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Esempio 1: Un esempio di poli (etilene glicole) 2-amminoetil etere acetico acido (Mn = 5000) (Figura 3) è stata analizzata utilizzando trifluoroacetato di potassio come un agente di cationizzazione con HCCA come la matrice. Lo spettro ha esibito l'atteso K+ addotti così come quelli osservati da residuo Na+.
MALDI-TOF MS conferma la stretta distribuzione (Figura 3) di poli (etilene glicole) 2-amminoetil etere acetico acido (Mn = 5000). Poiché il picco di monoisotopic (che comprende esclusivamente gli isotopi elementali più abbondanti, vale a dire 12C, 1H 16O e 14N) non è sufficientemente risolto per consentire la sua identificazione, viene utilizzato un protocollo di un picco di prelevamento che determina la massa media attraverso l'intera distribuzione isotopica per ogni picco di n-mer. Allo stesso modo, tutti i calcoli teorici sono determinati utilizzando media, anziché monoisotopic, masse per ogni elemento. Utilizzando le equazioni dal passaggio 4, software di analisi è stato utilizzato per calcolare le seguenti caratteristiche di distribuzione della massa di polimero: Mn: 4700, Mw: 4710, Đ: 1.00.
Al fine di confermare l'identità dei gruppi fine, un singolo n-mer (104) è stato selezionato per ulteriori analisi (Figura 4). Come con i calcoli di distribuzione di massa, perché non è possibile risolvere il picco di monoisotopic, valori medi di massa sono stati usati per i calcoli successivi. Il valore della massa teorico del 104-mer di poli (etilene glicole) 2-amminoetil etere acetico acido è composta la massa dell'unità di ripetizione (44.0530 × 104) più la massa del gruppo fine α-amminico (+ 16.02300) e la massa del gruppo fine ω-carbossilico (+ 59.0440) oltre che le massa del catione potassio (+ 39.09775) che produce una massa totale 104-mer di 4695.67675. Il valore di massa osservato per il 104-mer + K+ è 4695.5 che corrisponde al valore teorico, dato la precisione dei calcoli di massa media. La serie di più piccoli, offset picchi nello spettro corrisponde al polimero ionizzanti con sodio dove il valore di massa teorico del 104-mer è composta la massa dell'unità di ripetizione (44.0530 × 104) più la massa del gruppo fine α-amminico (+ 16.02300) oltre che le massa di gruppo fine ω-carbossilico (+ 59.0440) e alla massa del catione sodio (+ 22.98922) dando una massa totale 104-mer di 4679.56822. Il valore di massa osservato per il 104-mer + Na+ è 4679.4 che è solo 0,2 Da diverso dal valore teorico. Più accurate determinazioni di fine gruppo massa può essere determinata misurando la media attraverso picchi multipli è stato discusso altrove11.
L'acido acetico di poli (etilene glicole) 2-amminoetil etere (Mn = 5000) campione mantenuto la sua distribuzione stretta quando selettivamente funzionalizzati di reazione (Figura 5) con 2,4-dinitrofluorobenzene (DNFB) (Figura 6). Il sodio spettro ha esibito addotti e usato HCCA come la matrice.
MALDI-TOF MS conferma la stretta distribuzione (Figura 6) di poli (etilene glicole) 2-amminoetil etere acetico acido (Mn = 5000) quando modificato con DNFB. Utilizzando le equazioni dal passaggio 4, software di analisi è stato utilizzato per calcolare le seguenti caratteristiche di distribuzione della massa di polimero: Mn: 4940, Mw: 4950 Đ: 1.00.
Al fine di determinare se completa funzionalizzazione di poli (etilene glicole) 2-amminoetil etere acetico acido (Mn = 5000) era accaduto con DNFB, un singolo n-mer della distribuzione è stata selezionata per l'analisi (Figura 7). La massa teorica del 104-mer funzionalizzati di poli (etilene glicole) 2-amminoetil etere acetico acido ha reagito con 2,4-dinitrofluorobenzene è composto di 44.0530 × 104 (la massa delle unità di ripetizione) + 182.115 (massa del gruppo α-amminico ha reagito con 2,4 - dinitrofluorobenzene) + 59.044 (massa del gruppo carbossilico) + 22.98922 (massa del catione sodio) = 4845.66022. Il valore di massa osservato per n = 104 è 4845.8 che è di -0,1 Da diverso dal valore teorico. Questo accordo stretto tra i valori teorici e osservati è indicativo di una modifica completa della materia prima al prodotto, ma più significativamente, la mancanza di segnali associati con il materiale di partenza, 4811.72722 e 4855.78022 per questo intervallo di massa, o eventuali ulteriori sottoprodotti conferma la funzionalizzazione selettiva quantitativa dell'ammina. Un secondo picco si osserva a 4823.8 che corrisponde al 103-mer del polimero funzionalizzato, ma con la perdita del protone sull'acido carbossilico fine gruppo che complessi con un altro ione sodio con una massa teorica di 4823.58899 che ha differenza-0,2 Da.
