Ein gewaltiger Fortschritt in der Spektrometrie
Studienergebnisse können zu genaueren medizinischen, biologischen und chemischen Tests führen
Massenspektrometer (MS) sind zu unverzichtbaren Werkzeugen in Chemie- und Biologielabors geworden. Die Fähigkeit, die chemischen Komponenten in einer Probe schnell zu identifizieren, ermöglicht es ihnen, an einer Vielzahl von Experimenten teilzunehmen, einschließlich der Radiokohlenstoffdatierung, der Proteinanalyse und der Überwachung des Arzneimittelstoffwechsels.
Eine Darstellung des Ladungsreduktionsprozesses, der als Vorbehandlungsprozess der Massenspektrometrie, MS (oder Ionenmobilitätsspektrometrie, IMS) verwendet wird. Um die Genauigkeit des Spektrums zu erhöhen, werden überschüssige Ladungen auf dem Molekül-Ion (in dieser Abbildung PEG) durch Kollision mit einem Anion im Gas entfernt.
Kanazawa University
Eine Skizze des entwickelten Berechnungsmodells (Kontinuum - Molekulardynamiksimulation Hybridmethode). In diesem Modell wird die Relativbewegung bei ausreichendem Abstand zwischen den Ionen durch Diffusionsgleichungen (Kontinuum) beschrieben, während innerhalb eines bestimmten Abstands (gestrichelte Linie) Molekulardynamiksimulationen (MD) zur Berechnung der Trajektorie verwendet werden. Um die Berechnungskosten zu erhöhen, führen wir MD-Simulationen durch, bei denen die Gasmoleküle nur um die Zielionen angeordnet sind.
Kanazawa University
(a) Der Rekombinations- (Kollisions-) Ratenkoeffizient von PEG-Ionen mit unterschiedlicher Anzahl von Ladungen. Dieser Kollisionsratenkoeffizient zeigte eine gute Übereinstimmung mit der experimentell gemessenen Ladungsreduktionsrate. (b) Translationsgeschwindigkeitsverteilung des NO2-Ions bei der Kollision. Wir erwarten, dass die kinetische Energie verwendet werden kann, um die Möglichkeit einer kollisionsinduzierten Reaktion zu bewerten.
Kanazawa University
MS-Instrumente arbeiten, indem sie den Analytmolekülen eine elektrische Ladung geben und sie durch einen Bereich des Raums mit einem gleichmäßigen elektrischen Feld schießen, das ihre Flugbahn zu einem Kreis krümmt. Der Radius des Kreises, der vom Verhältnis der Masse des Moleküls zu seiner Ladung abhängt, wird erfasst und mit bekannten Proben verglichen. Da die Methode nur dieses Verhältnis und nicht die Masse selbst messen kann, können überschüssige Ladungen zu ungenauen oder mehrdeutigen Ergebnissen führen.
Nun hat ein Forscherteam unter der Leitung der Kanazawa Universität eine leistungsstarke Molekulardynamiksimulation verwendet, um die Auswirkungen von überschüssigen Ladungen auf die mit einem MS getesteten Moleküle besser zu verstehen. Sie modellierten den Effekt der Zugabe von Molekülen mit entgegengesetzter Ladung, um die überschüssige Ladung zu neutralisieren. In diesem Fall kann die positive Ladung auf Polyethylenglykol (PEG) durch Kollision mit negativ geladenen NO2-Ionen reduziert werden.
Dies wird jedoch dadurch erschwert, dass die Wahrscheinlichkeit einer Kollision von der Menge der Ladung abhängt, die überhaupt vorhanden ist. "Geladene Polymere können aufgrund der elektrostatischen Streckung ladungszustandsabhängige Strukturen annehmen", sagt Erstautor Tomoya Tamadate. Zum Beispiel nimmt PEG bei geringer Überschussladung eine kompakte Form an. Wenn die Ladung jedoch zunimmt, führt die gegenseitige Abstoßung zwischen den positiven Ladungen dazu, dass es sich gerade ausrichtet.
Um die Berechnungen zu beschleunigen, nutzte das Team die Methode der Kontinuumsapproximation", die erst dann mit der Simulation aller Atome des NO2-Moleküls begann, wenn es sich nahe genug an das PEG annäherte.
