Name: characterization of synthetic polymers via matrix assisted laser desorption ionization time of flight (maldi-tof) mass spectrometry
Uploaded: 2018-06-10T13:00:00
Duration: 6 min 56 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Characterization of Synthetic Polymers via Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight MALDI-TOF Mass Spectrometry at JoVE.com

يعترف الكتاب الكونسورتيوم الذكية مواد التصميم والتحليل والمعالجة (سماتداب) الممول من "المؤسسة الوطنية للعلوم" تحت اتفاق تعاوني 1430280 معهد مراجعي الحسابات الداخليين، ومجلس لوس أنجليس للحكام لزمالة الدراسات عليا (الهندسة الكهربائية والميكانيكية). وقدمت عينات البوليمر لهذه التجارب ميليبوريسيجما (سيغما--Aldrich).  وترعى ميليبوريسيجما المنشور الوصول المفتوح لهذه المادة.

<ol>
	<li>Wu, K. J., Odom, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peer+Reviewed:+Characterizing+Synthetic+Polymers+by+MALDI+MS.">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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thiol-ene+&amp;#34;click&amp;#34;+reactions+and+recent+applications+in+polymer+and+materials+synthesis:+a+first+update.">Thiol-ene &amp;#34;click&amp;#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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+azide-alkyne+click+chemistry+in+recent+syntheses+and+applications+of+polytriazole-based+nanostructured+polymers.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=1,3-dipolar+cycloadditions+of+azides+and+alkynes:+a+universal+ligation+tool+in+polymer+and+materials+science.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+synthetic+polymers+by+MALDI-MS.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mass+spectrometry+of+synthetic+polymers.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&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.">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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+time-dependent+MALDI-TOF+mass+spectral+analysis+to+elucidate+chain+transfer+mechanism+during+cationic+polymerization+of+oxazoline+monomers+containing+thioethers.">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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Employing+MALDI-MS+on+poly(alkylthiophenes):+analysis+of+molecular+weights,+molecular+weight+distributions,+end-group+structures,+and+end-group+modifications.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+identification+of+synthetic+homopolymer+end+groups+and+verification+of+their+transformations+using+MALDI-TOF+mass+spectrometry.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MALDI-TOF+MS+analysis+of+soluble+PEG+based+multi-step+synthetic+reaction+mixtures+with+automated+detection+of+reaction+failure.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+efficient+route+to+well-defined+macrocyclic+polymers+via+"click"+cyclization.">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., Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conventional+MALDI+sample+preparation.">Conventional MALDI sample preparation.</a> Maldi Mass Spectrometry for Synthetic Polymer Analysis. , 129-158 (2009).</li><li>Hanton, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mass+spectrometry+of+polymers+and+polymer+surfaces.">Mass spectrometry of polymers and polymer surfaces.</a> Chem. Rev. 101, 527-570 (2001).</li><li>Samperi, F., Montaudo, G., Montaudo, M. S., Montaudo, G., Lattimer, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrix-assisted+laser+desorption/ionization+mass+spectrometry+of+polymers+(MALDI-MS).">Matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry of polymers (MALDI-MS).</a> Mass Spectrometry of Polymers. , 419-500 (2001).</li><li>Nielen, M. W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maldi+time-of-flight+mass+spectrometry+of+synthetic+polymers.">Maldi time-of-flight mass spectrometry of synthetic polymers.</a> Mass Spectrom. Rev. 18, 309-344 (1999).</li><li>Hanton, S. D., Owens, K. G., Barner-Kowollik, C., Gr&#252;ndling, T., Falkenhagen, J., Weidner, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymer+MALDI+sample+preparation.">Polymer MALDI sample preparation.</a> Mass Spectrometry in Polymer Chemisty. , 119-147 (2011).</li><li>Vestal, M. L., Juhasz, P., Martin, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delayed+extraction+matrix-assisted+laser+desorption+time-of-flight+mass+spectrometry.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&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.">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.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mass-reflectron,+a+new+nonmagnetic+time-of-flight+mass+spectrometer+with+high+resolution.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+matrix-assisted+laser+desorption+ionization+mass+spectrometry+for+polymer+characterization.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Post-source+decay+and+delayed+extraction+in+matrix-assisted+laser+desorption/ionization-reflectron+time-of-flight+mass+spectrometry.+Are+there+trade-offs?.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advantages+of+monodisperse+and+chemically+robust+&amp;#34;SpheriCal&amp;#34;+polyester+dendrimers+as+a+&amp;#34;universal&amp;#34;+MS+calibrant.">Advantages of monodisperse and chemically robust &amp;#34;SpheriCal&amp;#34; polyester dendrimers as a &amp;#34;universal&amp;#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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accurate+mass+measurement+of+proteins+using+electrospray+ionization+on+a+magnetic+sector+instrument.">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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calibration+of+ion+spray+mass+spectra+using+cluster+ions.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calibration+of+mass+ranges+up+to+m/z+10,000+in+electrospray+mass+spectrometers.">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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+high+molecular+weight+cluster+ions+by+electrospray+ionization;+implications+for+mass+calibration.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+accurate+and+clean+calibration+method+for+MALDI-MS.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MALDI&#8722;TOF+mass+spectral+characterization+of+polymers+containing+an+azide+group:+evidence+of+metastable+ions.">MALDI&#8722;TOF mass spectral characterization of polymers containing an azide group: evidence of metastable ions.</a> Macromolecules. 43, 6225-6228 (2010).</li><li>Zenobi, R., Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ionization+processes+and+detection+in+MALDI-MS+of+polymers.">Ionization processes and detection in MALDI-MS of polymers.</a> MALDI Mass Spectrometry for Synthetic Polymer Analysis. , 9-26 (2009).</li></ol>

