การใช้ msFineAnalysis AI เพื่อตรวจสอบโครงสร้างสารประกอบสังเคราะห์อินทรีย์ตามข้อมูลที่ได้รับจากโครมาโตกราฟีด้วยแก๊ส - สเปกโตรมิเตอร์มวลความละเอียดสูงและการเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ - การวัด EI/FI -
MSTips หมายเลข 463
ทั่วไป
แมสสเปกโตรเมตรีความละเอียดสูงแบบโครมาโตกราฟีแบบแก๊ส (GC-HRMS) รวมกับสเปกโทรสโกปีเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการระบุองค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างของสารประกอบสังเคราะห์อินทรีย์
JMS-T2000GC ซึ่งเป็นระบบ GC-HRMS ที่รองรับทั้งอิเลคตรอนไอออไนเซชัน (EI) และไอออไนซ์ภาคสนาม (FI) รวมเอาแหล่งกำเนิดไอออนทั่วไปที่สามารถสลับระหว่างโหมด EI และ FI ในขณะที่ทำให้ระบบอยู่ในสุญญากาศ msFineAnalysis AI ได้รับการออกแบบมาเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้รับโดยวิธีไอออไนเซชัน 2 วิธี และประมาณโครงสร้างทางเคมีตลอดจนองค์ประกอบ ซึ่งช่วยกำหนดวิธีการวัด NMR และตรวจสอบข้อมูล NMR ที่เป็นผลลัพธ์ การแยก GC ยังสามารถตรวจสอบได้ว่าตัวอย่างทำจากส่วนประกอบเดียวหรือส่วนผสมหลายส่วนประกอบ โพรบ ROYAL HFX ของ JEOLTMซึ่งเป็นอุปกรณ์เสริมสำหรับระบบ JNM-ECZ600 NMR สามารถปรับจูนได้ที่ฝั่ง HF (1H,19F) สำหรับการสั่นพ้องเดี่ยวและสองครั้ง ทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถเลือกสิ่งที่ต้องการสำหรับการทดสอบได้ รวมกับฝั่ง LF (13C ฯลฯ) โพรบรองรับการปรับจูนเสียงสะท้อนสามเท่าพร้อมกัน ทำให้ตัวเองเป็นเครื่องมืออันทรงพลังในการกำหนดโครงสร้างทางเคมีของสารประกอบสังเคราะห์อินทรีย์ที่ทำจาก C, H และ F
ในงานนี้ เราตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างของสารประกอบสังเคราะห์อินทรีย์โดยใช้ JMS-T2000GC พร้อมด้วย msFineAnalysis AI และ JNM-ECZ600 ด้วย ROYALPROBETMHFX.
การวัด
มีการใช้ฟลูออกซีทีนเชิงพาณิชย์เป็นตัวอย่าง สารวิเคราะห์ซึ่งเป็นสารละลาย 1 มก./มล. ในเมทานอลถูกเตรียมสำหรับการวิเคราะห์ MS สารวิเคราะห์อีกตัวหนึ่ง สารละลาย 10 มก./0.6 มล. ใน DMSO ดิวเทอเรต ถูกเตรียมสำหรับการวิเคราะห์ NMR ตารางที่ 1 แสดงสภาวะการวัด GC-HRMS และ NMR
ตารางที่ 1 เงื่อนไขการวัด
| GC-HRMS | JMS-T2000GC (บริษัท จอล จำกัด) |
|---|---|
| โหมดทางเข้า GC | แยก 50:1 |
| อุณหภูมิทางเข้า GC | 280 ° C |
| คอลัมน์ GC | ZB-5MS, 30ม. x 0.25มม., 0.25μm (Phenomenex. Inc.) |
| เตาอบ GC | 50°C (1 นาที) →20°C/นาที →300°C (5 นาที) |
| ก๊าซขนส่ง | เขา 1.0mL/นาที |
