Servicio de Información Comunitario sobre Investigación y Desarrollo - CORDIS

Las gotitas cargadas revelan sus secretos

Aerosoles, nubes de tormenta y electropulverizados son lugares donde es posible encontrar gotitas líquidas cargadas. Una iniciativa financiada por la Unión Europea ha estudiado los procesos que intervienen en la formación de gotitas cargadas para determinar cómo afectan a la precisión de la espectrometría de masas mediante ionización de electropulverizado (ESI-MS).
Las gotitas cargadas revelan sus secretos
La técnica ESI genera iones utilizando electropulverización, en la cual se aplica una alta tensión a un líquido para generar un aerosol. En esta técnica intervienen evaporación y fragmentación y en las gotitas se producen inestabilidades inducidas por carga. Después del descubrimiento de la ESI hace unos cincuenta años, se desarrollaron varias técnicas experimentales que utilizan aerosoles formados por gotitas con valores de carga elevados, incluida la ESI-MS.

Por lo general, las gotitas líquidas cargadas están compuestas por solvente y portadores de carga, como iones simples o macroiones como proteínas y ácidos nucleicos. El proyecto MISICD (Macromolecular ion-solvent interactions in charged droplets) pretendía comprender las propiedades complejas químicas y físicas de las gotitas cargadas.

Existen varios factores que afectan al estado y la estabilidad de la carga de los complejos macromoleculares (como los ácidos nucleicos o las proteínas). El conocimiento insuficiente de los procesos y principios que afectan a la estabilidad de los complejos de proteínas obstaculizan el desarrollo de ESI-MS como método experimental robusto y de alta capacidad para detectar interacciones entre proteínas y entre proteínas y ligandos.

El equipo de MISICD sentó las bases teóricas de los procesos que afectan a la precisión de la técnica ESI-MS. Los investigadores utilizaron modelización molecular para determinar el papel que desempeñan factores como la velocidad de evaporación y las distintas morfologías de gotitas en la estabilidad de los ácidos nucleicos y las proteínas. Descubrieron que un complejo de proteínas débil cambia de estructura y se puede disociar cuando se encuentra en gotitas de agua con volúmenes cada vez menores, respecto de su estabilidad en la solución masiva.

El modelo molecular de ordenador proporcionó información sobre los mecanismos subyacentes en la desolvatación de las gotitas, proceso durante el cual se desprende el agua ligada electrostáticamente a una partícula en una solución a base de agua. Este modelo dará lugar a mediciones más eficientes y de mayor calidad y esto, a su vez, a la reducción de costes en medicamentos y en la monitorización de explosivos en los aeropuertos gracias a un análisis químico más eficaz.

La mejora del conocimiento de la química física de las gotitas cargadas también ayudará a avanzar en el campo de los aerosoles atmosféricos. La física molecular de estos aerosoles desempeña un papel importante a la hora de determinar el clima y las condiciones ambientales. Por este motivo, los estudios por ordenador de las gotas de agua cargadas realizados por MISICD deberían ayudar a tomar decisiones políticas importantes en relación con el cambio climático.

Información relacionada

Palabras clave

Gotitas cargadas, espectrometría de masas mediante ionización de electropulverizado, MISICD, complejo macromolecular, desolvatación
Número de registro: 198915 / Última actualización el: 2017-06-19
Síganos en: RSS Facebook Twitter YouTube Gestionado por la Oficina de Publicaciones de la UE Arriba