (1994).
  21. Ervin, K. M., Armentrout, P. B. Translational energy dependence of Ar + XY → ArX+ + Y (XY = H2,D2,HD) from thermal to 30 eV c.m. Journal of Chemical Physics. 83, 166-189 (1985).
  22. DeTuri, V. F., Ervin, K. M. Competitive threshold collision-induced dissociation: Gas-phase acidities and bond dissociation energies for a series of alcohols. Journal of Physical Chemistry A. 103 (35), 6911-6920 (1999).
  23. Iceman, C., Armentrout, P. B. Collision-induced dissociation and theoretical studies of K+ complexes with ammonia: a test of theory for potassium ions. International Journal of Mass Spectrometry. 222 (1-3), 329-349 (2003).
  24. Rodgers, M. T., Ervin, K. M., Armentrout, P. B. Statistical modeling of collision-induced dissociation thresholds. Journal of Chemical Physics. 106, 4499-4508 (1997).
  25. Rodgers, M. T., Armentrout, P. B. Statistical modeling of competitive threshold collision-induced dissociation. Journal of Chemical Physics. 109, 1787-1800 (1998).
  26. Armentrout, P. B., Ervin, K. M. CRUNCH, Fortran program, version 5.2002. , (2016).
  27. Pringle, S. D., et al. An investigation of the mobility separation of some peptide and protein ions using a new hybrid quadrupole/travelling wave IMS/oa-ToF instrument. International Journal of Mass Spectrometry. 261 (1), 1-12 (2007).
  28. Smith, D. P., et al. Deciphering drift time measurements from travelling wave ion mobility spectrometry-mass spectrometry studies. European Journal of Mass Spectrometry. 15 (2), 113-130 (2009).
  29. Forsythe, J. G., et al. Collision cross section calibrants for negative ion mode traveling wave ion mobility-mass spectrometry. Analyst. 140 (20), 6853-6861 (2015).
  30. Allen, S. J., Giles, K., Gilbert, T., Bush, M. F. Ion mobility mass spectrometry of peptide, protein, and protein complex ions using a radio-frequency confining drift cell. Analyst. 141 (3), 884-891 (2016).
  31. Salbo, R., et al. Traveling-wave ion mobility mass spectrometry of protein complexes: accurate calibrated collision cross-sections of human insulin oligomers. Rapid Communications in Mass Spectrometry. 26 (10), 1181-1193 (2012).
  32. Stewart, J. J. P. Optimization of parameters for semiempirical methods V: Modification of NDDO approximations and application to 70 elements. Journal of Molecular Modeling. 13, 1173 (2007).
  33. Frisch, M. J., et al. Gaussian 09, Revision C.01. Wallingford CT: Gaussian, Inc. , (2012).
  34. Becke, A. D. Density-functional thermochemistry. III. The role of exact exchange. Journal of Chemical Physics. 98, 5648-5652 (1993).
  35. Wyttenbach, T., von Helden, G., Batka, J. J., Carlat, D., Bowers, M. T. Effect of the long-range potential on ion mobility measurements. Journal of the American Society of Mass Spectrometry. 8, 275-282 (1997).
  36. Shvartsburg, A. A., Jarrold, M. F. An exact hard-spheres scattering model for the mobilities of polyatomic ions. Chemical Physics Letters. 261 (1-2), 86-91 (1996).
  37. Heerdt, G., Zanotto, L., Souza, P. C. T., Araujo, G., Skaf, M. S. Collision cross section calculations using HPCCS. Methods in Molecular Biology. 2084, 297-310 (2020).
  38. Zanotto, L., Heerdt, G., Souza, P. C. T., Araujo, G., Skaf, M. S. High performance collision cross section calculation-HPCCS. Journal of Computational Chemistry. 39 (21), 1675-1681 (2018).
  39. https://cccbdb.nist.gov/pollistx.asp. , Available from: https://cccbdb.nist.gov/pollistx.asp (2022).
  40. Raja, U. K. B., Injeti, S., Culver, T., McCabe, J. W., Angel, L. A. Probing the stability of insulin oligomers using electrospray ionization ion mobility mass spectrometry. European Journal of Mass Spectrometry. 21 (6), 759-774 (2015).
  41. Merenbloom, S. I., Flick, T. G., Williams, E. R. How hot are your ions in TWAVE ion mobility spectrometry. Journal of the American Society of Mass Spectrometry. 23 (3), 553-562 (2012).

Tags

रसायन विज्ञान अंक 184
आयन गतिशीलता-मास स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग करते हुए नी (द्वितीय) और जेडएन (द्वितीय) टर्नरी कॉम्प्लेक्स के थर्मोकेमिकल अध्ययन
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Corrales, A. J., Arredondo, A. V.,More

Corrales, A. J., Arredondo, A. V., Flores, A. A., Duvak, C. L., Mitchell, C. L., Spezia, R., Angel, L. A. Thermochemical Studies of Ni(II) and Zn(II) Ternary Complexes Using Ion Mobility-Mass Spectrometry. J. Vis. Exp. (184), e63722, doi:10.3791/63722 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter