Ao combinar a espectroscopia de massa com outras técnicas analíticas e de simulação, pesquisadores revelaram diferenças importantes na fragmentação de biomoléculas dipeptídicas com diferentes estruturas quirais.

'Quiralidade' descreve a diferença na estrutura entre duas moléculas que são, ou estão perto de serem imagens no espelho um do outro. Embora suas fórmulas químicas sejam idênticas, essas moléculas têm propriedades ligeiramente diferentes, tornando útil para os químicos distingui-los. A técnica de 'espectroscopia de massa' pode fornecer informações detalhadas sobre suas estruturas moleculares complexas, mas também é cego para quaisquer diferenças entre suas estruturas quirais. Em nova pesquisa publicada em EPJ D , uma equipe liderada por Anne Zehnacker na Universidade de Paris-Saclay combina espectroscopia de massa com uma série de outras técnicas de simulação e analíticas, permitindo-lhes distinguir entre duas formas quirais de uma biomolécula dipeptídica.

A capacidade combinada dos químicos de distinguir entre moléculas quirais, e analisar suas estruturas em detalhes, poderia permitir uma análise e manipulação muito mais sofisticada de substâncias complexas. A espectroscopia de massa envolve quebrar as formas ionizadas de moléculas, em seguida, separando os fragmentos resultantes por suas razões massa-carga. As moléculas podem ser fragmentadas de várias maneiras diferentes, incluindo o bombardeio com vários fótons infravermelhos, ou colisões com moléculas neutras, como hélio ou nitrogênio. Formas alternativas de estudar moléculas incluem espectroscopia a laser - que mede como as moléculas interagem com a luz em diferentes comprimentos de onda. Além disso, simulações e cálculos teóricos podem explicar a dinâmica e as propriedades quânticas das moléculas.

Em seu estudo, A equipe de Zehnacker usou uma combinação dessas técnicas para estudar as estruturas quirais de uma biomolécula dipeptídica particular. Depois de capturar as moléculas ionizadas usando campos elétricos, os pesquisadores realizaram espectroscopia de massa, e então analisou os fragmentos usando espectroscopia a laser. Eles descobriram que os espectros de luz resultantes foram muito mais fortemente afetados pela quiralidade das moléculas quando foram quebradas por colisões, em oposição aos fótons. Conforme revelado pela combinação de cálculos quânticos e simulações de dinâmica química, este efeito surgiu uma vez que cada forma quiral do dipeptídeo se transforma em uma molécula de isômero diferente, apresentando diferentes barreiras à capacidade dos prótons de se moverem entre as moléculas.