MALDI-CID Study of Poly(methyl methacrylate)
Aplikace | 2019 | BrukerInstrumentace
MALDI-TOF MS v kombinaci s CID poskytuje hloubkovou charakterizaci syntetických polymerů na úrovni fragmentačních mechanismů. U PMMA umožňuje nejen stanovení souhrnné hmotnosti, ale i identifikaci jednotlivých end skupin a způsobu štěpení řetězce, což je klíčové pro kvalitu polymerních materiálů a jejich aplikací.
Cílem bylo detailně popsat fragmentační dráhy PMMA při vysoké energii CID na přístroji MALDI-TOF/TOF. Studie navazuje na předchozí práce u PEG a PS a zaměřuje se na identifikaci čtyř hlavních fragmentačních sérií a porovnání s literárními daty.
Pro přípravu vzorku bylo PMMA (Mw 1 900) rozpuštěno v THF společně s matricí DCTB a dopingovou solí NaTFA. Směs 5:25:1 byla nanesena na destičku technikou suché kapky. Spektra se měřila v pozitivním módu na přístroji Bruker autoflex speed TOF/TOF vybaveném kolizní bunkou. Jako kolizní plyn sloužil argon při tlaku 5×10^-6 mbar.
Analýza MALDI-TOF MS ukázala oligomerní distribuci v rozsahu m/z 600–3 600 a vysoké rozlišení až R ≈ 30 000. MS/MS ve vysoké energii odhalila čtyři série fragmentů (A, A', B, B') s rozdílem m/z 100,05 odpovídající jednotce monomeru. Série A/A' se vysvětluje β-štěpením esterové skupiny a 1,5-hydrogenovou migrací, série B/B' pak hlavním řetězcem a migrací methylu. Vzorce fragmentů korelují s dřívějšími pracemi (Jackson et al.) a potvrzují univerzálnost mechanismů.
Očekává se rozšíření vysokofrekvenčního MALDI-CID pro automatické vysokoprůtokové studium polymerů, integrace s dalšími fragmentačními technikami a aplikace při studiích kopolymerů či modifikovaných polymerů. Další směřování míří k využití AI pro predikci fragmentačních vzorců přímo ze surových spekter.
Studie prokázala, že MALDI-TOF/TOF s vysokou energií CID je efektivní nástroj pro detailní analýzu PMMA. Identifikace čtyř fragmentačních sérií rozšiřuje možnosti stanovení end skupin a porozumění polymerizačním procesům.
MALDI, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceBruker
Souhrn
Význam tématu
MALDI-TOF MS v kombinaci s CID poskytuje hloubkovou charakterizaci syntetických polymerů na úrovni fragmentačních mechanismů. U PMMA umožňuje nejen stanovení souhrnné hmotnosti, ale i identifikaci jednotlivých end skupin a způsobu štěpení řetězce, což je klíčové pro kvalitu polymerních materiálů a jejich aplikací.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo detailně popsat fragmentační dráhy PMMA při vysoké energii CID na přístroji MALDI-TOF/TOF. Studie navazuje na předchozí práce u PEG a PS a zaměřuje se na identifikaci čtyř hlavních fragmentačních sérií a porovnání s literárními daty.
Použitá metodika a instrumentace
Pro přípravu vzorku bylo PMMA (Mw 1 900) rozpuštěno v THF společně s matricí DCTB a dopingovou solí NaTFA. Směs 5:25:1 byla nanesena na destičku technikou suché kapky. Spektra se měřila v pozitivním módu na přístroji Bruker autoflex speed TOF/TOF vybaveném kolizní bunkou. Jako kolizní plyn sloužil argon při tlaku 5×10^-6 mbar.
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza MALDI-TOF MS ukázala oligomerní distribuci v rozsahu m/z 600–3 600 a vysoké rozlišení až R ≈ 30 000. MS/MS ve vysoké energii odhalila čtyři série fragmentů (A, A', B, B') s rozdílem m/z 100,05 odpovídající jednotce monomeru. Série A/A' se vysvětluje β-štěpením esterové skupiny a 1,5-hydrogenovou migrací, série B/B' pak hlavním řetězcem a migrací methylu. Vzorce fragmentů korelují s dřívějšími pracemi (Jackson et al.) a potvrzují univerzálnost mechanismů.
