Name: MALDI-ToF MS Metoda charakterystyki polimerów syntetycznych o różnej dyspersyjności i grupach końcowych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-10-03T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 16 s
Description: Poznaj metodę MALDI-ToF MS do charakterystyki polimerów syntetycznych o różnej dyspersyjności i grupach końcowych. Protokół obejmuje przygotowanie próbek, akwizycję danych oraz analizę widm masowych.

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

Dziękujemy za wsparcie ze strony ACS-Petroleum Research Fund 66398-ND7, profesury Boyera i Uniwersytetu Tulane. Dodatkowo otrzymaliśmy nowszy MALDI-ToF MS za pomocą 2319960 rezonansu magnetycznego NSF.

UWAGA: Review karty charakterystyki (SDS) dla wszystkich chemikaliów przed użyciem. Wszystkie preparaty próbek i płytki MALDI-ToF MS należy wykonywać pod wyciągiem i nosić odpowiednie środki ochrony osobistej (PPE), w tym okulary ochronne, fartuch laboratoryjny i rękawice.
1. Przygotowanie próbki
<ol>
	<li>Przygotowanie roztworu podstawowego matrycy, kationów, kalibrów i analitów<ol>
		<li>Przygotować roztwór podstawowy kationu alkalicznego, rozpuszczając 2 mg pożądanego kationu w 1 ml rozpuszczalnika wybranego ze względu na jego zgodność z analitem i kationem. Dla próbki 1 2 mg trifluorooctanu sodu rozpuszczono w 1 ml THF.</li>
		<li>Przygotować roztwór podstawowy matrycy, rozpuszczając 20 mg pożądanej matrycy w 1 ml kompatybilnego rozpuszczalnika w oparciu o rozpuszczalność analitu. Przykład: Aby uzyskać reprezentatywne dane (próbka 1), rozpuścić 20 mg DCTB w 1 ml tetrahydrofuranu (THF).</li>
		<li>Przygotuj roztwór podstawowy kalibru, postępując zgodnie z instrukcjami dostawcy.</li>
		<li>Przygotować roztwór analitu, rozpuszczając 10 mg analitu w 1 ml odpowiedniego rozpuszczalnika. W przypadku próbki 1 10 mg analitu rozpuszcza się w 1 ml THF.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przygotowanie tarczy celowniczej MALDI-ToF MS<ol>
		<li>Wyczyść tarczę celowniczą MALDI-ToF MS.</li>
		<li>Przygotować próbkę do pobrania analitu i roztwór próbki kalibracyjnej. Dodać roztwory podstawowe kationów, analitów i matryc w stosunku 1:5:20 μl do probówki A i wirować. Do kalibracji zewnętrznej: Dodać roztwory podstawowe kationów, kalibrów i matryc w stosunku 1:5:20 μl do probówki B i wirować.</li>
		<li>Dodać mieszaninę analitu i roztworu próbki kalibru do płytki docelowej MALDI-ToF MS. Odpipetować 0,5 μl mieszaniny roztworu próbki kation:analit:matryca (probówka A) na płytkę docelową MALDI-ToF MS metodą suchych kropel. Odpipetować 0,5 μl mieszaniny kation:kalibert:matryca (probówka B) na miejsce przylegające do analitu na płytce docelowej MALDI-ToF MS metodą suchych kropel. Zapisz dokładną lokalizację każdego miejsca (litera wiersza i numer kolumny), aby łatwo zlokalizować próbkę i kaliberat podczas zbierania danych.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Akwizycja danych
<ol>
	<li>Włóż tabliczkę celowniczą MALDI-ToF MS i wybierz metodę akwizycji<ol>
		<li>Włóż tabliczkę celowniczą MALDI-ToF MS do przyrządu. Umieść tarczę celowniczą na uchwycie we właściwej orientacji i nie wciskaj płytki celowniczej MALDI-ToF MS zbyt głęboko.</li>
		<li>Zadokuj tarczę celowniczą MALDI-ToF MS na przyrządzie za pomocą oprogramowania sterującego przyrządem.</li>
		<li>Wybierz i otwórz plik metody w oprogramowaniu sterującym instrumentem. Wybierz metodę dodatnią reflektora (RP) lub liniową dodatnią (LP) w zakresie mas analitu.</li>
		<li>Monitoruj oprogramowanie sterujące instrumentem, aby potwierdzić, że tabliczka celownicza została włożona, a konfiguracja metody została zakończona. UWAGA: Te reprezentatywne polimery zawierają tleny; Dlatego wybierany jest tryb dodatni (większość związków ma akwizycję zakończoną w trybie dodatnim). Dla reprezentatywnych danych wybrano metodę RP dla trybu reflektora na wszystkich próbkach.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wstępne pozyskiwanie danych<ol>
		<li>W oprogramowaniu sterującym przyrządem zlokalizuj kamerę, w której wyświetlana jest tabliczka celownicza MALDI-ToF MS oraz schemat studni z wyświetlonymi literami kolumn i numerami wierszy. Kliknij na studzienkę MALDI-ToF MS zawierającą mieszaninę kation:analit:matryca , aby wybrać do akwizycji danych.</li>
		<li>Dostosuj zakres wykrywania masy w oprogramowaniu sterującym przyrządu do szerokiego zakresu 500-20000 Da, aby upewnić się, że oczekiwana masa analitu jest w pełni uchwycona. Użyj kursora, aby dostosować zakres około 2x poniżej i powyżej oczekiwanej masy analitu po początkowej akwizycji.</li>
		<li>Akwizycja danych<ol>
			<li>Naciśnij przycisk Start w oprogramowaniu sterującym instrumentem, aby rozpocząć akwizycję danych MALDI-ToF MS.</li>
			<li>Naciśnij Stop lub zezwól na automatyczne zakończenie akwizycji MALDI-ToF MS.</li>
			<li>Kliknij przycisk Dodaj , aby dodać pojedyncze widmo MALDI-ToF MS do bufora widma sumarycznego. UWAGA: Bufor pojedynczego widma MALDI-ToF MS przechowuje indywidualne widmo masowe MALDI-ToF, a bufor widma sumy gromadzi dane z wielu akwizycji, zwiększając intensywność sygnału.</li>
			<li>Zmień położenie lasera MALDI-ToF MS, przeglądając obraz z kamery i kliknij w dowolnym miejscu w tym samym wybranym źródle , aby przesunąć laser do nowej pozycji.</li>
			<li>Powtórz akwizycje MALDI-ToF MS, aby dodać pojedyncze widma MALDI-ToF MS do bufora sumarycznego. Powtarzać kroki od 2.2.3.1 do 2.2.3.4, aż wyniki MALDI-ToF MS będą zadowalające.</li>
			<li>Oceń widmo masowe MALDI-ToF pod kątem rozdzielczości i szumu bazowego. Jeśli widmo MALDI-ToF MS wykazuje wysoką rozdzielczość i minimalny szum linii bazowej, przejdź do etapu kalibracji. Jeśli nie, rozważ optymalizację metody pozyskiwania danych (np. dostosowanie mocy lasera, wzmocnienia detektora lub ustawień ekstrakcji jonów impulsowych).</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Optymalizacja akwizycji danych (patrz rysunek 1)<ol>
		<li>Dostosuj moc lasera MALDI-ToF MS, wzmocnienie detektora i impulsową ekstrakcję jonów pojedynczo, aby poprawić rozdzielczość i/lub zmniejszyć szum tła</li>
		<li>Aby zduplikować metodę MALDI-ToF MS, skopiuj i wklej metodę MALDI-ToF MS LP lub RP pod nową nazwą. Otwórz wklejony plik metody MALDI-ToF MS, który został utworzony, i zmień nazwę pliku.</li>
		<li>Uzyskaj początkowe widmo masowe MALDI-ToF, wykonując wszystkie kroki opisane w sekcji 2.2 dla początkowego pozyskiwania danych, w sekcji akwizycji danych. Powiększ zestaw szczytów MALDI-ToF MS o najwyższym natężeniu, aby ocenić rozdzielczość i podstawowy szum w oprogramowaniu sterującym instrumentem.</li>
		<li>Optymalizacja akwizycji<ol>
			<li>Dostosuj moc lasera MALDI-ToF MS<ol>
				<li>Zacznij od niskiej mocy lasera MALDI-ToF MS wynoszącej ~ 4% i postępuj zgodnie z krokami 2.2.3.1 i 2.2.3.2 dla początkowej akwizycji danych, aby rozpocząć i zatrzymać akwizycję danych.</li>
				<li>Obserwuj i porównuj rozdzielczość i szum bazowy pojedynczego bufora MALDI-ToF MS z początkowym widmem w buforze sumarycznym.</li>
				<li>Zwiększ moc lasera MALDI-ToF MS w krokach co 2%-10%, aby zwiększyć jonizację. Wykonaj kroki 2.2.3.1 i 2.2.3.2, aby rozpocząć początkowe pobieranie danych i zatrzymać je po każdym inkrementacji.</li>
				<li>Wybierz najniższą moc lasera, która zapewni szczyty o wysokiej intensywności przy minimalnym poziomie szumów. UWAGA: Gdy moc lasera MALDI-ToF MS wynosi 50% i więcej, istnieje zwiększone prawdopodobieństwo fragmentacji próbki.</li>
			</ol>
			</li>
			<li>Zoptymalizuj średnicę lasera MALDI-ToF MS<ol>
				<li>W zakładce detektora dostosuj średnicę lasera MALDI-ToF MS, aby przetestować ustawienia średnie, duże i ultra. Wykonaj kroki 2.2.3.1 i 2.2.3.2, aby rozpocząć i zatrzymać początkowe pobieranie danych.</li>
				<li>Obserwuj i porównuj rozdzielczość i szum bazowy pojedynczego bufora MALDI-ToF MS z początkowym widmem w buforze sumarycznym.</li>
				<li>Wybierz średnicę lasera MALDI-ToF MS, która zapewnia optymalną rozdzielczość przy minimalnym poziomie szumów linii bazowej. UWAGA: Średnica lasera MALDI-ToF MS kontroluje średnicę wiązki laserowej.</li>
			</ol>
			</li>
			<li>Dostosuj wzmocnienie detektora MS MALDI-ToF<ol>
				<li>Małymi krokami zwiększaj lub zmniejszaj wzmocnienie detektora MALDI-ToF MS. Wykonaj kroki 2.2.3.1 i 2.2.3.2 dla początkowej akwizycji danych, aby rozpocząć i zatrzymać akwizycję danych dla każdego wzrostu lub spadku wzmocnienia detektora MS MALDI-ToF.</li>
				<li>Obserwuj intensywność sygnału widm masowych MALDI-ToF i rozdzielczość w oprogramowaniu sterującym przyrządu przy każdej regulacji pojedynczego bufora MALDI-ToF MS i początkowego widma w buforze sumy.</li>
				<li>Zachowaj wzmocnienie detektora MS MALDI-ToF, które zapewnia najlepszą intensywność i dobrą rozdzielczość sygnału.</li>
			</ol>
			</li>
			<li>Zmodyfikuj pulsacyjną ekstrakcję jonów MALDI-ToF MS<ol>
				<li>Dostosuj impulsową ekstrakcję jonów MALDI-ToF MS w krokach co 10 ns. Wykonaj kroki 2.2.3.1 i 2.2.3.2 dla początkowego pozyskiwania danych, aby rozpocząć i zatrzymać akwizycję danych dla każdego wzrostu lub spadku wzmocnienia detektora.</li>
				<li>Oceń, w jaki sposób zmiany w ekstrakcji jonów impulsowych poprawiają rozdzielczość sygnału MALDI-ToF MS. UWAGA: Impulsowa ekstrakcja jonów MALDI-ToF MS jest definiowana jako opóźnienie czasowe między jonizacją laserową. Zwiększając lub zmniejszając ekstrakcję jonów impulsowych, jony o różnych energiach pozostaną w polu elektrycznym przez krótszy lub dłuższy czas. Dłuższy czas może pozwolić analitom o tej samej masie i dodatnio naładowanym jonom, które ulegają ablacji w nieco innym czasie, na pełne przyspieszenie do tej samej prędkości co jony analitu o tej samej masie po przyłożeniu napięcia. Można to wykorzystać do zwiększenia rozdzielczości i zmniejszenia szumu tła sygnału25.</li>
			</ol>
			</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Po osiągnięciu optymalnej rozdzielczości i najwyższego stosunku sygnału do szumu, zapisz zoptymalizowany plik metody MALDI-ToF MS do użytku zarówno obecnego, jak i przyszłego.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Kalibracja MALDI-ToF MS<ol>
		<li>Uzyskaj widmo masowe kalibracji MALDI-ToF, wybierając próbkę kalibracyjną na płytce docelowej i wykonując wszystkie kroki opisane w sekcji 2.2 w celu początkowego pozyskania danych<ol>
			<li>Uzyskaj dostęp do punktów referencyjnych kalibracji. Przejdź do zakładki kalibracji w oprogramowaniu sterującym przyrządem. Otwórz odpowiednią listę kontroli masy odpowiadającą używanemu kalibrowi.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Dopasuj piki kalibracji widma mas MALDI-ToF do mas odniesienia na liście kontroli masy.<ol>
			<li>Z listy kontroli masy wybierz masę odpowiadającą pierwszemu pikowi kalibracyjnemu w widmie masowym MALDI-ToF. Widmo masowe MALDI-ToF automatycznie powiększy się na wybranym piku kalibru.</li>
			<li>Ustaw szczyt odniesienia, klikając po lewej stronie sygnału kalibru. Szczyt zostanie wybrany.</li>
			<li>Wybierz opcję Zastosuj , aby ustawić sygnał kalibru jako masę odniesienia na liście kontroli masy.</li>
			<li>Powtórz ten proces dla wszystkich dodatkowych pików kalibracji. Wybierz Następną masę zainteresowania z listy kontrolnej masy, wyrównaj odpowiedni pik kalibru i zastosuj ustawienie odniesienia.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Skalibrowane pobieranie próbki analitu polimerowego<ol>
