Name: אפיון של פולימרים סינתטיים באמצעות מטריקס בסיוע לייזר Desorption יינון שעת הטיסה (MALDI-TOF) ספקטרומטר מסה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-06-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 56 s
Description: למד אפיון פולימרים סינתטיים באמצעות MALDI-TOF MS לקביעת משקל מולקולרי וזהות קבוצות קצה. פרוטוקול זה מכסה הכנת דגימות, רכישת ספקטרום וניתוח נתונים מדויק.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

המחברים להכיר שהאיחוד עיצוב חומרים חכמים, ניתוח ועיבוד (SMATDAP) הממומן על ידי הקרן הלאומית למדע במסגרת הסכם שיתוף פעולה IIA-1430280 וההנהלה LA עבור מלגת תואר שני ושלישי (חבר הפרלמנט האירופי). פולימר דוגמאות לניסויים אלה נמסרו על ידי MilliporeSigma (סיגמה-אולדריץ).  פרסום גישה פתוחה של מאמר זה היא בחסות MilliporeSigma.

שים לב: כל התגובות היו להפעיל ברדס fume. אנא קרא כל חומר בטיחות נתונים גיליונות (MSDS) עבור כל חומר כימי המשמש, זהירות הולמים.
1. הכנת הדוגמא
<ol><li>אופן ההכנה של פתרונות מניות של מטריקס<ol>
<li>לפזר 20 מ ג של חומצה α-cyano-4-hydroxycinnamic (HCCA) ב 1 מ"ל של tetrahydrofuran-unstabilized (THF), ואת מערבולת עד התפרקה.</li>
		<li>לפזר 20 מ ג של 2, 5-dihydroxybenzoic חומצה (DHB) ב 1 מ"ל THF, מערבולת עד התפרקה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הכנה של הפתרון מניות הקטיון אלקלי<ol>
<li>לפזר 2 מ"ג נתרן trifluoroacetate (NaTFA) ב 1 מ"ל THF, מערבולת עד התפרקה.</li>
		<li>לפזר 2 מ"ג אשלגן trifluoroacetate (KTFA) ב 1 מ"ל THF, מערבולת עד התפרקה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>אופן ההכנה של פתרונות מניות analyte<ol>
<li>דוגמה 1: לפזר 2 מ ג של חומצה אצטית פוליפוני (אתילן גליקול) 2-aminoethyl אתר (Mn = 5000) ב- 0.5 מ"ל THF, מערבולת עד התפרקה.</li>
		<li>דוגמה 2: לפזר 2 מ ג של polyoxyethylene bis(azide) (Mn = 2000) ב- 0.5 מ"ל THF, מערבולת עד התפרקה.</li>
		<li>דוגמה 3: לפזר 2 מ ג של poly(L-lactide), תיול הסתיים (Mn = 2500) ב- 0.5 מ"ל THF, מערבולת עד התפרקה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הכנת תערובות דגימה לניתוח<ol>
<li>להכין סדרה של פתרונות על ידי ערבוב מטריקס, analyte, הקטיון פתרון בזמן משתנה את כמויות יחסיות של הרכיבים כך עשויים תערובות 9 דוגמאות ייחודיות. לדוגמה, שמירה על כמות נוספת מטריקס פתרון מלאי קבוע (למשל., 10 µL), בהתאם את כמות analyte פתרון פי 3 (למשל., 45, 15 ו- 5 µL), בזמן משתנה גם כמות הקטיון פתרון לפי פקטור של שלושה (למשל ., 9, 3 ו- 1 µL). הדוגמיות הללו ביעילות תשואות רשת 3 x 3 דוגמאות עם שני המשתנים ריכוז שונים על x ו- y של צירים (איור 1).</li>
		<li>בדוגמה זו נציג, לשלב 15 µL של הפתרון poly(L-lactide), עם µL 15 של הפתרון DHB, µL 1 של הפתרון NaTFA.</li>
		<li>פיפטה 1 μL של כל התערובת פתרון על דוגמה אישית גם על לוח מטרה MALDI (איור 2). הוסף את הדגימות מצטבר במנות קטנות כדי למנוע את הדגימה זורמים מהבאר לדוגמה, המאפשר לכל aliquot מתמוססות ליובש לפני הוספת דגימה נוספת. הערה: עבור ממיסים נקודת רתיחה גבוהה יותר, רובה אוויר ייתכן שיהיה צורך לזרז אידוי הממס, למרות התראה אמור לשמש כדי למנוע את הצלחת לדוגמה, אשר עלול לגרום לצלחת לעיקום חימום.</li>
	</ol>
</li>
	<li>הכנת דוגמאות רגיל לצורך כיול<ol>
<li>הכינו את הסטנדרטים כיול באמצעות פרוטוקול הצעת הספק. הערה: calibrants דנדרימר נבחרו במחקר זה זמינים כמו dendrimers טהור או premixed עם מטריקס, calibrant, הקטיון-יחס מיטבי.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. הנתונים רכישת אופטימיזציה
<ol><li>ייזום קירור והקפאה<ol>
<li>רכישת תוכנה נתונים פתוח "FlexControl".</li>
		<li>הוצא את הפלטפורמה כדי לאפשר את טעינת של המטרה צלחת על-ידי הקשת "<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57174/57174eq1v2.jpg">" כפתור.</li>
		<li>הנח בעדינות לצלחת היעד עם הדגימות calibrant ו- analyte טעון על הרציף ב הכיוון המתאים.</li>
		<li>להשתמש בתוכנה רכישה כדי להזריק את הצלחת היעד על הרציף על ידי לחיצה "<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57174/57174eq1v2.jpg">" כפתור שוב.</li>
		<li>בחר שיטת רכישת הנתונים המתאים (שיטת הרכישה מצב חיובי) על-ידי הקשה על קובץ | בחר שיטת. הערה: עבור רוב דגימות פולימר, כולל analytes הנציגה שלנו, יינון צפוי ויה complexation עם הקטיון, לכן, שיטת הרכישה מצב חיובי הוא המתאים ביותר. בהתאם לכלי-עבור טווחים מסה נמוכה יותר (500-10,000 Da) או מתי רצוי ברזולוציה גבוהה יותר, בחר קובץ שיטת מצב רפלקטור. עבור משקל מולקולרי גבוה יותר דוגמאות או כאשר האות רגישות גבוהה יותר היא ברזולוציה הדרושים, והתחתון הוא מקובל, בחר קובץ שיטת מצב לינארי.</li>
		<li>לפני רכישת נתונים, ודא טווח המונים המתאימים לאיסוף נתונים במיקום אידיאלי נבחר-הטווח ההמוני יכלול כמחצית המסה הנמוכה ההתפלגות הצפויה, כמו גם כפול המסה הגבוהה ביותר ב ההתפלגות הצפויה. . תראה את זה על-ידי לחיצה על הכרטיסיה ' גילוי ' והצגת מגוון מסה הערה: פעולה זו מסייעת להבטיח את האות מתוך שברי השפלה משקל מולקולרי נמוך יותר או גבוה יותר אגרגטים משקל מולקולרי (דימר) שעשויות להיות לדוגמה כלולים בערכת הנתונים. כמו כן, שים לב כי מטריקס oligomers הם לעתים קרובות תשומת לב עם עוצמות האות גבוה ברוב MALDI-TOF המוני ספקטרה, מתן רעש בעוצמה גבוהה עם גושים גבוה כמו 1,000 דא, ניתוח לסבך מתחת מיסה זו. למרות הכיול יידרש לצורך קבלת ערכת נתונים הסופי, קובץ כיול מדויק ניתן רק לרכוש אם רכישת זהות פרמטרים משמשים כמו אלה ממוטבת עבורו analyte מסוים. לכן, אופטימיזציה ראשוני של הספקטרום המוני analyte נדרשת לפני הכיול, ואחריו את מחודש מהוואי קשת המוני analyte מכויל.</li>
	</ol>
</li>
	<li>רכישת המידע הראשוני<ol>
<li>רכישת התוכנה, בחר את המיקום על הצלחת היעד המתאים analyte הרצוי.</li>
		<li>ליזום איסוף נתונים בעת הזזת המטרה לייזר סביב הדגימה כדי למקסם את האות. ליזום איסוף הנתונים, הקש הפעל. הערה: הלייזר יכול למצות מטריקס במיקום מסוים לאחר דגימה חוזרות ונשנות.</li>
		<li>שימוש במחוון בצד שמאל של החלון מצלמה, להתאים את עוצמת הלייזר כזה כי הכוח המינימלי הדרוש להשיג רזולוציה איזוטרופי מושגת. הערה: בעת ניתוח דגימות מרובים כדי לאשר את היחס האופטימלי בין analyte, הקטיון מטריצה, השתמש אותו הכוח לייזר בכל הדגימות analyte כדי לקבוע איזו דגימה תערוכות את יחס אות/רעש הטוב באותם פרמטרים רכישה. המשך רכישה עתידית אופטימיזציה עם הדוגמה המופיעה להפגין את האות הטוב ביותר ליחס רעש.</li>
	</ol>
</li>
	<li>אופטימיזציה רכישת נתונים<ol>
<li>התקרבות שיא בודדים באמצע הטווח ההמוני של עניין, למטב את הרזולוציה על-ידי התאמת את ההבדל בין המתחים האצה (עבור הכלים במחקר זה, זה כרוך התאמת הערך "IS2"), אשר נמצא ספקטרומטר טאב. הערה: זה ביותר במהירות ממוטבת על ידי שינוי הערך IS2 צעדים גדולים, לוקח הערה אשר יוצר ערך את הפתרון הטוב ביותר (כלומר., הכי קטן מלא רוחב שיא בעוצמה מקסימלית אות חצי), ולאחר מכן נוספים מיטוב בצעדים קטנים יותר של הערך IS2. בדרך כלל, ערך IS2 האופטימלי הוא גבוה יותר (קרוב IS1) עבור פולימרים מסה נמוכה, והתחתון של פולימרים מסה גבוהה.</li>
		<li>אם רצונך בכך, להגדיל את הרזולוציה באמצעות מצב reflectron. הערה: מצב Reflectron מאפשר הפיצוי של סתירות מהירות התחלתית של יונים של אותו מ/z מאת שכפית היונים מהירות גבוהה יותר של הערך מ/z באותו נתיב ארוך יותר כדי הגלאי. עלייה זו בנתיב הגלאי מאפשר יונים איטית יותר של אותו ערך מ/z כדי להגיע הגלאי בו זמנית, ביעילות תוך התמקדות היונים עבור רזולוציה מוגברת. למרות מצב reflectron בדרך כלל משפרת את הרזולוציה אות, עבור דגימות עם עוצמת האות חלש, מצב לינארי יידרש על מנת להמחיש את הנתונים.</li>
		<li>לבסוף, למטב את עוצמת הלייזר על-ידי הפחתת את עוצמת הלייזר נמוך ככל האפשר תוך יצירת עדיין אות לרעש יחס סביר (למשל., אות לרעש יחס של 10). הערה: בגלל הכוחות לייזר בדרך כלל להפחית את הרזולוציה ולא יכול לגרום לפיצול, ספקטרום המוניים עם האיכות הטובה ביותר נרכשים באמצעות לייזר מופחת כוח אבל מספר גבוה יותר של סריקות.</li>
		<li>לאחר הפרמטרים רכישה מיטביות, לשמור ספקטרום המונית לא מכויל על ידי בחירת הקובץ ולאחר מכן לשמור לטווח כדי תייק בתור. לכיול חיצוני, רכש חדש של calibrant תחת פרמטרים אלה זהה, אופטימיזציה צריך להתבצע לפני רכישה חדשה מתחילה לייצר את הספקטרום המוני מכוילת של analyte.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. MALDI כיול
<ol><li>רכישת כיול הקשת המונית<ol>