"Der Erfolg dieses Projekts zeigt, dass hybride Kontinuum-Molekulardynamik-Simulationen allgemeiner eingesetzt werden können, um kollisionsgetriebene Reaktionen zu untersuchen - Moleküle, die verschiedene Konformationen annehmen können", sagt Seniorautor Takafumi Seto. Die Ergebnisse können zu effektiveren Methoden zur Kontrolle der überschüssigen Ladung in Probenmolekülen führen, was genauere Ergebnisse ermöglicht.
Hinweis: Dieser Artikel wurde mit einem Computersystem ohne menschlichen Eingriff übersetzt. LUMITOS bietet diese automatischen Übersetzungen an, um eine größere Bandbreite an aktuellen Nachrichten zu präsentieren. Da dieser Artikel mit automatischer Übersetzung übersetzt wurde, ist es möglich, dass er Fehler im Vokabular, in der Syntax oder in der Grammatik enthält. Den ursprünglichen Artikel in Englisch finden Sie hier.
Originalveröffentlichung
Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft
![[Fe]-Hydrogenase-Katalyse mittels Parawasserstoff-verstärkter Kernmagnetresonanzspektroskopie sichtbar gemacht](https://img.chemie.de/Portal/News/675fd46b9b54f_sBuG8s4sS.png?tr=w-712,h-534,cm-extract,x-0,y-16:n-xl)
Diese Produkte könnten Sie interessieren
PlasmaQuant MS Elite von Analytik Jena
Massenspektrometer für hochempfindliche Forschungsanwendungen und niedrigste Nachweisgrenzen
Die Erfolgsformel in der LC-ICP-MS – PlasmaQuant MS-Serie und PQ LC
IonTamer ToF MS von Spacetek Technology
IonTamer-Instrumente sind Flugzeit-Restgasanalysatoren (TOF-RGA) für die Analyse von Gasen
Kompakter Flugzeit-Restgasanalysator (TOF-RGA) für die Prozessanalyse
Xevo TQ Absolute von Waters
Ein neues Tandem Quadrupol Massenspektrometer für Quantifizierung mit Absoluter Power
Absolute Performance, Effizienz, Produktivität und Vertrauen für Ihre anspruchsvollsten Verbindungen
Thermo Scientific TSQ Triple Quadrupole Mass Spectrometry Systems von Thermo Fisher Scientific
Zuverlässige Quantifizierung mit Triple-Quadrupol-LC-MS-Systemen
Massenspektrometrie-Systeme
iCAP RQ single Quadrupole ICP-MS von Thermo Fisher Scientific
Robustes ICP-MS mit einfacher Bedienung und hoher Produktivität für die Routineanalytik
Eine komplette Multielement-Analyselösung für Hochdruchsatz-Routineanwendungen
iCAP TQ Triple Quadrupole ICP-MS von Thermo Fisher Scientific
Interferenzen überwinden, Nachweisgrenzen senken und Datenqualität verbessern
Leicht niedrigste Nachweisgrenzen auch bei anspruchsvollsten analytischen Anwendungen erreichen
TSQ 9610 GC-MS/MS von Thermo Fisher Scientific
TSQ 9610 GC-MS/MS - hervorragende Empfindlichkeit und Selektivität bei zuverlässiger Produktivität
Unnötige und ungeplante Ausfallzeiten vermeiden, Helium sparen und Produktivität maximieren
Holen Sie sich die Analytik- und Labortechnik-Branche in Ihren Posteingang
Ab sofort nichts mehr verpassen: Unser Newsletter für Analytik und Labortechnik bringt Sie jeden Dienstag auf den neuesten Stand. Aktuelle Branchen-News, Produkt-Highlights und Innovationen - kompakt und verständlich in Ihrem Posteingang. Von uns recherchiert, damit Sie es nicht tun müssen.
Meistgelesene News
Weitere News von unseren anderen Portalen
Verwandte Inhalte finden Sie in den Themenwelten
Themenwelt Massenspektrometrie
Die Massenspektrometrie ermöglicht es uns, Moleküle aufzuspüren, zu identifizieren und ihre Struktur zu enthüllen. Ob in der Chemie, Biochemie oder Forensik – Massenspektrometrie eröffnet uns ungeahnte Einblicke in die Zusammensetzung unserer Welt. Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Massenspektrometrie!
Themenwelt Massenspektrometrie
Die Massenspektrometrie ermöglicht es uns, Moleküle aufzuspüren, zu identifizieren und ihre Struktur zu enthüllen. Ob in der Chemie, Biochemie oder Forensik – Massenspektrometrie eröffnet uns ungeahnte Einblicke in die Zusammensetzung unserer Welt. Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Massenspektrometrie!