		<li>Zlokalizuj i wybierz studzienkę zawierającą studzienkę mieszaniny kation:analit:matryca w oprogramowaniu sterującym instrumentem.</li>
		<li>Wykonaj akwizycję danych, wykonując wszystkie kroki opisane w sekcji 2.2 przy otwartej zoptymalizowanej i skalibrowanej metodzie.</li>
		<li>Dodaj odpowiednią nazwę pliku i zapisz skalibrowane widmo masowe analitu MALDI-ToF do dalszej analizy.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Usuń tabliczkę celowniczą MALDI-ToF MS za pomocą oprogramowania sterującego instrumentem. Wyczyść tabliczkę celowniczą MALDI-ToF MS</li>
</ol>
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68455/68455fig1.jpg"> 
Rysunek 1: Drzewo decyzyjne do optymalizacji metody instrumentalnej. Niniejszy poradnik ma na celu pomóc początkującym użytkownikom w systematycznej optymalizacji parametrów metody instrumentalnej. Zacznij od ustawień domyślnych lub początkowych i dostosowuj jeden parametr na raz, zwiększając lub zmniejszając w zależności od zaobserwowanych ulepszeń. Następnie kontynuuj w kierunku, który zwiększa (1) intensywność szczytu, (2) jakość bazową (niski poziom szumów) i (3) zapewnia wąską rozdzielczość piku i izotopu. Takie podejście pomaga określić optymalne warunki dla wiarygodnych i wysokiej jakości widm. Jeśli próbka polimeru nie jonizuje lub nie wytwarza użytecznego widma w trybie reflektora, przełącz się na tryb liniowy i użyj tego samego drzewa decyzyjnego do optymalizacji parametrów. Należy pamiętać, że tryb liniowy często skutkuje szerszymi pikami i ograniczoną rozdzielczością izotopową lub jej brakiem, ale może być skuteczny w przypadku polimerów o większej masie lub polimerów, które mogą tracić jonizację w trybie reflektorowym. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68455/68455fig1large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.</a>
3. Analiza i interpretacja danych
<ol>
	<li>Otwórz oprogramowanie do analizy danych MALDI-ToF MS i załaduj widmo próbki analitu MALDI-ToF MS.</li>
	<li>Wybierz właściwą metodę przetwarzania MALDI-ToF MS dla próbek analitu. W tym przypadku wszystkie próbki miały rozdzielczość izotopową, a pierwszy pik został wybrany dla wszystkich pików z wybraną metodą przetwarzania MALDI-ToF MS. UWAGA: Parametry przetwarzania MALDI-ToF MS można dostosować do próbek polimerów syntetycznych. Na przykład metoda przetwarzania polimerów MALDI-ToF MS została opracowana podczas szkolenia technicznego prowadzonego przez technika przyrządów MALDI-ToF MS. Metoda średniego masowego przetwarzania MALDI-ToF MS została stworzona przez Payne'a i wsp. dla konkretnych zastosowań16. Skontaktuj się z zespołem technicznym producenta polimerów MALDI-ToF MS w celu uzyskania informacji i porad dotyczących edycji metody przetwarzania MALDI-ToF MS.</li>
	<li>Znajdź piki za pomocą oprogramowania do analizy MS MALDI-ToF.</li>
	<li>Porównanie teoretycznej i doświadczalnej masy polimeru<ol>
		<li>Zapisać teoretyczną masę polimeru. Narysuj oczekiwaną strukturę makrocząsteczek, w tym kation, w oprogramowaniu do rysowania chemicznego. Otwórz okno analizy w oprogramowaniu do rysowania chemicznego i zapisz masę teoretyczną.<ol>
			<li>Makrocząsteczki monodyspersyjne: Zapisz dokładną masę i masę cząsteczkową makrocząsteczki, wybierając razem strukturę i kation.</li>
			<li>Polimery o niskiej, umiarkowanej i wysokiej dyspersji: W przypadku powtarzających się jednostek masy wybierz tylko szkielet polimeru, aby zarejestrować powtarzającą się masę jednostkową. Dla całkowitej masy określonego n-mera ustaw numer jednostki powtórzenia na masę w zakresie widma MALDI-ToF MS wyświetlanym w oprogramowaniu do analizy MALDI-ToF MS. Wybierz całą strukturę polimeru, w tym grupy kationów i końców, aby zarejestrować masę określonego n-meru.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Porównaj zarejestrowaną masę teoretyczną z masą obserwowaną z widma MALDI-ToF MS<ol>
			<li>Aby obliczyć całkowitą masę makrocząsteczek monodyspersyjnych, wykonaj czynności opisane poniżej.<ol>
				<li>Powiększ pik o największej intensywności w widmie MALDI-ToF MS, upewniając się, że widok obejmuje zakres mas co najmniej 2x poniżej i powyżej masy teoretycznej.</li>
				<li>Porównaj masę teoretyczną z masą obserwowaną w widmie masowym MALDI-ToF. Jeśli różnica jest mniejsza niż 0,100 Da, oczekiwana masa makrocząsteczki monodyspersji jest prawdopodobnie dokładna.</li>
				<li>Zbadaj widmo MS MALDI-ToF pod kątem dodatkowych pików, które mogłyby wskazywać na obecność nieoczekiwanych struktur.</li>
				<li>W przypadku wykrycia rozbieżności należy ocenić potencjalne różnice strukturalne. Przejrzyj schemat reakcji i oblicz masy alternatywnych struktur do porównania.</li>
			</ol>
			</li>
			<li>Aby ponownie obliczyć masę jednostkową polimerów o niskiej, umiarkowanej i wysokiej dyspersji, należy postępować zgodnie z instrukcjami opisanymi poniżej.<ol>
				<li>Wybierz i powiększ dwa piki oddzielone masą jednostkową powtórzeń w widmie MALDI-ToF MS, które wykazują największą intensywność.</li>
				<li>Dla każdej pary sąsiednich pików odejmij obserwowaną masę piku o wyższej masie od piku o niższej masie, aby obliczyć masę jednostkową powtórzenia. Powtórz ten proces dla następnego zestawu pików, aby potwierdzić spójność powtórzonej jednostki masy.</li>
				<li>Porównaj obliczoną masę w jednostce powtórzenia z teoretyczną masą w jednostce powtórzenia. Jeśli wartości obserwowane i teoretyczne zgadzają się i wykazują stałe różnice masy, masa jednostkowa powtórzeń polimeru jest prawdopodobnie prawidłowa.</li>
			</ol>
			</li>
			<li>Aby uzyskać całkowitą masę określonego n-meru polimerów o niskiej, umiarkowanej i wysokiej dyspersji, wykonaj czynności opisane poniżej.<ol>
				<li>Powiększ pik w widmie mas MALDI-ToF odpowiadający teoretycznej masie całkowitej, a także piki o jedną powtarzalną jednostkę powyżej i poniżej.</li>
				<li>Porównaj masę teoretyczną z masą obserwowaną w widmie masowym MALDI-ToF. Jeśli różnica jest mniejsza niż 0,100 Da, oczekiwane grupy końcowe są prawdopodobnie dokładne.</li>
				<li>Sprawdź widmo masowe MALDI-ToF pod kątem dodatkowych pików, które mogłyby sugerować nieoczekiwane struktury.</li>
				<li>W przypadku zidentyfikowania rozbieżności należy ocenić alternatywne grupy końcowe lub różnice strukturalne. Przejrzyj schemat reakcji i oblicz masy dla potencjalnych alternatywnych grup końcowych lub struktur cyklicznych.</li>
			</ol>
			</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Mautjana, N. A., Pasch, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Matrix-assisted+laser+desorption+ionization+mass+spectrometry+of+synthetic+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Macromol+Symp%22%5BJournal%5D)">Matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry of synthetic polymers.</a> Macromol Symp. 313-314 (1), 157-161 (2012).</li>
<li>Bin Sun, A., Li, S., Kou, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+MALDI-TOF-MS+in+structural+characterization+of+synthetic+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Meth%22%5BJournal%5D)">Applications of MALDI-TOF-MS in structural characterization of synthetic polymers.</a> Anal Meth. 15 (7), 868-883 (2023).</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 (2), 527-569 (2001).</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. 82 (12), 4811-4829 (2010).</li>
<li>Cortez, M. A., Grayson, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+time-dependent+MALDI-TOF+mass+spectral+analysis+to+elucidate+chain+transfer+mechanism+during+cationic+polymerization+of+oxazoline+monomers+containing+thioethers%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Application of time-dependent MALDI-TOF mass spectral analysis to elucidate chain transfer mechanism during cationic polymerization of oxazoline monomers containing thioethers.</a> Macromolecules. 44 (6), 10152-10156 (2011).</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-TOFmass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">The identification of synthetic homopolymer end groups and verification of their transformations using MALDI-TOFmass spectrometry.</a> J Mass Spectrom. 45 (6), 587-611 (2010).</li>
<li>Redding, M. J., Grayson, S. M., Charles, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass+spectrometry+of+dendrimers%5BTitle%5D)+AND+%22Mass+Spectrom+Rev%22%5BJournal%5D)">Mass spectrometry of dendrimers.</a> Mass Spectrom Rev. , 1-33 (2024).</li>
<li>Montaudo, G., Montaudo, M. S., Puglisi, C., Samperi, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+polymers+by+matrix-assisted+laser+desorption%2Fionization+time-of-flight+mass+spectrometry%3A+Molecular+weight+estimates+in+samples+of+varying+polydispersity%5BTitle%5D)+AND+%22Rapid+Comm+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Characterization of polymers by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry: Molecular weight estimates in samples of varying polydispersity.</a> Rapid Comm Mass Spectrom. 9 (5), 453-460 (1995).</li>
<li>Curole, B. J., Broussard, W. J., Nadeem, A., Grayson, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dithiol-yne+Polymerization%3A+Comb+Polymers+with+Poly%28ethylene+glycol%29+Side+chains%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Polymers+Au%22%5BJournal%5D)">Dithiol-yne Polymerization: Comb Polymers with Poly(ethylene glycol) Side chains.</a> ACS Polymers Au. 3 (1), 70-81 (2023).</li>
<li>Wang, Z., Zhang, Q., Shen, H., Yang, P., Zhou, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimized+MALDI-TOF+MS+Strategy+for+Characterizing+Polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Chem%22%5BJournal%5D)">Optimized MALDI-TOF MS Strategy for Characterizing Polymers.</a> Front Chem. 9, 2296-2646 (2021).</li>
<li>Macha, S. F., Limbach, P. A., Savickas, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+nonpolar+matrices+for+the+analysis+of+low+molecular+weight+nonpolar+synthetic+polymers+by+matrix-assisted+laser+desorption%2Fionization+time-of-flight+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Soc+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Application of nonpolar matrices for the analysis of low molecular weight nonpolar synthetic polymers by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry.</a> J Am Soc Mass Spectrom. 11 (8), 731-737 (2000).</li>
<li>Wyatt, M. F., Stein, B. K., Brenton, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+various+analytes+using+matrix-assisted+laser+desorption%2Fionization+time-of-flight+mass+spectrometry+and+2-%5B%282E%29-3-%284-tert-+butylphenyl%29-2-methylprop-2-enylidene%5Dmalononitrile+matrix%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Characterization of various analytes using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry and 2-[(2E)-3-(4-tert- butylphenyl)-2-methylprop-2-enylidene]malononitrile matrix.</a> Anal Chem. 78 (1), 199-206 (2006).</li>
<li>De Winter, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MALDI-ToF+analysis+of+polythiophene%3A+Use+of+trans-2-%5B3-%284-t-butyl-phenyl%29-+2-methyl-2-propenylidene%5Dmalononitrile+-+DCTB+-+as+matrix%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">MALDI-ToF analysis of polythiophene: Use of trans-2-[3-(4-t-butyl-phenyl)- 2-methyl-2-propenylidene]malononitrile - DCTB - as matrix.</a> J Mass Spectrom. 46 (3), 237-246 (2011).</li>