<li>באמצעות הפרמטרים רכישה הממוטבות כבר analyte, רוכשים של ספקטרום המוני אופטימיזציה של המדגם של סטנדרטים המוני. הערה: באופן אידיאלי, ערכת כיול לכלול תקן אחת מעל הטווח של הריבית, אחת מתחת ואחד לפחות בטווח של ריבית. הדיוק של הכיול הוא הטוב ביותר. אם כל הפרמטרים רכישה זהים עבור שתי דגימות.</li>
	</ol>
</li>
	<li>צור קובץ כיול<ol>
<li>ודא כי כל כיול הקיים מבוטל או במצב בו יוכלו להיות מוחלפים על-ידי הקשה על כיול לפסול תחת ספקטרומטר טאב.</li>
		<li>באמצעות רכישת אותם פרמטרים (למשל., לייזר הספק, מתח חשמלי IS2), לעבור את הלייזר הבאר מדגם המכיל את calibrant (למשל., פפטיד סטנדרטי, דנדרימר) על-ידי בחירה המתאים אז עם הסמן ולרכוש ספקטרום על ידי לחיצה על התחל.</li>
	</ol>
</li>
	<li>ברגע אות מספיק הושגה הקש התחל לסים רכישת נתונים.</li>
	<li>לאחר קשת המונית של calibrant הושג, לבחור את התפריט הנפתח של רשימת בקרת מסה בכרטיסיה כיול שמתאים לסטנדרטים כיול הזה. רשימת בקרת המוני המתאימה תהיה ההמונים calibrant שנבחרו באמצעות הקטיון המתאים ההפניה. הערה: אלה צריך להיות זמין מ הספק calibrant, הקפד להשתמש בערכים המוני monoisotopic כאשר רזולוציית איזוטרופי מושגת (למשל., רפלקטור מצב מתחת מ/z = 5000), והמסה הממוצעת הערכים כאשר רזולוציית איזוטרופי לא ניתן להשיג (לדוגמא, מצב לינארית מעל מ/z = 5000),</li>
	<li>לפני התאמת הפסגה ההתייחסות המתאימה לפסגת כל שנבחרו calibrant ', ודא כי שיא המתאים בחירת פרוטוקול נמצא בשימוש על-ידי בחירה בכרטיסיה עיבוד . הערה: שיא האיסוף פרוטוקולים יכולים להשתנות לפי הרזולוציה ספקטרלי. עבור המוני מחישוב ממוצע, התוכנה צריך לקחת הממוצע המונית על פני סדרה שלמה של פסגות איזוטרופי. עבור חישוב מסת monoisotopic, להגדיר את התוכנה כדי לחשב את המסה המדויקת של השיא איזוטרופי הראשון בלבד.</li>
	<li>להחיל המסה הפניה מרשימת הבקרה המונית על האות המתאימה עבור הקשת המוני calibrant על-ידי בחירת האזור משמאל הפסגה של עניין ולחיצה על המסה המתאים ברשימת בקרת כדי להחיל. המשך תהליך הפסגות calibrant הנותרים. הערה: עבור הכיול ומדויקים מדויק ביותר, הנח הדגימות analyte ו- calibrant קרובים ככל האפשר על הצלחת היעד מאחר סטיות דקות המטרה צלחת גובה יכולים להשפיע על הדיוק של הכיול.</li>
	<li>רכוש מחדש את הספקטרום analyte ברגע בסולם המוני עבור הפרמטרים רכישה ממוטבת היה מכויל.</li>
</ol>4. נתוני ניתוח ופרשנות
<ol><li>שיא האיסוף<ol>
<li>פתח את הספקטרום analyte בתוכנה ניתוח נתונים (FlexAnalysis).</li>
		<li>תקריב על שיא לזהות אם הרזולוציה איזוטרופי הושגה על ידי בחירת לחצן זום בטווח - X .</li>
		<li>לחץ לרשימת המונים | למצוא את כדי לבחור פסגות. אם הפסגה monoisotopic היא נפתרה, בחר זה השיא הראשון בהפצה איזוטרופי לקביעת המסה באמצעות פרוטוקול חיטוט שיא monoisotopic. אם הפסגה monoisotopic לא נפתרה, השתמש שיא מסת הממוצע של בחירת פרוטוקול ולאחר לקבוע את המסה הממוצעת של ההתפלגות איזוטרופי כולו.</li>
		<li>המשך זה שיא איסוף תהליך עבור כל n-מר בהפצה פולימר.</li>
	</ol>
</li>
	<li>פולימר אפיון ובסוף הקבוצה ניתוח חישובים הערה: כאשר משתמשים בו נכון, MALDI-TOF MS יכול לספק נתונים יקרי ערך, מדויקת לחישובי הפצה המונית של פולימרים. יצוין הפצה שנתוני רק מדויק כאשר dispersity של המדגם פולימר היא נמוכה יחסית (למשל., כ Đ= 1.3 או להלן).<ol>
<li>לחשב את מספר ממוצע המשקל המולקולרי, המונית הממוצע לגבי המספר של שומות של כל מסת החלקיק, תוך שימוש בנוסחה: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57174/57174eq2v2.jpg"> איפה Nאני = מספר מולקולות של משקל מולקולרי מסוים ו Mאני = משקל מולקולרי מסוים של מולקולות אלה.</li>
		<li>לחשב את משקל ממוצע המשקל המולקולרי, הממוצע המוני ביחס המשקל של כל מסת החלקיק, תוך שימוש בנוסחה: <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/57174/57174eq3v2.jpg"> איפה N אני = מספר מולקולות של משקל מולקולרי מסוים ו M אני = משקל מולקולרי מסוים של מולקולות אלה.</li>
		<li>ברגע Mw והן Mn חושבו, לכמת את רוחב היריעה של ההתפלגות משקל מולקולרי באמצעות את יחס Mw/Mn אשר נקרא dispersity, Đ.</li>
		<li>התכונה הכי ייחודי ורב עוצמה של ניתוח נתונים MS MALDI-TOF היא היכולת לקבוע או לאשר את קבוצות הקצה של homopolymers. לקבוע את קבוצת הקצה על-ידי סידור מחדש של הנוסחה הבאה של המונים התצפיות n-מר בספקטרום המוני (Mn-mer): Mn-mer = n (MRU ) + MEG1 + MEG2 + Mיון איפה n = מידת פלמור, MEG1 = מסה של קבוצת α-קצה, MEG2 = מסה של קבוצת ω-קצה, זRU = המסה של היחידה אני חוזר של הפולימר ו זיון = מסה של יונים את מתחמי עם הפולימר.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Wu, K. J., Odom, R. W. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac981910q">Peer Reviewed: Characterizing Synthetic Polymers by MALDI MS.</a> Anal. Chem. 70, 456A-461A (1998).</li>
<li>Lowe, A. B. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/py/c4py00339j">Thiol-ene &#34;click&#34; reactions and recent applications in polymer and materials synthesis: a first update.</a> Polym. Chem. 5, 4820-4870 (2014).</li>
<li>Shi, Y., Cao, X., Gao, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+azide-alkyne+click+chemistry+in+recent+syntheses+and+applications+of+polytriazole-based+nanostructured+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">The use of azide-alkyne click chemistry in recent syntheses and applications of polytriazole-based nanostructured polymers.</a> Nanoscale. 8, 4864-4881 (2016).</li>
<li>Lutz, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((1%2C3-dipolar+cycloadditions+of+azides+and+alkynes%3A+a+universal+ligation+tool+in+polymer+and+materials+science%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">1,3-dipolar cycloadditions of azides and alkynes: a universal ligation tool in polymer and materials science.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 46, 1018-1025 (2007).</li>
<li>Montaudo, G., Samperi, F., Montaudo, M. S. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670005001474">Characterization of synthetic polymers by MALDI-MS.</a> Prog. Polym. Sci. 31, 277-357 (2006).</li>
<li>Weidner, S. M., Trimpin, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass+spectrometry+of+synthetic+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Mass spectrometry of synthetic polymers.</a> Anal. Chem. 80, 4349-4361 (2008).</li>
<li>Zhu, H., Yalcin, T., Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+the+accuracy+of+determining+average+molecular+weights+of+narrow+polydispersity+polymers+by+matrix-assisted+laser+desorption+ionization+time-of-flight+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Soc.+Mass+Spectr%22%5BJournal%5D)">Analysis of the accuracy of determining average molecular weights of narrow polydispersity polymers by matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry.</a> J. Am. Soc. Mass Spectr. 9, 275-281 (1998).</li>
<li>Cortez, M. A., Grayson, S. M. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ma1019736">Application of time-dependent MALDI-TOF mass spectral analysis to elucidate chain transfer mechanism during cationic polymerization of oxazoline monomers containing thioethers.</a> Macromolecules. 43, 10152-10156 (2010).</li>
<li>Liu, J., Loewe, R. S., McCullough, R. D. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ma9905324">Employing MALDI-MS on poly(alkylthiophenes): analysis of molecular weights, molecular weight distributions, end-group structures, and end-group modifications.</a> Macromolecules. 32, 5777-5785 (1999).</li>
<li>Zhang, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+polyethylene+glycol+end+group+functionalities+by+combination+of+selective+reactions+and+characterization+by+matrix+assisted+laser+desorption%2Fionization+time-of-flight+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chim.+Acta%22%5BJournal%5D)">Determination of polyethylene glycol end group functionalities by combination of selective reactions and characterization by matrix assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry.</a> Anal. Chim. Acta. 816, 28-40 (2014).</li>
<li>Li, Y., Hoskins, J. N., Sreerama, S. G., Grayson, M. A., Grayson, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+identification+of+synthetic+homopolymer+end+groups+and+verification+of+their+transformations+using+MALDI-TOF+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">The identification of synthetic homopolymer end groups and verification of their transformations using MALDI-TOF mass spectrometry.</a> J. Mass Spectrom. 45, 587-611 (2010).</li>
