Spectrométrie de masse moléculaire Faisceau Avec Vacuum Ultraviolet Radiation accordable (VUV) Synchrotron

Summary

Un faisceau moléculaire couplé à spectromètre ultraviolet du vide accordable photoionisation de masse à un synchrotron fournit un outil pratique pour explorer la structure électronique des molécules isolées en phase gazeuse et les clusters. Mécanismes de transfert de protons à des dimères de bases d'ADN ont été élucidées grâce à cette technique.

Abstract

Accordable ionisation douce couplée à la spectrométrie de masse est une méthode puissante pour enquêter sur des molécules isolées, des complexes, des regroupements et leur spectroscopie et la dynamique de ^1-4. Des études fondamentales sur les processus de photoionisation de biomolécules fournir des informations sur la structure électronique de ces systèmes. En outre déterminations des énergies d'ionisation et d'autres propriétés des biomolécules en phase gazeuse ne sont pas négligeables, et ces expériences constituent une plate-forme pour produire ces données. Nous avons développé une technique de vaporisation thermique couplé avec des faisceaux moléculaires supersoniques qui fournit une manière douce pour le transport de ces espèces dans la phase gazeuse. Combinaison judicieuse de source de gaz et de la température permet la formation de dimères et plus clusters de bases de l'ADN. L'objectif de ce travail particulier est mis sur les effets de la non-covalentes, c'est à dire, liaison hydrogène, d'empilage, et les interactions électrostatiques, sur les énergies d'ionisation ettransfert de proton de biomolécules individuelles, leurs complexes et sur ​​des micro-hydratation par l'eau ^{1, 5-9.}

Nous avons effectué la caractérisation expérimentale et théorique de la dynamique de photoionisation de phase gazeuse uracile et 1,3-diméthyluracile dimères utilisant des faisceaux moléculaires couplés avec le rayonnement synchrotron à l'Beamline Chemical Dynamics ¹⁰ situé à la source de lumière avancée et les détails expérimentaux sont visualisées ici. Cela nous a permis d'observer le transfert de proton dans du 1,3-diméthyluracile dimères, un système avec empilage pi géométrie et no ¹ des liaisons hydrogène. Jets moléculaires constituent un moyen très pratique et efficace pour isoler l'échantillon d'intérêt de perturbations de l'environnement qui en retour permet une comparaison précise avec les calculs de structure électronique ^{11, 12.} En ajustant l'énergie du photon du rayonnement synchrotron, un rendement de photoionisation (PIE) courbe peut être tracée qui nous informe sur l'cationiqueétats électroniques. Ces valeurs peuvent ensuite être comparées à des modèles théoriques et des calculs et à son tour, expliquer en détail la structure électronique et de la dynamique des espèces étudiées ^{1, 3.}

Protocol

1. Chargement échantillon Retirer la bride arrière et démonter le 3/8 "tube de buse inox de l'appareil (voir figure 1 et figure 2) et assurez-vous qu'il est propre et l'orifice de 100 mm est clair (Ceci peut être fait en regardant une source lumineuse à travers celui-ci). Pour le nettoyage, remplir le tube avec de l'éthanol ~ 1 ml et frottez l'intérieur en utilisant le bout de coton. Alternativement, placez la buse dans un bain à ultrasons rem…

Representative Results

La figure 7 montre un spectre de masse typique de l'expansion supersonique du 1,3-diméthyluracile vapeurs (A) et les courbes de pie les trois principales caractéristiques (le monomère à m / z 140, monomère protoné à m / z 141, et la 1 ,3-diméthyluracile dimère à m / z 280) comme extrait à partir d'un balayage VUV entre 8 eV et 10 eV (B). L'ombre grise est l'écart type de trois balayages consécutifs. <img alt="…

Discussion

Les monomères et les dimères sont générés par une expansion du jet supersonique qui donne naissance à un faisceau moléculaire. Un petit échantillon de la base d'ADN est placé dans une source d'évaporation thermique et chauffée pour générer suffisamment de pression de vapeur. L'argon gazeux portant les vapeurs à travers un orifice 100 um et passe une écumoire 2 mm pour produire un faisceau moléculaire froid ^14. Alternativement, une source de faisceau effusive peuvent être utilisée…

Materials

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