<li>Gabriel, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+analysis+of+ultra-high+molecular+mass+polystyrenes+in+matrix-assisted+laser+desorption%2Fionization+time-of-flight+mass+spectrometry+using+DCTB+matrix+and+caesium+salts%5BTitle%5D)+AND+%22Rapid+Comm+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Improved analysis of ultra-high molecular mass polystyrenes in matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry using DCTB matrix and caesium salts.</a> Rapid Comm Mass Spectrom. 29 (11), 1039-1046 (2015).</li>
<li>Schlosser, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Matrix%2Fanalyte+ratio+influencing+polymer+molecular+weight+distribution+in+matrix-assisted+laser+desorption%2Fionization+time-of-flight+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Rapid+Comm+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Matrix/analyte ratio influencing polymer molecular weight distribution in matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry.</a> Rapid Comm Mass Spectrom. 23 (9), 1249-1254 (2009).</li>
<li>Payne, M. E., Grayson, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+synthetic+polymers+via+matrix+assisted+laser+desorption+ionization+time+of+flight+%28MALDI-TOF%29+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Characterization of synthetic polymers via matrix assisted laser desorption ionization time of flight (MALDI-TOF) mass spectrometry.</a> J Vis Exp. (136), e57174(2018).</li>
<li>Räder, H. J., Sclirepp, I. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MALDI-TOF+mass+spectrometry+in+the+analysis+of+synthetic+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Polymerica%22%5BJournal%5D)">MALDI-TOF mass spectrometry in the analysis of synthetic polymers.</a> Acta Polymerica. 49 (6), 253-318 (1998).</li>
<li>Mamyrin, B. A., Karataev, V. I., Shmikk, D. V., Zagulin, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mass-reflectron%2C+a+new+nonmagnetic+time-of-flight+mass+spectrometer+with+high+resolution%5BTitle%5D)+AND+%22Sov+Phys+JETP%22%5BJournal%5D)">The mass-reflectron, a new nonmagnetic time-of-flight mass spectrometer with high resolution.</a> Sov Phys JETP. 37 (1), 45-48 (1973).</li>
<li>Kaufmann, R., Spengler, B., Lützenkirchen, 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+Comm+Mass+Spectrom%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 Comm Mass Spectrom. 7 (10), 902-910 (1993).</li>
<li>Hoskins, J. N., Grayson, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+Degradation+Behavior+of+Cyclic+Poly%28%CE%B5-caprolactone%29%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Synthesis and Degradation Behavior of Cyclic Poly(ε-caprolactone).</a> Macromolecules. 42 (17), 6406-6413 (2009).</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-TOF+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 (14), 6225-6228 (2010).</li>
<li>Wetzel, S. J., Guttman, C. M., Girard, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+matrix+and+laser+energy+on+the+molecular+mass+distribution+of+synthetic+polymers+obtained+by+MALDI-TOF-MS%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">The influence of matrix and laser energy on the molecular mass distribution of synthetic polymers obtained by MALDI-TOF-MS.</a> Int J Mass Spectrom. 238 (3 SPEC. ISS), 215-225 (2004).</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+%E2%80%9Cspherical%E2%80%9D+polyester+dendrimers+as+a+%E2%80%9Cuniversal+MS+Calibrant%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Soc+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Advantages of monodisperse and chemically robust “spherical” polyester dendrimers as a “universal MS Calibrant.</a> J Am Soc Mass Spectrom. 25 (3), 303-309 (2014).</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 (3), 116-119 (2010).</li>
<li>Kovtoun, S. V., Cotter, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass-correlated+pulsed+extraction%3A+Theoretical+analysis+and+implementation+with+a+linear+matrix-assisted+laser+desorption%2Fionization+time+of+flight+mass+spectrometer%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Soc+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Mass-correlated pulsed extraction: Theoretical analysis and implementation with a linear matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometer.</a> J Am Soc Mass Spectrom. 11 (10), 841-853 (2000).</li>
<li>Montaudo, G., Samperi, F., Montaudo, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+synthetic+polymers+by+MALDI-MS%5BTitle%5D)+AND+%22Prog+Poly+Sci%22%5BJournal%5D)">Characterization of synthetic polymers by MALDI-MS.</a> Prog Poly Sci. 31 (3), 277-357 (2006).</li>
<li>Wesdemiotis, C., Williams-Pavlantos, K. N., Keating, A. R., McGee, A. S., Bochenek, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass+spectrometry+of+polymers%3A+A+tutorial+review%5BTitle%5D)+AND+%22Mass+Spectrom+Rev%22%5BJournal%5D)">Mass spectrometry of polymers: A tutorial review.</a> Mass Spectrom Rev. 43 (3), 427-476 (2024).</li>
<li>Byrd, H. C. M., McEwen, C. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+limitations+of+MALDI-TOF+mass+spectrometry+in+the+analysis+of+wide+polydisperse+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">The limitations of MALDI-TOF mass spectrometry in the analysis of wide polydisperse polymers.</a> Anal Chem. 72 (19), 4568-4576 (2000).</li>
<li>McEwen, C. N., Jackson, C., Larsen, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Instrumental+effects+in+the+analysis+of+polymers+of+wide+polydispersity+by+MALDI+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mass+Spectrom+Ion+Proc%22%5BJournal%5D)">Instrumental effects in the analysis of polymers of wide polydispersity by MALDI mass spectrometry.</a> Int J Mass Spectrom Ion Proc. 160 (1-3), 387-394 (1997).</li>
<li>Lin-Gibson, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimizing+the+covalent+cationization+method+for+the+mass+spectrometry+of+polyolefins%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Optimizing the covalent cationization method for the mass spectrometry of polyolefins.</a> Macromolecules. 35 (18), 7149-7156 (2002).</li>
<li>Ji, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+polyisobutylene+by+matrix-assisted+laser+desorption+ionization+time-of-flight+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Characterization of polyisobutylene by matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry.</a> Macromolecules. 35 (4), 1196-1199 (2002).</li>
<li>Meier, M. A. R., Adams, N., Schubert, U. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Statistical+approach+to+understand+MALDI-TOFMS+matrices%3A+Discovery+and+evaluation+of+new+MALDI+matrices%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Statistical approach to understand MALDI-TOFMS matrices: Discovery and evaluation of new MALDI matrices.</a> Anal Chem. 79 (3), 863-869 (2007).</li>
<li>Wu, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solvent+effect+in+polymer+analysis+by+MALDI-TOF+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Poly+Anal+Characterizat%22%5BJournal%5D)">Solvent effect in polymer analysis by MALDI-TOF mass spectrometry.</a> Int J Poly Anal Characterizat. 22 (2), 160-168 (2017).</li>
<li>Chen, H., Guo, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+Binary+Solvent+Systems+in+the+MALDI-TOF+Analysis+of+Poly%28methyl+methacrylate%29%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Use of Binary Solvent Systems in the MALDI-TOF Analysis of Poly(methyl methacrylate).</a> Anal Chem. 69 (21), 4399-4404 (1997).</li>
<li>Yalcin, T., Dai, Y., Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Matrix-assisted+laser+desorption%2Fionization+time-of-flight+mass+spectrometry+for+polymer+analysis%3A+Solvent+effect+in+sample+preparation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Soc+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry for polymer analysis: Solvent effect in sample preparation.</a> J Am Soc Mass Spectrom. 9 (12), 1303-1310 (1998).</li>
<li>Wang, S. F., Li, X., Agapov, R. L., Wesdemiotis, C., Foster, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+surface+concentration+of+cyclic%2Flinear+blend+films+using+surface+layer+MALDI-TOF+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Macro+Lett%22%5BJournal%5D)">Probing surface concentration of cyclic/linear blend films using surface layer MALDI-TOF mass spectrometry.</a> ACS Macro Lett. 1 (8), 1024-1027 (2012).</li>
<li>Hanton, S. D., Parees, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extending+the+solvent-free+MALDI+sample+preparation+method%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Soc+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Extending the solvent-free MALDI sample preparation method.</a> J Am Soc Mass Spectrom. 16 (1), 90-93 (2005).</li>
<li>Williams-Pavlantos, K., Wesdemiotis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+solvent-free+sample+preparation+methods+for+matrix-assisted+laser+desorption%2Fionization+mass+spectrometry+%28MALDI-MS%29+of+polymers+and+biomolecules%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Sample+Prep%22%5BJournal%5D)">Advances in solvent-free sample preparation methods for matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI-MS) of polymers and biomolecules.</a> Adv Sample Prep. 7, 100088(2023).</li>
<li>Veloso, A., Leal, G. P., Agirre, A., Leiza, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combining+SEC+%26+MALDI+for+characterization+of+the+continuous+phase+in+dispersion+polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Poly+J%22%5BJournal%5D)">Combining SEC & MALDI for characterization of the continuous phase in dispersion polymerization.</a> Eur Poly J. 105, 265-273 (2018).</li>
<li>Esser, E., Keil, C., Braun, D., Montag, P., Pasch, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Matrix-assisted+laser+desorption%2Fionization+mass+spectrometry+of+synthetic+polymers.+4.+Coupling+of+size+exclusion+chromatography+and+MALDI-+TOF+using+a+spray-deposition+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry of synthetic polymers. 4. Coupling of size exclusion chromatography and MALDI- TOF using a spray-deposition interface.</a> Polymer. 41 (11), 4039-4046 (2000).</li>
<li>Crotty, S., Gerişlioğlu, S., Endres, K. J., Wesdemiotis, C., Schubert, U. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer+architectures+via+mass+spectrometry+and+hyphenated+techniques%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chim+Acta%22%5BJournal%5D)">Polymer architectures via mass spectrometry and hyphenated techniques: A review.</a> Anal Chim Acta. 932, 1-21 (2016).</li>
<li>Fouquet, T., Sato, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extension+of+the+Kendrick+Mass+Defect+Analysis+of+Homopolymers+to+Low+Resolution+and+High+Mass+Range+Mass+Spectra+Using+Fractional+Base+Units%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Extension of the Kendrick Mass Defect Analysis of Homopolymers to Low Resolution and High Mass Range Mass Spectra Using Fractional Base Units.</a> Anal Chem. 89 (5), 2682-2686 (2017).</li>
</ol>

Autorzy mają interesy finansowe w kalibrantach dendrytycznych użytych w tym badaniu.

MALDI-ToF MS to wysoce skuteczna technika charakteryzowania polimerów syntetycznych, oferująca precyzyjne pomiary przy minimalnej fragmentacji dzięki mechanizmowi miękkiej jonizacji. W tej metodzie matryca pochłania energię z lasera i przekazuje ją do analitu26. Energia ta powoduje parowanie polimeru, jonizację poprzez interakcję ze środkiem kationizacyjnym i desorpcję do próżni. Zjonizowane anality przemieszczają się przez rurkę przelotową, gdzie są wykrywane na podstawie ich stosunku masy do ładunku (m/z)26,27. Metoda ta jest odpowiednia do oznaczania masy cząsteczek monodyspersyjnych i jest równie skuteczna w przypadku polimerów umiarkowanie dyspersyjnych (Đ = 1,1-1,3) i wysoce zdyspersyjnych, w których można określić powtarzającą się masę jednostkową i grupy końcowe. W przypadku polimerów umiarkowanie dyspersyjnych MALDI-ToF MS zapewnia również dyspersję (Ð), średnią liczbową masę cząsteczkową (M n) i średnią wagowo masę cząsteczkową (M w).
Należy jednak zwrócić uwagę na kilka ograniczeń tej techniki. MALDI-ToF MS wykazuje odchylenie niskiej masy podczas analizy polimerów o wysokiej dyspersji (Đ > 1,3), co oznacza, że polimery o niższej masie w rozkładzie dominują w widmie, podczas gdy gatunki o większej masie mają piki o niskiej intensywności lub są nieobecne28,29. Ponadto rozdzielczość znacznie spada w przypadku polimerów powyżej 10 000 Da, a polimery przekraczające 15 000 Da mogą być lepiej analizowane w trybie liniowym. Jednak tryb liniowy poświęca izotopową rozdzielczość pikową w porównaniu z trybem reflektorowym. Co więcej, MALDI-ToF MS opiera się na zdolności polimeru do skutecznej jonizacji. Polimery z układami sprzężonymi lub heteroatomami jonizują łatwiej niż węglowodory nasycone, takie jak polietylen lub polipropylen, które często wymagają modyfikacji chemicznych w celu jonizacji30,31.
Przygotowanie próbki jest kluczowym krokiem do osiągnięcia pomyślnych wyników. Jednym z najważniejszych aspektów jest dobór odpowiedniej matrycy do analitu polimerowego11,32. Na przykład matryce takie jak DCTB i GFR działają dobrze w przypadku polimerów niepolarnych, podczas gdy DHB i CHCA można porównać z polimerami polarnymi, aby określić, która matryca zapewnia najbardziej rozdzielcze piki. Dodatkowo dobór odpowiedniego rozpuszczalnika do rozpuszczenia zarówno matrycy, jak i analitu zapewnia prawidłową kokrystalizację, co usprawnia ablację laserową i poprawia rozdzielczość w otrzymanych widmach MALDI-ToF MS 33,34,35. Podobnie, wybór odpowiedniego środka kationizacyjnego jest niezbędny do maksymalizacji wydajności jonizacji i wytworzenia wyraźnych, wyróżniających się pików.
Po wybraniu matrycy i czynnika kationizacji można zoptymalizować stosunek matryca:analit:kation". Rozpocznij od przygotowania roztworów podstawowych wybranego kationu (1 mg / ml w THF), analitu (5 mg / ml w THF) i matrycy (20 mg / ml w THF). Zalecany jest początkowy stosunek objętości 1:5:20 μl (kation:analit:matryca), odpowiadający stosunkom stężeń około 1:25:400 mg/ml w całkowitej objętości 26 μl. Jeżeli ta początkowa mieszanina nie daje dobrze rozdzielczych widm, można przeprowadzić systematyczną optymalizację przy użyciu podejścia opartego na siatce (Tabela 2)10,16. W tej konfiguracji objętość analitu jest stała, podczas gdy objętość macierzy jest stopniowo mnożona przez 4 w kolumnach, a objętość kationu jest mnożona przez 4 w górę wierszy. Ta siatka pozwala użytkownikom określić optymalny stosunek jonizacji i rozdzielczości. Jeśli jeden z warunków siatki zewnętrznej zapewnia lepszą wydajność, można wygenerować nową siatkę wyśrodkowaną na tym współczynniku, kontynuując wielokrotność 4 korekt w celu dalszego udoskonalenia. Dobrym punktem wyjścia jest ocena, czy widmo zawiera piki o wysokiej intensywności, niski szum bazowy i dobrze rozdzielczą rozdzielczość izotopową. Proces ten może być czasochłonny, szczególnie w przypadku nowych lub złożonych polimerów, które mogą wymagać przetestowania kilku matryc i kationów w siatce preparacji 3 x 3.
Tabela 2: Można stworzyć i przetestować systematyczną siatkę wskaźników eksperymentalnych. Stosunek 1:5:20 μl odpowiednio kationu, analitu i matrycy zostanie użyty do rozpoczęcia (1:25:400 mg/mL) kation:analit:matryca dla łącznej ilości 26 ml. Objętość analitu ustala się na 5 μl (25 mg/ml). Macierz i stosunek kationów są stopniowo mnożone przez 4 odpowiednio w kolumnach i w górę wierszy. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68455/Table 2_RE.xlsx" target="_blank">Kliknij tutaj, aby pobrać tę tabelę.</a>
Po nałożeniu próbki na płytkę docelową MALDI-ToF MS, przy użyciu metody suszonej kropelki, płytka MALDI-ToF MS jest następnie ładowana do przyrządu MALDI-ToF MS. Parametry akwizycji danych MALDI-ToF MS, takie jak moc lasera, średnica wiązki laserowej, wzmocnienie detektora i ekstrakcja jonów impulsowych, można precyzyjnie dostroić w celu uzyskania wyższej rozdzielczości i wyraźniejszej separacji pików. Można je systematycznie zmieniać w celu określenia intensywności szczytowej, obniżenia szumu bazowego i poprawy rozdzielczości szczytowej (ilustracja 1).
Optymalizacja parametrów instrumentalnych i proporcji przygotowania próbek nie przebiega ściśle liniowo. Operatorzy mogą zacząć od preferowanej metody przygotowania próbki i przesiewać w trybie liniowym, aby ocenić, czy polimer jonizuje, lub mogą najpierw dostroić metodę przyrządu (np. moc lasera, ekstrakcję impulsową) przed modyfikacją proporcji mieszaniny próbki przy użyciu siatki przygotowania 3 x 3. Elastyczność w przepływie pracy jest często konieczna, zwłaszcza w przypadku analizowania nowych, nieznanych lub słabo scharakteryzowanych materiałów.
Po zakończeniu optymalizacji można ponownie wykorzystać protokół przygotowania próbki, chociaż nadal mogą wystąpić niewielkie różnice między operatorami lub między dniami. Przeprowadzenie kalibracji dla każdego przebiegu akwizycji minimalizuje zmienność, a różnice w masie piku zwykle utrzymują się poniżej 0,1 Da, gdy przestrzegane są spójne protokoły. W związku z tym odtwarzalność wśród użytkowników i dni jest możliwa do osiągnięcia, jeśli zarówno metoda urządzenia, jak i przygotowanie próbki pozostają takie same. Jeśli problemy będą się powtarzać, w tabeli 3 znajduje się tabela z typowymi problemami, które mogą wystąpić u użytkownika, oraz rozwiązaniami.
Tabela 3: Najczęstsze problemy i strategie rozwiązywania problemów oparte na praktycznym doświadczeniu. Tabela pomaga w rozwiązywaniu problemów napotkanych podczas przygotowywania próbek, pozyskiwania i analizy danych. W celu rozwiązywania problemów związanych z konkretnym przyrządem należy zapoznać się z instrukcją producenta MALDI-ToF MS lub z wykwalifikowanym technikiem. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68455/Table 3_RE.xlsx" target="_blank">Kliknij tutaj, aby pobrać tę tabelę.</a>
Kalibracja jest krytycznym krokiem w celu zapewnienia dokładności pomiarów masy. Można zastosować zarówno kalibrację zewnętrzną, jak i wewnętrzną, ale ważne jest, aby stosowane kalibranty mieściły się w zakresie mas analitu polimerowego. Właściwa kalibracja zapewnia prawidłowe określenie masy analitu.
Analiza danych jest wykonywana tam, gdzie otwarte jest widmo masowe MALDI-ToF MS i można wybrać pobieranie pików do dalszej analizy. Masę makrocząsteczek monodyspersyjnych, a także polimerów o niskiej, umiarkowanej i wysokiej dyspersji określonego n-meru, można potwierdzić poprzez porównanie obserwowanej masy z wartościami teoretycznymi obliczonymi za pomocą oprogramowania do rysowania chemicznego. Porównania te pomagają zweryfikować całkowitą masę makrocząsteczki monodyspersyjnej lub, w przypadku polimerów o niskiej, umiarkowanej i wysokiej dyspersji określonego n-meru, identyfikuje się grupy końcowe i potwierdza masę jednostki powtórzenia.
Podsumowując, optymalizacja matrycy, warunków kationizacji i proporcji eksperymentalnych ma kluczowe znaczenie dla uzyskania danych MS MALDI-ToF o wysokiej rozdzielczości. Kalibracja zapewnia dokładne pomiary masy. Analiza danych z wykorzystaniem wybierania pików i teoretycznego porównania masy pozwala na dokładną charakterystykę polimeru, w tym identyfikację grup końcowych i powtarzającej się masy jednostkowej. Technika ta może być stosowana do makrocząsteczek monodyspersyjnych oraz polimerów syntetycznych o niskiej dyspersji, umiarkowanie dyspersji i wysokiej dyspersji. Przyszłe kierunki obejmują rozszerzenie charakterystyki złożonych architektur polimerów, takich jak cienkowarstwowe mieszanki polimerowe, polimery cykliczne i polimery hiperrozgałęzione za pomocą bezrozpuszczalnikowych metod przygotowania próbek i tandemowej spektrometrii mas (MS/MS)36,37,38. Kombinacje instrumentów, takie jak użycie chromatografii wykluczania wielkości (SEC) do frakcjonowania próbki, a następnie MALDI-ToF MS do analizy strukturalnej, mogą być wykorzystywane do identyfikacji struktur o małej masie, określania dyspersji frakcyjnej i charakteryzowania grup końcowych w wysoce rozproszonych próbkach polimerów 39,40,41. Ponadto nowe podejścia do analizy danych, w tym ręczne wprowadzanie danych lub wspomagane oprogramowaniem generowanie wykresów defektów masy Kendricka, umożliwiają konwersję widm masowych na dwuwymiarowe mapy, ułatwiając identyfikację wielu grup końcowych w próbce 2,42.