| MS ไอออไนเซชัน | EI+: 70eV, 300μA FI+: -10 กิโลโวลต์, 40 มิลลิแอมป์ |
| ช่วงไอออนของ MS Monitor | ม./ซ 10-800 |
| ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ | msFineAnalysis AI (บริษัท JEOL จำกัด) |
| NMR | JNM-ECZ600 (บริษัท เจโอล จำกัด) |
|---|---|
| ความถี่ที่สังเกตได้ของโปรตอน | เมกะเฮิรตซ์ 600 |
| การสอบสวน | รอยัลโพรบTM HFX (บริษัท เจโอล จำกัด) |
| วิธี | 1H, 19F, 13C{1H,19ฉ}, 1H-13ค HSQC 1H-13C เอชเอ็มบีซี |
| ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ | ซอฟต์แวร์ NMR เดลต้า 5.3.3 (JEOL Ltd.) |
ภาพที่ 1 TICC (บน: EI, ล่าง: FI)
ผลลัพธ์และการสนทนา
รูปที่ 1 แสดงโครมาโตกราฟีกระแสไอออนทั้งหมด (TICC) ของ EI และ FI ตรวจพบพีคของตัวอย่างในเวลาเดียวกันใน EI และ FI TICC ตามลำดับ เนื่องจากไม่พบพีคโครมาโตแกรมอื่นๆ จึงได้รับการยืนยันว่าตัวอย่างทำจากส่วนประกอบเดียว รูปที่ 2 แสดงผลลัพธ์ที่ได้รับจาก msFineAnalysis AI ข้อมูลที่ระบุว่าฟลูออกซีทีนเป็นตัวเลือกอันดับต้นๆ องค์ประกอบทางเคมีของโมเลกุลไอออนในสเปกตรัมมวล FI คาดว่าจะเป็น C17H18F3เลขที่. รูปแบบไอโซโทปของโมเลกุลไอออนสอดคล้องกับค่าประมาณของ C17H18F3เลขที่. องค์ประกอบทางเคมีของไอออนของชิ้นส่วน EI ก็สอดคล้องกับ C เช่นกัน17H18F3เลขที่. นอกจากนี้ การค้นหาฐานข้อมูล NIST ระบุว่าฟลูออกซีทีนมีความคล้ายคลึงกันในระดับสูงสุด
ต่อไป เราใช้ NMR เพื่อตรวจสอบผลลัพธ์ MS จากข้อมูลที่ได้รับจาก msFineAnalysis AI เราได้กำหนดนิวเคลียสและวิธีการวัด NMR
รูปที่ 2 ผลลัพธ์ของ msFineAnalysis AI
จากข้อมูลที่ได้รับจาก msFineAnalysis AI เราเลือกการวัด 1⁹F, 1H และ 13C NMR โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เราได้ดำเนินการหนึ่งมิติ ¹⁹F, ¹H และ ¹³C{¹H,¹⁹F}, HSQC สองมิติ (การเชื่อมโยงกันของควอนตัมเดี่ยวแบบเฮเทอโรนิวเคลียร์) และ HMBC (ความสัมพันธ์ของพันธะพหุนิวเคลียร์แบบเฮเทอโรนิวเคลียร์)
รูปที่ 3 แสดงสเปกตรัม NMR ที่ได้รับ รูปนี้แสดงการระบุที่สำคัญด้วยสีแดง ซึ่งถูกกำหนดโดยเส้นทางการสังเคราะห์ของฟลูออกซีทีนทั่วไปที่อธิบายไว้ในข้อมูลอ้างอิงที่ 1 รูปนี้ยังแนะนำโครงสร้างทางเคมีของฟลูออกซีทีนที่แสดงในรูปที่ 4 รวมถึงสัญญาณ NMR อื่นๆ
รูปที่ 3 สเปกตรัม NMR
ซ้าย: 19F สเปกตรัม (บนสุด) 1สเปกตรัม H (กลาง) 13C{1H, 19ฉ} (ล่าง)
ขวา: HSQC (บน), HMBC (ล่าง)
| ตำแหน่ง | 13C/พีพีเอ็ม | 1H/ppm | Jเอฟซี/ Hz |
|---|---|---|---|
| 1 | 121.6 | 35 | |
| 2 | 127.3 | 7.55 | 6 |
| 3 | 116.6 | 7.06 | |
