La ionización de desorción inducida por clústeres SO2 neutros que llamamos en corto DINeC, es un método de ionización de desorción suave y eficiente. Lo utilizamos entre otros para la espectrometría de masas de biomoléculas, como péptidos y proteínas. Como DINeC, moléculas de desorción intactas de las superficies de la muestra, los cambios químicos sutiles en estas moléculas se detectan fácilmente en los espectros de masa.
El proceso se ilustra en la siguiente simulación. Los clústeres entrantes se rompen a través del impacto de la superficie en clúster. El dipéptido isótopo superficial se disuelve en uno de los fragmentos del racimo y se desorta por este proceso.
En el experimento, el haz de racimos SO2 se produce a través de la expansión supersónica a partir de una boquilla pulsada. Las moléculas que se disuelven e ionizan durante el impacto de la superficie del racimo se transfieren a la trampa de iones para la espectrometría de masas. Los espectros de masa típicos solo muestran picos en los valores establecidos MO de la molécula intacta.
Demostrando el procedimiento serán Karolin Bomhardt, y Pascal Schneider, dos estudiantes de doctorado en mi laboratorio. Para muestras estándar, corte los sustratos de obleas de silicio con un espesor de aproximadamente 0,5 a uno milímetros en trozos de uno por un centímetro cuadrado. Limpie los sustratos de silicio en un baño de ultrasonido de etanol y acetona durante 15 minutos cada uno.
Seque los sustratos en una corriente de gas nitrógeno seco. A continuación, deje caer de cinco a 30 microlitros de la solución de muestra en el sustrato. Dependiendo de la presión de vapor del disolvente, deje que la muestra se seque en condiciones ambientales o en un desecador hasta que se haya evaporado todo el disolvente y se haya formado una película seca.
Considere el esquema de preparación más simple. Por ejemplo, para la investigación de la tinta del resaltador, simplemente dibuje un punto en la superficie del sustrato. Monte las muestras en el portacuchillas con cinta adhesiva o abrazaderas apretadas por tornillos.
Además, monte una muestra de referencia, como una película de micrómetros de espesor de angiotensina II, en el soporte de la muestra. A continuación, pulse Bloqueo de carga de ventilación para ventilar el sistema de bloqueo de carga. Espere cinco minutos o hasta que se haya alcanzado la presión atmosférica.
Abra el bloqueo de carga y monte el soporte de muestra. Cierre el bloqueo de carga y bombee la cámara de bloqueo de carga a una presión inferior a dos veces 10 hasta las cinco milibares negativas. Abra la válvula a la cámara DINeC y transfiera el portacuchillas con la varilla de transferencia al manipulador principal.
Fije el soporte de muestra al manipulador. Retirar la varilla de transferencia y cerrar la válvula entre el bloqueo de carga y la cámara DINeC. Abra la válvula entre el cilindro de gas y la boquilla.
Ajuste la presión de la mezcla de dióxido de azufre y gas helio en el contorno del sistema de mezcla de gas a 15 bar. Establezca la posición del manipulador en la posición de la muestra de referencia. Para medir espectros de masa catiónica, ajuste el sesgo de la muestra y la rejilla en más de 40 voltios, y más siete voltios respectivamente.
Para conducir la boquilla pulsada y el espectrómetro de masas de trampa iónica, ajuste el generador de funciones externas a dos Hertz. Con el generador de retardo, ajuste el retardo de tiempo entre la señal de trampa clara de la trampa de iones y la señal de disparo para la boquilla pulsada a cinco milisegundos. En el software de control Bruker, en la página Modo de la ventana de diálogo principal, seleccione Resolución mejorada para el modo de escaneo.
Escriba M sobre Z 50 a 3000 para el rango, escriba 0,1 milisegundos para el tiempo de acumulación, escriba 10 ciclos para el promedio y, para la polaridad, seleccione positivo para la medición de espectros de masa catiónica y negativo para la medición de espectros aniónicos. Una vez que se ha alcanzado una presión inferior tres veces 10 a la negativa de seis milibares en la cámara DINeC, inicie la medición. Establezca el valor M sobre Z en la masa respectiva para seguir la señal de cromatograma dependiente del tiempo.
Pulse Operar en el software de control. Comience a grabar las mediciones pulsando el botón Grabar. Mida el espectro de prueba de una muestra de referencia, como la angiotensina II durante unos 300 segundos.
Optimice la intensidad de la señal ajustando el retardo de tiempo entre la señal de trampa clara y la señal que activa la boquilla pulsada. Con el retardo de tiempo optimizado, mueva el manipulador a la posición de la muestra que se va a medir. Haga clic en el botón Grabar para adquirir espectros de masas durante el intervalo de tiempo de interés.
Una vez finalizada la medición, cargue el conjunto de datos respectivo en el programa análisis de datos como se muestra aquí para la medición de referencia. Seleccione el intervalo de tiempo de interés en el cromatograma con el botón derecho del ratón. El espectro medio se muestra en una ventana separada.
Haga clic en Exportar como archivo ASCII para exportar el espectro como un archivo de datos para su posterior procesamiento en un programa de elección. El espectro de masa DINeC de una muestra de angiotensina II cambió con el tiempo a medida que la muestra se calentaba a unos 140 grados centígrados. Una vez que la temperatura alcanzó el valor final, el pico de la molécula protinada atacada en M sobre Z igualando 1047 cayó y se observaron nuevos picos.
El proceso se resume en estos tres gráficos. Los picos adicionales en M sobre Z iguales a 932, 1012 y 1029 fueron bien observados. El análisis de la cinética de reacción demuestra que la entidad con M sobre Z igual a 1029 es un intermedio que se descompuso aún más en fragmentos más pequeños a medida que la intensidad aumentó primero y luego disminuyó.
Las características más importantes de DINeC son la naturaleza suave del proceso de desorción, la eficiencia y la alta sensibilidad de la superficie. Todos ellos se unen con los bajos requisitos con respecto a la preparación de la muestra. Por lo tanto, DINeC se puede aplicar a una amplia variedad de muestras diferentes que van desde materiales de corteza orgánica hasta adsorbatos de superficie complejas en la región de la sub monocapa.
En todos los casos, se puede obtener información química completa en tiempo real.
