แผนภูมิ KM ที่เหลือสำหรับโพลีเมอร์โดยใช้ msRepeatFinder: การแสดงสเปกตรัมมวลที่เกิดจากการชนกันของพลังงานสูงที่ใช้งานง่ายซึ่งได้มาจาก SpiralTOF™/TOF [แอปพลิเคชัน MALDI]

แมสสเปกโตรเมทรีแบบตีคู่ของไอออนโพลิเมอร์ให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับธรรมชาติของแต่ละกลุ่มสุดท้าย สถาปัตยกรรมแบบโซ่ (เชิงเส้น / แบบวงกลม / แบบกิ่ง) หรือโครงสร้างจุลภาคแบบโคพอลิเมอร์ การแยกตัวที่เหนี่ยวนำให้เกิดการชนกันของพลังงานสูง (HE-CID) การวิเคราะห์เวลาการบินควบคู่กัน (TOF/TOF) เป็นไปตามการวิเคราะห์ TOF ไอออนไนซ์ด้วยเลเซอร์ช่วยด้วยเมทริกซ์ (MALDI) อย่างไรก็ตาม การตีความสเปกตรัมมวลที่เกิดขึ้นนั้นไม่ชัดเจนเนื่องจากชุดไอออนจำนวนมากและสัญญาณที่มีความเข้มต่ำ การวิเคราะห์ "ส่วนที่เหลือของมวล Kendrick" (RKM) ถูกเสนอเป็นการประมวลผลข้อมูลหลังการได้มาอย่างรวดเร็วของสเปกตรัมมวล TOF/TOF เพื่อสร้างภาพและกรองชุดไอออนทันทีผ่านการจัดตำแหน่งจุดที่ใช้งานง่าย

การทดลอง

โพลี(โพรพิลีนออกไซด์) (PPO 1000 g mol^-1) ใช้สำหรับการวิเคราะห์ ไอออนสเปกตรัมของผลิตภัณฑ์ถูกบันทึกด้วยแมสสเปกโตรมิเตอร์ JMS-S3000 SpiralTOF™ (CHCA 10 มก.มล.^-1, PPO 10 มก.มล^-1, NaTFA 1 มก.มล^-1, 10:1:1 ใน MeOH). แปลง KMD และ RKM โดยใช้ msRepeatFinder 3.0

HE-CID สเปกตรัมมวล

สเปกตรัมมวล HE-CID ทั่วไปของ PPO 30-mer ที่สิ้นสุดด้วย (OH, H) ที่มีการเลือกไอโซโทปของไอออนตั้งต้นที่ ม./ซ 1782 แสดงชุดไอออนของผลิตภัณฑ์หลักสองชุดที่ตรวจพบด้วยความเข้มต่ำ (มะเดื่อ. 1) ในขณะที่ชุดย่อยหลายชุดแทบจะไม่ถูกสังเกตในพื้นหลัง การแสดงภาพและตีความข้อมูลแมสสเปกตรัมประเภทนี้ยังคงไม่สะดวกและใช้เวลานาน เนื่องจากการกำหนดแต่ละพีคด้วยตนเองทีละพีค เช่นเดียวกับงานศิลปะที่น่าเบื่อ จำเป็นต้องติดฉลากอิออนของผลิตภัณฑ์ทั้งหมดด้วยตัวเลขที่ค่อนข้างไม่ชัดเจน

รูปที่ 1. สเปกตรัมมวล HE-CID ที่มีชุดไอออนผลิตภัณฑ์หลัก XNUMX ชุดที่ระบุ b_x และ c_x (ดัดแปลงมาจาก Wesdemiotis et al [1] – โครงสร้างในสิ่งที่ใส่เข้าไป)

โครงเรื่อง Kendrick Mass Defect (KMD)

แผนภาพ KMD [2] ที่คำนวณจากสเปกตรัมมวล HE-CID จะแสดงกลุ่มเมฆของจุดที่แทบจะเรียงตัวกันในแนวนอน (มะเดื่อ. 2). เนื่องจากความละเอียดของสเปกตรัมมวลของ TOF/TOF เป็นแบบรวมที่มีความแม่นยำเชิงมวลจำกัดสำหรับการวัดมวลของไอออนของผลิตภัณฑ์ จึงไม่สามารถประเมินข้อบกพร่องของมวลที่แม่นยำได้ และพล็อต KMD ที่เป็นผลลัพธ์จะไม่ได้รับการแก้ไขโดยไม่มีการแยกชุดไอออนของผลิตภัณฑ์

