15587

13941

كارشناسي ارشد

شيمي فيزيك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1399

شانزده، 100ص. : مصور، جدول، نمودار

حسين فرخ پور

محمود تبريزچي

حسن حدادزاده، محمد محسن مومني

1399/04/02

كتابنامه

شيمي

شيمي

1399/04/02

2617126

چكيده طيفسنجي جرمي يكي از پركاربردترين روشها در تجزيه و شناسايي آمينواسيدها و ديگر مولكولهاي زيستي همچنين تعيين توالي پروتئينها و DNA است روش واجذب يونش ليزري كمك شده با ماتريكس MALDI به دليل ايجاد يونيزاسيون نرم و تشكيل قطعات يوني كمتر بهترين شيوهي يونيزاسيون مولكولهاي زيستي است پژوهشهاي پيشين نمكهاي قليايي را به عنوان يك تركيب مناسب جهت انتقال يون سديم Na به آمينواسيدها و پپتيدها به منظور دستيابي به يون مولكولي اين تركيبات در طيفهاي MALDI معرفي كردهاند در اين پژوهش براي نخستين بار نقش سورفكتانت سديم دودسيل سولفات SDS به عنوان ماتريكس انتقال Na در طيفسنجي جرمي زمان پرواز آمينواسيدها مورد بررسي قرار گرفته است در اولين بخش از آزمايشها طيف جرمي صفحات دافع از جنس فلزات آلومينيوم نقره و آلياژ برنج ثبت و بررسي شدهاند به دليل وجود پيكهاي زمينهي اندك و در جرمهاي پايين استفاده از هر سه فلز ميتواند به عنوان صفحهي دافع براي MALDI آمينواسيدها مناسب باشد در بخش دوم آزمايشها طيفهاي جرمي آمينواسيد فنيل آالنين F به طور جداگانه و در حضور سورفكتانت SDS و نمك NaF همچنين بر روي صفحات دافع آلومينيوم نقره و آلياژ برنج ثبت و بررسي شدند نتايج حاصل از آزمايشها در حضور سورفكتانت SDS نشان داد كه پيكهاي مربوط به گونهي F Na بر روي صفحات آلومينيوم و نقره و F H 2Na بر روي هر سه صفحه دافع قابل دستيابي است در حاليكه استفاده از نمك NaF در شرايط مشابه تشكيل گونهي F Na را تاييد نكرده پيك مربوط به گونهي F H 2Na را با شدت كمتر و تنها بر روي صفحهي آلومينيومي نمايان ميكند بررسي طيفهاي فنيل آالنين در حضور نمك سديم سولفات و سورفكتانت سديم اكتيل سولفات به طور جداگانه اثري از پيك دو گونهي اصلي يون مولكولي را نشان نداد در نتيجه ميتوان مزيت SDS در ايجاد دو يون مولكولي در كنار يون سديم را ناشي از وجود زنجيره هيدروكربني در ساختار آن دانست تكرار آزمايشهاي مشابه با استفاده از SDS و NaF به طور جداگانه و بر روي صفحهي دافع نقره براي آمينواسيدهاي والين و پرولين نتايج نسبتا مشابهي را به همراه داشت استفاده از SDS به عنوان ماتريكس انتقال Na براي آمينواسيدهاي آالنين و تيروزين نتايج چندان مطلوبي را در پي نداشت در اين پژوهش همچنين با استفاده از نظريه تابعي چگالي DFT انرژيهاي سديم خواهي در فاز گازي براي سه آمينواسيد در حضور يون سديم و مولكول SDS محاسبه شد نتايج اين بخش نشان داد كه اتصال Na به آمينواسيدها در فاز گازي معتبر نبوده و اين فرايندها احتماال در فاز جامد و متاثر از اثرات ناشي از سطوح فلزي انجام گرفته است در مجموع با توجه به نتايج حاصل از اين پژوهش ميتوان سورفكتانت SDS را به عنوان يك ماتريكس انتقال Na در طيفسنجي جرمي برخي آمينواسيدها معرفي كرد واژههاي كليدي طيف سنجي جرمي زمان پرواز طيفسنجي جرمي اتصال يون واجذب يونش كمك شده با ماتريكس MALDI آمينواسيد سديم دودسيل سولفات

Feasibility Study of Using Sodium Dodecyl Sulfate SDS as a Na Transfer Matrix in the Time of Flight Laser Desorption Ionization Mass Spectrometry of Amino Acids Sahar Hafizi Yazdabadi sahar hafizi@ch iut ac ir May 16 2020 Department of Chemistry Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Persian Supervisor Hossein Farrokhpoor Assoc ProfAbstractMass spectrometry is one of the most used methods for the analysis and identification of amino acids and otherbiological molecules as well as the sequencing of protein and DNA Matrix assisted laser desorption ionization MALDI due to the soft ionization and lower fragmentation of sample is the best method for the identificationof biological molecules Previous studies have suggested alkaline salts as a suitable compounds for the transferof sodium ion Na to amino acids and peptides to achieve their molecular ion in MALDI spectrum In thisstudy the effect of sodium dodecyl sulfate SDS as Na transfer matrix has been investigated for the first timein the MALDI of amino acids In the first part of the experiment the mass spectra of aluminum silver andbrass alloy as repeller plates were recorded The low number of background peaks in the desired regions ofmass spectra of the plates showed that they could be suitable for the MALDI of amino acids In the second partof the experiment the amino acid mass spectrum of Phenylalanine F was recorded in the presence of SDSsurfactant and NaF salt separately using the aluminum silver and brass plates The recorded spectra whenSDS was used as Matrix showed the peaks of F H 2Na species for all metal plates and F Na only forsilver and brass plates The recorded spectra using NaF as Matrix when Ag and Al were used as repeller plates did not show the peak related to F Na species while the peak of F H 2Na species was seen in thespectrum recorded using Al plate Separate tests on F in the presence of sodium sulfate and sodium octyl sulfatesurfactant revealed no peaks of the two major molecular ion species So the advantage of SDS in creating thepeaks of F Na and F H 2Na ions in the mass spectrum of F is mainly due to the presence of hydrocarbonchain in its structure Similar performed experiments using SDS and NaF separately on the silver repeller platefor Valine and Proline amino acids has provided similar results The use of SDS as the Na transfer matrix forthe alanine and tyrosine amino acids did not yield good results In the other part of this thesis the sodiumaffinity of the three amino acids in the presence of sodium ion and SDS molecule have been calculated usingthe density functional theory DFT method in the gas phase The calculations showed the attachment of Na to the amino acids in the gaseous phase was not valid and these processes were probably carried out in the solidphase and affected by the effects of metal surfaces Finally according to the results of this study SDS surfactantcan be introduced as a Na transfer matrix for the MALDI of some amino acids Keywords Time of flight mass spectrometry TOF MS Ion attachment massspectrometry Matrix assisted laser desorption ionization MALDI Amino acids Sodiumdodecyl sulfate

حسين فرخ پور

محمود تبريزچي

حسن حدادزاده، محمد محسن مومني