告別紙吸管，找回喝奶茶的快樂
今年一月“升級版”限塑令：全國正式生效，全國餐飲行業不可使用不可降解一次性塑料吸管，從此，紙吸管成為了奶茶的“伴侶”……
如何找回喝奶茶的“靈魂”？如何降低塑料對環境的污染，化工領域的可降解塑料和可再生塑料成為解決問題的“鑰匙”：
由于環保要求，我們身邊的可再生塑料產品不斷增多。于是，快速并且詳細地分析可再生塑料的需求日益增加。在這種情況下，可以通過分析寡聚體而非聚合物整體來獲得足夠的信息。寡聚體一般通過使用溶解/ 再沉淀等粗分離法、結合各種色譜法以及光譜法進行分析。
另一方面，近年來MALDI-TOF MS 廣泛應用于寡聚體的分析，可以快速獲取末端基團和單體單元的信息。下面以聚碳酸酯為例，介紹通過溶解/ 再沉淀法對寡聚體進行粗分離，展示臺式MALDI-TOF MS MALDI-8020 對該寡聚合物進行分析的全過程。
臺式MADLI-TOF MS：MALDI-8020
MALDI-8020 雖然是一款擁有島津最小尺寸和安裝面積的線性MALDI-TOF MS，但其線性檢測模式（正離子）的性能與傳統機型該模式的性能是相同的。通過采用200 Hz 固態激光器以及在保持檢測部位真空度的情況下更換樣品靶板（加載鎖定室），可進行快速檢測。
MALDI-8020
01聚合物分子量分布的測定
測定的聚碳酸酯（PC）樣品包括PC 標準品和從光盤提取的PC 寡聚體（圖1）。兩者均檢測到單一同位素峰，且PC 單體的重復單元為254 Da（圖1）。
圖1 PC 寡聚體的質譜圖 ( 上：標準品、下：光盤)
02末端基團的分析
圖2 質譜圖顯示，PC 中有三個254 Da 單體單元重復的組分。我們已知PC 采用封端劑，因此推定以下三種化學結構，使用Polymerix 軟件（Sierra Analytics）分析，3 種寡聚體組分分別歸類為兩末端封端、單端封端、以及環狀類型（圖2）。
圖2 PC 寡聚體的末端基團分析結果
上：標準品、下：光盤樣品
我們發現來自光盤的寡聚體以兩末端封端類型為主要成分。由于光盤用途的聚合物要求高質量，特意去除低分子量的寡聚體， MALDI-TOF MS 的分析結果也反映了這一點。另一方面，通過同樣的MALDI-TOF MS 分析可知，以再生PC 為原料生產的文具，其中的寡聚體，環狀類型相對較多，末端OH 也偏多；而市售的芯片，單末端OH 類型相對較多，而環狀類型不多。如上所述，通過MALDI-TOF MS 和簡單的預處理方法可以比較評價再生聚合物。
小結
臺式MALDI-TOF MS MALDI-8020 與大型MALDI-TOF MS 一樣，可以進行聚合物的分子量分布測定和末端基團的分析。
MALDI-8020臺式單線性體積小巧，可滿足線性模式下化工產品分析的需求，并有望在這個領域中廣泛應用。
此外，MALDI-TOF在聚合物分析領域也可以大顯身手。
03檢測聚合物的分子量及分布
以PEG6000為例
圖2 Polymerix 軟件分析結果
04PET 薄膜表面分析 發現熱處理前后聚合物薄膜表面的差異
聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）作為通用工程塑料材料，應用非常廣泛。眾所周知，聚合物中的低聚物是在伴有加熱時成型和拉絲等工藝中析出，造成批次缺陷和工藝故障。尤其是PET 環狀三聚體的低聚物經熱處理后移動到樹脂和薄膜表面，容易析出。
測試經熱處理后的表面檢測出m/z 599，這與PET 環狀三聚體的分子量（加Na 離子）相符。
圖3 m/z 599 以及1199 的疊加圖
MALDI-8020臺式單線性體積小巧，可滿足線性模式下化工產品分析的需求。
島津 MALDI-8020特點
01固態激光器
02用于快速進樣的加載鎖定室
樣品靶板加載鎖定室體積最小化；減少了實驗等待時間。
03寬口徑離子光學系統
以寬口徑的離子光學系統來優化聚焦離子束，最小化離子源被實驗物污染的風險，降低離子源清潔和維護的需求。
基于紫外激光器的源清潔功能（專利技術），設定好自動程序后，即可完成自動清洗。避免了泄真空、手動清洗等一系列操作。
離子源自動清洗功能
05無油隔膜泵
樣品加載室使用無油隔膜泵，避免傳統油泵的噪音。噪音低至55 分貝以下，綠色環保。
06條形碼自動讀取
整合于MALDI-8020 內的條形碼閱讀器（專利技術）在進樣時自動掃描一次性靶板上的條形碼。當條形碼讀取成功時，儀器前面板上的LED 燈將會提示。
07符合21 CFR part 11 法規
系統在MALDI Solutions ?軟件控制下進行操作，該軟件的特點是其集中式、安全性高的Microsoft? SQL數據庫，可用于存儲從樣品序列表、采集參數設置到采集的MALDI 數據等一切數據。該軟件與完整的審計追蹤功能一起使用，可成為實現21 CFR part 11 法規合規的有力工具。
除MALDI-8020外，島津還有多種MALDI機型可供選擇。
MADLI-TOF 背景知識小貼士
基質輔助激光解吸電離( 也就是通常所說的MALDI) 于1987 年首次由Hillenkamp 及Karas 提出，距今已經30 余年。從那時起，通過應用這一“軟電離”技術與飛行時間質譜的結合，成功地實現了生物大分子的快速和高度可靠檢測，同時也為生命科學領域提供了全新的分析方法。相比其它質譜技術，MALDI-TOF 操作簡便，不需要接受分析化學培訓就可以使用。2002 年，島津制作所的田中耕一先生與電噴霧電離法的發明人John Fenn 博士共同獲得了諾貝爾化學獎，獎勵他們“開發了用于生物大分子質譜分析的軟解吸電離方法”。
MALDI 的原理是用激光照射樣品與基質形成的共結晶薄膜，基質從激光中吸收能量傳遞給生物分子，而電離過程中將質子轉移到生物分子或從生物分子得到質子，而使生物分子電離的過程。因此它是一種軟電離技術，適用于混合物及生物大分子的測定。TOF 的原理是根據不同質荷比（m/z）的離子在飛行管中的飛行速度不同，從而導致飛行時間的不同而被檢測。MALDI-TOF MS 具有靈敏度高、準確度高及分辨率高等特點，為生命科學等領域提供了一種強有力的分析測試手段，并扮演著越來越重要的作用。
