ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΜΑΖΑΣ MALDI – TOF Μαργαρός Γιάννης

Προσδιορισμός Πολυμερούς Υλικού Προσδιορισμός Μοριακού Βάρους Χρωματογραφία Διήθησης Πηκτής Διάθλαση Φωτός Ωσμομετρία Ιξωδομετρία Προσδιορισμός Ακολουθίας Μονομερών Μονάδων Φασματοσκοπία ΝΜR Προσδιορισμός Τελικών Ομάδων Τιτλοδότηση Φασματοσκοπία NMR Φασματοσκοπία FT - IR Προσδιορισμός Καθαρότητας Στοιχειομετρική Ανάλυση

Προσδιορισμός ΜΒ με Φασματοσκοπία Μάζας (Mass Spectroscopy) Χρησιμοποιείται στην ανάλυση ΜΒ τα τελευταία 50 χρόνια Απλή σχετικά οργανολογία Μεγάλη ακρίβεια Γρήγορη αλλά... Η ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΕΙΝΑΙ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΕΝΗ ΣΕ ΣΥΝΘΕΤΙΚΑ ΠΟΛΥΜΕΡΗ ΚΑΙ ΜΕΓΑΛΑ ΒΙΟΜΟΡΙΑ! Λόγω Χαμηλής Πτητικότητας ή Θερμικής Αστάθειας των ενώσεων αυτών

Βελτιώσεις και παραλλαγές της τεχνικής MS. Τεχνικές Ήπιου Ιονισμού Chemical Ionization Secondary-Ion Mass Spectroscopy Field Desorption Fast Atom Bombardment Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization - Mass Spectroscopy

Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Μέθοδος MALDI: Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Ανιχνευτής TOF-MS: Time Of Flight Επιτρέπει τον προσδιορισμό μαζών συνθετικών πολυμερών με ΜΒ > 200.000 Daltons (Da) μέσω ιονισμού και ατμοποίησης, χωρίς όμως την αποικοδόμηση τους, γρήγορα με ακρίβεια προσδιορισμός μεγάλου αριθμού χαρακτηριστικών του πολυμερούς

Τεχνική ήπιου ιονισμού MALDI Ανάμιξη ένωσης - μήτρας και πολυμερούς σε κατάλληλο διαλύτη*.( Cmatrix = 100 x Cpolymer ) Απομάκρυνση διαλύτη, δημιουργία ομογενούς κρυστάλλου με ομοιόμορφή διασπορά μορίων πολυμερούς Μεταφορά της ενέργειας του παλμού της ακτίνας laser στην μήτρα, μερική ατμοποίηση της με ακόλουθη μεταφορά άθικτων μορίων πολυμερούς στην αέρια φάση και παραγωγή φορτισμένων αλυσίδων πολυμερούς.

Αρχή Λειτουργίας φασματογράφου MALDI - TOF

Σκοπός χρησιμοποίησης μήτρας Απορρόφηση της ενέργειας της ακτίνας του laser, και επομένως αποφυγή αποικοδόμησης του πολυμερούς. Ισχυρή απορρόφηση στο μήκος κύματος λειτουργίας του laser, στο οποίο ο αναλύτης δεν απορροφά σημαντικά. Απομόνωση του ενός μορίου του πολυμερούς από τα άλλα. Ελαχιστοποίηση των διαμοριακών αλληλεπιδράσεων πέρα από αυτές μήτρας – αναλύτη, άρα μείωση ενέργειας εξαέρωσης. Συμμετέχει στην δημιουργία των ιόντων είτε σαν μέσο πρωτονίωσης(ανίχνευση κατιόντων) ή μέσο αποπρωτονίωσης (ανίχνευση ανιόντων). Ανίχνευση συγκεντρώσεων της τάξης των picomoles ή και μικρότερες.

Ιδιότητες Ένωσης - Μήτρας Να είναι διαλυτή σε διάλυμα με τον αναλύτη*. Να έχει μεγάλο συντελεστή απορρόφησης στο συγκεκριμένο μήκος κύματος λειτουργίας του laser. Η μήτρα θα πρέπει να μην εμφανίζει χημική δραστικότητα με τον αναλύτη. Να έχει μικρή τάση εξάχνωσης

Μήτρες MALDI

Μήτρες MALDI

Μήτρες MALDI

Διαδικασία Ιονισμού Δείγματος

Φασματογράφος Μάζας Χρόνου Πτήσης (TOF – MS) Στηρίζει την λειτουργία του στη σχέση μεταξύ λόγου μάζας προς φορτίο ενός φορτισμένου σωματιδίου και χρόνου που απαιτείται για να διανύσει μια συγκεκριμένη απόσταση όταν επιταχυνθεί δια μέσου σταθερού ομογενούς πεδίου. Όπου m = μάζα σωματιδίου, e = ηλεκτρικό φορτίο, E = ένταση ασκούμενου ηλεκτροστατικό πεδίο, d = μήκος περιοχής επιτάχυνσης L = μήκος περιοχής ελεύθερης ηλεκτρικού πεδίου και Vo = εφαρμοζόμενο δυναμικό.

Πλεονεκτήματα ανιχνευτή TOF – MS Θεωρητικά έχει άπειρο εύρος τιμών ανιχνευόμενων μαζών. Ιδανικός όπου έχουμε ιονισμό προκαλούμενο από παλμό ή αυτός είναι χωροταξικά περιορισμένος. Ολοκληρωμένο φάσμα μαζών για κάθε περίπτωση ιονισμού. Υψηλή ακρίβεια λόγω υψηλής ταχύτητας μετάβασης ιόντων προς τον ανιχνευτή. Δεν υπάρχει ανάγκη σάρωσης της ακτίνας ιόντων. Το φάσμα λαμβάνεται και με εξαιρετικά μικρές ποσότητες δείγματος(<10-18 mole στα πιο σύγχρονα όργανα). Σχετικά χαμηλό κόστος.

Αρχή λειτουργίας TOF-ΜS ευθύγραμμης κίνησης

Σφάλματα στην TOF – MS ευθύγραμμης κίνησης Κατανομή στο χρόνο. Κατανομή στο χώρο. Κατανομή κινητικής ενέργειας.

Ελαχιστοποίηση σφάλματος Ανιχνευτής ανάκλασης ιόντων Απλού πεδίου Διπλού πεδίου Τετραγωνικού πεδίου

Μετατροπή Φασμάτων MALDI-TOF MS

Εξαγωγή και επεξεργασία δεδομένων Πολυμερές:PPG MW=5.300 Μn=51.57 Μw=52.27 I=1.01

Εξαγωγή και επεξεργασία δεδομένων Πολυμερές:Πολυστυρένιο MW=20.000 Μn=19.337 Μw=19.509 I=1.01

Πολυμερή Συμπύκνωσης

Πολυμερή Συμπύκνωσης Δm=134gr/mol Δm=217gr/mol

Δm=134gr/mol Δm=217gr/mol

THE END