Name: Karakterisering van synthetische polymeren via Matrix bijgestaan Laser desorptie ionisatie tijd van de Spectrometrie van de massa van de vlucht (MALDI-TOF) (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-06-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 56 s
Description: Leer MALDI-TOF MS voor karakterisering van synthetische polymeren met bepaling van molecuulgewicht en eindgroepidentiteit. Deze methode optimaliseert samplevoorbereiding en data-acquisitie voor nauwkeurige polymeranalyse.

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

De auteurs erkennen dat het slimme materialen ontwerp, analyse en verwerking consortium (SMATDAP) gefinancierd door de National Science Foundation onder samenwerkingsovereenkomst IIA-1430280 en de LA Raad van regenten voor een graduate fellowship (MEP). Polymeer monsters voor deze experimenten werden verstrekt door MilliporeSigma (Sigma-Aldrich).  Open Access publicatie van dit artikel wordt gesponsord door MilliporeSigma.

Let op: Alle reacties zijn uitgevoerd in een zuurkast. Lees alle Material Safety Data Sheets (MSDS) voor elke chemische stof gebruikt en passende voorzorgsmaatregelen te nemen.
1. de monstervoorbereiding
<ol><li>Voorbereiding van de voorraadoplossingen van matrix<ol>
<li>Los 20 mg van α-cyano-4-hydroxycinnamic zuur (HCCA) in 1 mL tetrahydrofuraan-unstabilized (THF) en vortex tot het is opgelost.</li>
		<li>Los 20 mg 2,5-dihydroxybenzoic zuur (DHB) in 1 mL THF en vortex tot het is opgelost.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Bereiding van de stockoplossing van alkali catie<ol>
<li>Los 2 mg natrium trifluoroacetate (NaTFA) in 1 mL THF en vortex tot het is opgelost.</li>
		<li>Los 2 mg kalium trifluoroacetate (KTFA) in 1 mL THF en vortex tot het is opgelost.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Voorbereiding van stamoplossingen van de analyt<ol>
<li>Voorbeeld 1: Los 2 mg poly (ethyleenglycol) 2-aminoethyl ether azijnzuur (M,n = 5000) in 0,5 mL THF en vortex tot het is opgelost.</li>
		<li>Voorbeeld 2: Los 2 mg polyoxyethyleen bis(azide) (M,n = 2000) in 0,5 mL THF en vortex tot het is opgelost.</li>
		<li>Voorbeeld 3: Los 2 mg poly(L-lactide), thiol beëindigd (M,n = 2500) in 0,5 mL THF en vortex tot het is opgelost.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Voorbereiding van monster mengsels voor analyse<ol>
<li>Bereid een reeks van oplossingen door het mengen van matrix, analyt en catie oplossing terwijl variërend van het relatieve aandeel van de componenten zodanig dat negen unieke monsters mengsels zijn gemaakt. Bijvoorbeeld, het bijhouden van de hoeveelheid toegevoegde matrix stockoplossing constante (bv., 10 µL), variëren de hoeveelheid analyt oplossing met een factor drie (bv., 45, 15 en 5 µL), terwijl ook het variëren van de hoeveelheid catie oplossing met een factor drie (bijv. ., 9, 3 en 1 µL). Deze monsters effectief rendement een raster van 3 x 3 van monsters met de twee verschillende concentratie variabelen op de x- en y assen (Figuur 1).</li>
		<li>Combineer bijvoorbeeld de representatieve 15 µL van de poly(L-lactide) oplossing, met 15 µL van de oplossing van DHB, en 1 µL van de NaTFA oplossing.</li>
		<li>Pipetteer 1 μL van ieder mengsel van de oplossing op een individuele monster goed op de MALDI doel plaat (Figuur 2). De monsters incrementeel toevoegen in kleine porties om te voorkomen dat het monster stroomt uit het monster goed, waardoor elk aliquot aan damp deze volledig voordat u extra monster toevoegt. Opmerking: Voor hoger kookpunt oplosmiddelen, een lucht pistool kan noodzakelijk zijn voor het versnellen van de verdamping van het oplosmiddel, hoewel voorzichtigheid moet worden gebruikt om te voorkomen dat de verwarming van de monster-plaat, waardoor de plaat om te verdraaien.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Bereiding van de standaard monsters voor kalibratie<ol>
<li>De normen van de kalibratie met behulp van het protocol van de voorgestelde leverancier voor te bereiden. Opmerking: De Dendrimeer kalibranten werden geselecteerd voor deze studie en zijn beschikbaar als de pure dendrimeren of vooraf gemengd met matrix, kalibrant en catie op geoptimaliseerde ratio's.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. data acquisitie optimalisatie
<ol><li>Initiatiefnemende Data-acquisitie<ol>
<li>Open data-acquisitie software "FlexControl".</li>
		<li>Uitwerpen van het platform om te schakelen van het laden van de doelgroep plaat door te drukken op de "<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57174/57174eq1v2.jpg">" knop.</li>
		<li>Plaats de doel-plaat met de geladen kalibrant en analyt monsters zachtjes op het platform in de juiste richting.</li>
		<li>De acquisitie software gebruiken voor het injecteren van de doel-plaat op het platform door te drukken op de "<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57174/57174eq1v2.jpg">" knop weer.</li>
		<li>Selecteer een geschikte gegevens overname methode (de methode van de overname van de positieve modus) door te drukken op bestand | Selecteer de methode. Opmerking: Voor de meeste polymeer monsters, met inbegrip van onze vertegenwoordiger analyten, ionisatie verwachting via complexvorming met een catie en daarom een positieve modus overname methode is meest geschikte. Afhankelijk van het instrument, voor lagere massa bereiken (500-10.000 Da) of wanneer de hogere resolutie is gewenst, door een reflector modus methode bestand te selecteren. Voor hoger molecuulgewicht monsters of wanneer hogere signaal gevoeligheid is nodig, en lagere resolutie is aanvaardbaar, selecteert u een bestand van de methode lineair modus.</li>
