Система анализа полимеров JMS-S3000 SpiralTOF™-plus 3.0

MALDI-TOFMS идеально подходит для анализа полимеров

JMS-S3000 SpiralTOF™-plus 3.0 — это времяпролетный масс-спектрометр с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией (MALDI-TOFMS) со сверхвысоким разрешением по массам и высокой чувствительностью, использующий запатентованную ионно-оптическую систему SpiralTOF компании JEOL. Высокое разрешение по массам, высокая точность определения масс и широкий динамический диапазон делают его идеальным прибором для анализа синтетических полимеров.
Синтетические полимеры полидисперсны, что означает их молекулярно-массовое распределение. В результате гомополимеры с различными концевыми группами и сополимеры представляют собой весьма сложные смеси. Поэтому для анализа синтетических полимеров важно поддерживать сверхвысокое разрешение по массам в широком диапазоне масс. Также важно разделять следовые компоненты от основных компонентов и других нежелательных помех. Ионная оптика SpiralTOF™-plus 3.0, состоящая из энергетически фильтрующих электрических секторов, устраняет химический шум, возникающий при распаде после источника (PSD), и разделяет следовые компоненты от других компонентов образца. Анализ синтетических полимеров требует высокой разрешающей способности по массам в широком диапазоне масс и широкого динамического диапазона при низком уровне химического шума. SpiralTOF™-plus 3.0 удовлетворяет обоим требованиям. Масс-спектры полимеров, полученные с помощью SpiralTOF™-plus 3.0, чрезвычайно сложны и содержат большой объём информации, что делает их ручной анализ нецелесообразным. Решением является msRepeatFinder, современное программное обеспечение для анализа полимеров.

Установка нового стандарта производительности MALDI-TOFMS

Для повышения разрешающей способности и точности определения масс времяпролетного масс-спектрометра необходимо увеличить длину пролета, не допуская при этом расхождения в пространстве группы ионов с одинаковым отношением  массы к заряду  (ионного пакета).
Инновационная ионная оптика SpiralTOF была разработана компанией JEOL на основе принципов «идеальной фокусировки» и «многооборотности». Ионные пакеты фокусируются обратно в пространстве на каждом фиксированном расстоянии (т.е. на каждой траектории в форме восьмерки) во время пролета. Таким образом, даже после увеличения длины пролета ионные пакеты не расходятся в плоскости детектирования, что обеспечивает высокую разрешающую способность, высокую точность определения масс и высокую пропускную способность ионов.

Массовые разрешения, наблюдаемые с использованием смеси пептидных стандартов.

Уменьшение топографического эффекта кристаллической матрицы

Топографический эффект кристаллической матрицы приводит к различию в начальной точке пролёта ионов, что приводит к разнице во времени пролёта. В традиционной ионно-оптической системе эта разница во времени пролёта ухудшает разрешающую способность по массе и точность определения массы, достигаемую при внешней калибровке. Благодаря увеличенной дальности пролёта, JMS-S3000 сводит этот эффект к минимуму и обеспечивает высоковоспроизводимую разрешающую способность и высокую точность определения массы при внешней калибровке.

Другим следствием этого является то, что высокое массовое разрешение и точность определения массы могут быть сохранены при анализе изображений биологического образца, в котором большое количество масс-спектров получено по большой поверхности образца, которая, вероятно, является неровной.

Достижение широкого динамического диапазона

SpiralTOF ^TM -plus 3.0 реализовал широкий динамический диапазон благодаря использованию 14-битного АЦП (аналого-цифрового преобразователя) для обработки сигнала TOF. Это позволяет одновременно обнаруживать пики с разницей в интенсивности ионов примерно на 4 порядка. Кроме того, анализ следовых компонентов стал проще при измерениях с помощью масс-спектрометрии, в дополнение к традиционным измерениям объемных образцов. Ниже приведен пример измерения смеси полиэтиленоксида и полипропиленоксида в соотношении 1000:1. В случае анализа полимеров, в сочетании с анализом дефекта массы Кендрика (KMD), можно анализировать следовые компоненты, которые иначе трудно обнаружить. В примере ниже был обнаружен следовой компонент PPO, и можно было рассчитать его среднюю молекулярную массу и т. д.

Масс-спектр смеси полиэтиленоксида и полипропиленоксида в соотношении 1000:1.

Расширенный диапазон масс для спирального режима

Новый SpiralTOF ^TM -plus 3.0 расширяет диапазон масс в спиральном режиме с m/z 30 000 до m/z 50 000, что позволяет проводить более точный анализ полимеров с более высокой молекулярной массой.

Спиральный режим, масс-спектр положительных ионов для смеси полистирола (ПС) 10 кДа, 20 кДа и 40 кДа

Особенности и применение опции TOF-TOF и линейной опции TOF