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MALDI-TOF應用於PEG等高分子分析

         聚乙二醇(PEG),也稱為聚(環氧乙烷)(PEO)或聚氧乙烯(POE),是指環氧乙烷的寡聚物或聚合物。

MALDI-TOF
分子結構圖

        高分子聚乙二醇PEG具有良好的水溶性、相容性、潤滑性、保濕性、塑化性、黏著性、熱穩定性等物理性質,適合做成潤滑劑、保濕劑、塑型劑、分散劑、黏接劑應用於醫藥業、製紙工業、化妝品業、紡織業、半導體業等,有極廣泛的應用。而聚乙二醇是屬於高分子聚合物,其聚合的長度或連接之官能基都會影響其物理性質與應用效果,因此精準的測量其分子量與連接之官能基有其必要性。


        過去量測分析PEG通常使用高溫GPC、NMR等方式進行,高溫GPC需使用大量的有毒溶劑,可測得其分子量分佈;使用NMR可依據其光譜得到結構,但NMR的分析速度慢、購買成本高,保養費用高,因此科學家們持續不斷的在尋找更適合分析PEG的方法。


        日本電子JEOL使用雷射輔助基質脫附離子源與螺旋式飛行質譜儀(MALDI Spiral TOF)進行PEG1000、8000有不錯的效果,首先我們先了解PEG的基本單體質量為44,分子結構如圖一所示,調整質譜的解析度60000 FWHM (m/z 1009)在進行分析測試,圖二(a)是PEG 1000在m/z 1000附近的質譜圖,再放大m/z1000附近的peak,

 

PEG 1000在m/z 1000附近的質譜圖,再放大m/z1000附近的peak

PEG 1000在m/z 1000附近的質譜圖,再放大m/z1000附近的peak

 


圖二(b)可以看到在片段21、22、23的質量差異與理論上的質量數是相符合的。

 

分析PEG8000,比對實際圖譜與理論同位素比例結果

分析PEG8000,比對實際圖譜與理論同位素比例結果

 

        另外我們再分析PEG8000,分析得到226個片段的質譜圖如圖三所示,再比對實際圖譜與理論同位素比例結果是相符合的圖三(b),由這些結果可以判斷MALDI-TOF是未來應用在材料高分子的新利器。

 

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