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多価イオンを用いたIMS-MSによる星分岐ポリエチレングリコールの異性体の分解
Resolving Isomers of Star-Branched Poly(Ethylene Glycols) by IMS-MS Using Multiply Charged Ions.
PMID: 32510213 DOI: 10.1021/jasms.0c00045.
抄録
イオンモビリティー分析(IMS)質量分析(MS)は、気体構造をサイズ、電荷、形状、質量対電荷(/)で分離する能力を中心としています。オリゴマー構造の場合、分離能力の向上は、オリゴマーに静電的に結合した陽イオン間の反発力によって構造を拡張する能力に関係していると考えられています。ここでは、エレクトロスプレーイオン化(ESI)による荷電溶液の液滴、またはマトリックス支援イオン化により表面から直接生成された荷電固体粒子のいずれから形成されたかにかかわらず、星型分岐ポリエチレングリコールオリゴマーの異なる分岐多価イオン(最大2000 Da)を分離する能力を示した。星状分岐組成の異性体の詳細な構造解析は、最初に自作の高分解能ESI IMS-MS装置を用いて確立されました。二重荷電イオンのドリフト時間がよく解像されているため、異性体の分離が可能となり、星分岐型と直線型のオリゴマーの区別が可能となりました。IMS-MSの「スナップショット」アプローチにより、サンプルのアーキテクチャ分散性と純度を簡単に可視化することができます。市販の進行波IMS-MS装置を使用したさまざまな陽イオンおよびイオン化法の分析能力を示しています。新しいイオン化プロセスを用いた表面からの直接分析は、多重荷電のため、マトリックス支援レーザー脱離/イオン化によって生成されたイオンと比較して、改善された気相分離の利点だけでなく、ESIや他のイオン化法と比較して、空間的に分解された測定のための可能性を提供しています。
Ion mobility spectrometry (IMS) mass spectrometry (MS) centers on the ability to separate gaseous structures by size, charge, shape, and followed by mass-to-charge (/). For oligomeric structures, improved separation is hypothesized to be related to the ability to extend structures through repulsive forces between cations electrostatically bonded to the oligomers. Here we show the ability to separate differently branched multiply charged ions of star-branched poly(ethylene glycol) oligomers (up to 2000 Da) regardless of whether formed by electrospray ionization (ESI) charged solution droplets or from charged solid particles produced directly from a surface by matrix-assisted ionization. Detailed structural characterization of isomers of the star-branched compositions was first established using a home-built high-resolution ESI IMS-MS instrument. The doubly charged ions have well-resolved drift times, achieving separation of isomers and also allowing differentiation of star-branched versus linear oligomers. An IMS-MS "snapshot" approach allows visualization of architectural dispersity and (im)purity of samples in a straightforward manner. Analyses capabilities are shown for different cations and ionization methods using commercially available traveling wave IMS-MS instruments. Analyses directly from surfaces using the new ionization processes are, because of the multiply charging, not only associated with the benefits of improved gas-phase separations, relative to that of ions produced by matrix-assisted laser desorption/ionization, but also provide the potential for spatially resolved measurements relative to ESI and other ionization methods.