MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017164967
■00520250211153108
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798346389316
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31682053
■035    ▼a(MiAaPQ)Purdue26999767
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a545
■1001  ▼aHuang,  Kai-Hung.
■24510▼aMass  Spectrometry  for  Chemical  Reactions:  Synthesis,  Analysis,  and  Applications
■260    ▼a[Sl]▼bPurdue  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a385  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-05,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Cooks,  R.  Graham.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Purdue  University,  2024.
■520    ▼aMass  spectrometry  (MS)  has  long  been  recognized  as  a  technology  for  bioanalysis.  However,  this  thesis  focuses  on  exploiting  mass  spectrometry  for  chemical  reactions.  The  work  described  here  covers  the  (a)  investigation  of  chemistry  at  interfaces  by  MS,  (b)  utilization  of  MS  to  accelerate  drug  discovery  processes,  and  (c)  applications  of  MS  techniques  for  organic  synthesis.  MS  techniques  are  used  to  scrutinize  the  distinctive  chemistry  and  super  acidity  mechanisms  at  the  gas/liquid  interfaces  by  reacting  carbon  dioxide  (gas  phase)  with  amines  (solution,  in  droplets).  The  intriguing  trace  water  effect  in  creating  this  unique  environment  at  the  interfaces  is  described.  A  systematic  survey  of  reactions  promoted  by  glass  microspheres  at  liquid/solid  interfaces  is  conducted,  revealing  that  glass  surface  can  act  as  strong  base  to  speed  up  reactions.  Additionally,  the  ability  of  glass  surface  to  degrade  biomolecules  is  revealed,  which  has  implications  for  bioanalysis.  Desorption  electrospray  ionization  (DESI),  an  ambient  ionization  method,  can  be  used  as  a  rapid  analytical  technique  for  the  direct  analysis  of  complex  reaction  mixtures  or  bioassays  without  sample  workup.  Moreover,  DESI  can  also  be  used  as  a  small-scale  synthetic  tool  due  to  accelerated  reactions  in  generated  microdroplets.  These  characteristics  make  DESI  a  core  technology  for  high-throughput  (HT)  experimentation  that  prioritizes  speed  to  achieve  three  major  roles.    (i)  HT  reaction  screening  leverages  the  reaction  acceleration  phenomenon  for  rapid  chemical  space  exploration,  especially  for  the  late-stage  diversification  of  drug  molecules.  The  entire  process,  from  sampling  the  reaction  mixture  by  droplets  to  on-the-fly  chemical  transformation  during  millisecond  timescales  to  analysis  by  MS,  achieves  an  overall  throughput  of  one  reaction  per  second  in  an  integrated  fashion.  Diverse  chemical  transformations  for  various  functional  groups  were  achieved,  with  over  10  4  reactions  explored  and  over  10  3  analogs  identified  within  three  hours.  (ii)  HT  synthesis  is  achieved  using  an  automated  homebuilt  array-to-array  transfer  system.  The  synthetic  system  uses  DESI  microdroplets  for  transferring  reaction  mixtures  from  a  precursor  array  to  products  on  a  product  array.  High  conversions  of  diverse  reactions  with  synthetic  throughput  of  0.2-0.02  Hz  and  scale  of  ng-µg  (pmole-nmole)  in  a  spatially  resolved  manner  are  demonstrated.  Hundreds  of  modified  bioactive  molecules  are  generated  in  an  array  format,  and  the  spatial  distribution  of  the  products  is  visualized  by  mass  spectrometry  imaging.  (iii)  HT  bioassays  are  demonstrated  by  combining  the  label-free  nature  of  MS  with  the  high-speed  analysis  of  DESI.  The  contactless  feature,  with  high  tolerance  towards  complex  mixtures,  allows  direct  bioassays  with  minimal  sample  preparation.  An  opioid  receptor  binding  assay  is  described  with  an  evaluation  of  the  binding  affinity  of  synthesized  opioid  analogs.  An  on-surface  enzymatic  assay  is  developed  for  measuring  the  bioactivity  of  deposited  molecules  in  situ.  The  consolidation  of  (i)  HT  reaction  screening,  (ii)  HT  synthesis,  and  (iii)  HT  bioassays  by  a  single  but  versatile  technique,  HT-DESI,  can  expedite  the  early  drug  discovery  process.  For  applications,  MS  technologies  are  utilized  to  probe  reactive  intermediates  and  the  reaction  mechanisms  of  palladium-catalyzed  coupling  reactions.  MS  is  also  used  to  explore  chemical  reactions  for  natural  products,  rapidly  generating  analogs  for  bioactivity  evaluation  and  benefiting  bioanalysis  through  the  discovery  of  derivatization  reactions.  HT  tandem  MS  is  demonstrated  to  be  powerful  for  structural  elucidation  and  reaction  site  identification.
■590    ▼aSchool  code:  0183.
■650  4▼aMass  spectrometry
■650  4▼aHumidity
■650  4▼aAcids
■650  4▼aGases
■650  4▼aOxidation
■650  4▼aReagents
■650  4▼aChemical  reactions
■650  4▼aCarbon  dioxide
■650  4▼aWater
■650  4▼aDrugs
■650  4▼aData  processing
■650  4▼aScientific  imaging
■650  4▼aPhenols
■650  4▼aNarcotics
■650  4▼aAnalytical  chemistry
■650  4▼aOrganic  chemistry
■650  4▼aPharmaceutical  sciences
■690    ▼a0486
■690    ▼a0490
■690    ▼a0572
■71020▼aPurdue  University.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-05B.
■790    ▼a0183
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17164967▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서