Метод MALDI-ToF MS для характеризации синтетических полимеров с переменной дисперсностью и концевыми группами

Этот протокол содержит подробные инструкции и примеры для подготовки образцов, сбора данных и анализа данных для определения характеристик синтетических полимеров с различной дисперсностью и концевыми группами с использованием матричной лазерной десорбции/ионизационной времяпролетной масс-спектрометрии.

Мы хотим знать, как реагируют полимеры. Для этого мы используем масс-спектрометрию, так как это фантастический инструмент для изучения как ожидаемых реакций, так и других побочных реакций. За последние 10 лет MALDI-ToF MS продвинулся вперед и стал иметь гораздо большее разрешение и фрагментацию внутри MS/MS.

Мы описываем широкий спектр реакций, включая монодисперсные, умереннодисперсные и высокодисперсные образцы, а также реакции с различным изотопным разрешением. Например, полимеры с галогенированными группами или те, которые склонны к образованию метастабильных ионов. Для начала приготовьте раствор для получения аналита, добавив исходные растворы катионов, аналита и матрицы в пробирку А, и перемешайте пробирку вихрем для перемешивания.

Затем добавьте растворы катионов, калибра и матрицы в пробирку B и тщательно перемешайте. Теперь пипеткой нанесите 0,5 микролитра смеси катионов, аналита и матричного образца из пробирки А на целевую пластину MALDI-ToF MS, используя метод высушенных капель. Затем пипеткой введите 0,5 микролитра калибровочной смеси из пробирки В в соседнее место на целевой пластине.

Запишите точное расположение строк и столбцов каждой точки для справки во время сбора данных. Вставьте целевую пластину MALDI-ToF MS в прибор и закрепите целевую пластину с помощью программного обеспечения для управления прибором. Выберите и откройте файл метода в программном обеспечении для управления прибором.

Выберите положительный или линейный положительный метод в зависимости от диапазона масс аналита. Затем нажмите кнопку «Пуск» в программном обеспечении для управления прибором, чтобы начать сбор данных MALDI-ToF MS. При необходимости позвольте сбору данных завершиться автоматически или нажмите кнопку «Стоп».

Затем нажмите кнопку «Добавить», чтобы передать одиночный спектр MALDI-ToF MS в буфер суммарного спектра. Измените положение лазера MALDI-ToF MS, просмотрев изображение с камеры и щелкнув в любом месте той же выбранной ямы, чтобы нацелиться на новую позицию. Повторите сбор данных MALDI-ToF MS, чтобы продолжить добавление спектров до тех пор, пока результаты не станут удовлетворительными.

Теперь выберите калибровочный образец на целевой пластине MALDI-ToF MS и выполните новый сбор данных, следуя ранее описанным шагам сбора данных. Перейдите на вкладку калибровки в программном обеспечении для управления прибором и откройте соответствующий список управления массой, соответствующий выбранному калибру. Сопоставьте калибровочные пики в полученном масс-спектре MALDI-ToF с эталонными массами, перечисленными в контрольном списке массы.

В списке управления массой выберите массу, соответствующую первому калибровочному пику, наблюдаемому в масс-спектре MALDI-ToF. Установите опорный пик, щелкнув слева от сигнала калибровки, чтобы пик был выбран. Затем нажмите «Применить», чтобы назначить сигнал калибра в качестве опорной массы.

Повторите процедуру для всех дополнительных калибровочных пиков, выбрав следующую интересующую массу в списке управления массой, выровняв соответствующий пик калибра и применив эталонную настройку. Для получения откалиброванного образца полимерного аналита найдите и выберите лунку, содержащую катион, аналит и матричную смесь, с помощью программного обеспечения для управления прибором. Выполните сбор данных MALDI-ToF MS с помощью калиброванного метода, как было показано ранее.

Добавьте соответствующее имя файла и сохраните откалиброванный масс-спектр аналита для дальнейшего анализа. Спектр MALDI-ToF MS Tris G1 6 показал один пик на уровне 505,239 Дальтон, что соответствует его теоретической массе и подтверждает полное снятие защиты. Полимеры PDMP с хлоридными и протонными концевыми группами показали основной пик на уровне 859,426 дальтон, наряду с натрий-замещенными и циклическими вариантами.

Полное распределение PDMP охватывало от 600 до 1 600 дальтон, с повторяющимися единицами в среднем 100 056 дальтонов. Линейные полимеры полиэтилена брассилиата демонстрировали альфа-гидрокси-омега-пропаргил, альфа-пропаргил омега-пропаргил и альфа-гидрокси-омега-гидрокси в трех распределениях. Функционализированные азидами линейные полимеры полиэтилена брассилиата показали пики для альфа-азидо омега-азидо, альфа-пропаргил омега-пропаргил и альфа-пропаргил омега-азидо, а также метастабильных ионов.

Гребенчатые полимеры выявили степени окисления с 16 интервалами Дальтона и сдвиги K плюс аддукт, подтверждающие четырехкратное окисление. Метокси ПЭГ без пропаргильных групп 539 и 583 будет оставаться нереакционноспособным и увеличиваться, как только большинство этих пропаргильных групп образуют более высокую молекулярную массу.