| 4 | 161.1 | ||
| 5 | 116.6 | 7.06 | |
| 6 | 127.3 | 7.55 | 6 |
| 7 | 77.9 | 5.55 | |
| 8 | 38.3 | 1.91/2.10 | |
| 9 | 48.1 | 2.56 | |
| 10 | 36.6 | 2.27 | |
| 11 | 141.6 | ||
| 12 | 126.5 | 7.41 | |
| 13 | 129.1 | 7.35 | |
| 14 | 128.1 | 7.27 | |
| 15 | 129.1 | 7.35 | |
| 16 | 126.5 | 7.41 | |
| 17 | 125.0 | 271 |
รูปที่ 4 ตารางการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและความสัมพันธ์ของ HMBC กับโครงสร้างทางเคมี
สรุป
รูปที่ 5 แสดงข้อมูลที่ได้จากการวัดโดยใช้ MS และ NMR ข้อมูล GC-HRMS จาก EI และ FI ยืนยันว่าตัวอย่างทำจากสารประกอบเดี่ยว และได้ประมาณองค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างของสารประกอบนั้น ต่อไป การทดลอง NMR ซึ่งอาศัยองค์ประกอบทางเคมีที่ประเมินโดย GC-HRMS ได้โครงสร้างโครงกระดูกของสารประกอบและตำแหน่งของหมู่ฟังก์ชันของสารประกอบนั้น msFineAnalysis AI ประเมินตัวอย่างอย่างถูกต้องว่าเป็นฟลูออกซีทีนจากโครงสร้างทางเคมี ซึ่งได้รับการตรวจสอบโดยผลลัพธ์ NMR
JMS-T2000GC + msFineAnalysis AI รวมกับ JNM-ECZ600 + ROYALPROBETM HFX ซึ่งแนะนำที่นี่เพื่อระบุโครงสร้างทางเคมีของสารประกอบสังเคราะห์อินทรีย์ คาดว่าจะมีการใช้งานที่หลากหลายสำหรับสารประกอบสังเคราะห์อินทรีย์ในทุกขั้นตอนของกระบวนการสังเคราะห์
1. JMS-T2000GC พร้อม EI/FI และ msFineAnalysis AI
・ตรวจสอบว่าตัวอย่างประกอบด้วยส่วนประกอบเดียวหรือหลายส่วนประกอบผสมกัน
・ประมาณองค์ประกอบทางเคมีจากมวลที่แน่นอนของไอออนโมเลกุล
・ตรวจสอบการจับคู่รูปแบบไอโซโทปและการจับคู่รูปแบบไอออนของชิ้นส่วน EI
・ตรวจสอบพันธะคู่ที่เทียบเท่า (DBE)
・ทำนายโครงสร้างทางเคมี
2. JNM-ECZ600 พร้อม ROYALPROBETM เอชเอฟเอ็กซ์
・วัดองค์ประกอบที่ตรวจจับได้แต่ละรายการของสูตรทางเคมีโดยประมาณ
・จำกัดสารประกอบที่คาดเดาได้ให้แคบลงขณะกำหนดสเปกตรัม NMR
・กำหนดโครงสร้างโครงกระดูกและกลุ่มการทำงาน
・ตรวจสอบความบริสุทธิ์ของอิแนนทิโอเมอร์
รูปที่ 5 ขั้นตอนการวัดและวิเคราะห์ของสารประกอบสังเคราะห์
อ้างอิง
1) Cody J. Wenthur, Megan R. Bennett และ Craig W. Lindsley. จาก ACS Chem Neurosci 2014 ม.ค. 15; 5(1): 14–23. ดอย: 10.1021/cn400186j
การแก้ปัญหาตามสาขา
รายการสินค้า ที่เกี่ยวข้อง
หมวดหมู่สินค้า
คุณเป็นผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์หรือบุคลากรที่เกี่ยวข้องกับการรักษาพยาบาลหรือไม่?
โปรดทราบว่าหน้าเหล่านี้ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์แก่ประชาชนทั่วไป