รูปที่ 2. พล็อต KMD “ปกติ” (หน่วยฐาน: โพรพิลีนออกไซด์ C₃H₆O จากรายการหน่วยทำซ้ำ) โดยใช้ msRepeatFinder

ส่วนที่เหลือของแผน KM (RKM)

พล็อต "ส่วนที่เหลือของ KM" [3] (หน่วยฐาน: C₃H₆หน่วยทำซ้ำ O, PO) สามารถคำนวณได้อย่างง่ายดายโดยเลือกตัวเลือกที่เกี่ยวข้องใน msRepeatFinder (มะเดื่อ. 3). แทนที่จะเป็นจุดที่ยังไม่ได้แก้ไขในแผนภาพ KMD ชุดของจุดหลายชุดจะมองเห็นได้ชัดเจนในแผนภาพ RKM ซึ่งไม่ต้องการการวัดมวลที่มีความแม่นยำสูงเพื่อแสดงการจัดตำแหน่งในแนวนอน แต่ละบรรทัดถูกกำหนดให้กับชุดไอออนของผลิตภัณฑ์หลักทันที (c_x: จุดสีเขียว; ข_x: จุดสีแดง) และชุดรองแทบจะไม่เห็นในสเปกตรัมมวล HE-CID

รูปที่ 3. พล็อต RKM (หน่วยฐาน: โพรพิลีนออกไซด์ C₃H₆O จากรายการหน่วยทำซ้ำ) โดยใช้ msRepeatFinder

นอกจากนี้ “โหมดการจัดกลุ่ม” ใน msRepeatFinder ยังช่วยให้แต่ละชุดไอออนสามารถติดฉลากในสเปกตรัมมวล HE-CID ได้ทันทีด้วยรหัสสีที่มองเห็นได้จากการเลือกชุดจุดที่กำหนดในแนวนอนในแผนภาพ RKM (มะเดื่อ. 4). สามารถซ่อนชุดไอออนที่ไม่ได้เลือกไว้สำหรับการทำแผนที่ข้อมูลสเปกตรัมเชิงซ้อนที่มองเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น (มะเดื่อ. 5).

รูปที่ 4. การแสดงชุดไอออนของผลิตภัณฑ์หลักสองชุด (แถบสีเขียว: ค_x; แถบสีแดง: ข_x) โดยจัดกลุ่มจุดตามแนวนอนในพล็อต RKM

รูปที่ 5. การสร้างภาพชุดไอออนหนึ่งชุดโดยการซ่อนจุดที่ไม่ได้เลือกเท่านั้น

อนาคต

แผนภาพ RKM เข้ากันได้กับแมสสเปกตรัม HE-CID ของโฮโมโพลิเมอร์และโคพอลิเมอร์โดยใช้หนึ่งในหน่วยทำซ้ำ (กลุ่มปลายที่แตกต่างกันของชุดไอออนและ/หรือบล็อก/สุ่มสถาปัตยกรรม) หรือนิวทรัลที่ถูกขับออก (ฟิลิเอชัน) [4]

การรับทราบ

บันทึกการใช้งานนี้เขียนขึ้นโดยอิงจากผลลัพธ์ของโครงการวิจัยร่วมกับ Dr. Hiroaki Sato และ Dr. Thierry Fouquet ในสถาบันวิจัยเพื่อเคมีที่ยั่งยืน สถาบัน National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)

อ้างอิง

[1] C. Wesdemiotis, N. Solak, MJ Polce, DE Dabney, K. Chaicharoen, BC Katzenmeyer ข้อมูลจำเพาะมวล รายได้ 2011, 30, 523 559-
[2] H. Sato, S. Nakamura, K. Teramoto, T. Sato แยม. สังคม แมสสเปกตรัม. 2014, 25, 1346-1355
[3] ต. ฟูเก้, ท. ซาโต, เอช. ซาโต้ ทางทวารหนัก Chem. 2018, 90, 2404-2408
[4] ต. ฟูเก้, เอช. ซาโต้ ชุมชนอย่างรวดเร็ว แมสสเปกตรัม. 2016, 30, 1361-1364

หากต้องการดูฉบับพิมพ์ โปรดคลิกไฟล์ PDF นี้

PDF987KB