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在法醫(yī)鑒定中如何使用單四極桿GC/MS鑒定未知物的分子式

關(guān)鍵詞:MassWorks軟件
時間:2024-11-12 10:36:10

在法醫(yī)分析中,四極桿質(zhì)譜已經(jīng)成功地用于鑒定未知化合物,但前提是候選化合物可以縮小到具有已知或可獲得的參考質(zhì)譜圖的化合物列表中。當(dāng)可能的候選化合物列表不容易縮?。磋b定“真正的未知物”)時,通常使用高分辨質(zhì)譜(如Orbirap和FT-ICR)解決。雖然高分辨率質(zhì)譜可以提供足夠的信息來確定純的或分離良好的化合物的分子式,但這種儀器的高昂成本是將高分辨率質(zhì)譜技術(shù)引入每個實驗室的限制因素。

在下面的內(nèi)容中,將演示MassWorks軟件與四極桿GC-MS結(jié)合使用,在法醫(yī)分析中獲得“真正未知物”的分子離子和碎片離子的化學(xué)式,為高分辨質(zhì)譜分析供了可行的低成本替代方案。

實驗

使用Agilent 單四極桿GC/MS采集樣品數(shù)據(jù),調(diào)諧氣PFTBA 作為校正標(biāo)樣用于GC/MS的精確質(zhì)量校正和譜圖準(zhǔn)確度Spectral Accuracy)校正。

MassWorks校正PFTBA的結(jié)果如圖1所示,PFTBA的15個標(biāo)準(zhǔn)離子的質(zhì)量誤差均在10mDa以內(nèi),譜圖準(zhǔn)確度大于98%。

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圖1:MassWorks校正PFTBA標(biāo)準(zhǔn)離子的結(jié)果

1. MassWorks準(zhǔn)確性驗證

三種法醫(yī)感興趣的染料被選為驗證標(biāo)樣,以驗證MassWorks軟件的功能?;衔镄畔⑷鐖D2所示。

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圖2:三種染料,用于MassWorks的功能驗證

MassWorks軟件測定的MAAQ的分子式如圖3所示結(jié)果,測定的精確質(zhì)量數(shù) m/z = 237.0763,正確的分子式C15H11NO2排在10個候選結(jié)果的第1位,其質(zhì)量誤差為 2.68 mDa,分子式的同位素譜圖準(zhǔn)確度為99.11%。

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圖3:MassWorks軟件測定的MAAQ分子式結(jié)果

MassWorks軟件測定的Indigo的分子式如圖4所示結(jié),測定的精確質(zhì)量數(shù) m/z = 262.0623,正確的分子式C16H10N2O2排10個候選結(jié)果的第1位,其質(zhì)量誤差為 11.93 mDa,分子式的同位素譜圖準(zhǔn)確度98.13%。

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圖4:MassWorks軟件測定的Indigo分子式結(jié)果

MassWorks軟件測定的Leucogentian Violet的分子式如圖5所示結(jié),測定的精確質(zhì)量數(shù) m/z = 373.2361,正確的分子式C25H31N3排候選結(jié)果的第1位,其質(zhì)量誤差為 15.688 mDa分子式的同位素譜圖準(zhǔn)確度98.686%。

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圖5:MassWorks軟件測定的Leucogentian Violet分子式結(jié)果

2. 盲樣測試
第一個未知物“A42”的平均質(zhì)譜圖上質(zhì)量最重的離子 m/z =191.1337(如圖6)。m/z 191 對于 m/z 190的強度太大,不可能是[M +1]同位素峰,這表明m/z =190.1202 離子是由 m/z 191丟失一個氫產(chǎn)生的。
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圖6:未知物A42的高質(zhì)量端的質(zhì)譜圖

在MassWorks軟件中對 m/z =191.1337離子進行CLIPS分析,得到的分子式結(jié)果如圖7所示,通過譜圖準(zhǔn)確度排序,我們可以將分子式鎖定在前3個分子式。

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圖7:未知物A42的分子式分析結(jié)果

A42的紅外光譜分析表明其存在酰胺官能團,因此候選分子式只剩下C7H17N3O3和C12H17NO。接下對主要的碎片離子 m/z 119和 m/z 91進行分析,通過碎片的化學(xué)式,我們可以排除了第一個分子式C7H17N3O3,因為它不可能碎裂產(chǎn)生這些碎片離子。因此最終可以確定分子式為C12H17NO,A42最終的鑒定結(jié)果為DEET(避蚊胺)。
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圖8:MassWorks測定的未知物A42的主要碎片離子的化學(xué)式

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圖9:未知A42的質(zhì)譜圖

第二個未知物的分子式測定結(jié)果見圖10,確定的分子式為C9H11NO2,最終的鑒定結(jié)果為Benzocaine(苯坐卡因)。

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圖10:未知物2的分子式分析結(jié)果

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圖11:未知物2的質(zhì)譜圖及碎片離子結(jié)構(gòu)式

第三個未知物的分子式測定結(jié)果見圖12,的分子式為C21H22N2O2,最終的鑒定結(jié)果為Strychnine(馬錢子堿)。

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圖12未知物3分子式分析結(jié)果

3. 結(jié)論

MassWorks軟件采用了一種新穎的方法,可以在普通的單四極桿質(zhì)譜儀上顯著提高質(zhì)量精度。MassWorks可以幫助研究人員在標(biāo)準(zhǔn)的GC-EI-MS儀器上直接確定分子離子和碎片離子的化學(xué)式,使得低分辨質(zhì)譜不再局限于已知或靶向化合物的鑒定,可用于更全面的未知物鑒定分析,在一些應(yīng)用中替代復(fù)雜或昂貴的高分辨質(zhì)譜儀器。該軟件已被證明可以顯著提高確定分子式、結(jié)構(gòu)和未知化合物信息的速度和簡單性。


關(guān)于MassWorks 軟件

MassWorks軟件是由 Cerno Bioscience 公司開發(fā)的一款革命性的MS數(shù)據(jù)定性分析軟件,能幫助我們在低分辨率的四極桿GC/MS、LC/MS直接測定化合物的精確質(zhì)量,并通過獨有的譜圖準(zhǔn)確度概念確定出準(zhǔn)確的分子式。MassWorks軟件同樣適用于高分率質(zhì)譜(TOF、Orbitrap)的定性分析。

關(guān)于綠綿科技

綠綿科技是Cerno Bioscience公司在中國區(qū)的總代理商,負(fù)責(zé)Cerno公司旗下的MassWorks、GC/ID 等產(chǎn)品市場推廣、銷售、售前/售后技術(shù)支持、應(yīng)用支持。

若您想了解獲取 MassWorks 產(chǎn)品的更多信息或應(yīng)用,歡迎致電綠綿科技!


關(guān)于綠綿科技
北京綠綿科技有限公司(簡稱:綠綿科技)以體現(xiàn)客戶服務(wù)價值為宗旨,以專業(yè)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(shù)據(jù)精確分析和管理的全面解決方案,致力于協(xié)助客戶提高分析檢測的效率和水平。主要代理產(chǎn)品聯(lián)系電話:010-82676061/2/3/4/5/6/7/8 E-mail:[email protected]。