如何在四极杆GC/MS上创建适用于NIST检索的精确质量谱库

　　MassWorks的质谱校准技术已经被证实能够对四极杆GC/MS系统中的分子离子或碎片离子实现精确质量数与元素组成测定。这一通常仅在高分辨率质谱仪上才具备的能力，现可与NIST谱库检索相结合，以提高化合物鉴定的置信度。

　　本文我们将介绍通过MassWorks校准技术在低分辨质谱上创建“GC/MS精确质量谱库”的新方法。不同于当前NIST谱库仅对分子离子和碎片离子采用整数质量精度的方式，这种新的谱库方法将扩大对无分子离子的化合物的应用范围，还将通过添加所有碎片离子的精确质量，增强对包含分子离子谱图的谱库检索性能，以获得更加准确的结果。

　　精确质量数据采集方法

　　图1显示了以安捷伦GC/MS为例的数据采集的设置方式，将GC/MS的采集方式选为轮廓（Profile）扫描模式，采样阈值Threshold设置为0，然后采集样品和PFTBA的数据。

　　在MassWorks软件中打开PFTBA数据用于GC/MS精确质量数校正，然后将其应用于样品谱图，获取GC/MS精确质量谱图。

图1 安捷伦GC/MS数据采集的设置方式

　　创建“GC/MS精确质量谱库”

　　创建精确质量GC/MS谱库的包括三个主要步骤：①从MassWorks导出精确质量谱图至NIST MS Search、②对导出的谱图进行编辑，③保存精确质量谱图至谱库。

　　1. 从MassWorks导出精确质量谱图

　　从MassWorks向NIST MS Search导出精确质量谱图的操作很简单。只需在MassWorks的质谱谱图窗口中单击右键，在弹出菜单（见图2）中选择“Library Search”，这时将执行常规的NIST谱库检索，精确质量谱图将从MassWorks导出至NIST MS Search，如图3所示，顶部的谱图是从MassWorks导入的精确质量谱图，下方的谱图则为NIST库中原有的整数质量谱图。在图3的左下方候选化合物列表窗口中选中正确的化合物，接着继续下一步谱图编辑操作。

图2 从MassWorks软件导出精确质量谱图至NIST MS Search

图3 NIST MS search中选中正确的化合物

　　2. 编辑“精确质量谱图”

　　1） 复制NIST谱库目标化合物的所有质谱图信息——将图3右下方“化合物信息”面板中复制并粘贴至一个txt格式的记事文本中，如图4所示。

图4 粘贴化合物信息至txt文本

　　2） 点击“Librarian”和“Names”标签，打开“Spectrum Information”窗口。选中列表顶部的化合物谱图，然后点击“ed”工具栏按钮（见图5），使Spectrum Information窗口出现（见图6）。

图5 Librarian界面中选中精确质量谱图

　　3）从txt记事本中选择性地复制信息并粘贴到“Spectrum Information”窗口，采用以下方式更新各字段内容：

　　①粘贴化合物的“名称”。

　　② 粘贴“CAS号”。

　　③ 输入分子式和分子量。

　　④ 结构式可由化合物的CAS号自动获取，或者直接粘贴结构图

　　⑤ 在“other name”中粘贴化合物的其它名称。

　　⑥在“Comments”中编写定制消息。

　　⑦点击“Replace”（见图6），更新该化合物谱图的所有信息。

　　经过编辑后，精确质量谱图现在拥有包括名称、分子式、结构等在内的完整记录，并在谱列表窗口顶部以更新后的名称显示。

图6 为精确质量谱图添加化合物信息

　　3. 保存“精确质量谱图”至目标谱库

　　在保存精确质量谱图前，需要事先新建一个谱库，如图7所示，点击“Create Library”按钮，为将要创建的谱库命名，例如“AM_nist”。

图7 新建精确质量谱库

　　在图6中，点击“Add to library”按钮，从弹出窗口（见图8）中选择已创建的库，例如“AM_nist”，点击“OK”完成。

图8 选择谱库，将精确质量谱图添加至新的谱库

　　成功创建精确质量谱库后，即可在MassWorks中对高质量精度的GC/MS谱图进行化合物的精确检索。在开始检索之前，需要通过“Library Search Options”将已创建的精确质量库纳入搜索范围。在NIST MS Search的“Option”主菜单项中，选择“Library Search Options”，点击“Libraries”标签，选择“am_nist”，然后点击“ Add”添加精确质量谱库至检索目标库（见图9）。

图9 选择精确质量谱库用于检索

　　精确质量谱库检索

　　执行精确质量NIST库检索的操作与常规NIST库检索相同，如图2所示，在测试谱图中启动NIST检索，该谱图的检索结果如图10所示。

图10 精确质量谱库检索结果

　　尽管该化合物在整数质量谱库和精确质量谱库中均有发现，但使用精确质量谱库时，所有离子的精确质量匹配更接近实际测量值，精确质量谱库为检索提供了更好的质量准确性匹配，因此检索的匹配度比整数质量谱库更高，从而提高了鉴定结果的可靠性。

　　基于MassWorks校准技术创建的精确质量谱库，可以显著增强GC/MS系统的鉴定能力，无论是对存在明显分子离子的化合物，或是对于那些不具备分子离子或存在同分异构体混淆情况的化合物。结合NIST谱库检索，这种精确质量谱库方法有助于研究人员准确、高效地鉴定复杂样品中的化合物，无论是在环境监测、风味分析、食品安全检测还是药物代谢研究等领域，都有广泛的应用潜力。

　　关于MassWorks 软件

　　MassWorks软件是由 Cerno Bioscience 公司开发的一款革命性的MS数据定性分析软件，能帮助我们在低分辨率的四极杆GC/MS、LC/MS直接测定化合物的精确质量，并通过独有的谱图准确度概念确定出准确的分子式。MassWorks软件同样适用于高分率质谱（TOF、Orbitrap）的定性分析。

　　关于绿绵科技

　　绿绵科技是Cerno Bioscience公司在中国区的总代理商，负责Cerno公司旗下的MassWorks、GC/ID 等产品市场推广、销售、售前/售后技术支持、应用支持。

　　若您想了解获取 MassWorks 产品的更多信息或应用，欢迎致电绿绵科技！