การวิเคราะห์เชิงอนุพันธ์ของโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลตที่ย่อยสลายด้วยรังสียูวีโดยใช้ JMS-S3000 “SpiralTOF™-plus2.0” และ “msRepeatFinder” | หมายเหตุการใช้งาน

บทนำ

Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOFMS) เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการวิเคราะห์โพลิเมอร์ เนื่องจาก MALDI สร้างไอออนประจุเดี่ยวเป็นหลัก ม./ซ ในสเปกตรัมมวลคือมวลของโพลิเมอร์ไอออน การใช้ MALDI-TOFMS ที่มีมวลละเอียดสูงทำให้ง่ายต่อการแยกแยะชุดพอลิเมอร์โดยองค์ประกอบของหน่วยซ้ำและกลุ่มสุดท้าย และคำนวณการกระจายน้ำหนักโมเลกุลของแต่ละชุด เมื่อเร็ว ๆ นี้ วิธี Kendrick Mass Defect (KMD) ทำให้สามารถแสดงภาพชุดพอลิเมอร์ในแมสสเปกตรัมที่มีความละเอียดสูงที่ซับซ้อนได้อย่างง่ายดาย พอลิเมอร์กลุ่มสุดท้ายจะสลายตัวโดยการสัมผัสกับความร้อนหรือแสง หรือโดยการบำบัดด้วยกรดหรือด่าง ในเอกสารการใช้งานนี้ เรารายงานการใช้งานฟังก์ชันการวิเคราะห์เชิงอนุพันธ์ที่ใช้ใน msRepeatFinder กับการวิเคราะห์กลุ่มปลายทางของโพลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) ซึ่งถูกลดคุณภาพโดยการฉายรังสียูวี

รูป 1 สูตรโครงสร้าง PET

การทดลอง

ใช้ฟิล์ม PET ที่มีจำหน่ายทั่วไปเป็นตัวอย่าง ฟิล์มชิ้นหนึ่งถูกฉายรังสี UV เป็นเวลา 30 นาทีเพื่อทำให้ฟิล์มเสื่อมสภาพ เมทริกซ์คือ 2',4',6'-ไตรไฮดรอกซีอะซีโตฟีโนน โมโนไฮเดรต (THAP) และสารก่อประจุบวกคือโซเดียม ไตรฟลูออโรอะซีเตต (NaTFA) ฟิล์มแต่ละแผ่นถูกยึดไว้กับจานด้วยเทปนำไฟฟ้า และส่วนผสมของเมทริกซ์และสารเพิ่มประจุบวกถูกหยดและผึ่งลมให้แห้งที่ด้านบนของฟิล์ม แมสสเปกตรัมของโหมด SpiralTOF ของ JMS-S3000 "SpiralTOF™-plus2.0" ได้มาสามครั้งสำหรับภาพยนตร์แต่ละเรื่อง และทำการวิเคราะห์ KMD โดยใช้ msRepeatFinder V6

ผล

รูปที่ 2 แสดงแมสสเปกตรัมก่อน (a) และ 30 นาทีหลังการฉายรังสี UV (b) แม้ว่ากลุ่มของพีคที่มีช่วง 192u จะถูกสังเกตในสเปกตรัมมวลทั้งสอง การเปลี่ยนแปลงใน ม./ซ การสังเกตก่อนและหลังการย่อยสลายบ่งชี้ว่ากลุ่มปลายมีการเปลี่ยนแปลง พล็อต KMD ของรายการพีคของสเปกตรัมมวลทั้งสอง (หน่วยฐาน C₁₀H₈O₄ , ตัวหาร 191)(c) ซ้อนทับด้านล่าง ชุดพอลิเมอร์ที่ขนานกับ abscissa บนพล็อต KMD มีกลุ่มสิ้นสุดที่แตกต่างกัน

รูป 2　แมสสเปกตรัมของ PET ก่อน (a) และหลัง (b) การสลายตัวของรังสี UV แผนภาพ KMD ที่ซ้อนทับก็ปรากฏขึ้นเช่นกัน (c)

ในการวิเคราะห์เชิงอนุพันธ์ ค่าพีคในแมสสเปกตรัมของตัวอย่างก่อนและหลังการสลายตัวของรังสียูวี (แต่ละพีคสามพีค) จะถือว่าเหมือนกันหากข้อผิดพลาดทางมวลอยู่ภายใน 10 mDa รูปที่ 3 แสดงแมสสเปกตรัมเฉลี่ยก่อนและหลังการฉายรังสียูวี ที่นี่ ความเข้มของไอออนถูกทำให้เป็นมาตรฐานเพื่อให้ความเข้มของไอออนของสเปกตรัมมวลทั้งหมดเท่ากัน รูปที่ 4a แสดงแผนผังภูเขาไฟของผลการวิเคราะห์เชิงอนุพันธ์ แกนนอนคือ Log₂ (ความเข้มของไอออนเฉลี่ยก่อนการสลายตัวของรังสียูวี/ความเข้มของไอออนเฉลี่ยหลังจากการสลายตัวของรังสียูวี) แกนตั้งคือ -Log₁₀ (p-ค่า). ในรูปที่ 4b แปลง KMD (หน่วยฐาน C₁₀H₈O_4, ตัวหาร 191) แสดงเป็นแผนภาพ KMD จุดสีน้ำเงินและสีฟ้าอ่อนเป็นพีคที่มีลักษณะเฉพาะก่อนการสลายตัวของรังสียูวี และสีแดงเป็นพีคที่มีลักษณะเฉพาะหลังจากการสลายตัวของรังสียูวี ดังนั้น การวิเคราะห์เชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถแยกกลุ่มของลักษณะเฉพาะของพีคก่อนและหลังการสลายตัวของรังสียูวี จากผลของการประมาณองค์ประกอบของกลุ่มสุดท้าย คาดว่าองค์ประกอบหลักก่อนการฉายรังสียูวีคือโอลิโกเมอร์แบบวงรอบ และองค์ประกอบหลักหลังการสลายตัวด้วยรังสียูวีคือชุดของกรดคาร์บอกซิลิกที่ปลายทั้งสองด้าน (ทั้งหมด [M+Na]_{+_).}

รูป 3　สเปกตรัมมวลเฉลี่ยของ PET ก่อน (สีน้ำเงิน) และหลัง (สีแดง) การสลายตัวของรังสี UV

รูป 4　พล็อตภูเขาไฟของการวิเคราะห์เชิงอนุพันธ์ (a) และพล็อต KMD ของพีคที่มีลักษณะเฉพาะในแมสสเปกตรัมก่อนและหลังการฉายรังสียูวี

สรุป

ในเอกสารการใช้งานนี้ เราแสดงให้เห็นว่าสามารถใช้ฟังก์ชันการวิเคราะห์ความแตกต่างของ msRepeatFinder เพื่อแสดงภาพความแตกต่างในกลุ่มสุดท้ายของ PET ก่อนและหลังการย่อยสลายด้วยรังสี UV ความละเอียดสูงของ JMS-S3000 ช่วยให้เราเห็นภาพความแตกต่างของกลุ่มปลายที่แยกจากกัน ซึ่งมีประโยชน์สำหรับการวิเคราะห์โพลิเมอร์

PDF (646 KB)