		<li>Alvorens gegevens te verkrijgen, door ervoor te zorgen een passende massa bereik voor het verzamelen van gegevens is geselecteerd-idealiter dat de massa zal omvatten de helft van de laagste massa in de verwachte verdeling, alsmede dubbele de hoogste massa in de verwachte verdeling. Controleer dit door te klikken op het tabblad detectie en Massa bereikweergeven. Opmerking: Dit helpt om ervoor te zorgen dat signaal van lager molecuulgewicht afbraak fragmenten of hoger molecuulgewicht aggregaten (dimeer) die mogelijk aanwezig zijn in de steekproef zijn opgenomen in de gegevensset. Merk ook op dat de matrix oligomeren vaak zijn gemerkt met hoog signaal intensiteit in meeste MALDI-TOF massa spectra, hoge intensiteit lawaai te voorzien van massa's maar liefst 1.000 Da, complicerende analyse onder deze massa. Hoewel de kalibratie moet vóór het verkrijgen van een definitieve gegevensset, kan een nauwkeurige kalibrering bestand alleen worden verkregen als identiek overname parameters worden gebruikt als die geoptimaliseerd voor de bijzondere analyt. Daarom moet een voorontwerp optimalisatie van de analyt massaspectrum voordat de kalibratie, gevolgd door de reacquisition van een gekalibreerde analyt massaspectrum.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Voorlopige data-acquisitie<ol>
<li>De acquisitie software, kies de positie op de doel-plaat die correspondeert met de gewenste analyt.</li>
		<li>Geïnitieerde verzamelen van gegevens tijdens het verplaatsen van de laser target rond het monster te maximaliseren van het signaal. Druk op Startom te beginnen van gegevensverzameling. Opmerking: De laser kan uitlaat matrix op een bepaalde locatie na herhaalde monstertrekking.</li>
		<li>Met behulp van de schuifbalk aan de linkerkant van het venster van de camera, stel de kracht van de laser zo in dat de minimale kracht nodig is om isotopische resolutie is bereikt. Opmerking: Bij het analyseren van meerdere monsters om te bevestigen de optimale verhouding van de analyt, kation en matrix, gebruik dezelfde laser macht op elk van de monsters van de analyt om te bepalen welke monster vertoont het beste signaal/ruis-verhouding voor de parameters van de overname. Blijven de toekomstige verwerving optimalisatie met het monster dat verschijnt om het beste signaal / ruisverhouding tentoon te stellen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Data acquisitie optimalisatie<ol>
<li>Inzoomen op een individuele peak in het midden van het massale bereik van belang, het optimaliseren van de resolutie door het verschil in versnelling spanningen aan te passen (voor de instrumenten in deze studie, betreft dit de "IS2" waarde aan te passen), die is in de Spectrometer tabblad. Opmerking: Dit is snelst geoptimaliseerd door het variëren van de waarde van de IS2 in grote stappen, neemt nota van die waarde de beste resolutie genereert (dwz., de kleinste volle piekbreedte op de helft maximaal signaal intensiteit), en vervolgens verder optimaliseren in kleinere stappen van de waarde van IS2. De optimale IS2 waarde is meestal hoger (dichter bij IS1) voor lage massa polymeren, en lager voor hoge massa polymeren.</li>
		<li>Indien gewenst, verhogen resolutie met behulp van reflectron-modus. Opmerking: Reflectron modus maakt het mogelijk voor de compensatie van verschillen in de beginsnelheid van ionen van de dezelfde m/z doordat de hogere velocity ionen van de dezelfde m/z -waarde in een langer pad naar de detector. Deze toename van het pad naar de detector zorgt voor langzamere ionen van de dezelfde m/z -waarde om te komen tot de detector gelijktijdig, effectief gericht de ionen voor verhoogde resolutie. Ofschoon reflectron modus meestal de resolutie signaal voor monsters met een zwak signaal intensiteit verbetert, kan lineair modus worden vereist voor het visualiseren van de gegevens.</li>
		<li>Tot slot, de kracht van de laser te optimaliseren door het verminderen van de laser macht zo laag mogelijk terwijl het nog steeds het genereren van een redelijke signaal / ruisverhouding (bv., signaal / ruisverhouding van ongeveer 10). Opmerking: Omdat hogere laser machten in het algemeen de resolutie verlaagt en fragmentatie kunnen veroorzaken, de massaspectra met beste kwaliteit worden verkregen met behulp van verminderde laser macht, maar een hoger aantal scans.</li>
		<li>Zodra de overname parameters worden geoptimaliseerd, sla de ongekalibreerde massaspectra door het selecteren bestand en vervolgens op Opslaan om het bestand als Spectrum. Voor externe kalibratie, moet een nieuwe aanwinst voor de kalibrant onder deze identiek, geoptimaliseerde parameters plaatsvinden voordat een nieuwe aanwinst voor het genereren van de gekalibreerde massa spectrum van de analyt wordt gestart.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. MALDI kalibratie
<ol><li>Verwerving van kalibratie massaspectrum<ol>
<li>Met behulp van de parameters van de overname al geoptimaliseerd voor de analyt, verwerven een geoptimaliseerde massaspectrum van het monster van massale normen. Opmerking: Idealiter de kalibratie moet bevat één standaard boven het bereik van belang, hieronder, en ten minste één in het bereik van belang. De nauwkeurigheid van de kalibratie werkt het beste als alle parameters van de overname identiek voor beide monsters zijn.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Een kalibratie-bestand maken<ol>