أصحاب مصلحة مالية تتصل كاليبرانتس كروية المستخدمة في هذه الدراسة.

TOF استخدام الطيف الكتلي أداة تحليلية لا تقدر بثمن لتوصيف البوليمرات بسبب قدرته على توليد أيونات البوليمر في الدولة مشحونة بصورة منفردة ومع الحد الأدنى من التجزؤ. يستخدم هذا الأسلوب التأين لينة نبضات ليزر قصيرة تمج العينات الصلبة من أكثر البوليمرات جزءا لا يتجزأ من مصفوفة مجمع لتوليد أيونات البوليمر في الطور الغازي. عادة يتم المتأين الجزيئات الكبيرة طريق complexation مع الكاتيونات التي يضيفها إلى المصفوفة لتمكين التحليل الطيف الكتلي. ثم هي تسارع هذه الأيونات الجزيئات بجهد استخراج لجعلها منطقة خالية من الميدان للأنبوب الرحلة التي يمكن أن تمكن بهم m/z يتحدد استناداً على الوقت الطيران بين مصدر أيون و كاشف5 , 32.
بالمقارنة مع غيرها من تقنيات توصيف البوليمر، TOF استخدام مرض التصلب العصبي المتعدد الأطياف الجودة تعتمد اعتماداً كبيرا على اقتناء بيانات المعلمات وإعداد نموذج. على الرغم من أن هناك لا توجد صيغة محددة لإعداد نموذج، فهم وظيفة كل مكون من مكونات إعداد نموذج يسمح للتحسين التجريبية أكثر سرعة. العامل الأكثر أهمية في استخدام نموذج إعداد مختارة المصفوفة نظراً لتوافق المصفوفة مع أكثر البوليمر أمر حاسم للسماح لمصفوفة متحمس لتوليد الجزيئات واحدة، ديسوربيد في دولة المتأين5، 15،،من1719. مرة واحدة وقد تم اختيار وكلاء كاتيونيزيشن ومصفوفة المناسبة، يجب أن تحدد نسبة عامل أكثر ومصفوفة كاتيونيزيشن الصحيح. ويمكن تحقيق ذلك تجريبيا عن طريق إنشاء شبكة ثنائية الأبعاد من العينات (الشكل 1) في لوحة الهدف TOF استخدام "مرض التصلب العصبي المتعدد" (الشكل 2) مع زيادة تركيز مصفوفة على محور واحد وزيادة تركيز وكيل كاتيونيزاتيون في الأخرى.
مشابه لاستخدام إعداد عينة، لا يوجد تعيين صيغة لتحديد معلمات اقتناء البيانات؛ ومع ذلك، ينبغي النظر اتجاهات معينة للإسراع بالتحسين الطيفي. عادة ما يتم اختيار وضع ريفليكترون، والذي يزيد من القرار ولكن يقلل من الإشارات العامة، لأقل من نطاقات الشامل (في هذه الأمثلة، فيما يلي 4,000 Da) حيث يمكن التوصل إلى حل النظائر. وفي هذه الحالات، استخدمت الحسابات الجماعية مونويسوتوبيك وذروة أساليب الانتقاء. لعينات البوليمر مع الجماهير أعلاه دا 4,000، تم استخدام النمط الخطي مع متوسط حسابات جماعية وأساليب الانتقاء بيكينج. تحسين القرار إشارة، ينبغي تعديل الفولتية المصدر أيون بزيادات صغيرة مع الاتجاه العام للبوليمرات الشامل أكبر بعد جهد أكبر تفاضلية (IS1 مقابل IS2).
الوقت الأمثل إعداد العينة واكتساب معلمات يمكن أن توفر الدقة، لا يمكن تحقيق الدقة الشامل من خلال معايرة فعالة. الوقت الرحلة لكتلة معينة يمكن أن تختلف مهارة فيما يتعلق بالمتغير لبارامترات بلايت حتى المواقف، ولذلك ينبغي أن يتم معايرة لكل مجموعة من معلمات اقتناء الأمثل بغية الحصول على وسائل دقيقة قرارات5،30. مرة واحدة وقد تم تحسين الحصول على المعلمات وإعداد نموذج، يجب معايرة الأطياف استخدام هذه الشروط نفس الدقيق.
بسبب قرار استثنائي والشامل دقة الملاحظة في الأطياف الشامل TOF استخدام أمثل للبوليمرات، أصبحت هذه التقنية أداة مجانية قيمة لتحديد بيانات التوزيع الشامل البوليمر. بيد قدرته على حل وحدات تكرار الفردية داخل البوليمر التوزيع الشامل يوفر ميزة خاصة لنهاية المجموعة تحليل مقارنة بغيرها البوليمر تقنيات توصيف مثل هلام تخلل اللوني (المؤتمر الشعبي العام) والنووي الرنين المغناطيسي (الرنين المغناطيسي النووي). هذه قيمة خاصة لتحديد الدقة لنهاية المجموعة الروغان ردود الفعل وطبيعة التفاعلات الاقتران مجموعة نهاية الكمية. هذه المخطوطة وقد أثبتت قدرتها على حل كتلة البوليمر الفردية وحدات تكرار مع يصل إلى اثنين من نقاط عشرية من الدقة الشامل، مما يتيح تأكيد نهاية مجموعة تعديلات على مستوى عال من الثقة. مع التقدم الكبيرة التي تحققت مؤخرا في مجال الدقة البوليمر التوليف، أصبحت MS TOF استخدام أداة متزايدة أهمية لتحديد بنية الجزيئات والأداء الوظيفي.

