Дифференциальный анализ полиэтилентерефталата, разлагаемого УФ-излучением, с использованием JMS-S3000 «SpiralTOF™-plus2.0» и «msRepeatFinder»

Введение

Времяпролетная масс-спектрометрия с лазерной десорбцией/ионизацией с использованием матрицы (MALDI-TOFMS) является мощным инструментом анализа полимеров. Поскольку MALDI в основном генерирует однозарядные ионы, м / г в масс-спектре - масса полимерного иона. Использование MALDI-TOFMS с высоким разрешением по массе позволяет легко различать серии полимеров по составу повторяющихся звеньев и концевых групп и вычислять молекулярно-массовое распределение каждой серии. Недавно метод дефекта массы Кендрика (KMD) позволил легко визуализировать серию полимеров в сложных масс-спектрах высокого разрешения по массе. Концевые группы полимеров разрушаются под воздействием тепла или света, а также при обработке кислотами или щелочами. В этом примечании по применению мы сообщаем о применении функции дифференциального анализа, реализованной в msRepeatFinder, к анализу концевых групп полиэтилентерефталата (ПЭТФ), который был разрушен УФ-облучением.

Рисунок 1 Структурная формула ПЭТ

Эксперимент

В качестве образцов использовали коммерчески доступные ПЭТ-пленки. Одна из пленок была подвергнута УФ-облучению в течение 30 минут для ее разрушения. Матрица представляла собой моногидрат 2',4',6'-тригидроксиацетофенона (THAP), а катионизирующий агент - трифторацетат натрия (NaTFA). Каждую пленку закрепляли на пластине токопроводящей лентой, а смесь матрицы и катионизатора наносили и сушили на воздухе поверх пленки. Масс-спектры в режиме SpiralTOF JMS-S3000 "SpiralTOF™-plus2.0" регистрировали три раза для каждой пленки, а анализ KMD выполняли с использованием msRepeatFinder V6.

Результат

На рис. 2 представлены масс-спектры до (а) и через 30 мин после УФ-облучения (б). Хотя в обоих масс-спектрах наблюдаются группы пиков с интервалом 192u, изменение м / г наблюдаемое до и после деградации указывает на то, что концевые группы изменились. График KMD списков пиков двух масс-спектров (базовая единица C₁₀H₈O₄ , делитель 191)(c) наложен ниже. Ряд полимеров, параллельный оси абсцисс на графике КМД, имеет разные концевые группы.

Рисунок 2　Масс-спектры ПЭТФ до (а) и после (б) УФ-разложения. Также показан наложенный график KMD (c)

При дифференциальном анализе пики в масс-спектрах образцов до и после УФ-деструкции (по три пика в каждом) считались идентичными, если ошибки их масс не превышали 10 мДа. На рис. 3 представлены усредненные масс-спектры до и после УФ-облучения. Здесь интенсивности ионов нормированы так, чтобы интенсивности ионов всего масс-спектра были одинаковыми. На рис. 4а показан вулканический график результатов дифференциального анализа. Горизонтальная ось - Log₂ (средняя интенсивность ионов до разложения УФ-излучением/средняя интенсивность ионов после разложения под действием УФ-излучения), вертикальная ось -Log₁₀ (р-значение). На рисунке 4b графики KMD (базовый блок C₁₀H₈O_4, делитель 191) показаны в виде графиков КМД. Синие и светло-голубые графики представляют собой характерные пики до разложения под действием УФ-излучения, а красные — характерные пики после разложения под воздействием УФ-излучения. Таким образом, дифференциальный анализ позволяет выделить группу пиков, характерных до и после УФ-деградации. В результате оценки состава концевых групп установлено, что основным компонентом до УФ-облучения является циклический олигомер, а основным компонентом после УФ-разложения является ряд карбоновых кислот на обоих концах (все [M+Na]_{+_).}

Рисунок 3　Усредненные масс-спектры ПЭТФ до (синий) и после (красный) УФ-разложения.

Рисунок 4　Вулканический график дифференциального анализа (а) и график КМД характерных пиков в масс-спектрах до и после УФ-облучения.

Резюме

В этом примечании по применению мы показали, что функцию анализа различий msRepeatFinder можно использовать для визуализации различий в концевых группах ПЭТ до и после УФ-деградации. Высокое массовое разрешение JMS-S3000 позволяет нам визуализировать разницу разделенных концевых групп, что полезно для анализа полимеров.

PDF (646 KB)