JMS-T2000GC AccuTOF™ GC-Alpha의 FD(Field Desorption)를 이용한 폴리에틸렌이민 분석
엠에스팁 447호
개요
FD(Field Desorption)는 시료가 코팅된 이미터와 고전압이 인가되는 전극 사이에 발생하는 높은 전기장에서 터널링 효과를 이용하는 이온화 방법입니다. 이온화 시 시료에 부여되는 내부 에너지가 낮고 조각화 현상이 발생하기 어렵기 때문에 분자량 정보만 제공하는 소프트 이온화 방법으로 알려져 있습니다. FD 측정에서는 샘플 코팅 이미터가 전용 프로브를 사용하여 이온 소스에 직접 도입됩니다. 따라서 GC-MS로는 측정이 어려운 난휘발성 화합물, 극성 화합물, 열적으로 불안정한 화합물 등의 측정이 가능합니다. FD와 TOFMS(Time-of-Flight 질량 분석기)를 결합하면 측정된 화합물의 분자식을 계산할 수 있습니다. 가스 크로마토그래프 비행 시간 질량 분석기의 FD 및 샘플링 기술 개요 JMS-T2000GC AccuTOF™ GC-알파 에 설명되어 있습니다 엠에스팁 355호 엠에스팁 403호.
본 MSTips에서는 구조 내에 많은 아민을 함유하고 있는 수용성 고분자 폴리에틸렌이민(PEI)의 분석 결과를 JMS-T2000GC의 FD를 이용하여 보고한다.
실험
시판되는 폴리에틸렌이민(PEI)을 샘플로 사용했습니다(그림 1). 메탄올을 사용하여 PEI를 10mg/mL로 제조했습니다. 그런 다음 이 샘플을 측정을 위해 FI 이미터에 2 μL 적용했습니다. 측정에는 가스 크로마토그래프 비행 시간 질량 분석기 JMS-T2000GC AccuTOF™ GC-Alpha가 사용되었습니다. EI/FI/FD 조합 이온 소스를 사용하였고, 이온화 방법으로는 FD를 사용하였다. 기타 자세한 측정 조건은 표 1과 같습니다. 고분자 분석 소프트웨어 "msRepeatFinder" Kendrick Mass Defect(KMD) 분석에 사용되었습니다.
그림 1 PEI의 구조식
표 1 측정 조건
| MS 조건 | |
|---|---|
| 분광계 | JMS-T2000GC AccuTOF™ GC-Alpha (JEOL Ltd.) |
| 이온 소스 | EI/FI/FD 조합 이온 소스 |
| 이온화 | FD+(음극 전압: -10 kV, 이미터 전류: 0 mA → 51.2 mA/min →50 mA) |
| 질량 범위 | m / z 50 – 3,200 |
결과
그림 2는 이 측정에 대한 TICC를 보여줍니다. PEI에서 파생된 피크 하나가 감지되었습니다. 그림 3은 TICC의 파란색 화살표로 표시된 위치에서 생성된 질량 스펙트럼을 보여줍니다. 질량 스펙트럼에서는 43 u 간격의 일부 피크 그룹이 관찰되었습니다. 측정된 정확한 질량으로부터 이것은 C로 추정되었다.2H5PEI의 단량체 단위의 N.
그림 2 총 이온 전류 크로마토그램
그림 3 PEI의 질량 스펙트럼
그림 4는 msRepeatFinder를 사용하여 질량 스펙트럼을 KMD 플롯으로 확장한 것입니다(기본 단위: C2H5N). KMD 플롯은 서로 다른 말단 그룹을 갖는 2개의 계열(계열 A, B, C 및 D)을 확인했습니다. Table XNUMX는 질량 스펙트럼에서 강하게 검출되는 주요 계열인 A 계열(파란색)과 계열 B(빨간색)의 말단 그룹에 대한 구조 추정 결과를 보여줍니다. 가장 강하게 관찰된 계열 A는 H와 NH의 말단 그룹을 갖는 것으로 제안되었습니다.2, 각각. 또한 시리즈 B는 순환 구조를 가지고 있다는 제안도 있었습니다. 그림 5는 20mer에 대한 원소 조성 추정 결과를 보여줍니다.m / z 878.87853) 시리즈 A. 이 결과로부터 양성자화 폴리에틸렌이민 이온이 검출되는 것을 알 수 있었다. 질량 오차는 0.72mDa로 추정되었으며 이는 좋은 값이었습니다. 또한 C 계열의 원소 조성은 B 계열의 조성보다 수소 원자가 XNUMX개 적게 추정되었고, D 계열은 수소 원자가 XNUMX개 적은 것으로 추정되었습니다. 이러한 계열은 하나 또는 두 개의 추가 순환 구조 또는 말단 이중 결합을 포함하는 계열 B 구조로 간주됩니다.
이러한 결과는 다량의 아민을 함유한 수용성 고분자인 폴리에틸렌이민의 경우에도 [M+H]와 같은 분자량 정보를 갖는 이온이 존재한다는 것을 의미한다.+ FD로 관찰할 수 있으며, 조성식도 쉽게 계산할 수 있습니다.
그림 4 질량 스펙트럼 및 KMD 플롯
표 2 말단 그룹의 예상 구조 결과
그림 5 계열 A에서 20mer의 원소 조성 추정 결과
결론
이번 MSTips에서는 JMS-T2000GC의 FD를 이용하여 구조 내에 많은 아민을 함유하고 있는 수용성 고분자 PEI의 분석 결과를 보고하였다. 분석 결과, 분자량과 관련된 양성자화된 분자를 관찰할 수 있으며, 정확한 질량을 좋은 정확도로 얻을 수 있음을 확인하였다. 또한 msRepeatFinder의 KMD 플롯을 통해 다양한 끝 그룹이 있는 계열을 쉽게 시각화할 수 있었습니다. 이러한 결과는 FD가 고분자 재료 분석에 유용하다는 것을 나타냅니다.
