La ionizzazione di desorbimento indotta da cluster SO2 neutri che chiamiamo in breve DINeC, è un metodo di ionizzazione del desorbimento morbido ed efficiente. Lo usiamo tra gli altri per la spettrometria di massa delle biomolecole, come peptidi e proteine. Come DINeC, molecole di desorbimento intatte dalle superfici del campione, sottili cambiamenti chimici in queste molecole sono facilmente rilevabili negli spettri di massa.
Il processo è illustrato nella seguente simulazione. I cluster in ingresso si frantumano a attraverso l'impatto della superficie del cluster. Il dipeptide isotopico superficiale viene sciolto in uno dei frammenti dell'ammasso e desorbito da questo processo.
Nell'esperimento, il fascio di ammassi di SO2 viene prodotto attraverso l'espansione supersonica da un ugello pulsato. Le molecole che vengono sciolte e ionizzate durante l'impatto superficiale dell'ammasso vengono trasferite nella trappola ionica per la spettrometria di massa. Gli spettri di massa tipici mostrano solo picchi ai valori impostati MO della molecola intatta.
A dimostrare la procedura saranno Karolin Bomhardt e Pascal Schneider, due dottorandi nel mio laboratorio. Per i campioni standard, tagliare i substrati dai wafer di silicio con uno spessore di circa 0,5-un millimetro in pezzi di uno per un centimetro quadrato. Pulire i substrati di silicio in un bagno ad ultrasuoni di etanolo e acetone per 15 minuti ciascuno.
Asciugare i substrati in un flusso di gas azoto secco. Quindi, cadere gettato da cinque a 30 microlitri della soluzione del campione sul substrato. A seconda della pressione di vapore del solvente, lasciare asciugare il campione in condizioni ambientali o in un essiccatore fino a quando tutto il solvente non è stato evaporato e si è formato un film secco.
Considera lo schema di preparazione più semplice. Ad esempio, per l'indagine dell'inchiostro dell'evidenziatore, basta disegnare un punto sulla superficie del substrato. Montare i campioni sul supporto del campione con nastro adesivo o morsetti serrati da viti.
Montare inoltre un campione di riferimento come una pellicola spessa un micrometro di Angiotensina II sul supporto del campione. Quindi, premere Il blocco di carico di sfiato per sfiatare il sistema di blocco del carico. Attendere cinque minuti o fino a raggiungere la pressione atmosferica.
Aprire il blocco di carico e montare il portacampioni. Chiudere il blocco di carico e pompare la camera di blocco del carico a una pressione inferiore a due volte 10 al -5 millibar. Aprire la valvola alla camera DINeC e trasferire il portacampioni con l'asta di trasferimento al manipolatore principale.
Attaccare il portacampioni al manipolatore. Ritrarre l'asta di trasferimento e chiudere la valvola tra il blocco di carico e la camera DINeC. Aprire la valvola tra la bombola del gas e l'ugello.
Regolare la pressione della miscela di anidride solforosa e gas elio sul contorno del sistema di miscelazione del gas a 15 bar. Impostate la posizione del manipolatore sulla posizione del campione di riferimento. Per misurare gli spettri di massa cationica, impostare la distorsione del campione e della griglia su più 40 volt e più sette volt rispettivamente.
Per guidare l'ugello pulsato e lo spettrometro di massa della trappola ionica, impostare il generatore di funzioni esterne su due Hertz. Con il generatore di ritardo, impostare il ritardo tra il segnale di trappola chiara dalla trappola ionica e il segnale di innesco per l'ugello pulsato su cinque millisecondi. Nel software di controllo Bruker, nella pagina Modalità della finestra di dialogo principale, selezionare Risoluzione avanzata per la modalità di scansione.
Digitare M su Z 50-3000 per intervallo, digitare 0,1 millisecondi per il tempo di accumulo, digitare in 10 cicli per la media e, per la polarità, selezionare positivo per la misurazione degli spettri di massa cationica e negativo per la misurazione degli spettri anionici. Una volta raggiunta una pressione inferiore a tre volte 10 a quello negativo di sei millibar nella camera DINeC, avviare la misurazione. Impostare il valore M su Z sulla rispettiva massa per seguire il segnale del cromatogramma dipendente dal tempo.
Premere Operate nel software di controllo. Iniziare a registrare le misurazioni premendo il pulsante Registra. Misurare lo spettro di prova da un campione di riferimento, ad esempio Angiotensina II per circa 300 secondi.
Ottimizzare l'intensità del segnale regolando il ritardo di tempo tra il segnale di trappola chiara e il segnale che attiva l'ugello pulsato. Con il ritardo ottimizzato, spostare il manipolatore nella posizione del campione da misurare. Fare clic sul pulsante Registra per acquisire spettri di massa nell'intervallo di tempo di interesse.
Al termine della misurazione, caricare il rispettivo set di dati nel programma analisi dati, come illustrato di seguito per la misurazione di riferimento. Selezionare l'intervallo di tempo di interesse nel cromatogramma con il pulsante destro del mouse. Lo spettro medio viene visualizzato in una finestra separata.
Fare clic su Esporta come file ASCII per esportare lo spettro come file di dati per ulteriori elaborazioni in un programma di scelta. Lo spettro di massa DINeC da un campione di Angiotensina II è cambiato con il tempo quando il campione è stato riscaldato a circa 140 gradi Celsius. Una volta che la temperatura ha raggiunto il valore finale, il picco della molecola protinata attaccata a M su Z pari a 1047 è sceso e sono stati osservati nuovi picchi.
Il processo è riassunto in questi tre grafici. I picchi aggiuntivi a M su Z pari a 932, 1012 e 1029 sono stati ben osservati. L'analisi della cinetica di reazione dimostra che l'entità con M su Z uguale a 1029 è un intermedio che è stato ulteriormente scomposto in frammenti più piccoli man mano che l'intensità aumentava e poi diminuiva.
Le caratteristiche più importanti di DINeC sono la natura morbida del processo di desorbimento, l'efficienza e l'elevata sensibilità superficiale. Tutti si uniscono ai bassi requisiti per quanto riguarda la preparazione del campione. Il DINEC può quindi essere applicato a un'ampia varietà di campioni diversi che vanno dai materiali di corteccia organica agli adsorbati superficiali complessi nella regione del sub-monostrato.
In tutti i casi, è possibile ottenere informazioni chimiche complete in tempo reale.