<li>Enjalbal, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MALDI-TOF+MS+analysis+of+soluble+PEG+based+multi-step+synthetic+reaction+mixtures+with+automated+detection+of+reaction+failure%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Soc.+Mass+Spectr%22%5BJournal%5D)">MALDI-TOF MS analysis of soluble PEG based multi-step synthetic reaction mixtures with automated detection of reaction failure.</a> J. Am. Soc. Mass Spectr. 16, 670-678 (2005).</li>
<li>Laurent, B. A., Grayson, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+efficient+route+to+well-defined+macrocyclic+polymers+via+%22click%22+cyclization%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">An efficient route to well-defined macrocyclic polymers via "click" cyclization.</a> J. Am. Chem. Soc. 128, 4238-4239 (2006).</li>
<li>Owens, K. G., Hanton, S. Conventional MALDI sample preparation. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aOwens%2C+KG+%22Maldi+Mass+Spectrometry+for+Synthetic+Polymer+Analysis%22">Maldi Mass Spectrometry for Synthetic Polymer Analysis</a>. Li, L. , John Wiley & Sons, Inc. 129-158 (2009).</li>
<li>Hanton, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass+spectrometry+of+polymers+and+polymer+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Mass spectrometry of polymers and polymer surfaces.</a> Chem. Rev. 101, 527-570 (2001).</li>
<li>Samperi, F., Montaudo, G., Montaudo, M. S. Matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry of polymers (MALDI-MS). <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSamperi%2C+F+%22Mass+Spectrometry+of+Polymers%22">Mass Spectrometry of Polymers</a>. Montaudo, G., Lattimer, R. P. , CRC Press. Ch. 10 419-500 (2001).</li>
<li>Nielen, M. W. F. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/(SICI)1098-2787(1999)18:5%3C309::AID-MAS2%3E3.0.CO;2-L/abstract">Maldi time-of-flight mass spectrometry of synthetic polymers.</a> Mass Spectrom. Rev. 18, 309-344 (1999).</li>
<li>NIST, Synthetic Polymer MALDI Recipes Search Form. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://maldi.nist.gov/">http://maldi.nist.gov/</a> (2014).</li>
<li>Hanton, S. D., Owens, K. G. Polymer MALDI sample preparation. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHanton%2C+SD+%22Mass+Spectrometry+in+Polymer+Chemisty%22">Mass Spectrometry in Polymer Chemisty</a>. Barner-Kowollik, C., Gründling, T., Falkenhagen, J., Weidner, S. , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. 119-147 (2011).</li>
<li>Vestal, M. L., Juhasz, P., Martin, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delayed+extraction+matrix-assisted+laser+desorption+time-of-flight+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Rapid+Commun.+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Delayed extraction matrix-assisted laser desorption time-of-flight mass spectrometry.</a> Rapid Commun. Mass Spectrom. 9, 1044-1050 (1995).</li>
<li>Kaufmann, R., Spengler, B., Lutzenkirchen, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass+spectrometric+sequencing+of+linear+peptides+by+product-ion+analysis+in+a+reflectron+time-of-flight+mass+spectrometer+using+matrix-assisted+laser+desorption+ionization%5BTitle%5D)+AND+%22Rapid+Commun.+Mass+Sp%22%5BJournal%5D)">Mass spectrometric sequencing of linear peptides by product-ion analysis in a reflectron time-of-flight mass spectrometer using matrix-assisted laser desorption ionization.</a> Rapid Commun. Mass Sp. 7, 902-910 (1993).</li>
<li>Mamyrin, B. A., Karataev, V. I., Shmikk, D. V., Zagulin, V. A. <a target="_blank" href="http://www.jetp.ac.ru/cgi-bin/e/index/e/37/1/p45?a=list">The mass-reflectron, a new nonmagnetic time-of-flight mass spectrometer with high resolution.</a> Sov. Phys. JETP. 37, 45(1973).</li>
<li>Belu, A. M., DeSimone, J. M., Linton, R. W., Lange, G. W., Friedman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+matrix-assisted+laser+desorption+ionization+mass+spectrometry+for+polymer+characterization%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Soc.+Mass+Spectr%22%5BJournal%5D)">Evaluation of matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry for polymer characterization.</a> J. Am. Soc. Mass Spectr. 7, 11-24 (1996).</li>
<li>Kaufmann, R., Chaurand, P., Kirsch, D., Spengler, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Post-source+decay+and+delayed+extraction+in+matrix-assisted+laser+desorption%2Fionization-reflectron+time-of-flight+mass+spectrometry.+Are+there+trade-offs%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Rapid+Commun.+Mass+Sp%22%5BJournal%5D)">Post-source decay and delayed extraction in matrix-assisted laser desorption/ionization-reflectron time-of-flight mass spectrometry. Are there trade-offs?</a> Rapid Commun. Mass Sp. 10, 1199-1208 (1996).</li>
<li>Grayson, S. M., Myers, B. K., Bengtsson, J., Malkoch, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advantages+of+monodisperse+and+chemically+robust+%26%2334%3BSpheriCal%26%2334%3B+polyester+dendrimers+as+a+%26%2334%3Buniversal%26%2334%3B+MS+calibrant%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Soc.+Mass+Spectr%22%5BJournal%5D)">Advantages of monodisperse and chemically robust &#34;SpheriCal&#34; polyester dendrimers as a &#34;universal&#34; MS calibrant.</a> J. Am. Soc. Mass Spectr. 25, 303-309 (2014).</li>
<li>McEwen, C. N., Larsen, R. S. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/rcm.1290060304/full">Accurate mass measurement of proteins using electrospray ionization on a magnetic sector instrument.</a> Rapid Commun. Mass Sp. 6, 173-178 (1992).</li>
<li>Anacleto, J. F., Pleasance, S., Boyd, R. K. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/oms.1210270603/abstract">Calibration of ion spray mass spectra using cluster ions.</a> J. Mass Spectrom. 27, 660-666 (1992).</li>
<li>Fales, H. M. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1044030598001500">Calibration of mass ranges up to m/z 10,000 in electrospray mass spectrometers.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 10, 273-276 (1999).</li>
<li>Hop, C. E. C. A. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/(SICI)1096-9888(199611)31:11%3C1314::AID-JMS429%3E3.0.CO;2-N/abstract">Generation of high molecular weight cluster ions by electrospray ionization; implications for mass calibration.</a> J. Mass Spectrom. 31, 1314-1316 (1996).</li>
<li>Xiang, B., Prado, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+accurate+and+clean+calibration+method+for+MALDI-MS%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomol.+Tech%22%5BJournal%5D)">An accurate and clean calibration method for MALDI-MS.</a> J. Biomol. Tech. 21, 116-119 (2010).</li>
<li>Li, Y., Hoskins, J. N., Sreerama, S. G., Grayson, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MALDI%E2%88%92TOF+mass+spectral+characterization+of+polymers+containing+an+azide+group%3A+evidence+of+metastable+ions%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">MALDI−TOF mass spectral characterization of polymers containing an azide group: evidence of metastable ions.</a> Macromolecules. 43, 6225-6228 (2010).</li>
<li>Zenobi, R. Ionization processes and detection in MALDI-MS of polymers. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aZenobi%2C+R+%22MALDI+Mass+Spectrometry+for+Synthetic+Polymer+Analysis%22">MALDI Mass Spectrometry for Synthetic Polymer Analysis</a>. Li, L. , John Wiley & Sons, Inc. 9-26 (2009).</li>
</ol>