Esempio 2: Un campione di bis(azide) di poliossietilene (Mn = 2000) (Figura 8) è stata analizzata utilizzando sodio trifluoroacetato come un agente di cationizzazione e HCCA come la matrice e solo ha esibito l'atteso Na+ addotti.
A causa della risoluzione raggiunta in questa gamma di massa inferiore, le cime di monoisotopic per ciascuna delle n-mers potrebbero facilmente essere risolto, e così un picco di monoisotopic raccogliendo il protocollo è stato selezionato (in media solo il segnale di massa del primo picco nella distribuzione isotopica ) e tutti i relativi calcoli utilizzati le masse di monoisotopic di ogni elemento. MALDI-TOF MS conferma la stretta distribuzione (Figura 8) di bis(azide) di poliossietilene (Mn = 2000). Utilizzando le equazioni dal passaggio 4, software di analisi è stato utilizzato per calcolare le seguenti caratteristiche di distribuzione della massa di polimero: Mn: 1940, Mw: 1950, Đ: 1.01.
Al fine di confermare la fine della funzionalizzazione di gruppo, è stato selezionato un singolo n-mer (42) (Figura 9). Come con le distribuzioni di massa determinata sopra, masse monoisotopic sono state utilizzate perché le cime di monoisotopic sono stati ben risolte in distribuzione isotopica di ogni n-mer. Il valore della massa teorico del 42-mer di poliossietilene bis(azide) corrisponde a 44.02621 × 42 (la massa delle unità di ripetizione), 42.00922 (massa del gruppo azido fine) + 70.04052 (massa del gruppo di fine azidoethyl) + 22.98922 (massa del catione sodio) = 1984.13978. Il valore di massa osservato per n = 42 è 1983.95 che è Da 0,19 diverso dal valore teorico. Dovrebbe essere notato che soprattutto alle potenze laser superiori, la funzionalità di azide può esibire metastabili frammenti; Tuttavia, questo non è stato osservato in questo specifico caso31.
Il bis(azide) di poliossietilene (Mn = 2000) campione mantenuto sua distribuzione stretta quando selettivamente funzionalizzati da una reazione di cicloaddizione catalizzata rame azide-alchino (Figura 10) con 1-Etinil-4-fluorobenzene(EFB) (Nella figura 11) per produrre un gruppo di 4-fluorophenyltriazolyl (FPT). Gli spettri hanno esibito l'atteso Na+ addotti da utilizzando sodio trifluoroacetato come un agente di cationizzazione e HCCA come la matrice.
MALDI-TOF MS conferma la stretta distribuzione (Figura 11) di bis(azide) di poliossietilene (Mn = 2000) dopo la funzionalizzazione con EFB. Utilizzando le equazioni dal passaggio 4, software di analisi è stato utilizzato per calcolare le seguenti caratteristiche del polimero: Mn: 2240, Mw: 2250, Đ: 1.00.
Per confermare la completa funzionalizzazione del campione, masse di monoisotopic sono state utilizzate per analizzare un singolo selezionato n-mer (42) (Figura 12). Il valore della massa teorico del 42-mer di poliossietilene bis(azide) ha reagito con 1-Etinil-4-fluorobenzene corrisponde ad 44.02621 × 42 (la massa delle unità di ripetizione), 162.04675 (massa del gruppo fine FPT) + 190.07805 (massa del gruppo FPT etilico fine con 1-Etinil-4-fluorobenzene) + 22.98922 (massa del catione sodio) = 2224.21484. Il valore di massa osservato per n = 42 è 2224.16 che è 0,05 Da diverso dal valore teorico.
Esempio 3: Un campione di poly(L-lactide), tiolo terminato (Mn = 2500) (Figura 13) è stata analizzata utilizzando sodio trifluoroacetato come un agente di cationizzazione e solo ha esibito l'atteso Na+ addotti e DHB sotto forma di matrice.
MALDI-TOF MS conferma la stretta distribuzione di poly(L-lactide), tiolo terminato (Mn = 2500) (Figura 13). Utilizzando le equazioni dal passaggio 4, il programma di analisi è stato utilizzato per calcolare le seguenti caratteristiche del polimero: Mn: 2310 Mw: 2360, Đ: 1.02.