مع تحسينات في معيشة تقنيات البلمرة، البوليمرات الدقة مع نهاية كمياً فونكتيوناليزيد مجموعات هي متاحة على نحو متزايد1. وقد مكن التنمية المتزامنة لكيمياء فوق أزيد-ألكاين وثيوليني اقتران الكمية تقريبا من الجزيئات الكبيرة إلى أخرى مويتيس، توفير إمكانية الوصول إلى طائفة من الهجين المواد2،3،4 . مع ذلك، تلزم التقنيات التحليلية الدقيقة لتوصيف كل انطلاق مواد ومنتجات هذه التفاعلات الاقتران البوليمر. الليزر ساعد مصفوفة الامتزاز/التأين وقت الرحلة الطيف الكتلي (TOF استخدام MS) أسلوب تحليلي تاين لينة قيماً لتميز البوليمرات نظراً لأنها يمكن أن تولد أيونات البوليمر في حالة اتهام واحد مع الحد الأدنى تجزئة5،6. TOF استخدام MS مزايا الرئيسية أكثر من سائر الأساليب التقليدية لتوصيف البوليمرات لأنها تقدم أطياف الشامل مع القرار من n-الصرف الفردية داخل البوليمر التوزيع الشامل. نتيجة لذلك، يمكن أن توفر معلومات دقيقة عن الوزن الجزيئي المتوسط هذه الأطياف الشامل، كرر وحدة الكتلة، والوزن الجزيئي ديسبيرسيتي7، والذي بدوره يمكن توضيح آليات البلمرة المتنافسة مثل سلسلة نقل8 . ومع ذلك، TOF استخدام MS خاصة قوية في توفير المعلومات حول البوليمر نهاية المجموعات9،10، التي يمكن استخدامها لتأكيد نهاية مجموعة تعديلات10،11 وغيرها التحولات12 مثل البوليمر سيكليزيشنز11،13. المثل الهامة، كمية صغيرة نسبيا من أكثر (sub-ميكروغرام) المطلوبة لكتلة والمطيافيه التحليل يجعل هذه التقنية مفيدة لتوصيف عندما تتوفر فقط تتبع كميات من المواد.
ويمكن تقسيم تحليل MS TOF استخدام البوليمرات في أربع خطوات متميزة: عينة إعداد ومعايرة الصك، اقتناء الطيفية، وتحليل البيانات. إعداد عينة هو الخطوة الأكثر أهمية لتوليد الأمثل الأطياف TOF استخدام أسلحة، ويحدث قبل أن يتم إدخال العينة في ال14،صك15. اختيار مصفوفة المناسبة مع معايير القابلية للذوبان مماثلة بوصفها أكثر البوليمر أمر حاسم للحصول على جودة عالية TOF استخدام الأطياف الشامل ومبادئ توجيهية لاختيار مصفوفة قد ذكرت في مكان آخر،،من1415 ،من 1617. قاعدة بيانات لاستخدام "وصفات" لإعداد عينة البوليمر كان أيضا18منشورة على الإنترنت. للبوليمرات الرواية، يمكن تناول مصفوفة اختيار بأول فهم قابلية ذوبان البوليمر، وتحديد مصفوفة مع معلمات الذوبان مماثلة14،19. يمكن البوليمرات مع بروتون عالية تقارب البروتونية بمعظم مصفوفات14 (والتي غالباً ما تحتوي على مجموعات حمض الكربوكسيلية)، ولكن للبوليمرات الأخرى، هو عامل كاتيونيزيشن المطلوب14. أيونات القلويات adduct جيدا مع المحتوية على الأكسجين الأنواع (على سبيل المثال. البوليستر البولستر وبوليثيرس)، بينما الهيدروكربونات غير المشبعة (مثلاً. البوليستيرين) أدوكت مع الفلزات الانتقالية مثل أيونات النحاس والفضة14، 19-للعينات البوليمر في هذه التجربة يحتوي على ذرات أكسجين في العمود الفقري، تريفلورواسيتاتي الصوديوم أو البوتاسيوم (تفا) استخدمت كعامل كاتيونيزيشن. مرة واحدة وقد تم اختيار عناصر المصفوفة وكاتيونيزيشن، يجب أن يكون الأمثل الارتفاع النسبي لأكثر، وعامل الموجبة، ومصفوفة بعناية لضمان إشارة عالية للضوضاء. في هذا الإجراء، المعلمات لإعداد نموذج الفعل تم الأمثل، لكن إجراء تحسين عينة تجريبية (الخطوة 1.4.1.، الشكل 1) التي تختلف بشكل منتظم تركيزات المكونات الثلاثة (أكثر، مصفوفة والايونات الموجبة) فعالة لسرعة تحديد النسب المثلى.
