2025年10月3日
このプロトコルは、マトリックス支援レーザー脱離/イオン化飛行時間型質量分析を使用して、さまざまな分散性と末端基を持つ合成ポリマーを特徴付けるためのサンプル調製、データ収集、およびデータ分析の詳細な手順と例を提供します。
ポリマーがどのように反応するかを知りたいのです。このために、質量分析は予想される反応と他の副反応の両方を研究するための素晴らしいツールであるため、質量分析を使用します。過去 10 年間で、MALDI-ToF MS は進歩し、MS/MS 内の分解能と断片化が大幅に向上しました。
単分散、中程度分散、高度分散のサンプル、および同位体分解能が異なるサンプルを含む幅広い反応について説明します。たとえば、ハロゲン化基を持つポリマーや準安定イオンが形成されやすいポリマーなどです。まず、陽イオン、分析種、およびマトリックス原液をチューブAに加えて分析種取得溶液を調製し、チューブをボルテックスして混合します。
次に、陽イオン、キャリブラント、およびマトリックス原液をチューブBに加え、完全に混合します。次に、0.5マイクロリットルの陽イオン、分析物、およびマトリックスサンプル混合物をチューブAからMALDI-ToF MSターゲットプレートに乾燥液滴法でピペットで移します。次に、0.5マイクロリットルのキャリブラント混合物をチューブBからターゲットプレート上の隣接するスポットにピペットで移します。
データ収集時の参照のために、各スポットの正確な行と列の位置を記録します。MALDI-ToF MSターゲットプレートを装置に挿入し、装置制御ソフトウェアを使用してターゲットプレートをドッキングします。装置制御ソフトウェアでメソッドファイルを選択して開きます。
分析種の質量範囲に基づいて、リフレクターポジティブ法またはリニアポジティブ法のいずれかを選択します。次に、装置制御ソフトウェアのスタートボタンを押して、MALDI-ToF MSデータ収集を開始します。取得が自動的に完了するのを待ち、必要に応じて停止を押します。
次に、追加をクリックして、MALDI-ToF MSシングルスペクトルを合計スペクトルバッファーに転送します。カメラフィードを表示し、選択した同じウェル内の任意の場所をクリックして新しい位置をターゲットにすることで、MALDI-ToF MS レーザーの位置を変更します。MALDI-ToF MS 取り込みを繰り返して、満足のいく結果が得られるまでスペクトルを追加し続けます。
次に、MALDI-ToF MSターゲットプレートでキャリブレーションサンプルを選択し、前述のデータ取り込み手順に従って新しい取り込みを実行します。装置制御ソフトウェアのキャリブレーションタブに移動し、選択したキャリブラントに対応する適切な質量制御リストを開きます。取り込んだ MALDI-ToF 質量スペクトルのキャリブレーションピークを、質量管理リストにリストされている参照質量と照合します。
質量制御リストで、MALDI-ToF 質量スペクトルで観察された最初のキャリブレーションピークに対応する質量を選択します。キャリブレーション信号の左側をクリックして基準ピークを設定し、ピークが選択されるようにします。次に、適用をクリックして、校正信号を基準質量として割り当てます。
質量管理リストで次の目的質量を選択し、対応するキャリブラントピークを整列させ、基準設定を適用して、追加のキャリブレーションピークをすべて繰り返します。校正済みポリマー分析種サンプル採取では、装置制御ソフトウェアを使用して、陽イオン、分析種、およびマトリックス混合物を含むウェルを見つけて選択します。前述のように、校正された方法を使用して MALDI-ToF MS データ取り込みを実行します。
適切なファイル名を追加し、校正済みの分析種の質量スペクトルを保存して、さらに分析します。Tris G1 6 の MALDI-ToF MS スペクトルは、505.239 ダルトンで単一のピークを示し、その理論質量と一致し、完全な脱保護を確認しました。塩化物末端基とプロトン末端基を持つPDMPポリマーは、ナトリウム置換および環状バリアントとともに、859.426ダルトンでメインピークを示しました。
完全なPDMP分布は600から1, 600ダルトンに及び、繰り返し単位は平均100.056ダルトンでした。直鎖状ポリエチレンブラッシリエートポリマーは、3つの分布でα-ヒドロキシオメガ-プロパルギル、α-プロパルギルオメガ-プロパルギル、およびα-ヒドロキシオメガ-ヒドロキシタイプを示しました。アジド官能化直鎖状ポリエチレンブラッシリエートポリマーは、α-アジドオメガアジド、α-プロパーギルオメガプロパルギル、α-プロパーギルオメガアジド、および準安定イオンのピークを示しました。
コームポリマーは、16ダルトン間隔の酸化状態を示し、Kプラス付加物シフトは4重酸化を確認しました。プロパーギル基539および583を含まないメトキシPEGは、これらのプロパルギル基の大部分がより高い分子量を形成すると、無反応のままであり、増加します。
このプロトコルは、マトリックス支援レーザー脱着イオン化飛行時間質量分析(MALDI-ToF MS)を用いて合成ポリマーを特性化するための詳細な指示を提供します。これは、分散性と末端基が異なるポリマーのサンプル調製、データ取得、および分析をカバーしています。
MALDI-ToF MS enables rapid, high-resolution characterization of synthetic polymers, supporting critical decision points in materials discovery and analytical development. Accurate determination of molecular weight, dispersity, and end-group structure enhances predictive confidence for polymer-based excipients, delivery systems, and analytical standards. This capability strengthens portfolio triage and de-risks early-stage formulation and analytical workflows.
MALDI-ToF MS characterization fits at the interface of analytical development and early formulation, bridging discovery and preclinical workflows for polymer-based materials.