Per confermare la completa funzionalizzazione del campione, masse di monoisotopic sono state utilizzate per analizzare un singolo selezionato n-mer (26) (Figura 14). Il valore della massa teorico del 26-mer di poly(L-lactide), tiolo terminato (Mn = 2500) corrisponde a 72.02113 × 26 (la massa delle unità di ripetizione), 17.00274 (massa del gruppo dell'idrossile) + 61.0112 (massa del gruppo end ω-tiolo) + 22.98922 (massa del sodio cazione) = 1973.55254. Il valore di massa osservato per n = 26 è 1973.62 che è -0,07 Da diverso dal valore teorico. Un segnale inferiore è osservato a 2045.74 che corrisponde a 72.02113 × 27 (la massa delle unità di ripetizione), 17.00274 (massa del gruppo idrossilico fine) + 61.0112 (massa del gruppo end ω-tiolo) + 22.98922 (massa del catione sodio). La massa teorica è 2045.57367 che è una differenza di 0,17 dalla massa osservata. Questa piccola intensità, dispari ripetere unità è indicativo di transesterificazione durante la polimerizzazione di acido lattico di apertura dell'anello. Un terzo picco molto minore è osservato a 2057.73. Si tratta di -0,14 Da diversi rispetto alla massa teorica di un poly(L-lactide) con un gruppo di fine di acido carbossilico (piuttosto che il gruppo di fine del tiolo) con una massa teorica di 72.02113 × 27 (la massa delle unità di ripetizione) + 17.00274 (massa del gruppo idrossilico fine) + 73.02895 (massa dell'acido carbossilico) + 22.98922 (massa del catione sodio) = 2057.59142. Questo ulteriori impurità minore è probabilmente la conseguenza dell'iniziazione dall'acqua durante la polimerizzazione del monomero lattide di apertura dell'anello.
Poly(L-lactide), tiolo terminato (Mn = 2500) campione mantenuto sua distribuzione stretta quando selettivamente funzionalizzati da una reazione tiolo-ene (Figura 15) con maleimide (Figura 16). Gli spettri hanno esibito l'atteso Na+ addotti da utilizzando sodio trifluoroacetato come un agente di cationizzazione e DHB come la matrice.
MALDI-TOF MS conferma la stretta distribuzione di poly(L-lactide), tiolo terminato (Mn = 2500) dopo una reazione di tiolo-ene con maleimide (Figura 16). Utilizzando le equazioni dal passaggio 4, software di analisi è stato utilizzato per calcolare le seguenti caratteristiche del polimero: Mn: 2310 Mw: 2340, Đ: 1.01. Si deve osservare che la diminuzione di Mn e Mw rispetto al materiale di partenza è a causa di pregiudizi di ionizzazione (una delle carenze del MALDI-TOF MS). Quando la modifica per il materiale di partenza è relativamente piccolo (~ 97 Da in questa particolare modifica) e il dispersità diminuisce post- modificazione, MALDI-TOF MS calcoli di peso molecolare medio possono diventare meno accurati.
Per confermare la completa funzionalizzazione della poly(L-lactide), tiolo terminato (Mn = 2500) con maleimide via una reazione tiolo-ene, masse di monoisotopic sono state usate per analizzare un singolo selezionato n-mer (26) (Figura 17). Il valore della massa teorico del 26-mer di poly(L-lactide) tiolo terminato corrisponde a 72.02113 × 26 (la massa delle unità di ripetizione), 17.00274 (massa del gruppo idrossilico fine) + 158.02757 (massa di ω-tiolo fine gruppo legato a maleimide) + 22.98922 (massa della catione sodio) = 2070.56891. Il valore di massa osservato per n = 26 è 2070.54 che è 0,03 Da diverso dal valore teorico. La stessa specie ionizzanti con potassio inoltre è osservato alle 2086.49, che corrisponde ad una forma di differenza Da 0,05 la massa teorica. Un picco molto piccolo è osservato a 2167.58 che corrisponde a 72.02113 × 28 (la massa delle unità di ripetizione), 22.98922 (massa del catione sodio) + 17.00274 (massa del gruppo idrossilico fine) + 72.02168 (massa dell'anione carbossilato) + 38.96371 (massa del catione potassio). La massa teorica è 2167.56844 che è un -0,01 differenza dalla massa osservata ed è indicativo della stessa impurità traccia da iniziazione di acqua che è stata osservata nel materiale di partenza. Questo polimero esibisce ionizzazione con un equivalente di sodio, uno di potassio e la perdita di un protone. La perdita del protone acido carbossilico e complessazione con due cationi è un modo comune di ionizzazione per polimeri funzionalizzati acidi monocarbossilici. È importante notare che lo stesso spostamento in massa che è osservato per i prodotti di reazione tiolo-ene non accadere per questo composto acido carbossilico terminazione che indica ulteriormente che mancava il gruppo end tiolo per subire la reazione di funzionalizzazione.

