Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmoud Tabrizchi,Hossein Farrokhpour
محمود تبریزچی (استاد مشاور) حسین فرخ پور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sahar Hafizi yazdabadi
سحر حفیظی یزدآبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
Mass spectrometry is one of the most used methods for the analysis and identification of amino acids and other biological 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 identification of biological molecules. Previous studies have suggested alkaline salts as a suitable compounds for the transfer of sodium ion (Na + ) to amino acids and peptides to achieve their molecular ion in MALDI spectrum. In this study, the effect of sodium dodecyl sulfate (SDS) as Na + transfer matrix has been investigated for the first time in the MALDI of amino acids. In the first part of the experiment, the mass spectra of aluminum, silver, and brass alloy as repeller plates were recorded. The low number of background peaks in the desired regions of mass spectra of the plates showed that they could be suitable for the MALDI of amino acids. In the second part of the experiment, the amino acid mass spectrum of Phenylalanine (F) was recorded in the presence of SDS surfactant and NaF salt, separately using the aluminum, silver, and brass plates. The recorded spectra when SDS was used as Matrix showed the peaks of [F-H+2Na] + species for all metal plates, and [F+Na] + only for silver 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 the spectrum recorded using Al plate. Separate tests on F in the presence of sodium sulfate and sodium octyl sulfate surfactant, revealed no peaks of the two major molecular ion species. So, the advantage of SDS in creating the peaks of [F + Na] + and [F-H + 2Na] + ions in the mass spectrum of F is mainly due to the presence of hydrocarbon chain in its structure. Similar performed experiments using SDS and NaF, separately on the silver repeller plate for Valine and Proline amino acids, has provided similar results. The use of SDS as the Na + transfer matrix for the alanine and tyrosine amino acids did not yield good results. In the other part of this thesis, the sodium affinity of the three amino acids in the presence of sodium ion and SDS molecule have been calculated using the 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 solid phase and affected by the effects of metal surfaces. Finally, according to the results of this study, SDS surfactant can be introduced as a Na + transfer matrix for the MALDI of some amino acids.
طیف سنجی جرمی یکی از پرکاربردترین روش ها در تجزیه و شناسایی آمینواسیدها و دیگر مولکول های زیستی، همچنین تعیین توالی پروتئین ها و DNA است. روش واجذب-یونش لیزری کمک شده با ماتریکس (MALDI) به دلیل ایجاد یونیزاسیون نرم و تشکیل قطعات یونی کمتر، بهترین شیوه ی یونیزاسیون مولکول های زیستی است. پژوهش های پیشین نمک های قلیایی را به عنوان یک ترکیب مناسب جهت انتقال یون سدیم (Na + ) به آمینواسیدها و پپتیدها به منظور دستیابی به یون مولکولی این ترکیبات در طیف های MALDI معرفی کرده اند. در این پژوهش برای نخستین بار نقش سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات (SDS) به عنوان ماتریکس انتقال Na + در طیف سنجی جرمی زمان پرواز آمینواسیدها مورد بررسی قرار گرفته است. در اولین بخش از آزمایش ها ،طیف جرمی صفحات دافع از جنس فلزات آلومینیوم، نقره و آلیاژ برنج ثبت و بررسی شده اند. به دلیل وجود پیک های زمینه ی اندک و در جرم های پایین ، استفاده از هر سه فلز می تواند به عنوان صفحه ی دافع برای MALDI آمینواسیدها مناسب باشد. در بخش دوم آزمایش ها، طیف های جرمی آمینواسید فنیل آلانین (F) به طور جداگانه و در حضور سورفکتانت SDS و نمک NaF، همچنین بر روی صفحات دافع آلومینیوم، نقره و آلیاژ برنج ثبت و بررسی شدند. نتایج حاصل از آزمایش ها در حضور سورفکتانت SDS نشان داد که پیک های مربوط به گونه ی [F+Na] + بر روی صفحات آلومینیوم و نقره و[F-H+2Na] + بر روی هر سه صفحه دافع قابل دستیابی است. در حالی که استفاده از نمک NaF در شرایط مشابه، تشکیل گونه ی [F+Na] + را تایید نکرده، پیک مربوط به گونه ی [F-H+2Na] + را با شدت کمتر و تنها بر روی صفحه ی آلومینیومی نمایان می کند. بررسی طیف های فنیل آلانین در حضور نمک سدیم سولفات و سورفکتانت سدیم اکتیل سولفات به طور جداگانه، اثری از پیک دو گونه ی اصلی یون مولکولی را نشان نداد. در نتیجه می توان مزیت SDS در ایجاد دو یون مولکولی در کنار یون سدیم را ناشی از وجود زنجیره هیدروکربنی در ساختار آن دانست. تکرار آزمایش های مشابه با استفاده از SDS و NaF به طور جداگانه و بر روی صفحه ی دافع نقره برای آمینواسیدهای والین و پرولین نتایج نسبتاً مشابهی را به همراه داشت. استفاده از SDS به عنوان ماتریکس انتقال Na + برای آمینواسید های آلانین و تیروزین نتایج چندان مطلوبی را در پی نداشت. در این پژوهش همچنین با استفاده از نظریه تابعی چگالی (DFT)، انرژی های سدیم خواهی در فاز گازی برای سه آمینواسید در حضور یون سدیم و مولکول SDS محاسبه شد. نتایج این بخش نشان داد که اتصال Na + به آمینواسیدها در فاز گازی معتبر نبوده و این فرایندها احتمالاً در فاز جامد و متاثر از اثرات ناشی از سطوح فلزی انجام گرفته است. در مجموع، با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش می توان سورفکتانت SDS را به عنوان یک ماتریکس انتقال Na + در طیف سنجی جرمی برخی آمینواسیدها معرفی کرد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی