Gas phase charge transfer in MALDI-MS : an in silico perspective

Los pigmentos fitoplanctoncitos desempeñan un papel crucial como bioindicadores para evaluar la salud de los ecosistemas. La identificación de estos pigmentos se basa en la quimio taxonomía mediante espectrometría de masas MALDI-MS, que utiliza matrices con propiedades termoquímicas especificas (afinidad protónica/catiónica PA/CA) para garantizar procesos eficientes de ionización y desorción. Sin embargo, nuestro entendimiento de los procesos de transferencia Protónica/Catiónica (PT/CT) asociados con estas propiedades sigue siendo limitado. Por lo tanto, el objetivo principal de este proyecto, es investigar los detalles atomísticos de dichos procesos termoquímicos mediante el cálculo de las afinidades protónicas utilizando metodologías avanzadas de mecánica cuántica. Proponemos un enfoque químico cuántica integral para estudiar el proceso de transferencia de protones entre las matrices ET (Transferencia electrónica) y PT y los pigmentos fotosintéticos biomarcadores del fitoplancton. Hemos seleccionado sistemas moleculares específicos, incluyendo las matrices DCTB, 2,5-DHB, α−CNPV −CH3 y α−CNPV −OCH3, junto con los pigmentos clorofila a, clorofílica a, feoforbida a, cis- y nor bixina, y luteína. Para ello, se llevaron a cabo los cálculos de PA, aplicando la ecuaci´on 1.2, siendo necesario cálculos de la optimización de la geometr´ıa molecular de los sistemas en estudio, empleando los métodos Hartree Fock (HF) y Moller Pleset (MP2). De igual forma, se calcularon características optoelectrónicas, como los mapas de potencial electrostático, el análisis de población de Mulliken y Loewdin, y el análisis de frecuencias vibratorias a 298.15 K y 1 atm de presión, los cuales proporcionaron información valiosa a la investigación. Se Utilizó el software ORCA versión 4.2.1 y se realizaron los cálculos en las Herramientas de Computo de Alto Rendimiento (HPC) INKARI (UNSA, Perú) y GUANE (UIS, Colombia). Nuestros resultados muestran una excelente concordancia con los informes experimentales, especialmente en términos de características espectrales de IR y análisis de mapas de potencial electrostático. Los sitios de protonacion seleccionados han mostrado valores favorables PA, que se alinean estrechamente con los hallazgos experimentales. Por ejemplo, para 2,5-DHB, los valores de PA oscilaron entre 757.6 y 818.7 kJ/mol, en consonancia con el rango experimental informado de 849 a 858 kJ/mol. Nuestra metodología proporciona una evaluación confiable del proceso de transferencia de protones entre las matrices y los analitos de pigmentos, lo que facilita la identificación de matrices adecuadas para el análisis MALDI-MS.

• Autores: Álvarez Pérez, María José
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2023
• Institución: Universidad de Sucre
• Repositorio: Repositorio Unisucre
• Idioma: eng
• OAI Identifier: oai:repositorio.unisucre.edu.co:001/1754
• Acceso en línea: https://repositorio.unisucre.edu.co/handle/001/1754
• Palabra clave: Fitoplacton; Investigaciones; Ecosistemas
• Rights: openAccess
• License: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/