LPL - Laboratoire de Physique des Lasers

Biomolécules et spectroscopie (BMS)

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Caractérisation structurale de biomolecules

C. Desfrançois, F. Lecomte, N. Nieuwjaer and B. Manil

 

Ces dernières années, l'équipe de BMS s'est impliquée dans des collaborations fructueuses avec d'autres groupes expérimentaux afin d'étendre son activité de recherche à l'étude de biomolécules modèles par une approche combinée de spectroscopie laser et de spectrométrie de masse. Pour ce faire, nous effectuons la spectroscopie IR de systèmes neutres ou ioniques sélectionnés en isomères et en masse (bases d'acides nucléiques, acides aminés, peptides, médicaments) et de leurs complexes non covalents en phase gazeuse. L'assignation structurale est faite par comparaison avec des calculs de chimie quantique de haut niveau. Récemment, nous avons réalisé une expérience avec le groupe de G. Grégoire (ISMO-Orsay) pour étudier les spectres vibroniques des hydroxypyridines protonées (HPH), dont les dérivés sont des photosensibilisateurs endogènes ou synthétiques qui pourraient contribuer aux dommages du rayonnement solaire. L'étude de leurs états excités pourrait conduire à une meilleure compréhension de leurs mécanismes d'action. Nous avons obtenu les spectres ultraviolets (UV) de la 2-, 3- et 4-hydroxypyridine protonée. Ils affichent des structures vibrationnelles bien résolues, avec une nette influence de la position du groupe OH. Ces résultats sont interprétés avec des calculs d'états excités au niveau CC2.

 

Nous cherchons également à étudier des nano-agrégats ligandés (voir figure), après sélection en masse en phase gazeuse, en utilisant une spectroscopie laser IRMPD sur l'installation CLIO (Laser à électrons libres d’Orsay). L'avantage de la sélection en masse est d'éviter toute contribution du solvant ou des dispersions en tailles d’agrégats pour simplifier la comparaison avec les calculs chimiques quantiques. Les spectres IR (réalisés dans une large gamme de longueurs d'onde IR: 3 à 100 μm) donneront une signature univoque pour les assignations structurelles. L'objectif est de mieux comprendre la nature des interactions métal-ligand liées à des processus physiques et chimiques impliqués dans diverses applications biologiques (greffe, fonctionnalisation, photothérapie, radiosensibilisation ...) utilisant des nanoparticules.

 

Structure calculée d'un nanoagrégat d'or ligandé (Au11(((PC6H4-CONH-CH3)3)7Cl3)

Structure calculée d'un nanoagrégat d'or ligandé (Au11(((PC6H4-CONH-CH3)3)7Cl3)

 

Contact
Charles Desfrançois

 

Références

Lozada Garcia R.R., Nieuwjaer N., Desfrançois C., Lecomte F., Leite S.D., Manil B., Broquier M., Grégoire G.,
Vibronic spectra of protonated hydroxypyridines: contributions of prefulvenic and planar structures,
Physical Chemistry Chemical Physics, 19, 12, 8258-8268, (2017)
.

 

T.N. Le, J-C. Poully, F. Lecomte, N. Nieuwjaer, B. Manil, C. Desfrançois, F. Chirot, J. Lemoine, P. Dugourd, G. van der Rest, G. Grégoire,
Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 24, 1937, (2013).

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