<li>Zorg ervoor dat elke bestaande kalibratie is ongeldig of in een positie kunnen worden overschreven door op te drukken Ongeldig kalibratie onder de Spectrometer tabblad.</li>
		<li>Met behulp van dezelfde overname parameters (bv., macht, IS2 spanning laser), de laser overgaan naar de waterput van de steekproef met de kalibrant (bv., Dendrimeer standaard, peptide) door het selecteren van de overeenkomstige goed met de cursor en het verwerven van een spectrum door op te drukken Start.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Zodra voldoende signaal heeft verkregen, druk je op Start tot finish het verwerven van gegevens.</li>
	<li>Zodra een massaspectrum van de kalibrant heeft verkregen, selecteer het Massa Control List dropdown menu in de kalibratie -tab die correspondeert met die ijkstandaard. De juiste mass control list moet de referentiemassa van het kalibrant geselecteerd met de juiste catie. Opmerking: Deze moeten worden van de kalibrant leverancier, en zorg ervoor dat u de exacte massa waarden wanneer isotopische resolutie wordt bereikt (bv., reflector modus onder m/z = 5000), en een gemiddelde massa waarden wanneer isotopische resolutie kan niet worden bereikt (bijvoorbeeld, lineaire mode boven m/z = 5000),</li>
	<li>Zorg ervoor dat een passende piek plukken protocol wordt gebruikt door te selecteren op het tabblad verwerking voordat matching de overeenkomstige piek van de verwijzing naar elke geselecteerde kalibrant piek. Opmerking: Peak plukken protocollen kunnen variëren op basis van spectrale resolutie. Voor de berekening van een gemiddelde massa moet de software de massa gemiddelde over de gehele reeks van isotopische pieken. Voor een exacte massa berekening, moet de software voor de berekening van de exacte massa van alleen de eerste isotopische piek worden ingesteld.</li>
	<li>Toepassing de referentiemassa van de massale control list op het corresponderende signaal voor de massaspectrum kalibrant door te selecteren het gebied aan de linkerkant van de piek van belang en vervolgens te klikken op de overeenkomstige massa in de control list toe te passen. Voortzetting van het proces voor de resterende kalibrant pieken. Opmerking: Voor de meest nauwkeurige en precieze kalibratie, leg de analyt en kalibrant monsters zo dicht bij elkaar mogelijk op de doel-plaat, omdat de subtiele variaties in doel plaat hoogte kunnen invloed hebben op de nauwkeurigheid van de kalibratie.</li>
	<li>Opnieuw het spectrum van de analyt ophalen zodra de massale schaal voor de geoptimaliseerde overname parameters hebben gekalibreerd.</li>
</ol>4. data-analyse en interpretatie
<ol><li>Piek plukken<ol>
<li>Open het spectrum van de analyt in de data-analysesoftware (FlexAnalysis).</li>
		<li>Zoom in op een piek te identificeren als isotopische resolutie is bereikt door op de knop zoomen in X-bereik .</li>
		<li>Druk op massa List | Vind om te selecteren van de pieken. Als de exacte piek opgelost is, schakelt u deze eerste piek in de isotopische distributie om te bepalen van de massa met een exacte piek-picking protocol. Als de exacte piek niet is opgelost, gebruikt u een gemiddelde massa piek plukken protocol en de gemiddelde massa van de gehele isotopische verdeling vast.</li>
		<li>Blijven deze piek plukken proces voor elke n-mer in de distributie van het polymeer.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Polymeer karakterisering en eind groep analyse berekeningen Opmerking: Wanneer correct gebruikt, MALDI-TOF MS kan waardevolle, nauwkeurige gegevens leveren voor de berekening van de verdeling van massa van polymeren. Opgemerkt moet worden dat de massaverdeling gegevens alleen nauwkeurig zijn wanneer de dispersiteit van het polymeer monster relatief laag is (bijv., ongeveer Đ= 1.3 of lager).<ol>
<li>Bereken het aantal gemiddelde molecuulgewicht, de massale gemiddelde met betrekking tot het aantal mol van elke massafractie, met behulp van de formule: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57174/57174eq2v2.jpg"> waar Nik = aantal moleculen van een specifieke moleculaire gewicht en Mik = de specifieke moleculaire massa van deze moleculen.</li>
		<li>Bereken het gewicht gemiddeld molecuulgewicht, de massale gemiddelde met betrekking tot het gewicht van elke massafractie, met behulp van de formule: <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/57174/57174eq3v2.jpg"> waar N ik = aantal moleculen van een specifieke moleculaire gewicht en M ik = de specifieke moleculaire massa van deze moleculen.</li>
		<li>Zodra zowel de Mw en Mn zijn berekend, kwantificeren de breedte van de molecuulgewichtsverdeling met behulp van de verhouding Mw/mn die dispersiteit, Đ heet.</li>
		<li>De meest unieke en krachtige functie van MALDI-TOF MS data-analyse is de mogelijkheid om te bepalen of de eindgroepen van homopolymeren bevestigen. Bepaal de einde-groep door het herschikken van de volgende formule voor de geconstateerde massa van een n-mer in de massaspectrum (Mn-mer): M,n-mer = n (MRU ) MEG1 + MEG2 + Mion waar n = de mate van polymerisatie, MEG1 = massa van de groep van de α-end, MEG2 = massa van de groep van ω-end, MRU = de massa van de herhaling eenheid van het polymeer, en Mion = massa van het ion dat complexen met het polymeer.</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>