ويتطلب الحصول على البيانات أيضا الاستغلال الأمثل لعدد من المعلمات. وتشمل أهم البارامترات طريقة أيون إيجابية أو سلبية المطياف ووضع التشغيل الصك (الخطية مقابل عاكس) والجهد تسارع والوقت تأخير استخراج. وهناك طريقة أخرى أن القرار يمكن أن يزاد من خلال الاستفادة من "ريفليكترون" وضع20،21،،من2223. ريفليكترون الوضع الزوجي أساسا مسار الرحلة من الأيونات للكاشف بإبراز الأيونات في نهاية الأنبوب رحلة العودة نحو كاشف القرب من المصدر أثناء إعادة تركيز أيونات مع الزخم مختلفة، وزيادة ذلك القرار على الرغم انخفاض قوة الإشارة. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن الحصول على أعلى القرار الأطياف بتقليل قوة الليزر الذي يقلل نسبة الإشارة إلى الضوضاء بتقليل عدد والطاقة من الاصطدامات وبالتالي الحد من تجزئة والحركية إينهوموجينيتيس24. بضبط كل من هذه المعايير، يمكن أن تركز الأيونات للتقليل من أثر أي إينهوموجينيتي في الموقف المبدئي أو السرعة التي تحدث أثناء عملية الامتزاز الليزر. عندما لبارامترات هي الأمثل، النظائر المشعة يمكن غالباً التوصل إلى حل للايونات مع الجماهير التي تتجاوز 10,000 دا، على الرغم من أن هذا أيضا تعتمد على طول أنبوب الطيران، وتصميم أداة. المركبات العضوية الأكثر التي تحتوي على هيتيرواتوم واحد على الأقل عرضه لالي مع الكاتيونات القلوية مثل الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم. مونويسوتوبيس كثير من الفلزات القلوية أو النظائر محدودة وذلك عدم توسيع نطاق التوزيع.
بينما يمكن ضبطها المعلمات أداة لتحسين دقة البيانات، ودقة البيانات فقط يتحقق مع معايرة مناسبة11. الببتيدات والبروتينات واستخدمت أصلاً كاليبرانتس نظراً لأن مونوديسبيرسيتي وتوافرها، لكنها تعاني من متغير الاستقرار وانتشار الشوائب25. وشملت بدائل أكثر فعالية من حيث التكلفة ومستقرة بوليديسبيرسي البوليمرات26،27،،من2829ومجموعات غير العضوية. لسوء الحظ، هذه الميزة بدائل تفريق الجماهير، وتعقيد المهام الجماعية، فضلا عن الجماهير أصغر عموما، يجعلها مفيدة فقط للتحديدات أدناه 10,000 دا. لمكافحة هذه القضايا، غرايسون وآخرون. 25 وضعت على أساس ديندريمير، البوليستر نظام معايرة MS مونوديسبيرسي، ويضم كل مصفوفة واسعة والتوافق المذيبات، وصلاحية الاستقرار (> 8 سنوات)، وانخفاض تكلفة الإنتاج. استناداً إلى نقاط القوة في هذا النظام، قد اختيرت كاليبرانت لهذه التجارب.
هناك نوعان رئيسيان من المعايرة: الداخلية والخارجية30. عند معايرة خارجياً، توضع معياراً مع الجماهير التي قوس لأكثر على استخدام لوحة الهدف في وضع نماذج مختلفة من أكثر لتوليد طيف كتلة منفصلة يمكن من خلاله إنشاء ملف معايرة. من ناحية أخرى، زيادة الدقة وكثيراً ما يمكن أن يتحقق مع معايرة داخلية، الذي ينطوي على خلط في كاليبرانت مع أكثر للحصول على طائفة مختلطة مع إشارات كاليبرانت وأكثر. في الإجراء الموضح أدناه، تم تنفيذ معايرة خارجية. بعد معايرة المقياس الشامل السليم، يمكن الحصول على بيانات أكثر دقة الشامل. للتأكد من معايرة الأكثر دقة، من المهم أن يتم الحصول على البيانات قريبا بعد المعايرة.