Spektrometria mas czasu przelotu z desorpcją/jonizacją laserową wspomaganą matrycą (MALDI-ToF MS) jest wysoce skuteczną techniką analityczną do charakteryzowania polimerów syntetycznych 1,2,3,4. Wiele polimerów można scharakteryzować za pomocą magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) w celu potwierdzenia powtarzalnej struktury jednostkowej. Jednak większość grup końcowych stanowi ułamek powtarzających się pików jednostkowych, nawet w przypadku polimerów o niskiej masie cząsteczkowej, a wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej polimeru sygnały grupy końcowej wydają się trudne do ilościowego określenia w NMR5. Jednak dane MALDI-ToF MS potwierdzają, że są to grupy końcowe, nawet przy wyższych masach cząsteczkowych. Ta technika spektrometrii mas jest znana ze swojej zdolności do miękkiej jonizacji i generuje głównie pojedynczo naładowane jony polimerowe o bardzo minimalnej fragmentacji2. Umożliwia to precyzyjne określanie masy cząsteczkowej i szczegółową analizę strukturalną, która zapewnia szybkie i dokładne wyniki, dostarczając cennych informacji, takich jak powtarzalne masy jednostkowe, identyfikacja grup końcowych oraz, w przypadku polimerów o niskiej dyspersyjności, oznaczanie średniej liczbowo masy cząsteczkowej (Mn), średniej wagowo masy cząsteczkowej (Mw) i dyspersji (Đ)6.
MALDI-ToF MS może analizować polimery o różnej dyspersji, ale ma ograniczenia przy wyższej dyspersji. W przypadku polimerów monodyspersyjnych, takich jak dendrymery, metoda ta jest idealna do potwierdzania ich masy i identyfikacji grup końcowych7. W przypadku polimerów o niskiej dyspersji (1,01-1,09) i niektórych polimerów o umiarkowanej dyspersji (Đ = 1,1-1,3), MALDI-ToF MS można również zastosować do określenia masy jednostkowej powtórzeń polimeru, masy grupy końcowej, Đ, Mn i Mw8. Jednak w przypadku wysoce zdyspergowanych polimerów (Đ = 1,3-10) staje się to wyzwaniem. W przypadku polimerów o dużej dyspersji niższe frakcje wykazują znacznie większą intensywność niż ich odpowiedniki o wyższej masie cząsteczkowej, co prowadzi do sztucznie niższej dyspersji niż w przypadku innych technik charakteryzacji, takich jak chromatografia wykluczania wielkości (SEC). Jest to określane jako "odchylenie niskiej masy". Średnią powtarzającą się masę jednostkową i grupy końcowe można potwierdzić na podstawie wyników o niższej masie cząsteczkowej, ale niemożliwe jest określenie prawdziwychMn, Mw i Đ dla polimerów o wysokiej dyspersji z MALDI-ToF MS9. W związku z tym SEC należy dodać jako technikę charakterystyki dla szeroko zdyspergowanych polimerów w celu określenia prawdziwych Mn, Mw i Đ.
Optymalizacja przygotowania próbki ma zasadnicze znaczenie dla uzyskania wysokiej jakości rozdzielczości pików w widmie masowym MALDI-ToF 2,10. Pierwszym krokiem jest dobranie odpowiedniej matrycy w oparciu o polarność polimeru. W przypadku polimerów niepolarnych powszechnie stosuje się matryce, takie jak trans-2-[3-tert-butylofenylo)-2-metylo-2-propenyliden] (DCTB), wolny rodnik galwinoksylowy (GFR) i 9-nitroantracen (9-NA)11. Polimery polarne lepiej nadają się do matryc takich jak kwas α-cyjano-4-hydroksycynamonowy (CHCA), ditranol, kwas 2-(4-hydroksyfenyloazo)benzoesowy (HABA) i kwas 2,5-dihydroksybenzoesowy (DHB)12,13,14. Do tego protokołu DCTB został wybrany jako matryca pierwotna ze względu na jego skuteczność z polimerami niepolarnymi, a CHCA został użyty do polimerów polarnych. Dobór kationów również odgrywa ważną rolę, ponieważ metale alkaliczne, takie jak sód i potas, skutecznie jonizują polimery zawierające tlen, podczas gdy metale przejściowe, takie jak srebro, lepiej nadają się do węglowodorów nienasyconych10,14.
Po wybraniu matrycy i analitu określa się optymalne proporcje kation:analit:matryca dla mieszanin roztworów próbek. Mieszaninę roztworu próbki dodaje się do płytki wzorcowej w ilości 1 μl. Brak jednego lub więcej prawidłowych proporcji wyboru kation:analit:matryca może wpływać na czułość akwizycji danych MALDI-ToF MS. Dla poniższych reprezentatywnych danych przygotowanie próbki zostało zoptymalizowane pod kątem najlepszej rozdzielczości 2,15.
Po przygotowaniu roztworu próbki i dodaniu go do płytki docelowej MALDI-ToF MS, próbkę tę wkłada się do instrumentu MALDI-ToF MS w celu rozpoczęcia akwizycji danych. W tym badaniu dane zebrano wyłącznie w trybie jonów dodatnich i wykorzystano nowszy spektrometr masowy MALDI-ToF, opierając się na wcześniejszych pracach Payne'a i wsp.16. Ważne parametry MS MALDI-ToF, takie jak moc lasera, średnica wiązki laserowej, wzmocnienie detektora i czas opóźnienia ekstrakcji impulsowej, można dostosować w celu zwiększenia rozdzielczości podczas akwizycji. Do akwizycji danych MALDI-ToF MS dostępne są dwa tryby: liniowy i reflektronowy17. Tryb reflektronowy jest preferowany w celu uzyskania wyższej rozdzielczości sygnału w porównaniu z trybem liniowym18,19. W trybie liniowym przyspieszone jony przemieszczają się bezpośrednio przez rurkę przelotową do detektora. W przeciwieństwie do tego, tryb reflektronowy polega na jednokrotnym przejściu przez rurkę przelotową, a następnie odbiciu jonów z powrotem przez rurkę przelotową po raz drugi przed dotarciem do drugiego detektora, który w przybliżeniu podwaja ich tor lotu. Takie podejście umożliwia różnicowanie jonów o podobnych masach, ale zmiennych prędkościach20,21. Moc lasera może być również czynnikiem zwiększającym stosunek sygnału do szumu lub zmniejszającym rozdrobnienie polimeru22. Najniższa możliwa moc lasera do ablacji próbki poprawi stosunek sygnału do szumu, a także zmniejszy możliwość fragmentacji22. Po zoptymalizowaniu rozdzielczości sygnału i maksymalizacji stosunku sygnału do szumu, akwizycja może dostarczyć wysokiej jakości danych dla wybranego analitu polimerowego.
Kalibracja jest niezbędna do dokładnego pomiaru masy w MALDI-ToF MS. Stosowane są dwie główne metody: kalibracja wewnętrzna i zewnętrzna, obie oparte na kalibrantach o znanych masach, które pokrywają oczekiwany zakresanalitu 6. Dla polimerów analizowanych w reprezentatywnych danych wybrano monodyspersyjne kalibranty dendrymerowe do kalibracji w szerokim zakresie mas23. Kalibracja wewnętrzna, w której kalibr jest mieszany z kationem, analitem i matrycą, poprawia dokładność masy, ponieważ zarówno kalibr, jak i analit podlegają tym samym warunkom, a każde przesunięcie masy kalibracyjnej wpływa na nie w równym stopniu. Metoda ta może jednak prowadzić do nakładania się pików na wynikowe sygnały polimerowe, co komplikuje analizę24. W przeciwieństwie do tego, kalibracja zewnętrzna, zastosowana w tym protokole, pozwala uniknąć nakładania się pików poprzez przygotowanie i wykrycie kation:calibrant:matrix oddzielnie od kation:analit:matrycy na płytce docelowej. Jednak niewielkie niedokładności masy mogą powstać z powodu niewielkich różnic w umieszczeniu próbki i lokalnej reakcji instrumentu, takich jak różnice w intensywności lasera lub skuteczności jonizacji na tarczy, tak że kaliberat i analit powinny znajdować się blisko siebie24. W danych reprezentatywnych różnica masy zaobserwowana przy użyciu metody kalibracji zewnętrznej była mniejsza niż 0,100 Da od wartości teoretycznej.
Wreszcie, dla wszystkich polimerów, dane MALDI-ToF MS mogą być analizowane w celu określenia powtarzalnej masy jednostkowej i przeprowadzenia analizy grup końcowych polimerów. Masę w jednostce powtórzenia można potwierdzić, porównując teoretyczną masę w jednostce powtórzenia za pomocą narzędzi programowych z obserwowaną masą w jednostce powtórzenia w widmach masowych MALDI-ToF. Jeśli są zgodne, polimer prawdopodobnie ma oczekiwaną powtarzającą się strukturę jednostkową (lub izomer). Analiza grup końcowych MALDI-ToF MS dla polimerów rozpoczyna się od obliczenia teoretycznej masy analitu. Obejmuje to łączną masę powtórzonej jednostki, grup końcowych i wybranego kationu z przygotowania próbki. W przypadku makrocząsteczek monodyspersyjnych obliczenie obejmuje całkowitą masę jednego analitu wraz z masą wybranego kationu. W tych obliczeniach mogą pomóc narzędzia programowe do rysowania struktur chemicznych. Masa teoretyczna z oprogramowania jest następnie porównywana z masą obserwowaną z widmami masowymi MALDI-ToF w celu sprawdzenia, czy polimer pasuje do oczekiwanej struktury molekularnej. Jeśli jednak obserwowana masa powtórzeniowa jest w przybliżeniu zgodna z wartością teoretyczną, ale całkowita masa określonego n-meru, w tym grupy końcowe i kation, nie jest taka sama, rozbieżność może sugerować obecność nieoczekiwanych grup końcowych. Aby zidentyfikować nieznane grupy końcowe, warunki reakcji są poddawane przeglądowi w celu określenia alternatywnych cząsteczek lub odczynników, które mogły zareagować, tworząc obserwowane grupy końcowe. Ten etap ma kluczowe znaczenie dla dokładnego scharakteryzowania całej struktury polimeru.
Protokół ten zapewnia krok po kroku metodę analizy MS MALDI-ToF polimerów syntetycznych, zaprojektowaną, aby pomóc użytkownikom, szczególnie początkującym, w przygotowaniu próbki, optymalizacji metody instrumentu, akwizycji danych i analizie danych. Reprezentatywne dane ilustrują dobór matrycy dla danego polimeru; widma i analiza polimerów o różnej dyspersji, w tym próbek monodyspersyjnych, umiarkowanie dyspersyjnych i wysoce dyspersyjnych; analiza grup końcowych polimerów, która obejmuje te o wyraźnych wzorcach rozdzielczości izotopowej (np. halogenowane) oraz te podatne na tworzenie jonów metastabilnych (np. zakończone azydkiem); analiza danych polimerów przy użyciu MALDI-ToF MS, która obejmuje porównanie mas obserwowanych i teoretycznych w celu potwierdzenia powtarzalnej masy jednostkowej i całkowitej masy polimeru, w tym grup końcowych i adduktów kationowych; oraz przykład rozwiązywania problemów związanych z interferencją matrycową polimerów o niskiej masie i polimerów samojonizujących.
Protokół ten nie tylko stanowi podstawę do charakterystyki polimerów MALDI-ToF MS, ale także oferuje wskazówki dotyczące przygotowania próbki, optymalizacji metody instrumentu krok po kroku (rysunek 1) oraz interpretacji widm zarówno dla nowo zsyntetyzowanych, jak i komercyjnych polimerów syntetycznych.