De auteurs hebben financiële belang in verband met de sferische kalibranten gebruikt in deze studie.

De Spectrometrie van de massa van de MALDI-TOF is een analytisch instrument van onschatbare waarde voor de karakterisering van het polymeer vanwege de mogelijkheid voor het genereren van polymeer ionen de afzonderlijk opgeladen en met minimale fragmentatie. Deze zachte ionisatie-techniek maakt gebruik van korte laserpulsen om solid-state monsters van de polymeer analyt ingesloten in een matrix voor het genereren van polymeer ionen in de gasfase samengestelde desorb. De macromoleculen zijn meestal geïoniseerd door complexvorming met kationen die zijn toegevoegd aan de matrix om hun analyse door massaspectrometrie. Deze macromoleculaire ionen zijn daarna versneld door de spanning van een extractie om hen te brengen in het veld-gebied van de vlucht-buis die kan hun m/z te bepalen op basis van hun time-of-flight tussen de ion-bron en de detector5 , 32.
Vergeleken met andere polymeer karakterisering technieken, is MALDI-TOF MS-spectra-kwaliteit sterk afhankelijk van de data acquisitie parameters en bereiding van de monsters. Hoewel er geen vaste formule voor de bereiding van de monsters is, zorgt inzicht in de functie van elke component van de bereiding van de monsters voor een snellere empirische optimalisatie. De belangrijkste factor in de bereiding van de monsters van de MALDI is selectie van de matrix, omdat de compatibiliteit van de matrix met de analyt polymeer is van cruciaal belang voor het toestaan van opgewonden matrix voor het genereren van één, gedesorbeerde macromoleculen in een geïoniseerd staat5, 15,17,19. Zodra de geschikte matrix en cationization agenten hebt geselecteerd, moet de juiste verhouding van de agent van de analyt, matrix, en cationization worden bepaald. Dit kan worden bereikt empirisch door het creëren van een tweedimensionaal raster van monsters (Figuur 1) op de MALDI-TOF MS doelwit plaat (Figuur 2) met toenemende matrix concentratie op één as en toenemende cationization agent concentratie op de andere.
Net als bij de bereiding van de monsters van de MALDI, er is geen vaste formule voor het bepalen van de data acquisitie parameters; echter, moeten bepaalde tendensen worden beschouwd voor het versnellen van de spectrale optimalisatie. Reflectron modus, die resolutie verhoogt maar totale signaal vermindert, wordt meestal gekozen voor lagere massa bereiken (in deze voorbeelden hieronder 4.000 Da) waar isotopische resolutie kan worden bereikt. In deze gevallen, werden exacte massa berekeningen en piek plukken methoden gebruikt. Voor de monsters van polymeer met massa's boven 4.000 Da, werd lineair modus gebruikt met gemiddelde massa berekeningen en piek plukken methoden. Ter verbetering van de resolutie van het signaal, de ion bron spanningen moeten worden aangepast in kleine stappen met de algemene tendens van grotere massa polymeren met een grotere spanning differentiële (IS1 versus IS2).
Tijdje geoptimaliseerd monstervoorbereiding en overname parameters kunnen precisie, massale nauwkeurigheid kan alleen worden bereikt door middel van effectieve kalibratie. De time-of-flight voor een bepaalde massa subtiel met betrekking tot de verwerving van de variabele parameters en zelfs plaat posities kan variëren, daarom een kalibratie moet worden uitgevoerd voor elke set van geoptimaliseerde overname parameters om de opbrengst van nauwkeurige massa vaststellingen5,30. Zodra de overname parameters en de bereiding van de monsters zijn geoptimaliseerd, moeten de spectra worden gekalibreerd met behulp van deze exacte dezelfde voorwaarden.
Vanwege de buitengewone resolutie en massale nauwkeurigheid waargenomen in de geoptimaliseerde MALDI-TOF massa spectra van polymeren, deze techniek uitgegroeid tot een waardevol gratis hulpmiddel voor het bepalen van polymeer massaverdeling gegevens. Haar vermogen om op te lossen van afzonderlijke herhalen eenheden binnen de verdeling van de massa polymeer biedt echter een bijzonder voordeel ten opzichte van andere polymeer p.a. eind groep karakterisering technieken zoals gelpermeatiechromatografie (GPC) en nucleaire magnetische resonantie (NMR). Dit is met name waardevol voor het bepalen van de trouw van eind groep functionalization reacties en de kwantitatieve aard van eind groep vervoegingen reacties. Dit manuscript is gebleken de mogelijkheid om op te lossen van de massa van individuele polymeer herhalen eenheden met maximaal twee decimalen punten van massale nauwkeurigheid, waardoor de bevestiging van einde groep wijzigingen met een hoge mate van vertrouwen. Met de aanzienlijke vooruitgang die onlangs zijn gedaan op het gebied van precisie polymeer synthese, MALDI-TOF MS wordt een steeds belangrijker instrument voor het bepalen van macromoleculaire structuur en functionaliteit.

