在四極桿GC/MS上使用MassWorks軟件來(lái)確定未知熱裂解產(chǎn)物的分子式
美國(guó)Cerno Bioscience公司的MassWorks軟件可以通過(guò)使用已知的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)創(chuàng)建的校正函數(shù),將在輪廓圖(Profile)模式下采集的四極桿質(zhì)譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為精確質(zhì)量數(shù)據(jù)。通過(guò)將校正函數(shù)應(yīng)用于MS數(shù)據(jù),可以計(jì)算精確質(zhì)量到小數(shù)點(diǎn)后4位,并且還可以同時(shí)進(jìn)行同位素分布輪廓的校正,通過(guò)將得到的結(jié)果與理論值進(jìn)行比較,可以計(jì)算出同位素的譜圖準(zhǔn)確度并預(yù)測(cè)化合物的分子式。
在下面的案例分享中,使用熱裂解Py-GC/MS結(jié)合MassWorks軟件分析鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的雜質(zhì)并確認(rèn)其分子式。
Py-GC/MS分析DEHP未知熱裂解產(chǎn)物
以聚氯乙烯(PVC)墊為樣品,對(duì)作為增塑劑的鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的雜質(zhì)進(jìn)行了分析。GC/MS儀器為Agilent 7890B-5977A,熱裂解裝置為EGA/PY-3030D。
圖1顯示了PVC墊中DEHP及其雜質(zhì)的總離子圖(TICC)。鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯之后洗脫的峰在EI質(zhì)譜上觀察到高強(qiáng)度的m/z 149,因此可以推測(cè)為鄰苯二甲酸酯。對(duì)于峰①和峰②,使用PICI法和MassWorks軟件進(jìn)行定性分析。
圖1:DEHP及其雜質(zhì)的TICC
1. 未知物峰①的分子式的確定
峰①從EI譜圖的譜庫(kù)檢索結(jié)果(圖2)以及碎片離子的m/z 307來(lái)看,它屬于某一種癸酯,但由于在EI譜圖沒(méi)有觀察到分子離子,所以無(wú)法推測(cè)到底屬于哪一種酯。在以甲烷為試劑氣體的PICI方法中,在質(zhì)譜上觀察到加合離子C2H5+和C3H5+,在使用2%單甲胺/甲烷的PICI方法中,在質(zhì)譜圖上觀察到加合CH3NH3+的分子量相關(guān)離子,很容易估計(jì)分子量為446。
圖2:峰①的EI譜庫(kù)檢索結(jié)果
EI和PICI的質(zhì)譜如圖3所示。為了提高定性準(zhǔn)確性,在MassWorks軟件中對(duì)加和離子進(jìn)行了精確分子量及分子式分析。
圖3:峰①的EI和PICI質(zhì)譜圖
MassWorks測(cè)定的[M+H]離子的精確質(zhì)量為m/z 447.3602,根據(jù)圖4所示的分子式CLIPS檢索條件,得到分子式的分析結(jié)果見(jiàn)圖5 。排序第一的分子式C28H47O4(鄰苯二甲酸二癸酯的M+H離子),其質(zhì)量誤差為29.7 ppm,同位素譜圖準(zhǔn)確度為98.8%。
圖4:分子式檢索的CLIP檢索條件設(shè)置
圖5:峰①的分子式分析結(jié)果(上);C28H47O4的理論同位素(黑)和校正同位素輪廓的對(duì)比(下)
2. 未知物峰②的分子式的確定
從EI譜圖的譜庫(kù)檢索結(jié)果(圖6)可以看出峰②與偏苯三酸三(2-乙基己基)的譜圖相似。
圖6:峰②的EI譜圖檢索
由于在EI中沒(méi)有觀察到分子離子,嘗試了不同氣體的PICI方法,最終推斷出分子量為546。圖7分別顯示了EI和PICI的譜圖。在MassWorks軟件中對(duì)甲烷-PICI譜圖的[M+H]+離子、2%單甲胺/甲烷-PICI譜圖的M+H]+和[M+CH3NH3]+離子進(jìn)行了分子式的分析。
圖7:峰②的EI和PICI譜圖
由于甲烷-PICI譜圖的[M+H]+離子信號(hào)較弱,C33H55O6(偏苯三酸三(2-乙基己基)C33H54O6的M+H離子)僅排在第7位(質(zhì)量誤差-14.0 ppm,譜圖準(zhǔn)確度98.7)。2%單甲胺/甲烷-PICI譜圖的[M+H]+分析結(jié)果顯示C33H55O6是第一候選分子式(質(zhì)量誤差-0.9 ppm,譜圖準(zhǔn)確度98.6),2%甲胺/甲烷-PICI的[M+CH3NH3]+離子的分析結(jié)果中,C34H60O6N((偏苯三酸三(2-乙基己基)的[M+CH3NH3]+離子)是第一候選分子式(質(zhì)量誤差0.3 ppm,譜圖準(zhǔn)確度99.4)。根據(jù)這些結(jié)果,可以確定出峰②的分子式很可能是C33H54O6。
3. 小結(jié)
在EI譜圖無(wú)法獲得分子離子時(shí),通過(guò)組合使用甲烷和2%單甲胺/甲烷試劑氣體,PICI方法可以使得分子量的確認(rèn)變得更容易,再通過(guò)使用MassWorks計(jì)算多個(gè)離子的化學(xué)式,可以得到準(zhǔn)確的分子式分析結(jié)果。
https://www.agilent.com.cn/cs/library/applications/GC-MS-201510NK-001.pdf
MassWorks軟件是由 Cerno Bioscience 公司開(kāi)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?cè)诘头直媛实乃臉O桿GC/MS、LC/MS直接測(cè)定化合物的精確質(zhì)量,并通過(guò)獨(dú)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。
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