<table><tbody><tr><td>Chlorowodorek 1-(3-dimetyloaminopropylo)-3-etylokarbodimidu</td><td>Chemikalia TCI</td><td>Zobacz materiał D1601</td><td>https://www.tcichemicals.com/US/en/p/D1601</td></tr><tr><td>1,1,1-tris(hydroksymetylo)propan</td><td>Millipore Sigma</td><td>148083</td><td>https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/148083?srsltid=AfmBOoqaMzcy1xravp1h2QE 0myfY5gjuEBfOIv2o882Wb _xcB4Ol4CMW</td></tr><tr><td>1,5,7-triazabicyklo[4.4.0]dec-5-en</td><td>Millipore Sigma</td><td>345571</td><td>https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/345571?srsltid=AfmBOooLQXIhWaMnO63nE xu-Y5MJoJID6RJiby0NXyu DHOxXYjle_kMT</td></tr><tr><td>1,6-heksanedithiol 98% (HDT)&nbsp;</td><td>TCI (Certyfikat TCI)</td><td>H0334</td><td>https://www.tcichemicals.com/US/en/p/H0334</td></tr><tr><td>Kwas 2-(4-hydroksyfenyloazo)benzoesowy) (HABA)</td><td>Millipore Sigma</td><td>Zobacz materiał H5126</td><td>https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/h5126</td></tr><tr><td>Kwas 2,2-bis(hydroksymetylo)propionowy</td><td>Millipore Sigma</td><td>106615</td><td>https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/106615?srsltid=AfmBOopCRoa1N_UiDK 56NKhDKdlAN8feUrMxVYhul Muz2en6NYEGIh4b</td></tr><tr><td>2,2-dimetoksy-2-fenyloacetofenon 99% (DMPA)&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>196118</td><td>https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/196118?srsltid=AfmBOoqVTif6KNwIr6A -bIgnXbkrvWKIUNH6qOsc RseQLNVKi0DMWPb-</td></tr><tr><td>Kwas 2,5-dihydroksybenzoesowy (DHB)</td><td>Millipore Sigma</td><td>149357</td><td>https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/149357</td></tr><tr><td>4-(dimetyloamino)pirydyna</td><td>Millipore Sigma</td><td>522821</td><td>https://www.sigmaaldrich.com/US/en/search/522821?focus=products&page=1&perpage= 30& sort=trafność& term=522821 & type=produkt&nbsp;</td></tr><tr><td>Kwas 6-bromoheksanowy</td><td>Millipore Sigma</td><td>150452</td><td>https://www.sigmaaldrich.com/US/en/search/6-bromohexanoic-acid?focus=products&page=1 & perpage=30& sort=trafność& term= 6-bromoheksanowy%20kwas& type=produkt&nbsp;</td></tr><tr><td>Acetal dimetylu benzaldehydu</td><td>Millipore Sigma</td><td>226076</td><td>https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/226076?srsltid= AfmBOorbjP7zD9MO3g5Xk LL3rNZ02PhfkXoRfe3EjRK7 TrqJ-kEOrTCN</td></tr><tr><td>Kwas benzoesowy</td><td>Millipore Sigma</td><td>242381</td><td>https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/sial/242381?srsltid=AfmBOook_iIcMnwuB3e _j-KetQyyHJ6Qq86jSK8 ZVxC3BorQgkO8Xg5I&nbsp;</td></tr><tr><td>Bruker UltraFlextreme&nbsp;</td><td>Daltoniki Bruker</td><td></td><td>https://www.bruker.com/en/products-and-solutions/mass-spectrometry/maldi-tof/ultraflextreme.html</td></tr><tr><td>Chloroform</td><td>Fisher Naukowy</td><td>AA32614K7</td><td>https://www.fishersci.com/shop/products/chloroform-acs-99-8-thermo-scientific/AA32614K7 ?searchHijack=prawda& searchTerm= chloroform-acs-99-8-thermo-scientific & searchType=Szybki& dopasowanyNr Kota =AA32614M6</td></tr><tr><td>Dithranol, BP, 98,5-101% (DT)</td><td>Fisher Naukowy</td><td>18-602-270</td><td>https://www.fishersci.com/shop/products/dithranol-bp-98-5-101-spectrum-chemical/18602270</td></tr><tr><td>Biustonosz etylenowy</td><td>Millipore Sigma</td><td>W354309</td><td>https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/w354309?utm_source=google&utm_medium= CPC& utm_campaign=8692675663& utm _content=86098110623& _source= 1& gclid=CjwKCAiApY-7BhBjEiwAQMr rEdJTcKN5TEFkP1uHvRlVign3lwg2cj5 _spBUCrfi6exZ3Ur5sJkARxoCfWsQ AvD_BwE&nbsp;</td></tr><tr><td>Galwinoksyl, wolny rodnik</td><td>Millipore Sigma</td><td>Silnik G307</td><td>https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/g307?srsltid= AfmBOopoWGDMXtLk5Erf0rVyl 7j442uyg8rIWkfBjhHZ2z0dDktH3y8-</td></tr><tr><td>Metanol</td><td>Fisher Naukowy</td><td>Ciąg siodłowy A456</td><td>https://www.fishersci.com/shop/products/methanol-optima-lc-ms-grade-thermo-scientific/A4564</td></tr><tr><td>Pallad, 10% na węglu, typ 487, suchy</td><td>Fisher Naukowy</td><td>AAA1201206</td><td>https://www.fishersci.com/shop/products/palladium-10-carbon-type-487-dry-thermo-scientific-1/AAA1201206#?keyword=palladium%20on%20carbon</td></tr><tr><td>Poli(etylen&nbsp; eter monometylowy glikolu 350&nbsp; Mn&nbsp; (MeO-PEG-OH 360)&nbsp;</td><td>Fisher Naukowy</td><td>AA4156022</td><td>https://www.fishersci.com/shop/products/polyethylene-glycol-monomethylether-350-thermo-scientific/AA4156022</td></tr><tr><td>Trifluorooctan potasu (KTFA)</td><td>Millipore Sigma</td><td>281883</td><td>https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/281883</td></tr><tr><td>Alkohol propargylowy</td><td>Fisher Naukowy</td><td>A10295.0F</td><td>https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/A10295.0F?SID=srch-hj-A10295.0F</td></tr><tr><td>Bromek propargylu 97% (80% w/w toluenu stabilizowanego MgO)</td><td>Fisher Naukowy</td><td>AAL1059514</td><td>https://www.fishersci.com/shop/products/propargyl-bromide-97-80-w-w-toluene-stab-magnesium-oxide-thermo-scientific/AAL1059514#?keyword=Propargyl%20bromide%2097%%20(80%%20w/w%20in%20toluen%20stabilizowany%20z%20MgO)</td></tr><tr><td>Azydek sodu</td><td>Millipore Sigma</td><td>S2002</td><td>https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/sial/s2002&nbsp;</td></tr><tr><td>Wodorek sodu 60% dyspersja w oleju mineralnym&nbsp;</td><td>Millipore Sigma</td><td>452912</td><td>https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/aldrich/452912?srsltid= AfmBOooZhbCm_qtgKU99922Y91zI qEOWONlEGxjZn0mdSJF2L5hW1uVn</td></tr><tr><td>Trifluorooctan sodu (NaTFA)</td><td>Oakwood</td><td>MFCD00013217</td><td>https://www.oakwoodchemical.com/ProductsList.aspx?CategoryID=-2&txt Szukaj=1549& ExtHyperLink=1</td></tr><tr><td>Zestaw sferycznego schludnego niskiego zasięgu (250 - 7,500 Da)</td><td>Fabryka polimerów</td><td>PFS-104 powiedział:</td><td>https://www.polymerfactory.com/product-page/spherical-low-range-kit-500-7-500-da</td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran (THF)</td><td>Fisher Naukowy</td><td>Zobacz materiał T427</td><td>https://www.fishersci.com/shop/products/tetrahydrofuran-optima-fisher-chemical-3/T4274#?keyword=tetrahydrofuran%20optima</td></tr><tr><td>trans-2-[3-(4-tert-butylofenylo)-2-metylo-2-propenyliden]malonitryl (DCTB)</td><td>TCI (Certyfikat TCI)</td><td>Zobacz materiał B3635</td><td>https://www.tcichemicals.com/US/en/p/B3635</td></tr><tr><td>Kwas &alfa;-cyjano-4-hydroksycynamonowy (CHCA)</td><td>TCI (Certyfikat TCI)</td><td>Zobacz materiał C1768</td><td>https://www.tcichemicals.com/US/en/p/C1768</td></tr></tbody></table>