Met verbeteringen in levende polymerisatie technieken, precisie polymeren met een kwantitatief matiemaatschappij eindgroepen zijn steeds beschikbaar1. De gelijktijdige ontwikkeling van azide-alkyn en thiolene Klik op Doorgaan in staat heeft gesteld de bijna kwantitatieve koppeling van macromoleculen naar andere wordt, biedt toegang tot een aantal hybride materialen2,3,4 . Echter precieze analytische technieken moeten karakteriseren van zowel de uitgangsstoffen en producten van deze polymeer vervoeging reacties. Laser matrix-bijgewoonde desorptie/ionisatie tijd van flight massaspectrometrie (MALDI-TOF MS) is een waardevolle zachte ionisatie analytische techniek voor de karakterisering van polymeren, omdat het polymeer ionen in een enkele lading staat met minimale genereren kan fragmentatie5,6. MALDI-TOF MS heeft grote voordelen ten opzichte van andere conventionele methoden van polymeer karakterisering van omdat het massaspectra in resolutie van de individuele n-mers binnen de verdeling van massa van polymeer voorzien kan. Dientengevolge, kan dergelijke massaspectra bieden nauwkeurige gegevens over de gemiddelde molecuulgewicht, herhaal massa-eenheid, en moleculair gewicht dispersiteit7, die kan op zijn beurt het verhelderen van concurrerende polymerisatiemechanismen zoals keten overdracht8 . MALDI-TOF MS is echter bijzonder krachtige op het verstrekken van informatie over polymeer einde groepen9,10, die kan worden gebruikt voor het bevestigen van eind groep wijzigingen10,11 en andere transformaties12 zoals polymeer cyclizations11,13. Even belangrijk, de relatief kleine hoeveelheid analyt (sub-microgram) vereist voor massa-spectrometrische analyse maakt deze techniek handig voor karakterisering, wanneer enige trace hoeveelheden materiaal beschikbaar zijn.
De MALDI-TOF MS-analyse van polymeren kan worden onderverdeeld in vier afzonderlijke stappen: proeven van voorbereiding, kalibreren van het instrument, spectrale acquisitie en data-analyse. Bereiding van de monsters is de meest essentiële stap voor het genereren van geoptimaliseerd MALDI-TOF massaspectra en treedt op voordat het monster wordt ingevoerd in het instrument14,15. De keuze van een geschikte matrix met soortgelijke oplosbaarheid parameters als de analyt polymeer is essentieel voor het verkrijgen van hoge kwaliteit MALDI-TOF massaspectra en richtsnoeren voor de selectie van de matrix zijn gemeld elders14,15, 16,17. Ook is een database van polymeer MALDI "recepten" voor monstervoorbereiding gepubliceerde online18. Voor roman polymeren, kan matrix selectie worden benaderd door eerste inzicht in de oplosbaarheid van het polymeer en het selecteren van een matrix met soortgelijke oplosbaarheid parameters-14,19. Polymeren met een hoog proton affiniteit kunnen geprotoneerd door meeste matrices14 (die vaak bevatten carbonzuur groepen), maar voor andere polymeren, een cationization-agent is vereist14. Alkali ionen adduct goed met zuurstof-bevattende soorten (bv. polyesters en polyethers), terwijl onverzadigde koolwaterstoffen (bijv. polystyreen) adduct met overgangsmetalen, zoals zilver en koper ionen14, 19. omdat de polymeer monsters in dit experiment opgenomen zuurstofatomen in de ruggengraat, natrium- of kaliumzouten trifluoroacetate (TFA) werden gebruikt als de agent cationization. Zodra de agenten matrix en cationization hebt geselecteerd, moeten de relatieve verhoudingen van de analyt, kation agent en matrix zorgvuldig worden geoptimaliseerd om ervoor te zorgen de hoge signaal-ruis. In deze procedure, de parameters voor de bereiding van de monsters zijn al geoptimaliseerd, maar een empirische voorbeeldprocedure optimalisatie (stap 1.4.1., Figuur 1) die systematisch varieert de concentraties van de drie onderdelen (analyt, matrix en catie) is effectief voor het snel bepalen hun optimale verhoudingen.
Data-acquisitie vereist ook de optimalisering van een aantal parameters. De belangrijkste parameters omvatten het positief of negatief ion-modus van de spectrometer, de bewerkingsmodus instrument (lineair ten opzichte van de reflector), de spanning van de versnelling en de vertragingstijd van extractie. Een andere manier dat de resolutie kan worden verhoogd is door het gebruik van "reflectron" modus20,21,22,23. Reflectron modus verdubbelt in wezen de vliegroute van de ionen naar de detector door als gevolg van de ionen aan het einde van de buis van de vlucht terug naar een detector in de buurt van de bron terwijl heroriëntatie ionen met verschillende momentums, en dus het verhogen van de resolutie wel afnemende sterkte van het signaal. Bovendien kunnen hogere resolutie spectra worden verkregen door de laser-macht die minimaliseert de signal-to-noise verhouding te verlagen met verminderend het aantal en de energie van botsingen en dus vermindering van de versnippering en kinetische inhomogeneities24. Door tuning al deze parameters, kunnen de ionen worden geconcentreerd om het minimaliseren van het effect van elke heterogeniteit in de oorspronkelijke positie of de snelheid die tijdens het desorptie laser optreedt. Wanneer de verwerving parameters worden geoptimaliseerd, kan isotopische resolutie vaak worden bereikt voor ionen met massa's meer dan 10.000 Da, maar dit ook afhankelijk van de lengte van de buis van de vlucht en het ontwerp van het instrument is. Meest organische stoffen die ten minste één heteroatoom bevatten zijn gevoelig voor complexvormers met alkali kationen zoals lithium, natrium en kalium. Veel van de alkalimetalen zijn monoisotopes of van beperkte isotopen en daarom geen uitbreiding inhouden van de verdeling.
Terwijl de instrument-parameters kunnen worden afgestemd om te optimaliseren gegevens precisie, wordt nauwkeurigheid van gegevens alleen bereikt met een juiste kalibratie-11. Eiwitten en peptiden werden oorspronkelijk gebruikt als kalibranten als gevolg van hun monodispersity en beschikbaarheid, maar lijden variabele stabiliteit en de prevalentie van onzuiverheden25. Meer rendabele en stabiele alternatieven hebben opgenomen anorganische clusters en polydisperse polymeren26,27,28,29. Helaas, de functie van deze alternatieven dispergeren massa, die bemoeilijken massa toewijzingen, evenals kleinere massa's over het algemeen, waardoor ze alleen nuttig voor kalibraties onder 10.000 Da. Ter bestrijding van deze problemen, Grayson et al. 25 een Dendrimeer gebaseerde, polyester MS kalibratie systeem ontwikkeld dat is monodispers, en biedt zowel brede matrix en oplosmiddel compatibiliteit, houdbaarheid stabiliteit (> 8 jaar) en lagere productiekosten. Gebaseerd op de sterke punten van dit systeem, werd het gekozen als de kalibrant voor deze experimenten.
Er zijn twee hoofdtypen van kalibratie: interne en externe30. Wanneer extern kalibreren, een standaard met massa's die beugel die van de analyt gebruikt worden geplaatst op de MALDI doel plaat verschillende monster ten opzichte van de analyt voor het genereren van een aparte massaspectrum waaruit een kalibratie-bestand kan worden gegenereerd. Aan de andere kant, kan verhoogde nauwkeurigheid vaak worden bereikt met een interne kalibratie, waarbij de kalibrant mengen met de analyt te verkrijgen van een hybride spectrum met kalibrant zowel analyt signalen. In de procedure hieronder beschreven, werd een externe kalibratie geïmplementeerd. Na de juiste kalibratie van de massale schaal wordt kan nauwkeurig analyt massa gegevens worden verkregen. Om ervoor te zorgen de meest nauwkeurige kalibrering, is het belangrijk dat de data-acquisitie spoedig na de kalibratie plaatsvindt.
Ten slotte, zodra de geoptimaliseerde, gekalibreerd datasets werden verworven, en de gegevens werden geanalyseerd om structurele informatie over de polymeer-monsters te verstrekken. De afstand tussen n-mers binnen de distributie van het polymeer kan bieden nauwkeurige meting van de herhalende eenheid massa. Het aantal gemiddelde molecuulgewicht (Mn) en andere massa distributie berekeningen (bvMw (gewicht gemiddeld molecuulgewicht) en Đ (dispersiteit)) kan ook worden bepaald uit het signaal distributie in de massaspectra ( stap 4.2 voor berekeningen). Misschien meest uniek, kan in het geval van homopolymeren, de som van de massa van de groep eind worden bevestigd door de verschuiving van de verdeling van de polymeer met betrekking tot de massa van de herhalende eenheden alleen vast te stellen. De informatie-rijke MALDI-TOF massaspectra bieden waardevolle karakterisering gegevens die vormen een aanvulling op de meer traditionele polymeer karakterisering technieken zoals grootte uitsluiting chromatografie, Fourier-transform infrarood spectroscopie, en nucleaire magnetische resonantie.

