Estudo da cisteína com espectroscopia de massa por tempo de voo

Abstract

A cisteína (C3H7NO2S) é um dos aminoácidos que compõem as proteínas dos seres vivos e junto com a metionina são os únicos que tem enxofre em sua composição. Devido a grande importância dos aminoácidos, as suas propriedades físico-químicas se tornaram objetos de estudos, e são de interesse da bioquímica, da astroquímica, da astrofísica, biotecnologia, entre outras áreas. Neste trabalho fizemos o estudo da fragmentação da cisteína na região de valência. Utilizamos a técnica de Espectroscopia de Massa por Tempo-de-Voo (TOF) com Coincidência entre Fotoelétron-Fotoíon (PEPICO). As medidas foram realizadas na faixa de energia entre 11,2 eV a 21eV, na linha de luz TGM (Monocromador de Grades Toroidais), do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), Campinas-Brasil, a qual possui um filtro de gás que absorve os harmônicos de ordem superior dos fótons. Na análise dos dados determinamos quantitativamente os fragmentos formados, identificamos e caracterizamos a dinâmica do processo de fragmentação em cada energia do fóton utilizada. Observamos que para energias menores que 15 eV são formados principalmente os íons: íon pai, HS-CH2-CH(NH2)-COOH, menos o radical CH2SH neutro e carregado, e o COOH, resultando nos íons C2H7-xNO2+ e C2H7-xNS+ e o íon H2S+. Para energias maiores observamos o surgimento de outras famílias de íons como: C2HxS+, CHxS+, CO+, HxO+. Determinamos a partir dos íons formados o padrão de fragmentação da cisteína. Os nossos resultados concordam com cálculos teóricos que preveem que os seguintes fragmentos são quebrados da molécula em ordem crescente de energia: [COOH]0, [CH2SH2]0, [H]0, [CH2SH2]+, [NH2]0, [COOH]+, [NH2]+, [H]+. A molécula se quebra preferencialmente fragmentando o radical com o enxofre neutro ou carregado. Outra parte do trabalho foi o desenvolvimento de instrumentação científica que consistiu na montagem de um espectrômetro TOF dedicado a experimentos em amostras líquidas. Como líquidos são incompatíveis com vácuo e com equipamentos eletrônicos, uma série de cuidados foram tomados na confecção desse espectrômetro. O TOF foi projetado como uma sub-câmara dentro da câmara principal para que o alto vácuo pudesse ser mantido nos detectores do espectrômetro. O trabalho consistiu na confecção de diversas peças em aço-inox e teflon e a montagem do espectrômetro.