وأخيراً، مجرد معايرة الأمثل، تم اقتناء مجموعات البيانات، وتم تحليل البيانات لتوفير المعلومات الهيكلية حول عينات البوليمر. التباعد بين n-الصرف ضمن توزيع البوليمر يمكن تقديم القياس الدقيق لوحدة مكرر الشامل. عدد متوسط الوزن الجزيئي (من) والآخر حسابات التوزيع الجماعي (مثلاً، مث (وزن متوسط الوزن الجزيئي) و Đ (ديسبيرسيتي)) يمكن أيضا تحديد من توزيع إشارة في (أطياف الشامل الخطوة 4.2 لحسابات). وربما آخر فريد، في حالة هوموبوليميرس، مجموع الجماهير الفريق نهاية يمكن تأكيدها بتحديد الإزاحة لتوزيع البوليمر فيما يتعلق بكتلة وحدات مكررة وحدها. الغنية بالمعلومات TOF استخدام الأطياف الشامل تقديم توصيف قيمة البيانات التي تعتبر مكملة لتقنيات توصيف البوليمر أكثر تقليدية مثل حجم الاستبعاد اللوني، تحويل فورييه مطيافية الأشعة تحت الحمراء، و الرنين المغناطيسي النووي.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1077px;" width="1076">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:273px;">polyoxyethylene bis(azide) (Mn=2000)</td>
			<td style="width:119px;">MilliporeSigma (Aldrich)</td>
			<td style="width:119px;">689696</td>
			<td style="width:567px;">http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/689696?lang=en&#38;region=US</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:273px;">poly(ethylene glycol) 2-amino-ethyl ether acetic acid (Mn= 5000)</td>
			<td style="width:119px;">MilliporeSigma (Aldrich)</td>
			<td style="width:119px;">757918</td>
			<td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/757918?lang=en&#38;region=US</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:273px;">poly(L-lactide), thiol terminated (Mn=2500)</td>
			<td style="width:119px;">MilliporeSigma (Aldrich)</td>
			<td style="width:119px;">747386</td>
			<td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/747386?lang=en&#38;region=US</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:273px;">SpheriCal&#174;&#160; peptide low</td>
			<td style="width:119px;">MilliporeSigma (Sigma-Aldrich)</td>
			<td style="width:119px;">PFS20</td>
			<td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/pfs20?lang=en&#38;region=US</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:273px;">SpheriCal&#174;&#160; peptide medium</td>
			<td style="width:119px;">MilliporeSigma (Sigma-Aldrich)</td>
			<td style="width:119px;">PFS21</td>
			<td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/pfs21?lang=en&#38;region=US</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:273px;">SpheriCal&#174;&#160; peptide high</td>
			<td style="width:119px;">MilliporeSigma (Sigma-Aldrich)</td>
			<td style="width:119px;">PFS22</td>
			<td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/pfs22?lang=en&#38;region=US</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:273px;">2,4 dinitrofluorobenzene</td>
			<td style="width:119px;">TCI</td>
			<td style="width:119px;">A5512</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:273px;">maleimide</td>
			<td style="width:119px;">MilliporeSigma (Aldrich)</td>
			<td style="width:119px;">129585</td>