<table><tbody><tr><td>polyoxyethyleen bis(azid) (Mn=2000)</td><td>MilliporeSigma (Aldrich)</td><td>689696</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/689696?lang=en&amp;region=US</td></tr><tr><td>poly(ethyleenglycol) 2-amino-ethyl ether azijnzuur (Mn= 5000)</td><td>MilliporeSigma (Aldrich)</td><td>757918</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/757918?lang=en&amp;region=US</td></tr><tr><td>poly(L-lactide), thiol getermineerd (Mn=2500)</td><td>MilliporeSigma (Aldrich)</td><td>747386</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/747386?lang=en&amp;region=US</td></tr><tr><td>SpheriCal&reg;&nbsp; peptide laag</td><td>MilliporeSigma (Sigma-Aldrich)</td><td>PFS20</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/pfs20?lang=en&amp;region=US</td></tr><tr><td>SpheriCal&reg;&nbsp; peptide medium</td><td>MilliporeSigma (Sigma-Aldrich)</td><td>PFS21</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/pfs21?lang=en&amp;region=US</td></tr><tr><td>SpheriCal&reg;&nbsp; peptide hoog</td><td>MilliporeSigma (Sigma-Aldrich)</td><td>PFS22</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/pfs22?lang=en&amp;region=US</td></tr><tr><td>2,4 dinitrofluorbenzeen</td><td>TCI</td><td>A5512</td><td></td></tr><tr><td>maleïmide</td><td>MilliporeSigma (Aldrich)</td><td>129585</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/129585?lang=en&amp;region=US</td></tr><tr><td>1-ethynylfluorbenzeen&nbsp;</td><td>Fisher Scientific</td><td>766-98-3</td><td></td></tr><tr><td>triethylamine</td><td>MilliporeSigma (Sigma-Aldrich)</td><td>471283</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/471283?lang=en&amp;region=US</td></tr><tr><td>N,N,N',N",N"-pentamethyldiethyleendiamine</td><td>MilliporeSigma (Aldrich)</td><td>369497</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/369497?lang=en&amp;region=US</td></tr><tr><td>Koper(I)bromide</td><td>MilliporeSigma (Aldrich)</td><td>254185</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/254185?lang=en&amp;region=US</td></tr><tr><td>ijsazijnzuur</td><td>Fisher Scientific</td><td>A38212</td><td></td></tr><tr><td>natriummetabisulfiet</td><td>MilliporeSigma (Sigma-Aldrich)</td><td>13459</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigald/13459?lang=en&amp;region=US</td></tr><tr><td>kaliumtrifluoracetaat</td><td>MilliporeSigma (Aldrich)</td><td>281883</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/281883?lang=en&amp;region=US</td></tr><tr><td>trans-2-[3-(tert-butylfenyl)-2-methyl-2-propenylideen]malono-nitril</td><td>MilliporeSigma (Aldrich)</td><td>727881</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/727881?lang=en&amp;region=US</td></tr><tr><td>a-cyano-4-hydroxycininezuur</td><td>MilliporeSigma (Sigma)</td><td>C8982</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/c8982?lang=en&amp;region=US</td></tr><tr><td>tetrahydrofuraan</td><td>Fisher Scientific</td><td>T425-1</td><td></td></tr><tr><td>dichloormethaand</td><td>VWR Analytical</td><td>BDH1113-4LG</td><td></td></tr></tbody></table>

karakterisering van synthetische polymeren via matrix bijgestaan laser desorptie ionisatie tijd van de spectrometrie van de massa van de vlucht (maldi-tof)

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

Er zijn vele technieken die kunnen worden ingezet in de karakterisering van synthetische homopolymeren, maar weinigen als nuttige informatie voor eind groep analyse als laser matrix-bijgewoonde desorptie ionisatie tijd van flight massaspectrometrie (MALDI-TOF MS). Deze tutorial toont methodes voor optimalisatie van de bereiding van de monsters, spectrale verwerving, en data-analyse van synthetische polymeren met behulp van MALDI-TOF MS. kritische parameters tijdens de bereiding omvatten de selectie van de matrix, identificatie van een passende cationization zout en het afstemmen van de relatieve verhoudingen van de matrix, kation en analyt. De overname-parameters, zoals de modus (lineaire of reflector), polarisatie (positief of negatief), spanning van de versnelling en vertraging, zijn ook belangrijk. Gegeven enige kennis van de betrokken voor het synthetiseren van het polymeer en het optimaliseren van de parameters van de overname gegevens zowel de sample voorbereiding voorwaarden chemie, moeten spectra worden verkregen met voldoende resolutie en massale nauwkeurigheid om de ondubbelzinnige bepaling van de eindgroepen van meeste homopolymeren (massa's onder 10.000) naast de Herhaal eenheid massa en de algehele molecuulgewichtsverdeling. Hoewel aangetoond op een beperkte set van polymeren, deze algemene technieken gelden voor een veel breder scala van synthetische polymeren voor de bepaling van de massa distributies, al eind groep bepaling alleen mogelijk voor homopolymeren met smalle dispersiteit is.

Een protocol voor de laser matrix-bijgewoonde desorptie ionisatie tijd van de vlucht de karakterisering van de Spectrometrie van de massa (MALDI-TOF MS) van synthetische polymeren wordt beschreven, met inbegrip van de optimalisering van de bereiding van de monsters, spectrale acquisitie en data-analyse.

