การแสดงภาพช่องการแตกตัวของโพลีเอทิลีนออกไซด์ด้วยกลุ่มปลายที่แตกต่างกันโดยใช้ JMS-S3000 SpiralTOF™ พร้อมตัวเลือก TOF–TOF [แอปพลิเคชัน MALDI]

การทดลอง

เราละลายโพรพิลีนไกลคอล H O (C₂H₄O)_nH, โพลิเอทิลีนไกลคอลโมโนลอริลอีเทอร์ H O (C₂H₄O)_nC₁₂H₂₅, และพอลิออกซีเอทิลีนโมโนเซทิลอีเทอร์ H O (C₂H₄O)_nC₁₆H₃₃ ในเมทานอล (10 มก./มล.) เราใช้ α-cyano-4-hydroxycinnamic acid (α-CHCA; 10 มก./มล. ในเมทานอล) และโซเดียม ไตรฟลูออโรอะซีเตต (NaTFA; 10 มก./มล. ในเมทานอล) เป็นเมทริกซ์และสารเร่งปฏิกิริยาตามลำดับ ตัวอย่าง α-CHCA และ NaTFA ถูกผสมที่ 1:10:1 (v/v/v) ตรวจพบบนจานเป้าหมาย และผึ่งลมให้แห้ง สเปกตรัมการผลิตไอออนได้มาในโหมดไอออนบวกโดยใช้ JMS-S3000 SpiralTOF™ พร้อมตัวเลือก TOF–TOF เราวิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้ msRepeatFinder เวอร์ชัน 3.0

ไอออนสเปกตรัมของผลิตภัณฑ์

สเปกตรัมไอออนที่ผลิตได้ทั้งหมดแสดงไอออนของโซเดียมแอดดัคชันที่เข้มข้น [M+Na]⁺. สเปกตรัม HE-CID ได้มาจากการเลือก [HO(C₂H₄O)₂₈H+นา]⁺ (ม./ซ 1273.7), [ฮ.(ค₂H₄O)_nC₁₂H₂₅+นา]⁺ (ม./ซ 1265.8) และ [HO(ค₂H₄O)_nC₁₆H₃₃+นา]⁺(ม./ซ 1277.9) เป็นไอออนตั้งต้น (รูปที่ 1) ลูกศรสีแดงในแต่ละสเปกตรัมไอออนของผลิตภัณฑ์ในรูปที่ 1 แสดงถึงความแตกต่างของมวลที่สอดคล้องกับ 44u (C₂H₄ต). มีการสังเกตช่องการกระจายตัวหลายช่องที่มีช่วง 44u ในแต่ละสเปกตรัมไอออนของผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม การกำหนดแต่ละซีรีส์ทีละรายการนั้นใช้เวลานาน โปรดทราบว่าความแตกต่างระหว่างโพลิเมอร์ทั้งสามไม่สามารถเข้าใจได้โดยสัญชาตญาณ

รูปที่ 1 สเปกตรัมไอออนของผลิตภัณฑ์ของโพลิเอทิลีนออกไซด์สามชนิด

ในรูปที่ 2 ด้านล่าง สเปกตรัมไอออนของผลิตภัณฑ์ของ PEO สามประเภทซ้อนอยู่ในแผนภาพ RKM (หน่วยฐาน EO) เราแยกสารตั้งต้นและโซเดียมไอออนออกจากพื้นที่แสดงผลเพื่อชี้แจงช่องการกระจายตัวของโครงสร้างที่เกิดซ้ำ ในรูปนี้ สีพีคของ [HO(C₂H₄O)_nH+นา]⁺, [ฮ.(ค₂H₄O)_nC₁₂H₂₅+นา]⁺, และ [HO(ค₂H₄O)_nC₁₆H₃₃+นา]⁺ ถูกทับเป็นสีน้ำเงิน สีแดง และสีเขียวตามลำดับ ซีรีย์พีคที่แสดงเป็นสีดำหมายถึงแฟรกเมนต์ไอออนที่สังเกตได้ทั่วไปใน PEO ทั้งสามประเภท ซีรีส์จุดสูงสุดของการกระจายตัวในพล็อต RKM ของรูปที่ 2 แบ่งออกเป็นสามส่วนที่มีลักษณะเฉพาะ ซึ่งแต่ละส่วนจะได้รับการยืนยันในรูปที่ 3–5 ตามลำดับ

รูปที่ 2 พล็อต RKM ที่ซ้อนทับ (หน่วยฐาน: โพรพิลีนออกไซด์ C₂H₄O จากรายการหน่วยซ้ำ) ของ PEO สามประเภท

รูปที่ 3 จุดสูงสุดทั่วไปในพล็อต RKM ของโพลีเอทิลีนออกไซด์สามชนิด

ประการที่สอง เรามุ่งเน้นไปที่ชุดของสีแดงและสีเขียว (รูปที่ 4) ซีรีส์ทั้งสี่นี้ถูกพิจารณาว่าเป็นช่องทางการแยกส่วน ซึ่งรวมถึงโครงสร้างกลุ่มปลายทางที่แตกต่างกัน เรายืนยันว่าสิ่งเหล่านี้เป็นช่องแฟรกเมนต์ที่แสดงในรูปที่ 4 ซึ่งเราสังเกตว่าเป็น [M+Na]⁺. ประการที่สาม เราโฟกัสไปที่ซีรีส์ที่มีความชัน (รูปที่ 5) ซึ่งเราสังเกตเห็นในส่วนที่อยู่ใกล้กับอิออนสารตั้งต้น (ด้านขวาของพล็อต RKM) "อนุกรมที่มีความชัน" เป็นอนุกรมที่ไม่มีช่วง 44u พวกเขามี 14u (CH₂) ช่วงเวลาและถูกกำหนดให้เป็นการตัดแยกของสายอัลคิล ซึ่งเป็นช่องทางการแยกส่วนเฉพาะใน HE-CID

สรุป

ง่ายต่อการมองเห็นช่องทางการกระจายตัวของซีรีย์พอลิเมอร์โดยใช้พล็อต RKM โดยการซ้อนทับกันของโปรดักชัน-ไอออนสเปกตรัมที่ได้จากไอออนตั้งต้นกับกลุ่มปลายทางที่แตกต่างกันในแผนภาพ RKM ช่องทางการแยกส่วนที่ใช้ร่วมกันกับ PEO ทั้งหมดสามารถแยกแยะได้จากการกระจายตัวที่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของกลุ่มสิ้นสุด นี่เป็นวิธีการที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในการช่วยวิเคราะห์กลุ่มปลายชุดต่างๆ ที่สังเกตได้ในแมสสเปกตรัมของโพลิเมอร์ในตัวอย่างจริง

รูปที่ 4 จุดสูงสุดที่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของกลุ่มสุดท้าย

รูปที่ 5 จุดสูงสุดที่เกิดจากการแยกส่วนระยะไกลของประจุของสายโซ่อัลคิลในกลุ่มสุดท้าย