			<td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/129585?lang=en&#38;region=US</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:273px;">1-ethynylfluorobenzene&#160;</td>
			<td style="width:119px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">766-98-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:273px;">triethylamine</td>
			<td style="width:119px;">MilliporeSigma (Sigma-Aldrich)</td>
			<td style="width:119px;">471283</td>
			<td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/471283?lang=en&#38;region=US</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:273px;">N,N,N&#39;,N&#34;,N&#34;-pentamethyldiethylenetriamine</td>
			<td style="width:119px;">MilliporeSigma (Aldrich)</td>
			<td style="width:119px;">369497</td>
			<td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/369497?lang=en&#38;region=US</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:273px;">Copper(I)Bromide</td>
			<td style="width:119px;">MilliporeSigma (Aldrich)</td>
			<td style="width:119px;">254185</td>
			<td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/254185?lang=en&#38;region=US</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:273px;">glacial acetic acid</td>
			<td style="width:119px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">A38212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:273px;">sodium metabisulfite</td>
			<td style="width:119px;">MilliporeSigma (Sigma-Aldrich)</td>
			<td style="width:119px;">13459</td>
			<td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigald/13459?lang=en&#38;region=US</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:273px;">potassium trifluoroacetate</td>
			<td style="width:119px;">MilliporeSigma (Aldrich)</td>
			<td style="width:119px;">281883</td>
			<td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/281883?lang=en&#38;region=US</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:273px;">trans-2-[3-(tert-butylphenyl)-2-methyl-2-properylidene]malononitrile</td>
			<td style="width:119px;">MilliporeSigma (Aldrich)</td>
			<td style="width:119px;">727881</td>
			<td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/727881?lang=en&#38;region=US</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:273px;">a-cyano-4-hydroxycinnamic acid</td>
			<td style="width:119px;">MilliporeSigma (Sigma)</td>
			<td style="width:119px;">C8982</td>
			<td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/c8982?lang=en&#38;region=US</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:273px;">tetrahydrofuran</td>
			<td style="width:119px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">T425-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:273px;">dichloromethane</td>
			<td style="width:119px;">VWR Analytical</td>
			<td style="width:119px;">BDH1113-4LG</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

