Electrochemically Induced pH Changes Resulting in Protein Unfolding in the Ion Source of an Electrospray Mass Spectrometer
Notice bibliographique
Résumé
The operation of an electrospray ion source in the positive ion mode involves charge-balancing oxidation reactions at the liquid/metal interface of the sprayer capillary. One of these reactions is the electrolytic oxidation of water. The protons generated in this process acidify the analyte solution within the electrospray capillary. This work explores the effects of this acidification on the electrospray ionization (ESI) mass spectrum of the protein cytochrome c (cyt c). In aqueous solution containing 40% propanol, cyt c unfolds around pH 5.6. Mass spectra recorded under these conditions, using a simple ESI series circuit, display a bimodal charge-state distribution that reflects an equilibrium mixture of folded and unfolded protein in solution. These spectra are not strongly affected by electrochemical acidification. An "external loop" is added to the ESI circuit when the metal needle of the sample injection syringe is connected to ground. The resulting circuit represents two coupled electrolytic cells that share the ESI capillary as a common anode. Under these conditions, the rate of charge-balancing oxidation reactions is dramatically increased because the ion source has to supply electrons for both, the external circuit and the ESI circuit. The analytical implications of this effect are briefly discussed. Mass spectra of cyt c recorded with the syringe needle grounded are shifted to higher charge states, indicating that electrochemical acidification has caused the protein to unfold in the ion source. The acidification can be suppressed by increasing the flow rate and lowering the electrolyte concentration of the solution and by using an electrolyte that acts as redox buffer. The observed acidification is similar for sprayer capillaries made of platinum and stainless steel. Removal of the protective oxide layer on the stainless steel surface results in effective redox buffering for a few minutes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».