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PCCP:分子动力学模拟可提高质谱仪检测精度

质谱仪 放射性碳定年
发布:2021-01-21 16:50:40     来源:tom.com


 

质谱仪(MS)具有快速识别样品中化学成分的能力,如放射性碳定年、蛋白质分析和监测药物代谢等,已经成为化学和生物实验室中必不可少的工具,用于各种实验。

质谱仪器的工作原理是给分析物分子一个电荷,然后让其通过一个均匀电场的空间区域,电场使它们的轨迹弯曲成一个圆。该圆的半径,取决于分子质量与电荷的比例,被检测并与已知样品进行比较。

这种方法只能测量这个比例,而不能测量质量本身,过量的电荷会导致结果不准确或模糊。现在,日本金泽大学的研究人员使用了一种强大的分子动力学模拟来更好地理解过量电荷对由质谱测试的分子的影响。

研究人员模拟了添加相反电荷的分子以中和过量电荷的效果。在这种情况下,聚乙二醇上的正电荷可以通过与带负电荷的NO2-离子碰撞而减少。

然而,由于碰撞的可能性首先取决于电荷的数量,这一事实使情况变得复杂。研究人员表示,在少量过量电荷的情况下,聚乙二醇呈现致密形式。然而,随着电荷的增加,正电荷之间的相互排斥导致它变直。

为了帮助加快计算速度,研究小组使用了“连续体近似”方法,只有当NO2-分子接近聚乙二醇时,才开始模拟它的所有原子。

这一研究成功表明,混合连续分子动力学模拟可以更广泛地用于研究碰撞驱动的反应,分子可以采取不同的构象。这一成果可以催生更有效的方法来控制样品分子中的过量电荷,从而获得更准确的结果。

研究成果已发表在《化学物理以及物理化学》(Phys. Chem. Chem. Phys., PCCP)上。

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