characterization of synthetic polymers via matrix assisted laser desorption ionization time of flight (maldi-tof) mass spectrometry

هناك العديد من التقنيات التي يمكن استخدامها في وصف هوموبوليميرس الاصطناعية، ولكن قلة توفر مفيدة من المعلومات لتحليل مجموعة نهاية كالليزر ساعد مصفوفة الامتزاز التأين وقت الرحلة الطيف الكتلي (TOF استخدام MS). هذا البرنامج التعليمي يوضح أساليب لتحسين إعداد عينة، اقتناء الطيفية، وتشمل تحليل البيانات من البوليمرات الاصطناعية استخدام المعلمات حرجة السيدة TOF استخدام أثناء إعداد عينة مختارة المصفوفة، تحديد الهوية ملح كاتيونيزيشن مناسبة، وضبط الحصص النسبية للمصفوفة والموجبة، وأكثر. لبارامترات، مثل وضع (خطية أو عاكس)، الاستقطاب (الإيجابية أو السلبية)، والتعجيل بالجهد، وتأخير الوقت، أيضا هامة. ونظرا لبعض المعرفة بالكيمياء المعنية إلى توليف البوليمر، والاستفادة المثلى من المعلمات اقتناء البيانات وشروط إعداد عينة، أطياف ينبغي الحصول على مع القرار كافية ودقة الشامل لتمكين لا لبس فيه تحديد مجموعات نهاية معظم هوموبوليميرس (الجماهير أقل من 10 آلاف) بالإضافة إلى وحدة تكرار الإعلام وتوزيع الوزن الجزيئي عموما. على الرغم من تظاهر مجموعة محدودة من البوليمرات، هذه التقنيات العامة المطبقة على نطاق أوسع من البوليمرات الاصطناعية لتحديد التوزيع الشامل، على الرغم من إصرار الفريق نهاية ممكناً إلا هوموبوليميرس مع ديسبيرسيتي الضيقة.