המחברים יש עניין כספי הקשור את כדורי calibrants השתמשו במחקר זה.

MALDI-תוף ספקטרומטר מסה הוא כלי אנליטי רב ערך עבור פולימר אפיון בשל יכולתה ליצור פולימר יונים במדינה ביחידים טעון עם פיצול מינימלי. טכניקה זו יינון רך מנצל פעימות לייזר קצר כדי מפסידה solid-state דוגמאות analyte פולימריים מוטבע בתוך מטריצה מורכבת כדי ליצור פולימר יונים בשלב גז. מקרומולקולות הם בדרך כלל מיונן מאת complexation עם קטיונים הנוספים אל המטריקס כדי לאפשר ניתוח שלהם באמצעות ספקטרומטר מסה. יונים macromolecular האלה ואז הם מואצת של מתח החילוץ כדי להביא אותן לתוך האזור ללא שדה של הצינור טיסה המאפשרים שלהם מ/z נקבע בהתבסס על הזמן-של-הטיסה שלהם בין המקור יון גלאי5 , 32.
לעומת טכניקות אפיון אחרות פולימר, איכות ספקטרה MALDI-TOF MS היא תלויות מאוד פרמטרים רכישת נתונים, הכנת הדוגמא. למרות שיש נוסחה קבע עבור הכנת הדוגמא, הבנת את הפונקציה של כל רכיב של הכנת המדגם מאפשר אופטימיזציה אמפירי מהירה יותר. הגורם החשוב ביותר הכנת הדוגמא MALDI הוא הבחירה של המטריקס כי תאימות של המטריצה פולימר analyte הוא קריטי עבור המאפשר מטריקס נרגש לייצר מקרומולקולות יחיד, desorbed המדינה מיונן5, 15,17,19. ברגע המתאים סוכנים מטריקס ו- cationization נבחרו, היחס הנכון בין הסוכן analyte, מטריקס, cationization צריכה להיקבע. אפשר להשיג מדעית על-ידי יצירת רשת דו-ממדית של דגימות (איור 1) על הצלחת המטרה MALDI-TOF MS (איור 2) עם הגדלת ריכוז מטריקס על ציר אחד, הגדלת ריכוז הסוכן cationization אחרים.
בדומה הכנת הדוגמא MALDI, יש נוסחה set לקביעת פרמטרים רכישת נתונים; עם זאת, יש לשקול מגמות מסוימות כדי לזרז אופטימיזציה ספקטרלי. מצב Reflectron, אשר מגביר את הרזולוציה אך מפחית את האות הכללית, נבחר בדרך כלל נמוך טווחי המוני (בדוגמאות אלה, להלן 4,000 Da) היכן ניתן להשיג רזולוציה איזוטרופי. במקרים אלה, שימשו שיא אוסף שיטות וחישובים המונים monoisotopic. לקבלת דוגמאות פולימר עם גושים מעל 4,000 Da, שימש מצב לינארי עם חישובים המונית הממוצע ושיטות האיסוף לשחקנים. כדי לשפר את האות רזולוציה, החשמלי מקור יון צריך להיות מותאם במרווחים קטנים עם המגמה הכללית של פולימרים המונים גדול יותר יש מתח גדול יותר דיפרנציאלית (IS1 לעומת IS2).
זמן מיטבי הכנת הדוגמא ורכישה פרמטרים יכולה לספק דיוק, דיוק מסת תושג רק באמצעות כיול יעיל. הזמן-של-טיסה מסה נתון יכול להשתנות בעדינות הפרמטרים רכישה משתנה, אפילו צלחת עמדות, לכן כיול צריכה להתבצע עבור כל ערכה של רכישת ממוטבת פרמטרים על-מנת לתת מסה מדויק האישושים5,30. לאחר רכישת פרמטרים של הכנת הדוגמא מוטבו, צריך להיות מכויל הספקטרום אלה בדיוק באותם התנאים.
בגלל רזולוציה יוצאת דופן דיוק מסת שנצפתה ספקטרום המוני MALDI-TOF אופטימיזציה של פולימרים, טכניקה זו הפכה כלי חינם חשוב לקביעת פולימריות ההפצה ההמונית נתונים. עם זאת, היכולת שלו לפתור יחידות נפרדות אני חוזר תוך התפלגות מסה של פולימר מספק יתרון מסוים סוף ניתוח הקבוצה ביחס פולימר אחרות אפיון טכניקות כגון ג'ל הסתננות כרומטוגרפיה (GPC) הגרעינית תהודה מגנטית (NMR). . זה יקר במיוחד לקביעת את הנאמנות של סיום קבוצה functionalization תגובות והטבע כמותית של סיום קבוצה ההטיות תגובות. כתב היד הזה הוכיח את היכולת לפתור את המסה של פולימר בודדים יחידות אני חוזר עם נקודות לשתי ספרות עשרוניות של דיוק המוני, הפעלת האישור של סיום קבוצה שינויים עם רמה גבוהה של ביטחון. עם ההתקדמות ניכר שנעשו לאחרונה בתחום של דיוק פולימר סינתזה, MALDI-TOF MS הופך להיות כלי חשוב יותר ויותר בשביל לקבוע מבנה macromolecular ופונקציונליות.

