MALDI-ToF MS-Methode zur Charakterisierung von synthetischen Polymeren mit unterschiedlicher Dispersität und Endgruppen

Wir wollen wissen, wie Polymere reagieren. Zu diesem Zweck verwenden wir die Massenspektrometrie, da sie ein fantastisches Werkzeug ist, um sowohl erwartete Reaktionen als auch andere Nebenreaktionen zu untersuchen. In den letzten 10 Jahren hat sich MALDI-ToF MS weiterentwickelt und hat so viel mehr Auflösung und die Fragmentierung innerhalb von MS/MS.

Wir beschreiben ein breites Spektrum von Reaktionen, einschließlich monodispergierter, mäßig dispergierter und hochdisperser Proben sowie solcher mit ausgeprägter Isotopenauflösung. Zum Beispiel Polymere mit halogenierten Gruppen oder solche, die zur Bildung metastabiler Ionen neigen. Bereiten Sie zunächst die Analytaufnahmelösung vor, indem Sie die Kationen-, Analyt- und Matrixstammlösungen in das Röhrchen A geben und das Röhrchen zum Mischen vortexen.

Geben Sie dann das Kationen-, Kalibrierungs- und Matrixstammlösungen in Röhrchen B und mischen Sie es gründlich. Pipettieren Sie nun 0,5 Mikroliter des Kationen-, Analyt- und Matrixprobengemisches aus dem Röhrchen A auf die MALDI-ToF MS-Zielplatte mit der Methode der getrockneten Tröpfchen. Pipettieren Sie dann 0,5 Mikroliter der Kalibrantmischung aus Röhrchen B auf eine benachbarte Stelle auf der Zielplatte.

Notieren Sie die genaue Zeilen- und Spaltenposition jedes Punkts als Referenz während der Datenerfassung. Setzen Sie die MALDI-ToF MS-Zielplatte in das Gerät ein und docken Sie die Zielplatte mit der Gerätesteuerungssoftware an. Wählen Sie eine Methodendatei in der Gerätesteuerungssoftware aus und öffnen Sie sie.

Wählen Sie je nach Massenbereich des Analyten entweder die reflektorpositive oder die lineare positive Methode. Drücken Sie anschließend die Starttaste an der Gerätesteuerungssoftware, um die MALDI-ToF MS-Datenerfassung zu starten. Lassen Sie die Erfassung automatisch abschließen oder drücken Sie bei Bedarf Stopp.

Klicken Sie dann auf Hinzufügen, um das MALDI-ToF MS Einzelspektrum in den Summenspektrumpuffer zu übertragen. Positionieren Sie den MALDI-ToF MS-Laser neu, indem Sie den Kamera-Feed anzeigen und auf eine beliebige Stelle innerhalb desselben ausgewählten Wells klicken, um eine neue Position anzuvisieren. Wiederholen Sie die MALDI-ToF-MS-Erfassung, um weitere Spektren hinzuzufügen, bis die Ergebnisse zufriedenstellend sind.

Wählen Sie nun die Kalibrierprobe auf der MALDI-ToF MS-Zielplatte aus und führen Sie eine erneute Erfassung gemäß den zuvor beschriebenen Datenerfassungsschritten durch. Navigieren Sie zur Registerkarte "Kalibrierung" in der Gerätesteuerungssoftware und öffnen Sie die entsprechende Massenkontrollliste, die dem ausgewählten Kalibrant entspricht. Gleichen Sie die Kalibrierpeaks im erfassten MALDI-ToF-Massenspektrum mit den Referenzmassen ab, die in der Massenkontrollliste aufgeführt sind.

Wählen Sie in der Massenkontrollliste die Masse aus, die dem ersten im MALDI-ToF-Massenspektrum beobachteten Kalibrierpeak entspricht. Stellen Sie den Referenz-Peak ein, indem Sie links neben dem Kalibriersignal klicken, sodass der Peak ausgewählt ist. Klicken Sie dann auf Anwenden, um das Kalibrantsignal als Referenzmasse zuzuweisen.

Wiederholen Sie den Vorgang für alle zusätzlichen Kalibrierungspeaks, indem Sie die nächste interessierende Masse in der Massenkontrollliste auswählen, den entsprechenden Kalibrantenpeak ausrichten und die Referenzeinstellung anwenden. Für die Aufnahme von kalibrierten Polymeranalytproben lokalisieren und wählen Sie die Vertiefung mit dem Kationen-, Analyt- und Matrixgemisch mit der Gerätesteuerungssoftware aus. Führen Sie die MALDI-ToF-MS-Datenerfassung mit der kalibrierten Methode durch, wie zuvor gezeigt.

Fügen Sie einen geeigneten Dateinamen hinzu und speichern Sie das kalibrierte Analytmassenspektrum für die weitere Analyse. Das MALDI-ToF-MS-Spektrum von Tris G1 6 zeigte einen einzigen Peak bei 505.239 Dalton, was seiner theoretischen Masse entspricht und eine vollständige Entschützung bestätigt. PDMP-Polymere mit Chlorid- und Protonenendgruppen zeigten einen Hauptpeak bei 859,426 Dalton, zusammen mit natriumsubstituierten und zyklischen Varianten.

Die vollständige PDMP-Verteilung umfasste 600 bis 1.600 Dalton, mit Wiederholungseinheiten von durchschnittlich 100.056 Dalton. Lineare Polyethylen-Brassylyat-Polymere wiesen Alpha-Hydroxy-Omega-Propargyl-, Alpha-Propargyl-, Omega-Propargyl- und Alpha-Hydroxy-Omega-Hydroxy-Typen in drei Verteilungen auf. Azid-funktionalisierte lineare Polyethylen-Brassyliat-Polymere zeigten Peaks für alpha-azido, omega-azido, alpha-propargyl, omega-propargyl und alpha-propargyl omega-azido, plus die metastabilen Ionen.

Kammpolymere zeigten Oxidationszustände mit 16 Dalton-Intervallen, und K plus Adduktverschiebungen bestätigten die vierfache Oxidation. Methoxy-PEG ohne die Propargylgruppen 539 und 583 bleibt unreaktiv und nimmt zu, sobald die Mehrheit dieser Propargylgruppen höhere Molekulargewichte bildet.