Karakterisering van synthetische polymeren via Matrix bijgestaan Laser desorptie ionisatie tijd van de Spectrometrie van de massa van de vlucht (MALDI-TOF)

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

Het algemene doel van deze MALDI-TOF MS-tutorial is om gebruikers te leren over monstervoorbereiding, acquisitie en analyse van polymeren tijdens karakterisering door MALDI-TOF MS. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in het veld van polymeerkarakterisering, zoals moleculair gewicht van polymeren, dispersiteit en identiteit van eindgroep. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het de bepaling van homopolymeer-einde groepen mogelijk maakt. Bereid eerst een reeks oplossingen door eerder bereide matrix-, analyt- en kation-oplossingen te mengen terwijl de relatieve verhoudingen van de componenten worden gevarieerd, zodat negen unieke monstermengsels worden gemaakt.Voor dit experiment, combineer 15 microliter poly(L-lactide)oplossing met 15 microliter 2, 5-dihydroxybenzoëzuur oplossing en één microliter natriumtrichloroacetaatoplossing. Pipet één microliter van elk oplossingsmengsel op een individuele monsterput op een MALDI-doelplaat. Voeg de monsters incrementeel in kleine porties toe om te voorkomen dat het monster uit de monsterput stroomt, waardoor elke aliquot tot droogte kan verdampen voordat er extra monster wordt toegevoegd.Om data-acquisitie te starten, opent u eerst de data-acquisitiesoftware, Flexcontrol. Eject de platform om het laden van de doelplaat mogelijk te maken door op de eject-knop te drukken. Plaats voorzichtig de doelplaat met de geladen calibratie en analyt monsters op de platform in de juiste oriëntatie.Gebruik vervolgens de acquisitiesoftware om de doelplaat op de platform te injecteren door opnieuw op de eject-knop te drukken. Selecteer een geschikte data-acquisitiemethode door op Bestand te drukken en Methode selecteren te kiezen. Zorg ervoor dat er een geschikt massabereik voor het verzamelen van gegevens is geselecteerd voordat u gegevens verzamelt, door te klikken op het tabblad Detectie en Massabereik te bekijken.Selecteer in de acquisitiesoftware de positie op de doelplaat die overeenkomt met het gewenste analyt. Om dataverzameling te starten, druk op Start en beweeg de laserdoel rond het monster om het signaal te maximaliseren. Gebruik de schuifbalk aan de linkerkant van het cameravenster om het laservermogen aan te passen zodat het minimale vermogen dat nodig is om isotopenresolutie te bereiken, wordt bereikt.Zoom in op een individuele piek in het midden van het interessante massabereik, optimaliseer de resolutie door het verschil in versnellingsspanningen aan te passen door de IS2-waarde in het Spectrometer-tabblad te variëren. Optimaliseer ten slotte het laservermogen door het zo laag mogelijk te reduceren, terwijl nog steeds een redelijk signaal-ruisverhouding wordt gegenereerd. Zodra de acquisitieparameters zijn geoptimaliseerd, slaat u de methode op door Bestand te selecteren en vervolgens Methode opslaan als. Zorg ervoor dat eventuele bestaande calibratie ongeldig wordt gemaakt of zich in een positie bevindt om te worden overschreven door onder het Spectrometer-tabblad op Ongeldige calibratie te drukken.Gebruik dezelfde acquisitieparameters, beweeg de laser naar het monsterputje met het calibratiemiddel door het bijbehorende putje met de cursor te selecteren en verzamel een spectrum door op Start te drukken. Zodra een voldoende signaal is verkregen, drukt u op Start om de gegevensverzameling te voltooien. Zodra een massaspectrum van het calibratiemiddel is verkregen, selecteert u het Mass Control List vervolgkeuzemenu in het Kalibratie-tabblad dat overeenkomt met die kalibratiestandaard.Voordat de overeenkomstige referentiepiek wordt gekoppeld aan elke geselecteerde calibratiepiek, zorg ervoor dat een geschikt piek-pickingprotocol wordt gebruikt door het Verwerkingstabblad te selecteren. Pas de referentiemassa van de Mass Control List toe op de bijbehorende signaal voor het calibratiemassaspectrum door het gebied links van de piek van belang te selecteren en vervolgens op de bijbehorende massa in de controlelijst te klikken om toe te passen. Herhaal dit proces voor de resterende calibratiepieken.Verzamel opnieuw het analytspectrum zodra de massaschaal voor de geoptimaliseerde acquisitieparameters is gekalibreerd. Open het Analyt Spectrum in de data-analysesoftware. Zoom in op een piek om te identificeren of isotopenresolutie is bereikt door op de knop Zoom in X-bereik te drukken.Druk nu op Mass List en kies Zoeken om pieken te selecteren. Als de mono-isotopische piek is opgelost, selecteert u deze eerste piek in de isotopenverdeling om de massa te bepalen met behulp van een mono-isotopisch piek-pickingprotocol. MALDI-TOF MS bevestigt de smalle verdeling van poly(L-lactide)thiol-termineerd en analysesoftware werd gebruikt om de polymeerkenmerken hier getoond te berekenen.De waargenomen massa voor de 26-mer is 1973.62, wat minus 0.07 dalton verschilt van de theoretische waarde. Een kleinere signaal bij 2045.74 is indicatief voor transesterificatie tijdens de ringopeningspolymerisatie van melkzuur. Een kleine piek bij 2057.73 is waarschijnlijk het gevolg van initiatie van water tijdens de ringopeningspolymerisatie van het lactidemonomeer.MALDI-TOF MS bevestigt de smalle verdeling van de poly(L-lactide)thiol-termineerd na een thiol-een reactie met maleïmide en analysesoftware werd gebruikt om de polymeerkenmerken hier getoond te berekenen. De theoretische massa van de 26-mer van poly(L-lactide)thiol-termineerd komt overeen met 2070.56891, wat 0.03 dalton verschilt van de waargenomen massa. Dezelfde soort die met kalium ioniseert, wordt ook waargenomen op 2086.49.Een kleine piek bij 2167.58 is indicatief voor dezelfde onzuiverheid van waterinitiatie die werd waargenomen in het uitgangsmateriaal. Dezelfde verschuiving in massa die voor de thiol-een reactieproducten werd waargenomen, doet zich niet voor, wat aangeeft dat deze carbonzuur-getermineerde verbinding de thiol-einde groep miste om de functionele reactie te ondergaan. Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u monstervoorbereiding en data-acquisitieparameters optimaliseert, evenals het analyseren van gegevens gegenereerd door MALDI-TOF massaspectrometrie karakterisering van polymeren.