Watch this Scientific Journal Video about Characterization of Synthetic Polymers via Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight MALDI-TOF Mass Spectrometry at JoVE.com

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

بروتوكول لليزر ساعد مصفوفة الامتزاز التأين وقت الرحلة ويرد وصف الطيف الكتلي (TOF استخدام MS) البوليمرات الاصطناعية بما في ذلك التحسين من إعداد العينة واقتناء الطيفية، وتحليل البيانات.

توصيف البوليمرات الاصطناعية عن طريق مصفوفة بمساعدة الليزر الامتزاز التأين وقت الرحلة (استخدام-TOF) الطيف الكتلي

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

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Organic Chemistry

Chemistry

Unit 1

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

Synthetic Polymers

SCIENTISTS IN ACTION

Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight (MALDI-TOF) Mass Spectrometric Analysis of Intact Proteins Larger than 100 kDa

Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight MALDI-TOF Mass Spectrometric Analysis of Intact Proteins Larger than 100 kDa

بمساعدة مصفوفة الليزر الامتزاز / التأين وقت الرحلة (MALDI-TOF) قداس التحليل الطيفي من البروتينات سليمة أكبر من 100 كيلو دالتون

Effectively determining masses of proteins is critical to many biological studies (e.g. for structural biology investigations). Accurate mass ...

Profiling the Triacylglyceride Contents in Bat Integumentary Lipids by Preparative Thin Layer Chromatography and MALDI-TOF Mass Spectrometry

التنميط محتويات Triacylglyceride في بات غلافي الدهون بواسطة التحليل اللوني طبقة رقيقة محضرة وMALDI-TOF الطيف الكتلي

The mammalian integument includes sebaceous glands that secrete an oily material onto the skin surface. Sebum production is part of the innate immune ...

A Study of the Complexation of Mercury(II) with Dicysteinyl Tetrapeptides by Electrospray Ionization Mass Spectrometry

A Study of the Complexation of MercuryII with Dicysteinyl Tetrapeptides by Electrospray Ionization Mass Spectrometry

دراسة في Complexation من الزئبق (II) مع Dicysteinyl Tetrapeptides التي كتبها Electrospray التأين الطيف الكتلي

In this study we evaluated a method for the characterization of complexes, formed in different relative ratios of mercury(II) to dicysteinyl tetrapeptide, ...

Visualization of Ambient Mass Spectrometry with the Use of Schlieren Photography

تصور المحيطة الطيف الكتلي مع استخدام انعراجي التصوير الفوتوغرافي

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass ...

Rapid High-throughput Species Identification of Botanical Material Using Direct Analysis in Real Time High Resolution Mass Spectrometry

سريع سرعة عالية الإنتاجية الأنواع النباتية تحديد المواد عن طريق تحليل المباشر في الوقت الحقيقي عالية الدقة قياس الطيف الكتلي

We demonstrate that direct analysis in real time-high resolution mass spectrometry can be used to produce mass spectral profiles of botanical material, ...

Fizzy Extraction of Volatile Organic Compounds Combined with Atmospheric Pressure Chemical Ionization Quadrupole Mass Spectrometry

فيزي استخراج المركبات العضوية المتطايرة جنبا إلى جنب مع الضغط الجوي التأين الكيميائي الأقطاب الكتلة الطيف الكتلي

Chemical analysis of volatile and semivolatile compounds dissolved in liquid samples can be challenging. The dissolved components need to be brought to ...

Real-time Breath Analysis by Using Secondary Nanoelectrospray Ionization Coupled to High Resolution Mass Spectrometry

تحليل التنفس في الوقت الحقيقي باستخدام التأين نانوليكتروسبراي الثانوية بالإضافة إلى دقة عالية الطيف الكتلي

Exhaled volatile organic compounds (VOCs) have aroused considerable interest, since they can serve as biomarkers for disease diagnosis and environmental ...

Synthesis and Mass Spectrometry Analysis of Oligo-peptoids

توليف وتحليل الطيف الكتلي اليغو-بيبتويدس

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have ...

An Efficient Sample Preparation Method to Enhance Carbohydrate Ion Signals in Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry

أسلوب إعداد نموذج فعال لتعزيز الإشارات أيون الكربوهيدرات في مصفوفة-بمساعدة الليزر الامتزاز/التأين الكتلي

Sample preparation is a critical process in mass spectrometry (MS) analysis of carbohydrates. Although matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) ...

Imaging Corrosion at the Metal-Paint Interface Using Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry

التصوير التاكل في واجهه الطلاء المعدني باستخدام مقياس الطيف الطيفي الثانوي لأيونات الطيران

Corrosion developed at the paint and aluminum (Al) metal-paint interface of an aluminum alloy is analyzed using time-of-flight secondary ion mass ...