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如何讓GC/MS的未知物分析變得更簡單?

關鍵詞:GC/ID GC/IMS 高分辨率 色譜 NIST
時間:2023-09-18 13:15:07

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  GC/MS鑒定未知化合物主要依靠使用NIST、Willy譜庫等對未知物的譜圖進行搜庫檢索,然后得到一個按匹配高低排序的候選結果列表。通常的問題是這個列表的結果并不可信,排名最高的匹配結果往往不是正確的匹配。此外,色譜峰如果是共流出化合物的混合峰或含有的高背景,這會嚴重降低檢索的匹配度。更大的挑戰性的是,該化合物甚至可能未收錄在當前譜庫中。因此,我們需要更可靠的其它信息來幫助確定目標化合物的身份。

  GC/ID 4.0——讓GC/MS定性分析變得更準確

  GC/ID 是Cerno Bioscience公司開發的一款全自動的GC/MS數據處理軟件,最新的版本是V4.0版本,它是唯一將譜庫檢索、保留指數自動校正和匹配、精確質量數、同位素豐度校正和匹配、混合物解卷積功能結合為一個整體的定性分析解決方案,為GC/MS定性分析提供了巨大的改進,這使得GC/ID能夠以無與倫比的自信來全自動、可靠地鑒定未知化合物,同時還能為分析人員節省數個小時的繁瑣回顧分析時間。

  GC/ID支持市場上主流的GC/MS平臺,包括Agilent、ThermoFisher、Shimadzu。高分辨平臺TOF、Orbitrap產生的GC/MS數據亦能支持。

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  GC/ID在幾分鐘內即可處理完整個GC/MS數據,并計算每個峰的NIST匹配值(NIST),通過精確質量/譜圖準確度(SA)來驗證化合物分子式,然后計算峰的保留指數(RI Fit)。最后還會計算一個組合的匹配值。這些額外的指標可以顯著提高化合物鑒定的可信度。

  >>>> 功能特點

  ★ 高度可信的定性分析結果

  GC/ID通過對結果進行顏色編碼(Magic Highlighter),一目了然地告訴您每個峰的定性結果的置信度:“藍色”=高,“黃色”=中,“紅色”=低。通過對每個峰的純度(Mix)、正向和反向檢索匹配值(NIST, RevS)、保留指數匹配(RI Fit)、分子離子的精確質量/譜圖準確度(SA-M)和碎片離子(SA-F)的化學式進行自動評估。

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  TIC圖中用了兩種顏色標記各個色譜峰,淺藍色代表純組分,粉色代表混合物峰。在下方的報告列表中,每個保留時間定性分析結果,同樣用了不同顏色來表示定性結果可信度的高低,“藍色”=高,“黃色”=中,“紅色”=低。

  ★ 自動識別“混合物”峰,指出每個色譜峰中所包含的未分離化合物的數量,并能將混合的質譜圖生成“純凈”的質譜圖

  在幾乎所有GC/MS分析中,共流出色譜峰仍然是一個常見的挑戰。傳統的解卷積運算是檢查XIC(提取離子色譜圖),并且通常無法確定共流出化合物的正確數量(這種方法通常會過度擬合,即返回比實際峰中更多的“純”化合物譜圖),這往往會產生錯誤的譜庫匹配。GC/ID改進了這種方法,首先使用主成分分析(PCA)更自信地估計一個峰中的成分數量,然后將它們解卷積成純成分的譜圖。

  GC/ID分析完成后,自動對色譜峰進行顏色標記,用不同的顏色表示色譜峰是否為混合物組分。

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  Rt=2.65 min的峰實際上包含3個GC/ID解卷積的共流出物,如圖所示。GC/ID的解卷積方法,并且與傳統方法不同,它最大限度地減少了過度擬合并消除了虛假譜圖。

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  GC/ID自動將混合譜圖生成各組分的“純凈”質譜圖,并對“純凈”質譜圖進行NIST譜庫檢索。

  ★ 未知物分子式的確認無需使用高分辨質譜

  傳統的NIST譜庫檢索,由于只考慮實驗譜圖與標準譜圖的相似程度,大多數情況下,都無法給出明確的檢索結果。

  高分辨率質譜,如TOF或Orbitrap,可以通過鑒定分子式來幫助確認未知物。它們還可以通過識別分子離子和碎片離子的分子式來幫助確定未被譜庫收錄的化合物的結構。GC/ID通過其已發布并獲得專利的屢獲殊榮的TrueCal?技術,將這些功能帶入四極桿質譜儀器。通過簡單地在配置和運行您的儀器,并在運行結束時短暫地打開調諧氣(PFTBA), GC/ID將自動校準您的四極桿質譜,以獲得提高了100倍以上的質量精度和高達99.9%的譜圖準確度,幫助您確認和識別分子離子和碎片離子的分子式公式。對于不在譜庫中的化合物,鑒定分子式是預測未知物可能結構的有價值的工具。

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  如上圖所示,RT=4.40min的組分,NIST給出的待選結果匹配度都足夠高,但還是無法確定哪個結果是正確的。

  GC/ID將精準質量及分子式應用于NIST檢索結果的驗證,對每個待選結果的分子離子和碎片離子的分子式進行測定,只有分子式驗證通過的NIST結果才可能是正確的結果。

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  如上圖所示,GC/ID計算得到的“真實”MS(黑色)和校準后的MS(紅色)的輪廓圖的譜圖準確度為99.45%,證實了NIST給出的分子式是更可信的化合物分子式。這是以前只有在高分辨率MS中才有功能。

  ★ 使用保留指數作為第三重的驗證指標,用于區分NIST譜庫檢索匹配值接近的待選結果

  保留指數(RI)可能是確認譜庫檢索結果最強大的指標。盡管許多化合物具有非常相似的質譜圖,但它們的RI明顯不同,特別是同分異構體。最新的譜庫NIST 20,使用AI建模的實驗和精確計算的RI,其化合物的RI覆蓋率接近100%。即使譜庫中沒有RI值,GC/ID也可以根據需要從結構中計算它們。這將徹底顛覆游戲規則。

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  保留指數匹配對于像天然產物這樣的復雜樣品尤其有效。在這個例子中,候選列表中的所有結果都有很好的NIST匹配值,但是正確的化合物可以很容易地識別為基于RI的第7個最佳匹配。GC/ID每次命中都會自動檢查所有匹配指標和顏色代碼(Magic Highlighter),以指示低置信度匹配(紅色),并自動突出顯示高置信度匹配(淺藍色)。

  ★ 自動RI校正,無需正構烷烴亦可得到保留指數

  GC/ID可以輕松地使用其專利的Auto RI技術,該技術可以從樣品本身自動校準GC。您甚至可以處理以前獲得的數據并使用RI改善結果,而無需單獨的RI校準標準物。對于那些可能需要單獨校準的少數樣品,GC/ID可以輕松地使用簡單的正構烷烴混標樣品。

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  Auto RI是一種革命性的方法,用于從未知樣品中計算RI,而無需繁瑣和耗時的校準運行步驟。

關于綠綿科技
北京綠綿科技有限公司(簡稱:綠綿科技)以體現客戶服務價值為宗旨,以專業精神和技能為廣大實驗室分析工作者提供樣品前處理、樣品制備及分析、實驗數據精確分析和管理的全面解決方案,致力于協助客戶提高分析檢測的效率和水平。主要代理產品聯系電話:010-82676061/2/3/4/5/6/7傳真:010-82676068 E-mail:info@lumtech.com.cn。

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