Summary

波長可変真空紫外(VUV)放射光を用いた分子線質量分析

Published: October 30, 2012
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Summary

シンクロトロンで調整可能な真空紫外光イオン化質量分析装置に結合された分子線は孤立気相分子·クラスターの電子構造を探索するのに便利なツールを提供します。 DNA塩基二量体のプロトン移動機構は、この技術を用いて解明した。

Abstract

質量分析に結合された調整可能なソフトなイオンは孤立分子、複合体およびクラスタとその分光とダイナミクス1-4を調査するための強力な方法です。生体分子の光イオン化過程の基礎的研究は、これらのシステムの電子構造に関する情報を提供します。さらに、気相中でイオン化エネルギーと生体分子の他の特性の決定は簡単ではありません、そして、これらの実験は、これらのデータを生成するためのプラットフォームを提供します。我々は、気相中にこれらの種を輸送するために穏やかな方法を提供しています超音速分子ビームと相まって熱蒸発法を開発した。原料ガスと温度の賢明な組み合わせは、二量体とDNA塩基の高いクラスターの形成を可能にします。この特定の仕事の焦点は、イオン化エネルギーで、非共有結合性相互作用、 すなわち 、水素結合、スタッキング、静電相互作用の影響にあり、個々の生体分子、その複合体、水1、5月9日が合意マイクロ水和プロトン移動。

我々は、高度な光源と実験の詳細にある化学ダイナミクスビームライン10で放射光と相まって気相ウ ​​ラシルおよび分子ビームを用いた1,3 – dimethyluracilダイマーの光イオン化ダイナミクスの実験的·理論的特性評価を行ったここに視覚化されます。これは、私たちは1,3 – dimethyluracilダイマーにおけるプロトン移動、πスタッキングジオメトリを持つとない水素結合が1のシステムを観察することができました。分子ビームはお返しに電子構造計算11,12との正確な比較を可能にする環境変動から関心のあるサンプルを単離するために非常に便利で効率的な方法を提供します。シンクロトロンからの光子エネルギーを調整することによって、光イオン化効率(PIE)の曲線は、カチオン性についての私達に知らせるプロットすることができます電子状態。これらの値は、理論モデルや計算に比べて、順番に、詳細に調べ種1、3の電子構造とダイナミクスを説明することができます。

Protocol

1。サンプルの読み込みフランジバックを取り外して、装置から3/8 "ステンレスノズル管を分解します( 図1および図2を参照)、それがきれいであることを確認して、100 mmのオリフィスがクリアされている(これは、を介して光源を見ることによって行うことができますそれ)。手入れは、〜1 mlのエタノールで管を埋めると綿のヒントを使用して、内部を?…

Representative Results

図7は、1,3 – dimethyluracil蒸気()と3つの主な機能(のPIE曲線のm / z 140は、m / z 141でプロトン化された単量体、および、1で単量体の超音速膨張の典型的な質量スペクトルを示すのm / z 280)で,3-dimethyluracilダイマーとして8 eVと10 eVの(B)の間のVUVスキャンから抽出された。灰色の影が3回連続してスキャンからの標準偏差である。 <img a…

Discussion

単量体と二量体は、分子線を生じさせる超音速ジェットの拡張に生成されます。 DNA塩基の小サンプルを熱蒸発源に配置し、十分な蒸気圧を発生させるために加熱される。アルゴンガスは、100μmの開口部を通って蒸気を運び、冷たい分子線14を生成するために2mmのスキマーを渡します。試料は、質量分析計のリペラプレート(イオン光学系)に取り付けられて、加熱されたオーブン内?…

Acknowledgements

実験は、高度な光源、ローレンス·バークレー国立研究所で化学ダイナミクスビームラインで行われ、契約番号DE-AC02-05CH11231下、米国エネルギー省の科学局、基礎エネルギー科学局によってサポートされていました化学科学部門を通じて。

Materials

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

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Cite This Article
Golan, A., Ahmed, M. Molecular Beam Mass Spectrometry With Tunable Vacuum Ultraviolet (VUV) Synchrotron Radiation. J. Vis. Exp. (68), e50164, doi:10.3791/50164 (2012).

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