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2015.Jan.15

质谱仪-Mass MALDI-TOF 应用于聚乙二醇PEG等高分子材料的分析新技术


聚乙二醇(PEG),也称为聚(环氧乙烷)(PEO) 或 聚氧乙烯(POE),是指环氧乙烷的寡聚物或聚合物。
高分子聚乙二醇PEG具有良好的水溶性、相容性、润滑性、保湿性、塑化性、黏着性、热稳定性等物理性质,适合做成润滑剂、保湿剂、塑型剂、分散剂、黏接剂应用于医药业、制纸工业、化妆品业、纺织业、半导体业等,有极广泛的应用。而聚乙二醇是属于高分子聚合物,其聚合的长度或连接之官能基都会影响其物理性质与应用效果,因此精准的测量其分子量与连接之官能基有其必要性。

过去量测分析PEG通常使用高温GPC、NMR等方式进行,高温GPC需使用大量的有毒溶剂,可测得其分子量分布;使用NMR可依据其光谱得到结构,但NMR的分析速度慢、购买成本高,保养费用高,因此科学家们持续不断的在寻找更适合分析PEG的方法。
 
MALDI-TOF量测分析PEG
 
日本电子JEOL使用雷射辅助基质脱附离子源与螺旋式飞行质谱仪(MALDI Spiral TOF)进行PEG1000、8000有不错的效果,首先我们先了解PEG的基本单体质量为44,分子结构如图一所示,调整质谱的解析度60000 FWHM (m/z 1009)在进行分析测试,图二(a)是PEG 1000在m/z 1000附近的质谱图,再放大m/z1000附近的peak,
 
PEG 质谱图
▲图二(a) PEG 1000在m/z 1000附近的质谱图,再放大m/z1000附近的peak
 

图二(b)可以看到在片段21、22、23的质量差异与理论上的质量数是相符合的。
 
分析PEG8000
▲图二(b) 分析PEG8000,比对实际图谱与理论同位素比例结果

另外我们再分析PEG8000,分析得到226个片段的质谱图如图三所示,再比对实际图谱与理论同位素比例结果是相符合的图三(b),由这些结果可以判断MALDI-TOF是未来应用在材料高分子的新利器。
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