导读:
激光光谱让手性分子断裂时候的差异更明显,“手性”描述的是两个相互镜像或接近镜像的分子之间的结构差异,激光光谱与其他技术的“合作”让手性分子的生物应用更可行!
通过将质谱与分析和模拟技术进一步相结合,研究人员揭示了具有不同手性结构的二肽生物分子的断裂的关键差异。
“手性”描述的是两个相互镜像或接近镜像的分子之间的结构差异。尽管它们的化学分子式相同,但这些分子的性质略有不同,而这正是化学家得以区分它们的重要前提。“质谱”技术可以提供它们复杂分子结构的详细信息,但它同时也对它们手性结构之间的差异“视而不见”。
在《The European Physical Journal D (EPJ D》发表的一项新研究中,巴黎萨克雷大学的Anne Zehnacker领导的团队将质谱与一系列其他模拟和分析技术相结合,使他们能够区分二肽生物分子的两种手性形式。化学家区分手性分子并对其结构进行详细分析,可以使复杂物质的分析和操作更加复杂。质谱包括分解电离形式的分子,然后根据它们的质荷比(m/z)分离产生的碎片。分子可以以多种不同的方式分裂——包括用多个红外光子轰击,或者与中性分子(如氦或氮)碰撞。研究分子也可以采用其他方法,比如激光光谱学——测量分子如何与不同波长的光相互作用。此外,模拟和理论计算可以解释分子的运动和量子特性。
Zehnacker的团队在此次研究中使用了多技术组合来研究特定二肽生物分子的手性结构。在用电场捕获电离分子后,研究人员进行了质谱分析,然后用激光光谱分析了碎片。他们发现,与光子相反,当分子被碰撞分裂时,产生的光谱受到分子手性的影响要大得多。量子计算和化学动力模拟的结合揭示了这种效应,因为二肽的每种手性形式都转化为不同的异构体分子,对质子在分子之间移动的能力形成了不同的障碍。
来源:Ariel Pérez-Mellor et al, Structure and collision-induced dissociation of the protonated cyclo His-Phe dipeptide: mechanistic studies and stereochemical effects, The European Physical Journal D (2021).
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