עם שיפורים חי הפילמור טכניקות, דיוק פולימרים עם קבוצות הקצה באופן כמותי functionalized הם יותר ויותר זמין1. פיתוח מקביל של אזיד-אלקין, thiolene לחץ על בדיקות, הביוכימיה אפשרה את צימוד כמעט כמותית של מקרומולקולות כדי moieties אחרים, מתן גישה למגוון של היברידית חומרים2,3,4 . עם זאת, שיטות אנליטיות מדויק נדרשים לאפיין המוצא חומרים והן מוצרים של תגובות אלו ההטיה פולימר. לייזר בסיוע מטריקס desorption/יינון שעת הטיסה ספקטרומטר מסה (MALDI-TOF MS) היא טכניקה אנליטי יינון רך בעל ערך עבור אפיון פולימרים כי זה יכול ליצור פולימר יונים במצב תשלום יחיד עם מינימלי פיצול5,6. MALDI-תוף MS יש יתרונות חשובים כל השיטות המקובלת של פולימר אפיון כי זה יכול לספק ספקטרה המוני עם רזולוציה של n-שהרובוט בודדים בתוך התפלגות מסה של פולימר. כתוצאה מכך, ספקטרה המוני כזה יכול לספק מידע מדויק על משקל מולקולרי הממוצע, לחזור ליחידת מסה, משקל מולקולרי dispersity7, אשר בתורו יכול להבהיר את מנגנוני הפילמור מתחרות כגון שרשרת העברת8 . עם זאת, MALDI-TOF MS הוא עוצמה לספק מידע אודות פולימר סוף קבוצות9,10, אשר יכול לשמש כדי לאשר סוף קבוצה שינויים10,11 במיוחד, אחרים המרות12 כמו פולימר cyclizations11,13. לא פחות חשוב, כמות קטנה יחסית של analyte (sub-מיקרוגרם) הדרושים עבור המוני spectrometric ניתוח גורם טכניקה זו שימושית עבור אפיון כאשר רק כמויות עקבות של חומר זמינים.
ניתוח MALDI-TOF MS של פולימרים יכול להיות מחולק לארבעה שלבים נפרדים: לטעום הכנה, כיול מכשיר, רכישת ספקטרלי וניתוח נתונים. הכנת הדוגמא היא צעד חיוני ביותר ליצירת ממוטב MALDI-TOF ספקטרה המוני מתרחש לפני המדגם מוחדרים לכלי ה-14,15. הבחירה של מטריקס המתאים עם פרמטרים דומים מסיסות פולימר analyte הוא קריטי כדי להשיג באיכות גבוהה MALDI-TOF המוני ספקטרה, קווים מנחים לבחירת מטריקס היה דיווח במקום14,15, 16,17. מסד נתונים של פולימר MALDI "מתכונים" הכנת הדוגמא היה גם שפורסם באינטרנט18. עבור הרומן פולימרים, ניתן לצפות מטריקס הבחירה הראשונה להבנת המסיסות של הפולימר, בחירת מטריצה עם דומה מסיסות פרמטרים14,19. פולימרים עם זיקה גבוהה פרוטון יכול להיות protonated על ידי רוב מטריצות14 (אשר לעתים קרובות מכילים חומצה קרבוקסילית קבוצות), אבל עבור פולימרים אחרים, סוכן cationization הוא נדרש14. אלקלי יונים adduct טוב עם המכיל חמצן מינים (למשל. פוליאסטר ו- polyethers), ואילו פחמימנים רוויים (למשל-פוליסטירן) adduct עם המעבר מתכות כמו נחושת וכסף יונים14, 19. כי הדגימות פולימר בניסוי זה הכיל אטומי חמצן עמוד השדרה, trifluoroacetate נתרן או אשלגן (TFA) שימשו את סוכן cationization. ברגע מטריקס ו- cationization הסוכנים נבחרו, כמויות יחסיות של analyte, הסוכן הקטיון מטריקס חייב להיות בקפידה ממוטב כדי להבטיח גבוהה אות רעש. בהליך זה, הפרמטרים עבור הכנת הדוגמא שכבר מוטבו, אולם הליך אופטימיזציה מדגם אמפיריים (שלב 1.4.1., איור 1) זה משתנה באופן שיטתי את ריכוזי שלושת המרכיבים (analyte, מטריקס והקטיון) יעיל לקביעת יחסי אופטימלית שלהם במהירות.
חדרי קירור והקפאה דורש גם אופטימיזציה של מספר פרמטרים. הפרמטרים החשובים ביותר כוללים את מצב יון חיובי או שלילי של ספקטרומטר, את מצב הפעולה המכשיר (לינארית לעומת רפלקטור), המתח האצת את זמן ההשהיה החילוץ. דרך נוספת כי ניתן להגדיל רזולוציה היא דרך הניצול של "reflectron" מצב20,21,22,23. Reflectron מצב למעשה מכפיל את נתיב הטיסה של היונים את הגלאי על ידי המשקף היונים בסוף הצינור טיסה בחזרה לעבר גלאי ליד המקור תוך refocusing יונים עם momentums שונים, ולכן להגדיל את הרזולוציה למרות הפחתת עוצמת האות. בנוסף, ספקטרה ברזולוציה גבוהה ניתן להשיג על ידי הפחתת את עוצמת הלייזר אשר ממזער את יחס אות לרעש מאת להקטין את מספר ואת האנרגיה של התנגשויות, ולכן הפחתת פיצול של inhomogeneities קינטי24. על-ידי כוונון כל הפרמטרים הללו, ניתן למקד את היונים כדי לצמצם את ההשפעה של כל inhomogeneity ראשונית או מהירות המתרחשת במהלך תהליך desorption לייזר. כאשר הפרמטרים רכישה מיטביות, רזולוציה איזוטרופי לעתים קרובות ניתן להשיג עבור יונים עם גושים מעל 10,000 דא, למרות שזה גם תלוי אורך הצינור טיסה, עיצוב כלי נגינה. תרכובות אורגניות ביותר המכילות heteroatom אחת לפחות נוטים complexing עם אלקליות קטיונים כגון ליתיום, נתרן, אשלגן. רבים מתכות אלקליות הם monoisotopes או של איזוטופים מוגבלת, ולכן לא להרחיב את ההתפלגות.
אמנם ניתן לכוונן את הפרמטרים כלי כדי למטב את דיוק הנתונים, דיוק המידע מושגת רק עם כיול המתאים11. חלבונים ופפטידים שימשו במקור calibrants עקב monodispersity והזמינות שלהם, אבל סובלים השכיחות של זיהומים25והיציבות משתנה. חלופות חסכונית ויציב יותר כללו אשכולות אורגניים, polydisperse פולימרים26,27,28,29. למרבה הצער, אלה תכונה חלופות לפזר את ההמונים, אשר לסבך הקצאות המונית, כמו גם גושים קטנים יותר באופן כללי, שהופך אותם שימושיים רק עבור ולידציות מתחת 10,000 Da. כדי להתמודד עם בעיות אלה, גרייסון ואח. 25 פיתח מבוססי דנדרימר פוליאסטר MS כיול מערכת, monodisperse, ויש מתגאה מטריקס רחבה, תאימות הממס, יציבות חיי מדף (> 8 שנים) וגם עלות הייצור נמוכה יותר. זה מבוסס על החוזק של מערכת זו, נבחר את calibrant עבור ניסויים אלה.
ישנם שני סוגים עיקריים של כיול: פנימי וחיצוני30. כאשר מכייל מבחוץ, תקן עם ההמונים, כי סוגר של analyte ממוקמים על הצלחת היעד MALDI בעמדה דגימה שונים מאשר analyte כדי ליצור קשת המונית נפרד שממנו ניתן להפיק קובץ כיול. מצד שני, לעיתים קרובות ניתן להשיג דיוק רב יותר עם כיול פנימי, אשר כוללת ערבוב של calibrant עם analyte כדי להשיג מנסרה היברידית עם אותות הן calibrant והן analyte. בהליך המתואר להלן, יושם על כיול חיצוניים. לאחר כיול נאותה של הסולם המוני, ניתן לרכוש analyte מדויק מסה נתונים. כדי להבטיח את הכיול המדויקות ביותר, חשוב כי רכישת נתונים מתרחשת זמן קצר לאחר הכיול.
בסופו של דבר, ברגע מכויל ממוטבת, ערכות נתונים נרכשו, הנתונים נותחו לספק מידע מבניים על הדגימות פולימר. המרווח בין n-שהרובוט בתוך ההתפלגות פולימר יכול לספק מדידה מדויקת של היחידה החוזרת המוני. מספר ממוצע משקל מולקולרי (Mn) ועוד המוני חישובי התפלגות (למשל, Mw (משקל משקל מולקולרי הממוצע) Đ (dispersity)) יכול להיקבע גם התפלגות אות ב (ספקטרה המונית שלב 4.2 עבור חישובים). אולי באופן ייחודי ביותר, במקרה של homopolymers, הסכום של ההמונים קבוצה סוף יכול להיות מאושרות על ידי קביעת ההיסט של ההתפלגות פולימר ביחס המסה של יחידות חוזרות לבד. מידע עשיר MALDI-TOF המוני ספקטרום לספק נתונים יקרי ערך אפיון אינם משלימים מסורתיים יותר טכניקות אפיון פולימרי כגון גודל אי-הכללה של כרומטוגרפיה, פורייה-ספקטרוסקופיית, ו תהודה מגנטית גרעינית.

