매트릭스를 통해 합성 고분자의 특성화 지원 레이저 탈 착 이온화 시간의 비행 (TOF MALDI) 질량 분석

이 MALDI-TOF MS 튜토리얼의 전반적인 목표는 MALDI-TOF MS에 의한 특성화 중 고분자의 시료 준비, 수집 및 분석에 대해 사용자에게 가르치는 것입니다. 이 방법은 고분자 분자량, 분산성 및 말단 그룹 식별과 같은 고분자 특성화 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 단일 중합체 말단 그룹을 측정할 수 있다는 것입니다. 먼저, 이전에 준비된 매트릭스, 분석물 및 양이온 용액을 혼합하는 동시에 9개의 고유한 샘플 혼합물이 만들어지도록 성분의 상대적 비율을 변경하여 일련의 용액을 준비합니다.

이 실험을 위해 15 마이크로 리터의 폴리 (L- 락타이드) 용액을 15 마이크로 리터의 2, 5- 디 하이드 록시 벤조산 용액 및 1 마이크로 리터의 트리클로로 아세트산 나트륨 용액과 결합하십시오. 각 용액 혼합물을 1마이크로리터씩 MALDI 타겟 플레이트의 개별 샘플 웰에 피펫팅합니다. 샘플이 샘플 웰에서 흘러나오는 것을 방지하기 위해 샘플을 조금씩 점진적으로 첨가하여 각 부분 표본이 건조될 때까지 증발한 후 추가 샘플을 추가할 수 있도록 합니다.

데이터 수집을 시작하려면 먼저 데이터 수집 소프트웨어인 Flexcontrol을 엽니다. 배출 버튼을 눌러 타겟 플레이트를 적재할 수 있도록 플랫폼을 배출합니다. 로드된 캘리브란트와 분석물 샘플이 있는 타겟 플레이트를 적절한 방향으로 플랫폼에 부드럽게 놓습니다.

다음으로, 획득 소프트웨어를 사용하여 배출 버튼을 다시 눌러 플랫폼에 타겟 플레이트를 주입합니다. File(파일)을 누르고 Select Method(방법 선택)를 선택하여 적절한 데이터 수집 방법을 선택합니다. 데이터를 수집하기 전에 Detection 탭을 클릭하고 Mass Range를 확인하여 데이터 수집을 위한 적절한 질량 범위가 선택되었는지 확인하십시오.

획득 소프트웨어에서 원하는 분석물에 해당하는 타겟 플레이트의 위치를 선택합니다. 데이터 수집을 시작하려면 Start(시작)를 누르고 샘플 주위로 레이저 타겟을 이동하여 신호를 최대화합니다. 카메라 창의 왼쪽에 있는 슬라이드 바를 사용하여 동위원소 해상도를 달성하는 데 필요한 최소 출력에 도달하도록 레이저 출력을 조정합니다.

관심 질량 범위의 중간에 있는 개별 피크를 확대하고, Spectrometer 탭에서 IS2 값을 변경하여 가속도 전압의 차이를 조정하여 분해능을 최적화합니다. 마지막으로, 레이저 출력을 가능한 한 낮게 줄이면서 합리적인 신호 대 잡음비를 생성하여 레이저 출력을 최적화합니다. 획득 매개변수가 최적화되면 File을 선택한 다음 Save Method As를 선택하여 Method를 저장합니다. 기존 보정이 무효화되었거나 Spectrometer 탭에서 Invalidate Calibration을 눌러 덮어쓸 위치에 있는지 확인합니다.

동일한 획득 매개변수를 사용하여 커서로 해당 well을 선택하여 calibrationrant가 포함된 샘플 well로 레이저를 이동하고 Start를 눌러 스펙트럼을 획득합니다. 충분한 신호가 수집되면 Start를 눌러 데이터 수집을 마칩니다. 캘리브rant의 질량 스펙트럼을 획득하면 해당 calibration standard에 해당하는 Calibration 탭에서 Mass Control List 드롭다운 메뉴를 선택합니다.

해당 reference peak를 selected calibrant peak와 일치시키기 전에 Processing 탭을 선택하여 적절한 peak picking 프로토콜이 사용되고 있는지 확인하십시오. 관심 피크의 왼쪽에 있는 영역을 선택하여 Mass Control List의 reference mass를 calibrant mass spectrum의 해당 신호에 적용한 다음 control list에서 적용할 해당 mass를 클릭합니다. 나머지 calibrant 피크에 대해 이 과정을 계속합니다.

최적화된 획득 파라미터에 대한 질량 스케일이 보정된 후 분석물 스펙트럼을 다시 획득합니다. 데이터 분석 소프트웨어에서 Analyte Spectrum을 엽니다. Zoom in X range(X 범위 확대) 버튼을 선택하여 동위원소 해상도가 달성되었는지 확인하기 위해 피크를 확대합니다.

이제 Mass List를 누르고 Find를 선택하여 피크를 선택합니다. 단일 동위원소 피크가 분리되면 동위원소 분포에서 이 첫 번째 피크를 선택하여 단일 동위원소 피크 선별 프로토콜을 사용하여 질량을 측정합니다. MALDI-TOF MS는 폴리(L-락타이드) 티올 종단의 좁은 분포를 확인하고 분석 소프트웨어를 사용하여 여기에 표시된 고분자 특성을 계산했습니다.

26-mer에 대해 관찰된 질량은 1973.62이며, 이는 이론값에서 0.07 달톤을 뺀 값입니다. 2045.74에서 더 작은 신호는 젖산의 고리 개방 중합 중 에스테르 교환을 나타냅니다. 2057.73의 작은 피크는 락타이드 단량체의 고리 개방 중합 중 물로부터의 시작의 결과일 가능성이 높습니다.

MALDI-TOF MS는 여기에 표시된 고분자 특성을 계산하기 위해 말레이미드와 티올-엔 반응 및 분석 소프트웨어를 사용한 후 종결된 폴리(L-락타이드) 티올의 좁은 분포를 확인합니다. 종결된 폴리(L-락타이드) 티올 26-mer의 이론적 질량은 2070.56891에 해당하며, 이는 관찰된 질량과 0.03 달톤 차이입니다. 칼륨으로 이온화하는 동일한 종도 2086.49에서 관찰됩니다.

2167.58의 작은 피크는 출발 물질에서 관찰된 수분 개시로 인한 것과 동일한 불순물을 나타냅니다. 티올-엔 반응 생성물에 대해 관찰된 것과 동일한 질량 이동이 발생하지 않으며, 이는 이 카르복실산 종결 화합물이 기능화 반응을 겪기 위해 티올 말단기가 부족함을 나타냅니다. 이 동영상을 시청한 후에는 시료 전처리 및 데이터 수집 파라미터를 최적화하는 방법과 폴리머의 MALDI-TOF 질량 분석 특성화로 생성된 데이터를 분석하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.