Méthode MALDI-ToF MS pour la caractérisation de polymères synthétiques à dispersion et groupes finaux variables

Nous voulons savoir comment les polymères réagissent. Pour cela, nous utilisons la spectrométrie de masse, car c’est un outil fantastique pour étudier à la fois les réactions attendues et d’autres réactions secondaires. Au cours des 10 dernières années, MALDI-ToF MS a progressé pour avoir beaucoup plus de résolution et de fragmentation au sein de MS/MS.

Nous décrivons un large éventail de réactions, y compris des échantillons monodispersés, modérément dispersés et fortement dispersés, ainsi que ceux avec une résolution isotopique distincte. Par exemple, les polymères avec des groupes halogénés ou ceux qui sont sujets à la formation d’ions métastables. Pour commencer, préparez la solution d’acquisition d’analyte en ajoutant les solutions mères de cations, d’analytes et de matrices dans le tube A, puis agitez le tube pour le mélanger.

Ajoutez ensuite les solutions mères de cations, d’étalons et de matrices dans le tube B et mélangez soigneusement. Maintenant, pipetez 0,5 microlitre du mélange d’échantillons de cation, d’analyte et de matrice du tube A sur la plaque cible MALDI-ToF MS, en utilisant la méthode des gouttelettes séchées. Ensuite, pipetez 0,5 microlitre du mélange de calibrant du tube B vers un endroit adjacent sur la plaque cible.

Enregistrez l’emplacement exact des lignes et des colonnes de chaque point à titre de référence lors de l’acquisition des données. Insérez la plaque cible MALDI-ToF MS dans l’instrument et ancrez-la à l’aide du logiciel de contrôle de l’instrument. Sélectionnez et ouvrez un fichier de méthode dans le logiciel de contrôle de l’instrument.

Choisissez la méthode positive du réflecteur ou positive linéaire en fonction de la plage de masse de l’analyte. Ensuite, appuyez sur le bouton de démarrage du logiciel de contrôle de l’instrument pour commencer l’acquisition des données MALDI-ToF MS. Laissez l’acquisition se terminer automatiquement ou appuyez sur Arrêter si vous le souhaitez.

Cliquez ensuite sur Ajouter pour transférer le spectre unique MALDI-ToF MS vers la mémoire tampon de spectre. Repositionnez le laser MALDI-ToF MS en regardant le flux de la caméra et en cliquant n’importe où dans le même puits sélectionné pour cibler une nouvelle position. Répétez l’acquisition MALDI-ToF MS pour continuer à ajouter des spectres jusqu’à ce que les résultats soient satisfaisants.

Maintenant, sélectionnez l’échantillon d’étalonnage sur la plaque cible MALDI-ToF MS et effectuez une nouvelle acquisition en suivant les étapes d’acquisition de données décrites précédemment. Accédez à l’onglet étalonnage du logiciel de contrôle de l’instrument et ouvrez la liste de contrôle de masse appropriée qui correspond à l’étalon sélectionné. Faites correspondre les pics d’étalonnage dans le spectre de masse MALDI-ToF acquis avec les masses de référence répertoriées dans la liste de contrôle de masse.

Dans la liste de contrôle de masse, sélectionnez la masse correspondant au premier pic d’étalonnage observé dans le spectre de masse MALDI-ToF. Réglez le pic de référence en cliquant à gauche du signal d’étalonnage afin que le pic soit sélectionné. Cliquez ensuite sur Appliquer pour attribuer le signal d’étalonnage comme masse de référence.

Répétez la procédure pour tous les pics d’étalonnage supplémentaires en sélectionnant la masse d’intérêt suivante dans la liste de contrôle de masse, en alignant le pic d’étalonnage correspondant et en appliquant le réglage de référence. Pour l’acquisition d’échantillons d’analytes polymères étalonnés, localisez et sélectionnez le puits contenant le mélange de cations, d’analytes et de matrices à l’aide du logiciel de contrôle de l’instrument. Effectuez l’acquisition de données MALDI-ToF MS à l’aide de la méthode calibrée, comme démontré précédemment.

Ajoutez un nom de fichier approprié et enregistrez le spectre de masse de l’analyte étalonné pour une analyse plus approfondie. Le spectre MALDI-ToF MS de Tris G1 6 a montré un seul pic à 505,239 Daltons, correspondant à sa masse théorique et confirmant une déprotection complète. Les polymères PDMP avec des groupes terminaux chlorure et proton ont affiché un pic principal à 859,426 daltons, ainsi que des variantes substituées au sodium et cycliques.

La distribution complète du PDMP s’étendait de 600 à 1 600 Daltons, avec des unités répétées de 100,056 Daltons en moyenne. Les polymères linéaires de polyéthylène brassylyate présentaient les types alpha-hydroxy oméga-propargyl, alpha-propargyl oméga-propargyl et alpha-hydroxy oméga-hydroxy dans trois distributions. Les polymères de polyéthylène brassylyate linéaires fonctionnalisés par azide ont montré des pics pour l’alpha-azido oméga-azido, l’alpha-propargyl oméga-propargyl et l’alpha-propargyl oméga-azido, ainsi que pour les ions métastables.

Les polymères en peigne ont révélé des états d’oxydation avec 16 intervalles de Dalton, et des décalages de K plus adduits confirmant la quadruple oxydation. Le méthoxy PEG, sans les groupes propargyle 539 et 583, restera non réactif et augmentera une fois que la majorité de ces groupes propargyle auront des poids moléculaires plus élevés.