<table><tbody><tr><td>פוליאוקסיאתילן ביס(אזיד) (Mn=2000)</td><td>מיליפורסיגמא (אולדריץ')</td><td>689696</td><td>פולי http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/689696?lang=en&region=US</td></tr><tr><td>(אתילן גליקול) 2-אמינו-אתיל אתר חומצה אצטית (Mn=5000)</td><td>מיליפורסיגמא (אולדריץ')</td><td>757918</td><td>פולי http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/757918?lang=en&region=US</td></tr><tr><td>(L-לקטיד), תיול סיים (Mn=2500)</td><td>MilliporeSigma (Aldrich)747386</td><td></td> <td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/747386?lang=en&region=US</td></tr><tr><td>SpheriCal&reg; &nbsp; פפטיד נמוך</td><td>MilliporeSigma (Sigma-Aldrich)</td><td>PFS20</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/pfs20?lang=en&region=US</td></tr><tr><td>SpheriCal&reg; &nbsp; פפטיד בינוני</td><td>MilliporeSigma (Sigma-Aldrich)</td><td>PFS21</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/pfs21?lang=en&region=US</td></tr><tr><td>SpheriCal&reg; &nbsp; פפטיד עשיר</td><td>MilliporeSigma (Sigma-Aldrich)</td><td>PFS22</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/pfs22?lang=en&region=US</td></tr><tr><td>2,4 דיניטרופלואורובנזן</td>, <td>TCI</td><td>A5512</td><td></td></tr><tr><td>maleimide</td><td>MilliporeSigma (Aldrich)</td><td>129585</td><td></td></tr><tr><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/129585?lang=en&region=US-1-ethynylfluorobenzene&nbsp;</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>766-98-3</td><td></td></tr><tr><td>טריאתילאמין</td><td>מיליפורסיגמא (סיגמא-אולדריץ')471283</td><td></td> <td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/471283?lang=en&region=US</td></tr><tr><td>N,N,N',N",N",N"-pentamethyldiethylenetriamine</td><td>MilliporeSigma (Aldrich)</td><td>369497</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/369497?lang=en&region=US</td></tr><tr><td>נחושת(I)ברומיד</td><td>מיליפורסיגמא (אולדריץ')</td><td>254185</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/254185?lang=en&region=US</td></tr><tr><td>חומצה אצטית קרחונית</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>A38212</td><td></td></tr><tr><td>נתרן מטאביסולפיט</td><td>MilliporeSigma (סיגמא-אולדריץ')</td><td>13459</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigald/13459?lang=en&region=US</td></tr><tr><td>אשלגן טריפלואורואצטט</td><td>MilliporeSigma (Aldrich)</td><td>281883</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/281883?lang=en&region=US</td></tr><tr><td>trans-2-[3-(tert-butylphenyl)-2-methyl-2-properylidene]malononitrile</td><td>MilliporeSigma (Aldrich)727881</td><td></td> <td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/727881?lang=en&region=US</td></tr><tr><td>חומצה a-ציאנו-4-הידרוקסיצינמית</td><td>MilliporeSigma (Sigma)</td><td>C8982</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/c8982?lang=en&region=US</td></tr><tr><td>טטרהידרופוראן</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>T425-1</td><td></td></tr><tr><td>דיכלורומתאן</td><td>VWR אנליטי</td><td>BDH1113-4LG</td><td></td></tr></tbody></table>