maldi-tof ms metoda charakterystyki polimerów syntetycznych o różnej dyspersyjności i grupach końcowych

MALDI-ToF MS Method for the Characterization of Synthetic Polymers with Varying Dispersity and End Groups

Spektrometria mas czasu przelotu z desorpcją/jonizacją laserową wspomaganą matrycą (MALDI-ToF MS) jest skutecznym narzędziem analitycznym do charakteryzowania polimerów syntetycznych, oferującym precyzyjne określanie masy cząsteczkowej i wgląd w strukturę, taki jak powtarzalne masy jednostkowe i identyfikacja grup końcowych. Protokół ten szczegółowo opisuje etapy analizy polimerów, w tym przygotowanie próbki z odpowiednim doborem matrycy i kationów, pozyskiwanie danych oraz metodę kalibracji w celu zapewnienia dokładnych pomiarów masy. Podkreśla wszechstronność MALDI-ToF MS w analizie polimerów, od materiałów monodyspersyjnych po wysoce zdyspersyjne, przy jednoczesnym zaobserwowaniu ograniczeń w rozdzielczości próbek o wysokiej dyspersji. Porównując masy teoretyczne i obserwowane, w tym wzorce izotopowe, metoda umożliwia pewne potwierdzenie powtarzających się jednostek i grup końcowych. Protokół wspiera nowych użytkowników, prezentując reprezentatywne dane dotyczące wyboru matrycy, interpretacji spektralnej w zakresach dyspersji oraz charakterystyki polimerów o unikalnych cechach izotopowych lub metastabilnych formacjach jonowych. Strategie rozwiązywania problemów obejmują rozwiązywanie problemów, takich jak zakłócenia matrycy i próbki, które jonizują bez dodatku kationu podczas przygotowywania próbki. Ogólnie rzecz biorąc, niniejszy przewodnik służy jako podstawa do stosowania MALDI-ToF MS jako szybkiej i niezawodnej techniki analizy polimerów.

Protokół ten zawiera szczegółowe instrukcje i przykłady dotyczące przygotowania próbki, akwizycji danych i analizy danych w celu scharakteryzowania polimerów syntetycznych o różnej dyspersji i grupach końcowych przy użyciu spektrometrii mas czasu przelotu z desorpcją/jonizacją laserową wspomaganą matrycą.

MALDI-ToF MS Metoda charakterystyki polimerów syntetycznych o różnej dyspersyjności i grupach końcowych

Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-ToF MS) is an effective analytical tool for characterizing synthetic ...