Přínosy a praktické využití metody
- Možnost stanovení jednotlivých end skupin PMMA
- Rychlá identifikace polymerizačních vedlejších produktů (cyklické oligomery)
- Vhodné pro kontrolu kvality a vývoj polymerních materiálů
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření vysokofrekvenčního MALDI-CID pro automatické vysokoprůtokové studium polymerů, integrace s dalšími fragmentačními technikami a aplikace při studiích kopolymerů či modifikovaných polymerů. Další směřování míří k využití AI pro predikci fragmentačních vzorců přímo ze surových spekter.
Závěr
Studie prokázala, že MALDI-TOF/TOF s vysokou energií CID je efektivní nástroj pro detailní analýzu PMMA. Identifikace čtyř fragmentačních sérií rozšiřuje možnosti stanovení end skupin a porozumění polymerizačním procesům.
Reference
- Suckau D, Resemann A, Schuerenberg M, Hufnagel P, Franzen J, Holle A. Anal Bioanal Chem 376, 952 (2003)
- Hoteling AJ, Kawaoka K, Goodberlet MC, Yu W, Owens KG. Rapid Commun Mass Spectrom 17, 1671 (2003)
- Gies AP, Vergne MJ, Orndorff RL, Hercules DM. Macromolecules 40, 7493 (2007)
- Gruendling T, Weidner S, Falkenhagen J, Barner-Kowollik C. Polym Chem 1, 599 (2010)
- Pasch H, Gores F. Polymer 36, 1999 (1995)
- Jackson AT, Jennings KR, Scrivens JH. J Am Soc Mass Spectrom 8, 76 (1997)
- Jackson AT, Yates HT, Scrivens JH et al. Rapid Commun Mass Spectrom 10, 1668 (1996)
- Baumgaertel A, Becer CR, Gottschaldt M, Schubert US. Macromol Rapid Commun 29, 1309 (2008)
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Surface Layer MALDI-MSI of Synthetic Materials on a Molecular Level
2020|Bruker|Aplikace
Surface Layer MALDI-MSI of Synthetic Materials on a Molecular Level A surface-layer matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry imaging technique (SL-MALDI-MSI) is developed to study the chemical composition of multicomponent polymer surfaces. Abstract Using this technique, four different types of…
Klíčová slova
pmma, pmmamaldi, maldisurface, surfacecationizing, cationizingdefects, defectsfilm, filmmsi, msinatfa, natfasublimed, sublimedtof, tofultraflex, ultraflexlaser, laserimages, imagesbruker, brukercasting
Polystyrene analysis using MALDI-TOF MS
2020|Bruker|Aplikace
Polystyrene analysis using MALDI-TOF MS Three polystyrene samples covering a mass range from 2 kDa to 200 kDa were analyzed using an autoflex maX MALDI-TOF MS. Abstract For all samples, several characteristic values were determined, including the average molecular weights…
Klíčová slova
polytools, polytoolsmolecular, molecularaverage, averagebruker, brukermonomer, monomerpolystyrene, polystyrenemaldi, maldimass, massweights, weightssilver, silverpolymer, polymertof, tofmasses, massesdaltonics, daltonicsdetailed
Waters POLYMER ANALYSIS APPLICATIONS 
2013|Waters|Příručky
POLYMER ANALYSIS APPLICATIONS [ POLYMER ANALYSIS APPLICATIONS ] ADVANCING POLYMER SCIENCE INTRODUCTION Today’s polymer manufacturers operate within an increasingly dynamic market space that is fueled by intense competition, complex regulatory considerations, and a true resurgence in polymer development spurred by…
Klíčová slova
polymer, polymerapc, apcacquity, acquitywaters, watersmass, massuplc, uplcsqd, sqdadditives, additivespolymers, polymersasap, asapthf, thfmolecular, moleculartqd, tqdminutes, minutesmobility
MASS SPECTROMETRY FOR POLYMERS
2015|Waters|Technické články
MASS SPECTROMETRY FOR POLYMERS Benefits and analytical considerations for MS analysis of polymers The benefit of mass spectrometry is the ability to make absolute mass measurements at a molecular level rather than an average across a whole sample, making mixtures…
Klíčová slova
polymer, polymermass, massion, ionpeg, pegstructural, structuralstar, starmolecular, molecularmobility, mobilitybackbone, backboneaverage, averageabn, abndetailed, detailedcalculations, calculationsmelt, meltpolymers