אפיון של פולימרים סינתטיים באמצעות מטריקס בסיוע לייזר desorption יינון שעת הטיסה (maldi-tof) ספקטרומטר מסה

Characterization of Synthetic Polymers via Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight (MALDI-TOF) Mass Spectrometry

קיימות שיטות רבות, זה יכול להיות מועסק באפיון homopolymers סינתטי, אך מעטים לספק שימושי של מידע לצורך סיום הקבוצה ניתוח לייזר בסיוע מטריקס desorption יינון שעת הטיסה ספקטרומטר מסה (MALDI-TOF MS). ערכת לימוד זו מדגימה שיטות אופטימיזציה של הכנת המדגם, רכישת ספקטרלי, ניתוח נתונים של פולימרים סינתטיים באמצעות פרמטרים גב' MALDI-TOF קריטית במהלך הכנת הדוגמא כוללים את הבחירה של המטריצה, זיהוי של מלח cationization המתאים ולאחר כוונון של כמויות יחסיות של מטריקס, הקטיון, analyte. הפרמטרים רכישה, כגון מצב (ליניארי או צלחת לוויין), קיטוב (חיובי או שלילי), האצת מתח, זמן ההשהיה, חשובים גם. בהתחשב קצת ידע של הכימיה מעורב לסנתז הפולימר ומיטוב הפרמטרים רכישת הנתונים והן את התנאים הכנת המדגם, ספקטרה צריכה להתקבל עם רזולוציה מספיק ודיוק המונית כדי לאפשר את ברורה וחד משמעית הנחישות של קבוצות הקצה של רוב homopolymers (גושים מתחת 10,000) בנוסף אני חוזר ליחידה מסה וחלוקת משקל מולקולרי הכללית. למרות הפגינו על קבוצה מוגבלת של פולימרים, שיטות כלליות אלה ניתנים ליישום טווח רחב של פולימרים סינתטיים לקביעת הפצות המוני, למרות סיום קבוצה נחישות אפשרי רק עבור homopolymers עם dispersity הצר.

פרוטוקול עבור לייזר בסיוע מטריקס desorption יינון שעת הטיסה ספקטרומטר מסה (MALDI-TOF MS) אפיון של פולימרים סינתטיים מתואר כולל אופטימיזציה של הכנת הדוגמא, רכישת ספקטרלי וניתוח נתונים.

אפיון של פולימרים סינתטיים באמצעות מטריקס בסיוע לייזר Desorption יינון שעת הטיסה (MALDI-TOF) ספקטרומטר מסה

There are many techniques that can be employed in the characterization of synthetic homopolymers, but few provide as useful of information for end group ...

המטרה הכוללת של מדריך MALDI-TOF MS זה היא ללמד את המשתמשים על הכנת דגימות, רכישה וניתוח של פולימרים במהלך אפיון על ידי MALDI-TOF MS. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום אפיון הפולימרים, כגון משקל מולקולרי של פולימר, פיזור וזהות קבוצת קצה. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא בכך שהיא מאפשרת קביעת קבוצות קצה הומופולימריות. ראשית, הכינו סדרה של פתרונות על ידי ערבוב תמיסות מטריצה, אנליט וקטיונים שהוכנו בעבר תוך שינוי הפרופורציות היחסיות של הרכיבים כך שנוצרות תשע תערובות דגימה ייחודיות.לניסוי זה, שלב 15 מיקרוליטר של תמיסת פולי (L-lactide) עם 15 מיקרוליטר של תמיסת חומצה 2, 5-dihydroxybenzoic ומיקרוליטר אחד של תמיסת נתרן טריכלורואצטט. פיפטה מיקרוליטר אחד מכל תערובת תמיסה על דגימה בודדת היטב על צלחת מטרה של MALDI. הוסף את הדגימות בהדרגה במנות קטנות כדי למנוע מהדגימה לזרום החוצה מבאר הדגימה, מה שמאפשר לכל מנה להתאדות ליובש לפני הוספת דגימה נוספת.כדי ליזום רכישת נתונים, ראשית, פתח את תוכנת רכישת הנתונים, Flexcontrol. הוצא את הפלטפורמה כדי לאפשר טעינה של לוחית המטרה על ידי לחיצה על כפתור השליפה. הנח בעדינות את לוחית המטרה עם דגימות הקליברנט והאנליט הטעונות על הפלטפורמה בכיוון המתאים.לאחר מכן, השתמש בתוכנת הרכישה כדי להזריק את לוחית המטרה על הפלטפורמה על ידי לחיצה נוספת על כפתור השליפה. בחרו שיטה מתאימה לרכישת נתונים בלחיצה על File ובחירה באפשרות Select Method. לפני רכישת נתונים, ודא שנבחר טווח מסה מתאים לאיסוף נתונים על ידי לחיצה על הכרטיסייה זיהוי וצפייה בטווח מסה.מתוכנת הרכישה, בחר את המיקום על לוחית המטרה המתאים לאנליט הרצוי. כדי להתחיל איסוף נתונים, לחץ על התחל והזיז את מטרת הלייזר סביב הדגימה כדי למקסם את האות. באמצעות פס ההחלקה בצד שמאל של חלון המצלמה, כוונן את עוצמת הלייזר כך שיושג ההספק המינימלי הדרוש להשגת רזולוציה איזוטופית.התקרבות לשיא בודד באמצע טווח המסה המבוקש, מטב את הרזולוציה על ידי התאמת ההבדל במתחי התאוצה על ידי שינוי ערך IS2 בכרטיסייה ספקטרומטר. לבסוף, בצע אופטימיזציה של עוצמת הלייזר על ידי הפחתתו נמוכה ככל האפשר תוך יצירת יחס אות לרעש סביר. לאחר אופטימיזציה של פרמטרי הרכישה, שמור את השיטה על ידי בחירה באפשרות File ולאחר מכן שמור שיטה בשם.ודא שכל כיול קיים מבוטל או במצב שניתן להחליף אותו על ידי לחיצה על ביטול כיול תחת הכרטיסייה ספקטרומטר.באמצעות אותם פרמטרי רכישה, העבר את הלייזר לבאר הדגימה המכילה את הקליברנט על ידי בחירת הבאר המתאימה עם הסמן ורכוש ספקטרום על ידי לחיצה על התחל. לאחר שהתקבל אות מספיק, לחץ על התחל כדי לסיים את רכישת הנתונים. לאחר שנרכש ספקטרום מסה של הקליברנט, בחר בתפריט הנפתח רשימת בקרת מסה בכרטיסייה כיול המתאים לתקן כיול זה.לפני התאמת שיא הייחוס המתאים לכל שיא קליברנט שנבחר, ודא שנעשה שימוש בפרוטוקול בחירת שיא מתאים על ידי בחירה בכרטיסייה עיבוד. החל את מסת הייחוס מרשימת בקרת המסה על האות המתאים עבור ספקטרום המסה של הקליברנט על ידי בחירת האזור משמאל לשיא העניין ולאחר מכן לחיצה על המסה המתאימה ברשימת הבקרה להחלה. המשיכו בתהליך זה עבור פסגות הקליברנט הנותרות.רכוש מחדש את ספקטרום האנליטים לאחר כיול סולם המסה עבור פרמטרי הרכישה האופטימליים. פתח את ספקטרום האנליט בתוכנת ניתוח הנתונים. התקרב לשיא כדי לזהות אם הושגה רזולוציה איזוטופית על ידי בחירה בלחצן זום בטווח X.כעת, לחץ על רשימת המונים ובחר מצא כדי לבחור פסגות. אם השיא המונואיזוטופי נפתר, בחר את השיא הראשון הזה בהתפלגות האיזוטופית כדי לקבוע את המסה שלו באמצעות פרוטוקול איסוף שיא מונואיזוטופי. MALDI-TOF MS מאשרת את ההתפלגות הצרה של פולי (L-לקטיד) תיול שהסתיימה ונעשה שימוש בתוכנת ניתוח לחישוב מאפייני הפולימר המוצגים כאן.המסה הנצפית עבור 26-mer היא 1973.62, שהיא מינוס 0.07 דלטון שונה מהערך התיאורטי. אות קטן יותר ב-2045.74 מעיד על טרנס-אסטריפיקציה במהלך פילמור פתיחת הטבעת של חומצה לקטית. שיא קטן ב-2057.73 הוא ככל הנראה תוצאה של התחלה ממים במהלך פילמור פתיחת הטבעת של מונומר הלקטיד.MALDI-TOF MS מאשרת את ההתפלגות הצרה של הפולי (L-lactide) תיול שהופסקה לאחר תגובת תיול-אן עם מלימיד ונעשה שימוש בתוכנת ניתוח לחישוב מאפייני הפולימר המוצגים כאן. המסה התיאורטית של 26-mer של פולי (L-lactide) תיול שהסתיימה תואמת ל-2070.56891, שהוא 0.03 דלטון שונה מהמסה הנצפית. אותו מין מיינן עם אשלגן נצפה גם ב-2086.49.שיא קטן ב-2167.58 מעיד על אותה טומאה מהתחלת מים שנצפתה בחומר המוצא. אותו שינוי במסה שנצפה עבור תוצרי תגובת תיול-אן אינו מתרחש, מה שמצביע על כך שתרכובת זו שהסתיימה בחומצה קרבוקסילית חסרה את קבוצת הקצה של התיול כדי לעבור את תגובת הפונקציונליזציה. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לייעל את הכנת הדגימה ופרמטרים של רכישת נתונים, כמו גם לנתח נתונים שנוצרו על ידי אפיון ספקטרומטריית מסה MALDI-TOF של פולימרים.

