聚合物中绝对分子量检测方案(液质联用仪)

|技术简报 利用大气压固相分析探头/ 质谱仪(ASAP/MS)快速分析聚合物 目的 使用配备WatersASAP样品入口和ACQUITY SQ Detector (SQD)的解吸质谱系统， 在5min或更短时间内快速分析短链天然和合成特种聚合物、表面活性剂以及低聚物材料，获取绝对分子量分布、数据以及有价值的材料结构信息。 背景 特种聚合物和表面活性剂的分析通常只能使用基于体积分析的方法，例如将体积排阻色谱(SEC)与适当的检测方法联用。要使用该技术，必须建立考虑了检测器偏差和色谱稳定性的合适校准方案。此外，随着产品向包括多功能材料等领域的扩展，面对材料中多变的复杂组合， SEC方法处理起来就受阻。 将SEC与质谱相结合可完成必要的组分分析，但这种方法挑战极大。典型的SEC溶剂(如THF、DMF和甲苯)无法为质谱分析提供合适的环境。人们还研究过直接注入MS法分析聚合物材料，但是许多注入溶剂都会发生竞争电离，进而引发电离抑制效应，因此这种方法也有局限性。 ASAP/MS只需不到5 min即可获取合合物材料的绝对分子量分布等数据。 图1.使用ASAP作为进样口，将样品直接上样至探头的毛细管尖端，由加热的气体将其汽化，然后通过电晕放电进行电离。 ■ ■ Waters 使用ASAP作为进样口可实现直接质谱分析。 由于样品直接上样至ASAP探头的毛细管尖端，由加热的气体将其汽化，然后通过电晕放电进行电离，溶剂的影响得以消除。 解决方案 研究表明， ASAP与ACQUITY SQD联用是实验室分析聚合物的一款强大工具。固相探头提供了一种简单、直接且快速的样品引入方法。由于样品在探头针尖解吸，引入的分析物不受溶剂干扰，分析物可得到一致的电离。结果是热解吸分子链按照他们分子量的分布得到电离。 分析只需几步即可完成： 将样品溶于溶剂中，然后上样至融溶毛细管尖端。在受控的脱溶剂气流速和温度下，溶剂在分析开始的数秒之内就从探头尖端闪蒸出来。分析物留在毛细管尖端，不含任何背景溶剂，也不存在相关的电离和抑制效应。 在受控的脱溶剂气温度和流速下，聚合物材料从毛细管尖端热解吸或汽化。 分析物分子在汽化的同时发生电离。 使用ACQUITY SQD检测电离的分子。 所得的热解吸数据基于不同聚合物链长的m/z(对于单电荷分子，等于质量)和丰度来显示。将质量校正成质子单位，然后在整个权重分布范围内将校正后的质量和丰度数据合并、求和。 扫一扫，关注沃特世微信 THE SCIENCE OF WHAT'S POSSIBLE. Waters、 The Science of What's Possible和ACQUITY是沃特世公司的注册商标。 其它所有商标均归各自的拥有者所有。 Tergitol 15-S-7 in MeOH Tergitol 15S7 _MeOH_Cr3UA_10VCn_Ext5V_500DT_125Sr_500L_t38 156 (0.614) Cm{101：240) Sc311e7100-133.15 127 28 459.31 503.35 547.39 591.387.25 635.40m：-|60.35504.37 548.39592.40679439.16 84.28 28.30 2.30 416.311.21265.23 636.43 485.32：505.40L549.40L593.43 811.52 855.55 100 200 300 350 400 450 500 550 600 700 800 850 Tergitol 15S7_MeOH_Cr3UA_10VCn_Ext5V_500DT_125Sr_500L_t39 101 (0.406) Cm 72.196) scanA7 133.16100 415.28 459.31 503.35 547.37 591.383327.26177.20195.223922283.24 63540041139.16 32 8. 29 3 7 2 .3 1 41 6 .3 14 6 0 . 3 5 5 50 4 . 3 7548.39592.3922 284.29 . 63 6. 43 723.48 767.52 100 1075 26524 811.54100 15U 200 250 300 350 400450500 550 600 100 760 800 850 900Tergitol 15S57MeOH_Cr3uA_10VCn_ t5V_500DT_125Sr_500L_t40 141 (0.557) Cm (93.236) Scan AP+133.153.98e了371.26415.29 459.31503.35 547.38 591.387.26 6364081 177.19195.20239139.16328.30 '2.31416.3046160.35504.37 54839592.40221.23265.23284.29 636.4494L593.44 1154 855.56 7m7 100 150 200 250 300 350 400 450 500 55550 600 650 700 50 800 850 90300 _125Sr_500L_t41 137 (0.542) Cm [79.206) Scan AP+ Tergitol 15S7’_MeOH_Cr3uA_10VCn_Ext5V_500DT_133.163.92e71001371.27 .28459.31 503.35 547.33 591.387.266354039 177.20195.2416.3179.44 460.35 548.39592.4122122328.30372.30 22.84.28 536.43L54943 811.54 855.57 01100 200 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 M= 2(m*C)/2(C) M = 2((m2*C)/2(m*C) Mz= 2 ((m 3* C)/2 (m2*C) Mz+1 = z(m4*C)/2(m3*C) 其中m，是检出的第i个离子的分子量(m/z)， C是检出的第i个离子的 浓度或丰度。 Replicate Replicate Replicate Replicate Test 1 Test 2 Test 3 Test4 Mn 408 394 401 400 Mw 487 478 485 484 Mz 537 533 540 540 Mz+1 572 571 577 578 图2.累加数据以数均、重均、Z平均和Z+1平均分子量(Mn、Mw、Mz和Mz+1)来计算。 总结 沃特世ASAP/SQD方法通用性强、优势明显，可在1~2min内评估多种样品(具体取决于样品类型及其挥发性)。分析人员可轻松获得可重现的数据，而无需针对特定样品进行方法开发。此外，根据样品独特的质谱特征，分析人员可分析样品组分的"指纹"变化，这在传统的体积排阻分离分析中是观察不到的。该方法缩短了分析时间和培训分析人员所需的时间，而且省去了与溶剂消耗和废液处理相关的成本。 使用配备Waters ASAP样品入口和ACQUITY SQ Detector (SQD)的解吸质谱系统，在5 min或更短时间内快速分析短链天然和合成特种聚合物、表面活性剂以及低聚物材料，获取绝对分子量分布、数据以及有价值的材料结构信息。