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

Research

JoVE Journal

Chemistry

Scheikunde

Nauwkeurige massa meting betekent een belangrijke stap tijdens het onderzoek van eiwitten. Matrix-geassisteerde laser desorptie / ionisatie (MALDI) massaspectrometrie (MS) kan worden gebruikt voor deze vaststelling en van zijn belangrijkste voordeel is de tolerantie voor zouten, detergentia en verontreinigingen. Hier tonen we een toegankelijke benadering voor de analyse van eiwitten groter dan 100 kDa door MALDI-MS.

Matrix-laserdesorptie / ionisatie Time of Flight (MALDI-TOF) massaspectrometrische analyse van intacte eiwitten groter dan 100 kDa

Dithranol (DT, 1,8-dihydroxy-9 ,10-dihydroanthracen-9-on) is eerder gerapporteerd als een MALDI matrix voor weefsel beeldvorming van kleine moleculen, protocollen voor het gebruik van DT voor de MALDI beeldvorming van endogene lipiden op de oppervlak van het weefsel secties door positieve-ion MALDI-MS op een ultrahoge resolutie quadrupool-FTICR instrument worden hier gegeven.

Dithranol als een matrix voor Matrix Assisted Laser desorptie / ionisatie Imaging op een Fourier transform ion cyclotron resonantie spectrometrie

Een verbeterde polymerasekettingreactie-restrictiefragment lengte polymorfisme werkwijze voor genotyperen kogelvis soorten van vloeistofchromatografie / massaspectrometrie beschreven. Een omgekeerde-fase-silica monoliet kolom wordt toegepast voor het scheiden van geknipt amplicons. Deze methode kan de mono-isotopische massa van oligonucleotiden, die bruikbaar is voor het identificeren basissamenstelling helderen.

Verbeterde Polymerase Chain Reaction-restrictiefragmentlengtepolymorfisme Genotypering van Toxic Pufferfish door vloeistofchromatografie / massaspectrometrie

Dit protocol biedt gedetailleerde instructies en voorbeelden voor monstervoorbereiding, gegevensverzameling en gegevensanalyse om synthetische polymeren met verschillende dispersiteit en eindgroepen te karakteriseren met behulp van matrix-geassisteerde laserdesorptie/ionisatie time-of-flight massaspectrometrie.

MALDI-ToF MS-methode voor de karakterisering van synthetische polymeren met variërende dispersiteit en eindgroepen

Zoogdieren omhulsel bevat oplosmiddel-extraheerbare lipiden die chemische samenstelling kenmerkend is voor individuele soorten kan bieden. Dit document presenteert een routinemethode voor het scheiden brede lipideklassen Integumentair geïsoleerd uit weefsels met behulp van dunnelaagchromatografie en waarin de triacylglyceride profiel door matrix-geassisteerde laser desorptie / ionisatie time-of-flight massaspectrometrie.

Profilering de triacylglyceride Inhoud in Bat Integumentary Lipids door preparatieve Dunnelaagchromatografie en MALDI-TOF massaspectrometrie

De karakterisering van complexen die in verschillende relatieve verhoudingen van kwik(II) tot dicisteïnyl-tetrapeptiden worden gevormd, wordt gepresenteerd door middel van elektronenspray-ionisatie orbitrap massaspectrometrie.

Een studie van de Complexatie van Mercury (II) met Dicysteinyl tetrapeptiden door electrospray ionisatie massaspectrometrie

Fizzy extractie is een nieuwe laboratorium techniek voor de analyse van vluchtige en semivolatiele verbindingen. Een draaggas wordt opgelost in het vloeibare monster door overdruk toe te passen en het monster te roeren. De monsterkamer wordt dan gedecomprimeerd. De analysesoort wordt bevrijd aan de gasfase door bruising.

Fizzy Extractie van vluchtige organische verbindingen gecombineerd met atmosferische druk Chemische ionisatie Quadrupole Mass Spectrometry

Een protocol voor het karakteriseren van de chemische samenstelling van uitgeademde adem in real-time met behulp van ionisatie van de secundaire nanoelectrospray gekoppeld aan hoge resolutie massa spectrometrie wordt aangetoond.

Real-time adem analyse met behulp van secundaire Nanoelectrospray ionisatie gekoppeld aan massaspectrometrie voor hoge resolutie

Een protocol voor het verbeteren van koolhydraten ion signalen in de Spectrometrie van de massa van de MALDI door hervorming kristallijnen structuren tijdens preparatietechnieken voor monster wordt aangetoond.

Een efficiënte Sample voorbereiding methode om koolhydraten Ion signalen in Laser Matrix-bijgewoonde desorptie/ionisatie massaspectrometrie

Time-of-Flight secundaire ionenmassa spectrometrie wordt toegepast om de chemische mapping en corrosie morfologie aan te tonen op de metaal-verf-interface van een aluminium legering na blootstelling aan een zoutoplossing in vergelijking met een specimen blootgesteld aan lucht.

Imaging corrosie bij de metaal verf-interface met behulp van tijd-of-Flight secundaire Ionenmassa spectrometrie

Leer MALDI-TOF MS voor karakterisering van synthetische polymeren met bepaling van molecuulgewicht en eindgroepidentiteit. Deze methode optimaliseert samplevoorbereiding en data-acquisitie voor nauwkeurige polymeranalyse.

Karakterisering van synthetische polymeren via Matrix bijgestaan Laser desorptie ionisatie tijd van de Spectrometrie van de massa van de vlucht (MALDI-TOF) (Video) | JoVE Journal

Karakterisering van synthetische polymeren via Matrix bijgestaan Laser desorptie ionisatie tijd van de Spectrometrie van de massa van de vlucht (MALDI-TOF)

Meer video's verkennen