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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 數據庫中的化合物。

　　化合物的鑒定很重要，但傳統的鑒定方法十分繁瑣。

　　使用高分辨率質譜儀以獲取可能的分子式

　　可能需要進行 “軟” 電離。

　　運行串聯質譜（MS/MS）以幫助推斷結構。

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

　　購買 / 合成可能的化合物，運行 GC/MS，并匹配保留時間和質譜圖。

　　是否存在更快速、更經濟的方法？

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

　　通過利用校準后的質譜數據獲得精確質量 / 譜圖準確度，從而得到分子式。

　　進行NIST的 “Hybrid Search”，該檢索方法可查找數據庫中不存在但相關的化合物。

　　利用AI預測的保留指數（NIST AIRI），通過保留指數進行確認或篩選。

　　四極桿上GC/MS的分子式鑒定——由MassWorks軟件輔助

　　校準后的Profile輪廓模式數據可提供良好的質量準確度（約 ±10 mDa），與譜圖準確度相結合，可實現幾 ppm 的有效質量準確度。

　　操作簡單。

　　以Profile輪廓模式運行數據。

　　在運行結束時短暫開啟質譜調諧液（全氟三丁胺，PFTBA）。

　　軟件會自動校準數據。

　　數據分析由MassWorks軟件來完成，最終得到精確質量和分子式。

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

　　混合檢索：Hybrid Search

　　Hybrid Search可匹配碎片離子和中性丟失。

　　通過納入 “近鄰” 化合物來擴展數據庫的范圍。

　　需要數據庫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。

　　質量差異必須局限于分子的單個區域，且分子的碎裂行為為沒有顯著變化。

　　Delta Mass 代表數據庫中化合物與未知分子之間的差異（修飾）。

混合檢索Hybrid search結果示例

　　保留指數校準

　　保留指數可以用于定性分析未知化合物，它比保留時間更可靠，因為它只與固定相類別和柱溫有關，受其他因素影響較小?。

　　保留指數通常可由正構烷系列混合標樣進樣后校正得到，還有一種新的方法——可以通過保留指數自動校正技術（如Auto RI，GC/ID）來計算保留指數。

　　保留指數定性的前提是已經有目標的保留指數相關的報道，這樣我們才能通過核對保留指數來定性。

　　NIST中譜庫中并不是每個化合物都有計算的保留指數值，但可以通過AIRI來預測化合物的保留指數。

正構烷烴系列混標校正計算保留指數

　　什么是 AIRI？

　　NIST 使用其廣泛的數據庫測量保留指數數據作為訓練集，通過化合物結構預測任何化合物的保留指數。

　　AIRI 的源代碼和模型由 NIST 發布。但是，設置過程很繁瑣。

　　Cerno Bioscience 公司正在開發基于網絡的應用程序，通過化合物結構預測保留指數，讓所有人都能輕松使用 AIRI。

　　AIRI的參考文獻： 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且純凈：

　　盡管如此，但檢索結果卻很差：

　　我們可以使用校準后的GC/MS數據確定分子量和分子式：

　　AIRI預測保留指數：

　　Hybrid Search 混合檢索結果：

　　小結：

　　結合分子式鑒定、保留指數和Hybrid Search混合檢索，是一種在單四極桿 GC/MS 上進行未知物定性分析的簡單、快速的方法。

　　對于不適合混合檢索的情況：

　　我們仍然可以使用保留指數 + 分子式鑒定來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軟件來完成。

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

　　最終的化合物鑒定還是需要通過合成化合物來進行確證。

　　關于MassWorks 軟件

　　MassWorks軟件是由 Cerno Bioscience 公司開發的一款革命性的MS數據定性分析軟件，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量，并通過獨有的譜圖準確度概念確定出準確的分子式。MassWorks軟件同樣適用于高分率質譜（TOF、Orbitrap）的定性分析。