characterization-synthetic-polymers-via-matrix-assisted-laser

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

מדידת מסה מדויקת מייצגת צעד חשוב במהלך החקירה של חלבונים. desorption / יינון בסיוע מטריקס לייזר (MALDI) ספקטרומטריית מסה (MS) יכולה לשמש לקביעה כאמור והיתרון המרכזי שלו הוא הסובלנות למלחים, חומרי ניקוי וחומרים מזהמים. כאן אנו מדגימים גישה נגישה לניתוח חלבונים גדולים יותר מאשר על ידי MALDI-MS 100 kDa.

מטריקס בסיוע לייזר Desorption / יינון זמן של טיסה (MALDI-TOF) Mass ניתוח Spectrometric של חלבונים שלמים גדול מ100 kDa

Dithranol (DT; 1,8-dihydroxy-9 ,10 dihydroanthracen--9-אחד) כבר דווח בעבר כמטריצה ​​MALDI הדמיה רקמה של מולקולות קטנות; פרוטוקולים לשימושם של DT להדמית MALDI של שומני אנדוגני על פני השטח של חלקי רקמות על ידי חיובי יון MALDI-MS במכשיר quadrupole-FTICR רזולוציה ultrahigh מסופקים כאן.

Dithranol כמו מטריקס לליזר Desorption / יינון ההדמיה מטריקס Assisted על Fourier Transform יון הציקלוטרון התהודה ספקטרומטר מסות

שרשרת פולימראז משופר שיטת פולימורפיזם תגובת הגבלה שבר אורך עבור genotyping מיני נפוחיתיים ידי ספקטרומטריית נוזלי כרומטוגרפיה / מסה מתוארת. טור מונולית סיליקה הפוכה פאזיים מועסק להפרדת amplicons מתעכל. שיטה זו יכולה להבהיר את המוני monoisotopic של oligonucleotides, אשר הוא כלי שימושי לזיהוי רכב בסיס.

שרשרת פולימראז משופר אורך קטע התגובה הגבלת Genotyping פולימורפיזם של נפוחיתיים רעילים ידי נוזלי כרומטוגרפיה / ספקטרומטריית מסה

פרוטוקול זה מספק הוראות מפורטות ודוגמאות להכנת דגימות, רכישת נתונים וניתוח נתונים לאפיון פולימרים סינתטיים עם פיזור וקבוצות קצה משתנות באמצעות ספקטרומטריית מסה של זמן טיסה בלייזר בעזרת מטריצה.

שיטת MALDI-ToF MS לאפיון פולימרים סינתטיים בעלי פיזור וקבוצות קצה משתנות

integument יונקים מכיל שומני ממס לחילוץ שיכול לספק אופייני הרכב כימי של מינים בודדים. מאמר זה מציג שיטה שגרתית להפרדת כיתות שומנים רחבות בודדו מרקמות הכסות באמצעות כרומטוגרפיה בשכבה דקה וקביעת פרופיל triacylglyceride ידי ספקטרומטריית בסיוע מטריקס לייזר desorption / יינון הזמן של הטיסה המונית.

פרופיל תוכן Triacylglyceride בשומני הכסות בת על ידי כרומטוגרפיה Preparative שכבה דקה וMALDI-TOF המוני ספקטרומטריית

מוצג האפיון של קומפלקסים שנוצרו ביחסים יחסיים שונים של כספית (II) לטטרפפטידים של דיציסטיניל על ידי יינון אלקטרו-ספריי, ספקטרומטריית מסה אורביטראף.

חקר complexation של מרקורי (II) עם Dicysteinyl Tetrapeptides ידי Ionization electrospray ספקטרומטריית המסה

מיצוי סחרחורת הוא טכניקה מעבדה חדשה לניתוח תרכובות נדיפות וחצי למחצה. גז המוביל הוא מומס במדגם נוזלי על ידי הפעלת overpressure ו ערבוב המדגם. תא המדגם ואז decompressed. מינים האנליטי משוחררים לשלב הגז עקב התפשטות.

פיצי הפקה של תרכובות אורגניות נדיפות בשילוב עם לחץ אטמוספרי כימי יוניזציה Quadropole מסה ספקטרומטריית

פרוטוקול עבור אפיון ההרכב הכימי של והבל הפה בזמן אמת באמצעות nanoelectrospray משני יינון מצמידים ברזולוציה גבוהה ספקטרומטר מסה הוכח.

אנליזת נשימה בזמן אמת באמצעות Nanoelectrospray משני יינון מצמידים ספקטרומטר מסה ברזולוציה גבוהה

פרוטוקול לשיפור אותות יון פחמימות ספקטרומטריית MALDI על ידי מבנים גבישיים רפורמה במהלך תהליכי הכנה מדגם הוא הפגין.

שיטת הכנה מדגם יעיל לשיפור אותות יון פחמימות לייזר בסיוע מטריקס Desorption/יינון ספקטרומטריית

מחלת המסה של הזמן של הטיסה והספקטרומטר משני מיושם על מנת להדגים את המיפוי הכימי ואת מורפולוגיה הקורוזיה בממשק צבע המתכת של סגסוגת אלומיניום לאחר חשיפת תמיסת מלח בהשוואה לדגימה החשופה לאוויר.

הדמיה קורוזיה בממשק צבע מתכת באמצעות המסה של זמן טיסה משני המוני ספקטרומטריה

למד אפיון פולימרים סינתטיים באמצעות MALDI-TOF MS לקביעת משקל מולקולרי וזהות קבוצות קצה. פרוטוקול זה מכסה הכנת דגימות, רכישת ספקטרום וניתוח נתונים מדויק.

אפיון של פולימרים סינתטיים באמצעות מטריקס בסיוע לייזר Desorption יינון שעת הטיסה (MALDI-TOF) ספקטרומטר מסה

גלה סרטונים נוספים