Activation of amino acids and peptides by interaction of Cu(+) and Cu(2+) cations and aluminosilicate surfaces

Abstract

Una molècula està activada quan, per acció d'un agent extern, mostra una reactivitat diferent que en el seu estat normal. Vies d'activació freqüents són per interacció amb cations metàl·lics, per absorció de radiació ionitzant o ultraviolada com també per adsorció en superfícies sòlides. Aquest treball tracta sobre l'activació de petites biomolècules, en concret d'aminoàcids i pèptids, per interacció amb cations de coure i aluminosilicats. Avui en dia es poden generar sistemes metall-lligand en fase gas i estudiar-ne la reactivitat induïda per la interacció amb els cations metàl·lics gràcies a les tècniques d'espectrometria de masses, les quals són rellevants en àrees com la proteòmica o la bioquímica. Aquesta tesi, doncs, es centra en el context de la química metal·loiònica en fase gas on es combinen càlculs teòrics amb experiments d'espectrometria de masses. No obstant, també tracta des d'un punt de vista mecanoquàntic l'activació de biomolècules per interacció amb superfícies de minerals degut a la seva importància en la química prebiòtica.

A molecule is activated when, owing to an external agent, it displays different reactivity than in its normal state. The activation can be given by interaction with metal cations, by absorption of ionizing or UV radiation as well as by adsorption on solid surfaces. This work addresses the activation of small biomolecules, in particular amino acids and peptides, by the interaction with copper cations and aluminosilicates. Nowadays generating metal-ligand systems in the gas phase and studying the reactivity induced by the metal cations is feasible by means of recent mass spectrometry techniques, which are relevant in the areas of proteomics and biochemistry. This thesis, thus, is focused on the gas phase metal ion chemistry, in which theoretical calculations are combined with mass spectrometry experiments. Nevertheless, the activation of biomolecules by interaction with mineral surfaces has also been addressed from a quantum mechanic point of view, since its importance in the prebiotic chemistry.