Figura 1:3 x 3 griglia per la determinazione del rapporto di esempio. Utilizzando una 3x3 griglia di campioni, le concentrazioni relative di cationizzazione agente-analita-matrice possono essere sistematicamente variate per determinare empiricamente una preparazione del campione ottimizzato. Questo è in genere fatto tenendo una delle tre variabili costanti (15 µ l di soluzione di analita) aumentando la quantità di altri due (agente di cationizzazione (asse y) e matrix (asse x)) componenti di set multipli (3 volte nell'esempio raffigurato). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 2: piastra MALDI-TOF MS. La piastra di destinazione MALDI-TOF MS è una placca di metallo che tiene i campioni di MALD-TOF MS nei singoli pozzetti per l'analisi. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3: spettro di massa MALDI-TOF di campione 1. Questo spettro completo Mostra la distribuzione complessiva di poli (etilene glicole) 2-amminoetil etere acetico acido (Mn= 5000) ionizzato con Na+ e K+. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 4: spettro di massa MALDI-TOF di una singola unità di ripetizione di campione 1. Questo spettro mostra una singola unità di ripetizione di poli (etilene glicole) 2-amminoetil etere acetico acido (Mn = 5000) per l'analisi di gruppo fine. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 5: schema di reazione per la modifica dell'esempio 1. Per confermare i gruppi terminali del materiale di partenza, poly(ethylene glycol) 2-amminoetil etere acetico acido è stato reagito con 2,4-dinitrofluorobenzene (noto anche come reagente di Sanger). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 6: spettro di massa MALDI-TOF di modificazione dell'esempio 1. Questo spettro completo Mostra la distribuzione complessiva di poli (etilene glicole) 2-amminoetil etere acetico acido (Mn = 5000) funzionalizzati con 2,4-dinitrofluorobenzene. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 7: spettro di massa MALDI-TOF di una singola unità di ripetizione di esempio 1modification. Al fine di confermare la fine gruppo funzionalizzazione, questo spettro mostra una singola unità di ripetizione di poli (etilene glicole) 2-amminoetil etere acetico acido (Mn = 5000) dopo la reazione con 2,4-dinitrofluorobenzene. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 8: spettro di massa MALDI-TOF di campione 2. Questo spettro completo Mostra la distribuzione complessiva dei bis(azide) di poliossietilene (Mn = 2000) ionizzato con Na+ addotti. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 9: spettro di massa MALDI-TOF di una singola unità di ripetizione di campione 2. Questo spettro mostra un'unità ripetitiva di poliossietilene bis-azide (Mn = 2000) al fine di confermare i gruppi terminali Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 10: schema di reazione per la modifica del campione 2. Per confermare i gruppi terminali di materiale, partenza poliossietilene bis-azide (Mn = 2000) è stato reagito con 1-Etinil-4-fluorobenzene tramite una cicloaddizione di rame-catalizzata azide-alchino (CuAAC). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 11: spettro di massa MALDI-TOF di modificazione del campione 2. Questo spettro completo Mostra la distribuzione complessiva dei bis(azide) di poliossietilene (Mn = 2000) funzionalizzati con 1-Etinil-4-fluorobenzene. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 12: spettro di massa MALDI-TOF di una singola unità di ripetizione di modificazione del campione 2. Questo spettro mostra una singola unità di ripetizione di bis(azide) di poliossietilene (Mn = 2000) ha reagito con 1-Etinil-4-fluorobenzene via cicloaddizione catalizzata rame azide-alchino per confermare la fine gruppo funzionalizzazione. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 13: spettro di massa MALDI-TOF di campione 3. Questo spettro completo Mostra la distribuzione complessiva dei poly(L-lactide), tiolo terminato (Mn = 2500). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 14: spettro di massa MALDI-TOF di una singola unità di ripetizione di campione 3. Lo spettro mostra una singola unità di ripetizione di poly(L-lactide), tiolo terminato (Mn = 2500) per confermare i gruppi terminali. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 15: schema di reazione per la modifica del campione 3. Per confermare i gruppi terminali del materiale di partenza, poly(L-lactide), tiolo terminato (Mn = 2500) è stato reagito con maleimide tramite un accoppiamento di tiolo-ene. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 16: spettro di massa MALDI-TOF di modificazione del campione 3. Questo spettro completo Mostra la distribuzione complessiva del prodotto della reazione tra poly(L-lactide), tiolo terminato (Mn = 2500) e maleimide. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 17: spettro di massa MALDI-TOF di una singola unità di ripetizione di modificazione del campione 3. Al fine di confermare la fine gruppo funzionalizzazione, questo spettro mostra una singola unità di ripetizione di poly(L-lactide), tiolo terminato (Mn = 2500) dopo la reazione di tiolo-ene con maleimide. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.