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　　GC/MS中的完全未知物的定性分析

　　GC/MS分析完全未知的化合物，是指未收錄于 GC/MS 數(shù)據(jù)庫(kù)中的化合物。

　　化合物的鑒定很重要，但傳統(tǒng)的鑒定方法十分繁瑣。

　　使用高分辨率質(zhì)譜儀以獲取可能的分子式

　　可能需要進(jìn)行 “軟” 電離。

　　運(yùn)行串聯(lián)質(zhì)譜（MS/MS）以幫助推斷結(jié)構(gòu)。

　　分離出一定量的化合物，以便通過(guò)其他技術(shù)（核磁共振、紅外光譜等）進(jìn)行分析。

　　購(gòu)買(mǎi) / 合成可能的化合物，運(yùn)行 GC/MS，并匹配保留時(shí)間和質(zhì)譜圖。

　　是否存在更快速、更經(jīng)濟(jì)的方法？

　　單四極桿 GC/MS 分析中，有哪些方法可用于進(jìn)行譜庫(kù)未收錄化合物的鑒定？

　　通過(guò)利用校準(zhǔn)后的質(zhì)譜數(shù)據(jù)獲得精確質(zhì)量 / 譜圖準(zhǔn)確度，從而得到分子式。

　　進(jìn)行NIST的 “Hybrid Search”，該檢索方法可查找數(shù)據(jù)庫(kù)中不存在但相關(guān)的化合物。

　　利用AI預(yù)測(cè)的保留指數(shù)（NIST AIRI），通過(guò)保留指數(shù)進(jìn)行確認(rèn)或篩選。

　　四極桿上GC/MS的分子式鑒定——由MassWorks軟件輔助

　　校準(zhǔn)后的Profile輪廓模式數(shù)據(jù)可提供良好的質(zhì)量準(zhǔn)確度（約 ±10 mDa），與譜圖準(zhǔn)確度相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)幾 ppm 的有效質(zhì)量準(zhǔn)確度。

　　操作簡(jiǎn)單。

　　以Profile輪廓模式運(yùn)行數(shù)據(jù)。

　　在運(yùn)行結(jié)束時(shí)短暫開(kāi)啟質(zhì)譜調(diào)諧液（全氟三丁胺，PFTBA）。

　　軟件會(huì)自動(dòng)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

　　數(shù)據(jù)分析由MassWorks軟件來(lái)完成，最終得到精確質(zhì)量和分子式。

四極桿GC/MS在Profile輪廓圖模式下測(cè)定化合物的精確質(zhì)量，并通過(guò)理論同位素峰（綠色）和樣品校正同位素（紅色）的譜圖準(zhǔn)確度識(shí)別出正確的分子式

　　混合檢索：Hybrid Search

　　Hybrid Search可匹配碎片離子和中性丟失。

　　通過(guò)納入 “近鄰” 化合物來(lái)擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫(kù)的范圍。

　　需要數(shù)據(jù)庫(kù)中存在相似的化合物。

　　必須知道名義分子量，最好還知道分子式。

　　質(zhì)量差異必須局限于分子的單個(gè)區(qū)域，且分子的碎裂行為為沒(méi)有顯著變化。

　　Delta Mass 代表數(shù)據(jù)庫(kù)中化合物與未知分子之間的差異（修飾）。

混合檢索Hybrid search結(jié)果示例

　　保留指數(shù)校準(zhǔn)

　　保留指數(shù)可以用于定性分析未知化合物，它比保留時(shí)間更可靠，因?yàn)樗慌c固定相類(lèi)別和柱溫有關(guān)，受其他因素影響較小?。

　　保留指數(shù)通常可由正構(gòu)烷系列混合標(biāo)樣進(jìn)樣后校正得到，還有一種新的方法——可以通過(guò)保留指數(shù)自動(dòng)校正技術(shù)（如Auto RI，GC/ID）來(lái)計(jì)算保留指數(shù)。

　　保留指數(shù)定性的前提是已經(jīng)有目標(biāo)的保留指數(shù)相關(guān)的報(bào)道，這樣我們才能通過(guò)核對(duì)保留指數(shù)來(lái)定性。

　　NIST中譜庫(kù)中并不是每個(gè)化合物都有計(jì)算的保留指數(shù)值，但可以通過(guò)AIRI來(lái)預(yù)測(cè)化合物的保留指數(shù)。

正構(gòu)烷烴系列混標(biāo)校正計(jì)算保留指數(shù)

　　什么是 AIRI？

　　NIST 使用其廣泛的數(shù)據(jù)庫(kù)測(cè)量保留指數(shù)數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集，通過(guò)化合物結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)任何化合物的保留指數(shù)。

　　AIRI 的源代碼和模型由 NIST 發(fā)布。但是，設(shè)置過(guò)程很繁瑣。

　　Cerno Bioscience 公司正在開(kāi)發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序，通過(guò)化合物結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)保留指數(shù)，讓所有人都能輕松使用 AIRI。

　　AIRI的參考文獻(xiàn)： Predicting Retention Indices and Their Uncertainties Using Artificial Intelligence, Geer, Stein, Mallard, and Slotta,Journal of Chemical Information and Modeling 2024 64 (3),690-696.

方法示例

　　13.88 分鐘處的未知峰很強(qiáng)且純凈：

　　盡管如此，但檢索結(jié)果卻很差：

　　我們可以使用校準(zhǔn)后的GC/MS數(shù)據(jù)確定分子量和分子式：

　　AIRI預(yù)測(cè)保留指數(shù)：

　　Hybrid Search 混合檢索結(jié)果：

　　小結(jié)：

　　結(jié)合分子式鑒定、保留指數(shù)和Hybrid Search混合檢索，是一種在單四極桿 GC/MS 上進(jìn)行未知物定性分析的簡(jiǎn)單、快速的方法。

　　對(duì)于不適合混合檢索的情況：

　　我們?nèi)匀豢梢允褂帽Ａ糁笖?shù) + 分子式鑒定來(lái)篩選未知化合物潛的潛在候選物。

　　四極桿GC/MS的分子式鑒定由MassWorks軟件來(lái)完成。

　　碎片分析也可用于驗(yàn)證鑒定結(jié)果（例如使用 NIST MS Interpreter）。

　　最終的化合物鑒定還是需要通過(guò)合成化合物來(lái)進(jìn)行確證。

　　關(guān)于MassWorks 軟件

　　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。