Chcemy wiedzieć, jak reagują polimery. W tym celu wykorzystujemy spektrometrię mas, ponieważ jest to fantastyczne narzędzie do badania zarówno oczekiwanych reakcji, jak i innych reakcji ubocznych. W ciągu ostatnich 10 lat MALDI-ToF MS rozwinęło się, aby mieć znacznie większą rozdzielczość i fragmentację w MS/MS.Opisujemy szeroki zakres reakcji, w tym próbki mono rozproszone, umiarkowanie rozproszone i wysoce rozproszone oraz te o wyraźnej rozdzielczości izotopowej. Na przykład polimery z grupami chlorowcowanymi lub te, które są podatne na tworzenie się jonów metastabilnych. Na początek przygotuj roztwór do akwizycji analitu, dodając kation, analit i roztwory podstawowe matrycy do probówki A i przekręć rurkę do mieszania.Następnie dodać roztwory podstawowe kationów, kalibru i matrycy do probówki B i dokładnie wymieszać. Teraz odpipetuj 0,5 mikrolitra mieszaniny kationów, analitów i próbek matrycowych z probówki A na płytkę docelową MALDI-ToF MS, stosując metodę suszonych kropel. Następnie odpipetować 0,5 mikrolitra mieszanki kalibru z probówki B na sąsiednie miejsce na płytce tarczowej.Zapisz dokładną lokalizację wierszy i kolumn w każdym miejscu, aby móc się do nich odnieść podczas zbierania danych. Włóż tabliczkę celowniczą MALDI-ToF MS do przyrządu i zadokuj tabliczkę celowniczą za pomocą oprogramowania sterującego przyrządem. Wybierz i otwórz plik metody w oprogramowaniu do sterowania przyrządem.Wybierz metodę dodatnią lub liniową dodatnią w oparciu o zakres mas analitu. Następnie naciśnij przycisk start w oprogramowaniu sterującym instrumentem, aby rozpocząć akwizycję danych MALDI-ToF MS. Poczekaj, aż pobieranie zakończy się automatycznie lub naciśnij przycisk zatrzymaj w razie potrzeby.Następnie kliknij dodaj, aby przenieść pojedyncze widmo MALDI-ToF MS do bufora widma sumarycznego. Zmień położenie lasera MS MALDI-ToF, przeglądając obraz z kamery i klikając w dowolnym miejscu w tej samej wybranej studni, aby wycelować w nową pozycję. Powtórz akwizycję MALDI-ToF MS, aby kontynuować dodawanie widm, aż wyniki będą zadowalające.Teraz wybierz próbkę kalibracyjną na tabliczce docelowej MALDI-ToF MS i wykonaj nową akwizycję, postępując zgodnie z wcześniej opisanymi krokami akwizycji danych. Przejdź do zakładki kalibracji w oprogramowaniu sterującym przyrządem i otwórz odpowiednią listę kontroli masy, która odpowiada wybranemu kalibrowi. Dopasuj piki kalibracyjne w uzyskanym widmie masowym MALDI-ToF do mas odniesienia wymienionych na liście kontroli masy.Z listy kontroli masy wybierz masę odpowiadającą pierwszemu pikowi kalibracyjnemu zaobserwowanemu w widmie masowym MALDI-ToF. Ustaw pik odniesienia, klikając po lewej stronie sygnału kalibracji, tak aby pik został wybrany. Następnie kliknij przycisk Zastosuj, aby przypisać sygnał kalibru jako masę odniesienia.Powtórzyć procedurę dla wszystkich dodatkowych pików kalibracji, wybierając następną masę będącą przedmiotem zainteresowania z wykazu kontroli masy, wyrównując odpowiadający jej pik kalibru i stosując ustawienie odniesienia. W celu skalibrowania próbki analitu polimerowego zlokalizuj i wybierz studzienkę zawierającą mieszaninę kationów, analitów i matryc za pomocą oprogramowania sterującego przyrządem. Przeprowadzić akwizycję danych MALDI-ToF MS przy użyciu metody skalibrowanej, jak pokazano wcześniej.Dodaj odpowiednią nazwę pliku i zapisz skalibrowane widmo masowe analitu do dalszej analizy. Widmo MALDI-ToF MS Tris G1 6 wykazało pojedynczy pik na poziomie 505,239 daltonów, co odpowiada jego teoretycznej masie i potwierdza całkowitą deprotekcję. Polimery PDMP z grupami końcowymi chlorków i protonów wykazywały główny pik na poziomie 859,426 daltonów, wraz z wariantami podstawionymi sodem i cyklicznymi.Pełny rozkład PDMP obejmował od 600 do 1 600 daltonów, przy czym powtarzające się jednostki wynosiły średnio 100,056 daltonów. Liniowe polimery polietylenowo-biśtylianowe wykazywały typy alfa-hydroksy omega-propargyl, alfa-propargyl omega-propargyl i alfa-hydroksy omega-hydroksy w trzech rozkładach. Funkcjonalizowane azydem liniowe polimery bisztylowodorianu polietylenu wykazywały piki alfa-azydo-omega-azydo, alfa-propargylu omega-propargylu i alfa-propargylu omega-azydo, a także jony metastabilne.Polimery grzebieniowe wykazały stopnie utlenienia z 16 interwałami daltońskimi i przesunięciami K plus adduktów potwierdzającymi poczwórne utlenienie. Metoksy PEG, bez grupy propargylowej 539 i 583, pozostanie niereaktywny i wzrośnie, gdy większość tych grup propargylowych utworzy większą masę cząsteczkową.

maldi-tof-ms-method-for-characterization-synthetic-polymers-with

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Opisano szybką metodę pozwalającą na poznanie struktury polisacharydów w macierzy zewnątrzkomórkowej. Metoda ta wykorzystuje specyficzność glikozylohydrolaz oraz czułość spektrometrii mas, co umożliwia analizę niewielkich ilości materiału. Technikę tę można dostosować do bezpośredniego zastosowania w tkance.

Profilowanie masy oligosacharydów (OLIMP) wielocukrów zewnątrzkomórkowych

Dithranol (DT; 1,8-dihydroxy-9,10-dihydroanthracen-9-on) został wcześniej zgłoszony jako matryca MALDI do obrazowania tkanek małych cząsteczek; protokoły użycia DT do obrazowania MALDI endogennych lipidów na powierzchni skrawków tkanek za pomocą dodatniego jonu MALDI-MS na ultrawysokiej rozdzielczości instrument kwadrupol-FTICR są dostępne tutaj.

Dithranol jako matryca do obrazowania desorpcji/jonizacji laserowej wspomaganej matrycą na spektrometrze mas z cyklotronem z transformacją Fouriera

Przedstawiono protokół syntezy i charakterystyki ruchu dyfuzyjnego cyklicznych polimerów na poziomie pojedynczej cząsteczki.

Synteza polimerów cyklicznych i charakterystyka ich ruchu dyfuzyjnego w stanie stopionym na poziomie pojedynczej cząsteczki

Przedstawiono potencjalną ogólną metodę syntezy rozpuszczalnych w wodzie wielometalicznych matryc peptydowych zawierających z góry określoną sekwencję centrów metali.

Synteza rozpuszczalnego w wodzie złożonego układu metalowo-organicznego

Tutaj prezentujemy protokół do przygotowania i wizualizacji struktur drugorzędnych (np. włókien, architektur toroidalnych i nanosfer) pochodzących z polikarmidów spiralnych. Wykazano, że morfologia charakteryzująca się zarówno mikroskopią sił atomowych (AFM), jak i skaningową mikroskopią elektronową (SEM) zależy od struktury molekularnej, stężenia i wybranego rozpuszczalnika.

Samoorganizujące się morfologie otrzymane z helikalnych kopolimerów polikarbodimidu i ich pochodnych triazolowych

Opisano protokół charakterystyki polimerów syntetycznych wspomaganej matrycowo desorpcji laserowej, czasu jonizacji spektrometrii mas lotu (MALDI-TOF MS), w tym optymalizacji przygotowania próbek, akwizycji widma i analizy danych.

Charakterystyka polimerów syntetycznych za pomocą spektrometrii mas czasu przelotu z desorpcją laserową wspomaganą matrycą (MALDI-TOF)

Celem tego protokołu jest zainicjowanie polimeryzacji za pomocą dynamicznych wiązań siarki w poli(S-diwinylobenzenie) w łagodnych temperaturach (90 °C) bez użycia rozpuszczalników. Terpolimery charakteryzują się GPC, DSC i 1H NMR oraz są badane pod kątem zmian rozpuszczalności.

Synteza terpolimerów w łagodnych temperaturach z wykorzystaniem dynamicznych wiązań siarki w poli(S-diwinylobenzenie)

Protokół syntezy i charakterystyki samoorganizujących się monowarstw szkieletu metaloorganicznego jest dostarczany przy użyciu szczepionych polimerami, kryształów metaloorganicznych (MOF). Procedura pokazuje, że cząstki MOF szczepione polimerem mogą być samoorganizujące się na granicy faz powietrze-woda, co skutkuje dobrze uformowanymi, wolnostojącymi, jednowarstwowymi strukturami, czego dowodem jest obrazowanie za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej.

Synteza i charakterystyka samoorganizujących się monowarstw metaloorganicznych z wykorzystaniem cząstek pokrytych polimerem

Przedstawiamy szczegółowy protokół uwalniania O-glikanów z mucyn oraz późniejszego odsolania, permetylacji i analizy za pomocą spektrometrii mas MALDI-TOF.

Profilowanie permetylowanych mulynowych O-glikanów za pomocą laserowej desorpcji/jonizacji wspomaganej matrycą w czasie przelotu

Dokładny pomiar masy stanowi ważny krok podczas badania białek. Do takiego oznaczania można wykorzystać spektrometrię mas (MS) z desorpcją/jonizacją laserową wspomaganą matrycą (MALDI), a jej kluczową zaletą jest tolerancja na sole, detergenty i zanieczyszczenia. Poniżej przedstawiono przystępne podejście do analizy białek większych niż 100 kDa za pomocą MALDI-MS.

Wspomagana matrycą desorpcja/jonizacja laserowa czas przelotu (MALDI-TOF) Analiza spektrometryczna mas nienaruszonych białek większych niż 100 kDa

Poznaj metodę MALDI-ToF MS do charakterystyki polimerów syntetycznych o różnej dyspersyjności i grupach końcowych. Protokół obejmuje przygotowanie próbek, akwizycję danych oraz analizę widm masowych.

MALDI-ToF MS Metoda charakterystyki polimerów syntetycznych o różnej dyspersyjności i grupach końcowych

Przeglądaj więcej filmów