Espectrometria de Massa Molecular Beam Com Tunable radiação ultravioleta de vácuo Síncrotron (VUV)

Summary

Um feixe molecular acoplado a espectrômetro de massa de vácuo ajustável ultravioleta fotoionização em um síncrotron disponibiliza uma ferramenta útil para explorar a estrutura eletrônica de moléculas de gás isoladas de fase e clusters. Mecanismos de transferência de protões em dímeros de bases do DNA foram elucidadas com esta técnica.

Abstract

Ionização suave Tunable acoplada a espectrometria de massa é um poderoso método para investigar moléculas isoladas, complexos e clusters e sua espectroscopia dinâmica e ^1-4. Estudos fundamentais dos processos de fotoionização de biomoléculas fornecer informações sobre a estrutura eletrônica desses sistemas. Além disso determinações de energias de ionização e outras propriedades de biomoléculas em fase gasosa não é trivial, e estas experiências proporcionam uma plataforma para gerar esses dados. Nós desenvolvemos uma técnica de vaporização térmica combinada com supersónicas feixes moleculares que proporciona uma forma suave para o transporte destas espécies para a fase gasosa. Combinação judiciosa de fonte de gás e da temperatura permite a formação de dímeros e agregados mais elevados de bases de DNA. O foco principal deste trabalho é determinado sobre os efeitos das interacções não covalentes, isto é, ligação de hidrogénio, empilhamento, e as interacções electrostáticas, sobre as energias de ionização etransferência de prótons de biomoléculas individuais, seus complexos e ao micro-hidratação por água ^{1, 5-9.}

Efetuamos caracterização experimental e teórico da dinâmica de fotoionização de fase gasosa uracil e 1,3 dimetil-dímeros usando feixes moleculares, juntamente com radiação síncrotron no Dynamics Química Beamline ¹⁰ localizado na fonte avançada Luz e os detalhes experimentais são visualizados aqui. Isso nos permitiu observar a transferência de prótons em 1,3 dimetil-dímeros, um sistema com empilhamento pi geometria e sem ligações de hidrogênio ^1. Feixes moleculares fornecem uma maneira muito conveniente e eficiente para isolar a amostra de interesse a partir de perturbações ambientais, que em troca permite uma comparação exacta com cálculos de estrutura electrónica ^{11, 12.} Ao ajustar a energia dos fótons da luz síncrotron, uma eficiência de fotoionização (PIE) da curva pode ser traçada, que nos informa sobre a catiônicaestados eletrônicos. Estes valores podem então ser comparadas com os modelos teóricos e cálculos e, por sua vez, explicar em pormenor a estrutura electrónica e da dinâmica das espécies investigadas ^{1, 3.}

Protocol

1. Carregando Amostra Remover a flange traseira e desmontar a 3/8 "tubo de bocal inoxidável a partir do aparelho (ver Figura 1 e Figura 2) e se certificar que está limpo e o orifício de 100 mm, é claro (Isto pode ser feito examinando uma fonte de luz através lo). Para limpeza, encher o tubo com um ~ ml de etanol e esfregar o interior com pontas de algodão. Alternativamente, coloque o bocal em banho de ultra-sons cheio com água e sabão ou etanol durante cerca de 2…

Representative Results

A Figura 7 mostra um espectro de massa típico de expansão supersónica de 1,3-dimetil vapores (A) e as curvas de pizza das três características principais do monómero (a m / z 140, monómero protonado a m / z 141, e a uma dimetiluracilo ,3-dímero a m / z 280), como uma verificação extraída VUV entre 8 e 10 eV eV (B). A sombra cinza é o desvio padrão de três exames consecutivos. <img alt="Figura 1" fo:content-width="5in" fo:src…

Discussion

Os monómeros e dímeros são gerados de uma expansão de jacto supersónico que dá origem a um feixe molecular. Uma pequena amostra da base de ADN é colocado numa fonte de vaporização térmica e aqueceu-se a gerar uma pressão de vapor suficiente. Argon transporta os vapores de gás através de um orifício de 100 ^ M e passa um skimmer mm 2 para produzir um feixe frio molecular ^14. Em alternativa, uma fonte de feixe efusivo pode ser utilizado, em que a amostra é colocada num forno aquecido ligado à pl…

Materials

Name of Reagent/Material	Company	Catalog Number	Comments
Uracil	Sigma	U0750
1,3-Dimethyluracil	Aldrich	349801