msRepeatFinder를 사용한 고분자에 대한 KM 플롯의 나머지 부분: SpiralTOF™/TOF로 획득한 고에너지 충돌 유도 해리 질량 스펙트럼의 직관적인 표시 [MALDI 응용 프로그램]

고분자 이온의 탠덤 질량 분석법은 개별 말단 그룹, 사슬 구조(선형/환형/분지형) 또는 공중 합체 미세 구조의 특성에 대한 귀중한 정보를 제공합니다. 고에너지 충돌 유도 해리(HE-CID) 탠덤 비행 시간 분석(TOF/TOF)은 유리하게 매트릭스 보조 레이저 탈착 이온화(MALDI) TOF 분석을 따릅니다. 그러나 결과 질량 스펙트럼의 해석은 수많은 이온 계열과 낮은 강도의 신호로 명확하지 않습니다. TOF/TOF 질량 스펙트럼의 빠른 획득 후 데이터 처리로 "Kendrick 질량의 나머지" 분석(RKM)이 제안되어 직관적인 포인트 정렬을 통해 즉시 이온 시리즈를 시각화하고 필터링합니다.

실험

폴리(프로필렌 옥사이드)(PPO 1000g mol^-1) 분석 물질에 사용되었습니다. 생성물 이온 스펙트럼은 JMS-S3000 SpiralTOF™ 질량 분석계(CHCA 10 mg/mL)로 기록되었습니다.^-1, PPO 10mg·mL^-1, NaTFA 1mg·mL^-1, MeOH에서 10:1:1). KMD 및 RKM 플롯은 msRepeatFinder 3.0을 사용하여 계산되었습니다.

HE-CID 질량 스펙트럼

(OH,H)-말단 PPO 30-mer의 전형적인 HE-CID 질량 스펙트럼은 전구체 이온의 동위원소 선택을 포함합니다. m / z 1782는 낮은 강도(Fig. 1) 여러 작은 계열도 백그라운드에서 거의 관찰되지 않습니다. 이러한 유형의 질량 스펙트럼 데이터를 시각화하고 해석하는 것은 여전히 ​​불편하고 시간 소모적입니다. 각 피크를 하나씩 수동으로 할당하고 모든 생성 이온을 매우 명확하지 않은 그림으로 표시하려면 지루한 작업이 필요하기 때문입니다.

그림 1. b로 표시된 두 개의 주요 생성 이온 시리즈가 있는 HE-CID 질량 스펙트럼_x 그리고 c_x (Wesdemiotis et al [1] - 삽입된 구조에서 채택).

Kendrick 질량 결함(KMD) 도표

HE-CID 질량 스펙트럼에서 계산된 KMD 플롯[2]은 거의 수평으로 정렬되지 않은 점의 구름을 표시합니다(Fig. 2). TOF/TOF 질량 스펙트럼의 분해능은 product ion의 질량 측정에 대해 제한된 질량 정확도로 단일하므로 정확한 질량 결함을 평가할 수 없으며 결과 KMD 플롯은 product ion 시리즈의 분리 없이 해결되지 않습니다.

그림 2."일반" KMD 플롯(기본 단위: 프로필렌 옥사이드 C₃H₆반복 단위 목록에서 O) msRepeatFinder를 사용합니다.

나머지 KM(RKM) 플롯

"나머지 KM" 플롯[3](기본 단위: C₃H₆O, PO 반복 단위)는 msRepeatFinder(Fig. 3). KMD 플롯에서 해결되지 않은 포인트 클라우드 대신 수평 정렬을 표시하기 위해 고정밀 질량 측정이 필요하지 않은 여러 포인트 시리즈가 RKM 플롯에서 명확하게 시각화됩니다. 각 라인은 주요 제품 이온 시리즈(c_x: 녹색 점; 비_x: 빨간색 점) 및 HE-CID 질량 스펙트럼에서 거의 볼 수 없는 마이너 시리즈.

그림 3. RKM 플롯(기본 단위: 프로필렌 옥사이드 C₃H₆반복 단위 목록에서 O) msRepeatFinder를 사용합니다.

또한 msRepeatFinder의 "그룹화 모드"를 사용하면 RKM 플롯에서 수평으로 정렬된 주어진 포인트 시리즈를 간단히 선택하여 시각적 색상 코딩을 통해 HE-CID 질량 스펙트럼에서 각 이온 시리즈에 즉시 레이블을 지정할 수 있습니다(Fig. 4). 복잡한 질량 스펙트럼 데이터의 시각적 매핑을 위해 선택하지 않은 이온 시리즈를 숨길 수 있습니다(Fig. 5).

그림 4. 두 가지 주요 product ion 시리즈의 시각화(녹색 막대: c_x; 빨간색 막대: b_x) RKM 플롯에서 가로로 정렬된 점을 그룹화합니다.

그림 5. 선택되지 않은 점을 숨겨 한 이온 시리즈만 시각화.

전망

RKM 플롯은 반복 단위(이온 계열 및/또는 구조 블록/무작위의 다른 말단 그룹) 또는 추방된 중성자(필리에이션) 중 하나를 사용하는 단일 중합체 및 공중합체의 HE-CID 질량 스펙트럼과 호환됩니다[4].

승인

이 애플리케이션 노트는 일본 산업기술종합연구소(AIST)의 지속 가능한 화학 연구소의 Hiroaki Sato 박사와 Thierry Fouquet 박사와의 공동 연구 프로젝트 결과를 기반으로 작성되었습니다.

참고자료

[1] C. Wesdemiotis, N. Solak, MJ Polce, DE Dabney, K. Chaiccharoen, BC Katzenmeyer. 질량분석기 신부님. 2011, 30, 523 - 559.
[2] H. 사토, S. 나카무라, K. 테라모토, T. 사토. 제이엠 사회 질량 스펙트럼. 2014, 25, 1346-1355.
[3] T. Fouquet, T. Satoh, H. Sato. 항문 화학. 2018, 90, 2404-2408.
[4] T. 푸케, H. 사토. 급속한 커먼. 질량 스펙트럼. 2016, 30, 1361-1364.

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