精確分子量和分子式,,對GC/MS鑒定未知化合物有什么幫助,?
在“GC/MS分析沒有正構(gòu)烷烴標樣,,如何使用保留指數(shù)來定性未知化合物,?”一文中,我們介紹了在沒有正構(gòu)烷烴標樣時,,GC/ID軟件中如何使用Auto RI的保留指數(shù)功能來區(qū)分NIST譜庫檢索匹配低或相似的化合物,。
在本次的內(nèi)容中,將介紹GC/MS上如何通過精確分子量和分子式同位素匹配來驗證NIST譜庫檢索結(jié)果的準確性,。
通常人們會認為質(zhì)譜儀測定化合物離子的精確質(zhì)量必須是由高分辨質(zhì)譜,如飛行時間(TOF),、靜電場軌道阱(Orbitrap)等才能完成,。
實際上,常規(guī)四極桿GC/MS也是可以實現(xiàn)精確質(zhì)量測定的,,但前提是需要對四極桿質(zhì)譜的數(shù)據(jù)進行更為全面的數(shù)學(xué)校正,,不僅是質(zhì)量校正,還包含了對質(zhì)譜峰形函數(shù)的校正,。這一技術(shù)早在Cerno Bioscience公司于2006年發(fā)布的商業(yè)化軟件MassWorks上得以實現(xiàn),。
如圖1(上)所示,抗蚜威(Pirimicarb,,化學(xué)式C11H18N4O2)在四極桿質(zhì)譜上測得的原始數(shù)據(jù),,峰的質(zhì)量中心為峰頂點引下來的垂線,該質(zhì)量中心線的讀數(shù)即為質(zhì)量讀數(shù),,但由于儀器噪音等因素的影響以及傳統(tǒng)質(zhì)量校正方式的限制,,使得該方法做出來的質(zhì)量中線并不是真正的峰質(zhì)心線,因此GC/MS工作站的讀數(shù)只能保證質(zhì)量數(shù)的整數(shù)位是準確的,。
圖1(下)為MassWorks校正后的數(shù)據(jù),,我們可以看到質(zhì)譜峰型已經(jīng)變成了對稱分布的高斯曲線,這種情況下,,峰頂點引下來的垂線才是真正的質(zhì)量中線,它非常精確,,可使得質(zhì)量讀數(shù)精確至小數(shù)點后4位,。
圖1:四極桿質(zhì)譜峰形校正前后的分子質(zhì)量測定精度對比
獲得精確質(zhì)量數(shù)后,我們就可以根據(jù)限定的元素種類和質(zhì)量誤差等獲得候選分子式,。目標分子式的判定需要借助同位素豐度的匹配,,我們把它叫做譜圖準確度(Spectral Accuracy,SA),,用來描述分子式的理論同位素豐度和校正后質(zhì)譜圖的同位素豐度的擬合程度,,只有當(dāng)兩者的線性全匹配的時候,分子式才是正確的,。
圖2:質(zhì)譜峰形校正對同位素匹配度的影響
GC/ID軟件中測定精確質(zhì)量數(shù)非常簡單,,如圖3所示,除了樣品數(shù)據(jù)外,,需要調(diào)用一個PFTBA調(diào)諧液的數(shù)據(jù)文件(該數(shù)據(jù)的采集通過在GC/MS工作站中編程打開和關(guān)閉EI校正閥來實現(xiàn)),,選擇運行參數(shù),然后自動運行即可,。完成后,,我們可以在分析報告中查看結(jié)果。
圖3:運行GC/ID
下圖4顯示了一個精油樣品中Rt=60.97min組分的鑒定結(jié)果,,前4個均為CAS 593-08-8,,其NIST、RevS為正,、反檢索匹配度,,匹配均在930以上,保留指數(shù)匹配度RIFit將該化合物與其它化合物做了很好的區(qū)分,。
圖4: Rt=60.97min組分的鑒定結(jié)果
圖5: CAS 593-08-8的詳細定性信息
SA-M為分子式C13H26O的理論同位素和實際校正譜圖的匹配度,,99.44%的匹配度展示了理論同位素和實際校正同位素的完美匹配(如圖6所示),驗證了分子式的準確性,;SA-F為C13H26O部分碎片離子的化學(xué)式的同位素匹配度,,97.92%的匹配度表明了C13H26O的這些碎片的同位素也與實際樣品的相符合(碎片離子的詳細同位素匹配結(jié)果見圖5紅框)。因此,,能很好地驗證CAS 593-08-8鑒定的準確性,。
圖6:C13H26O的理論同位素(紫色)和樣品同位素分布(暗紅色)的比較
關(guān)于MassWorks GC / ID V4.0
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