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如何快速发现并鉴定两个GC/MS数据中的不同化合物

北京绿绵科技有限公司

2024.5.24

在香精香料和风味分析中，我们经常会需要比较参考样品和目标样品间的差异，期望能找出它们当中一些独有的特征化合物，这些特征化合物有可能是对样品的独特香味和风味有影响，或者跟样品的产地或原材料来源相关，或者为产品质控和品牌辨识提供依据。

　　对于峰响应强度高的化合物，我们很容易在TIC图中找到两者间的差异性化合物，但是对于一些低含量的化合物，则不那么容易，它们可能峰强度较弱，看起来不那么明显；它们也可能被一些稍大的峰掩盖而不可见。因此利用一款非常灵敏的差异分析以及能准确解卷积的分析软件工具是准确发现和鉴定这些差异化合物的关键。

　　本文将以不同两种产地玫瑰花生产的玫瑰水为例，在GC-Analyzer中进行差异分析，找到两种玫瑰水中的差异化合物，并对其进行谱库检索鉴定。

　　示例：两种玫瑰水的GC/MS谱图差异分析

　　两种玫瑰水的TIC图见图1，蓝色为玫瑰水1号，红色为玫瑰水2号。

　　图1 两种玫瑰水的TIC图对比

　　1. 峰检测：

　　在GC-Analysis中分别打开两个玫瑰水样品的GC/MS全扫描数据，点击 Run PeakPicking，将自动执行峰检测程序，同时将两个GC/MS数据中的所有离子检测出来，并将所有离子及其保留时间的检测结果生成列表，见图2。玫瑰水1号样品中检测的按不同保留时间排列的离子总数为7745，玫瑰水2号中检测到的离子总数为8072。

　　图2：PeakPicking检测两个数据中所有的离子及出峰时间

　　2. 差异分析：

　　点击 Differential Analysi，将对两个数据检测到的所有离子进行差异分析，从图3的结果中，我们可以知道，1号玫瑰水中共有904个不同保留时间的离子是其特有的，2号瑰水中有1852个独有的不同保留时间的离子。

　　图3：参数差异分析检测到的两个数据中的所有离子及其保留时间

　　3. 离子聚类和解卷积：

　　在完成差异分析后，点击 Clustering/Deconvlution，对所有的离子进行聚类和解卷积操作，将属于相同保留时间出峰的离子聚类成一个化合物，以便于后续逐一对每个化合物进行谱库检索分析。如图4所示，离子聚类和解卷积分析后，1号玫瑰水中的检测到的化合物为448个，其中50个组分在2号玫瑰水中没有；而2号玫瑰水为456个，其中90个不存在于1号玫瑰水中。

　　图4：离子聚类和解卷积分析结果

　　4. 化合物鉴定：

　　分别对图4下方的Sample、Target、Diff.S/T、Diff.T/S列表进行谱库检索分析，得到所有峰的定性结果，见图5。

　　图5：差异分析后的谱库检索结果

　　在差异分析结果的列表中选中某一行，我们就可以定位该差异化合物在图谱中的出峰位置，如图6所示，Rt=25.59min的化合物，在1号玫瑰水中清晰可见，但不存在于2号玫瑰水中。

　　图6：1号玫瑰水样品中Rt=25.59min的化合物鉴定结果

　　1号玫瑰水样品在Rt=26min处的峰，前半部分，解卷积得到了两个化合物，保留时间分别是Rt=25.908min和25.988min，NIST的检索结果为5-Hexen-2-ol和2-Heptanol，见图7。

　　图7：Rt=26min处的峰的解卷积结果

　　关于GC-Aanlyzer软件

　　GC-Analyzer是一款专为香精香料和风味分析客户而开发的GC/MS数据处理软件，获得全体顶级的香精香料企业认可，与NIST AMDIS解卷积相比，GC-Analyzer非常灵敏，且没有AMDIS的假阳性问题。它在解卷积方面做得更好，通常可以多发现30-40%的具有高匹配分数的组分。GC-Analyzer具有更多非常有吸引力的功能，在其他软件中找不到，特别符合香精香料、风味分析客户的功能需求。

　　IFF、Givaudan、ADM Wild、Mane、Firmenich、Doehler、Unilever、Coca Cola、Philip Morris、FragranceScience等世界知名香料企业已经将GC-Analyzer作为香精香料和风味分析的重要工具。