A ionização desorpção induzida por clusters SO2 neutros que chamamos de DINeC curto, é um método de ionização de desorpção suave e eficiente. Usamos-na entre outras para espectrometria de massa de biomoléculas, como peptídeos e proteínas. Como DINeC, moléculas de desorção intactas das superfícies da amostra, mudanças químicas sutis nessas moléculas são facilmente detectadas nos espectros de massa.
O processo é ilustrado na simulação a seguir. Os aglomerados de entrada se rompem através do impacto da superfície do aglomerado. O dipeptídeo do isótopo da superfície é dissolvido em um dos fragmentos de aglomerado e desorpado por este processo.
No experimento, o feixe de clusters SO2 é produzido através de expansão supersônica a partir de um bocal pulsado. As moléculas que são dissolvidas e ionizadas durante o impacto da superfície do cluster são transferidas para a armadilha de íons para espectrometria de massa. Espectros de massa típicos só mostram picos nos valores do conjunto mo da molécula intacta.
Demonstrando o procedimento estarão Karolin Bomhardt, e Pascal Schneider, dois doutorandos no meu laboratório. Para amostras padrão, corte os substratos de wafers de silício com espessura de aproximadamente 0,5 a um milímetro em pedaços de um por um centímetro quadrado. Limpe os substratos de silício em um banho de ultrassom de etanol e acetona por 15 minutos cada.
Seque os substratos em um fluxo de gás nitrogênio seco. Em seguida, solte de cinco a 30 microliters da solução amostral no substrato. Dependendo da pressão de vapor do solvente, deixe a amostra secar em condições ambientais ou em um dessecador até que todos os solventes sejam evaporados e uma película seca tenha sido formada.
Considere o esquema de preparação mais simples. Como exemplo, para a investigação da tinta do marcador, basta desenhar um ponto na superfície do substrato. Monte as amostras no suporte da amostra com fita adesiva ou grampos apertados por parafusos.
Além disso, monte uma amostra de referência, como uma mímetro de espessura de Angiotensin II no suporte da amostra. Em seguida, pressione a trava de carga de ventilação para ventilar o sistema de bloqueio de carga. Espere cinco minutos, ou até que a pressão atmosférica tenha sido atingida.
Abra a trava de carga e monte o suporte da amostra. Feche a trava de carga e bombeie a câmara de bloqueio de carga para uma pressão abaixo de duas vezes 10 para o cinco milibarão negativo. Abra a válvula para a câmara DINeC e transfira o suporte da amostra com a haste de transferência para o manipulador principal.
Conecte o suporte da amostra ao manipulador. Retire a haste de transferência e feche a válvula entre a trava de carga e a câmara DINeC. Abra a válvula entre o cilindro de gás e o bocal.
Ajuste a pressão da mistura de dióxido de enxofre e gás hélio no contorno do sistema de mistura de gás para 15 barras. Defina a posição do manipulador à posição da amostra de referência. Para medir espectros de massa cátônica, defina o viés de amostra e grade para mais 40 volts, e mais sete volts, respectivamente.
Para conduzir o bocal pulsado e o espectrômetro de massa da armadilha de íons, coloque o gerador de função externa em dois Hertz. Com o gerador de atraso, defina o atraso de tempo entre o sinal de armadilha clara da armadilha de íons e o sinal de gatilho para o bocal pulsado para cinco milissegundos. No software de controle Bruker, na página Mode da janela principal de diálogo, selecione Resolução Aprimorada para Scan.
Digite M sobre Z 50 a 3000 para intervalo, digite 0,1 milissegundo para tempo de acumulação, digite 10 ciclos para a média e, para polaridade, selecione positivo para a medição de espectros de massa cáfônica e negativo para a medição de espectro aniônico. Uma vez que uma pressão abaixo de três vezes 10 para o seis milibar negativo tenha sido atingida na câmara DINeC, inicie a medição. Defina o valor M sobre Z para a respectiva massa, a fim de seguir o sinal de cromatograma dependente do tempo.
Pressione Operar no software de controle. Comece a gravar as medidas pressionando o botão Gravar. Meça espectro de teste de uma amostra de referência, como Angiotensin II por cerca de 300 segundos.
Otimize a intensidade do sinal pelo ajuste do atraso de tempo entre o sinal de armadilha clara e o sinal que aciona o bocal pulsado. Com o atraso de tempo otimizado, mova o manipulador para a posição da amostra a ser medida. Clique no botão Gravar para adquirir espectros em massa ao longo do período de tempo de interesse.
Após a medição ser concluída, carregue os respectivos dados definidos no programa de Análise de Dados, conforme mostrado aqui para a medição de referência. Selecione o período de tempo de interesse no cromatograma com o botão direito do mouse. O espectro médio é exibido em uma janela separada.
Clique em Exportar como arquivo ASCII para exportar o espectro como um arquivo de dados para processamento posterior em um programa de escolha. O espectro de massa DINeC de uma amostra de Angiotensin II mudou com o tempo à medida que a amostra era aquecida para cerca de 140 graus Celsius. Uma vez que a temperatura atingiu o valor final, o pico da molécula protinada atacada em M sobre Z igualando-se a 1047 caiu e novos picos foram observados.
O processo é resumido nesses três gráficos. Os picos adicionais em M sobre Z igualando 932, 1012 e 1029 foram bem observados. A análise da cinética de reação demonstra que a entidade com M sobre Z igualando 1029 é um intermediário que foi ainda mais decomposto em fragmentos menores à medida que a intensidade primeiro aumentou e depois diminuiu.
As características mais importantes do DINeC são a natureza suave do processo de desorção, a eficiência e a alta sensibilidade da superfície. Todos eles se juntam com os baixos requisitos em relação à preparação da amostra. Assim, o DINeC pode ser aplicado a uma ampla variedade de amostras diferentes, desde materiais de casca orgânica até anúncios de superfície complexos na região da subcamada.
Em todos os casos, informações químicas completas podem ser obtidas em tempo real.
