2009年7月25日绿绵科技参加质谱沙龙第二十一期

2009年7月25日下午，质谱沙龙第二十一期活动在第二炮兵总医院胃食管返流中心示教室举行。除了来自发酵研究院、二炮总医院、清华大学、AB公司的老朋友外，还有来自中科院研究生院、中科院高能物理研究所、公安部物证鉴定中心、和北京绿绵科技公司的新朋友。

第二十一期质谱沙龙活动现场

质谱校正和化合物鉴定的新技术——MassWorks及其应用

北京绿绵科技有限公司 李卫健 老师

　　来自北京绿绵科技有限公司的李卫健老师为大家带来了《质谱校正和化合物鉴定的新技术——MassWorks及其应用》的报告。

　　MassWorks是一个第三方的质谱软件，即支持AB、Agilent、Thermo、Waters、Varian等公司质谱的数据，可在低分辨的质谱上实现精确质量测定，帮助预测分子式;并在Q-TOF等高分辨质谱上提高分子式预测的准确度。

　　那么它究竟是什么原理呢?为什么TOF的分辨率比四极杆一般只高了5倍，而质量准确度却比四极杆高了几百倍?

　　李老师首先从经典公式和问题着手，将Cerno公司的这项技术娓娓道来。

　　目前单级四极杆质谱无法获得精确质量数的原因有如下两点：

1. 四极杆质谱图的峰形不能达到理想的正态分布，从而很难判断真正质心的位置；
2. 质量轴存在漂移，所以不能得到精确的质量数。

      而MassWorks软件一方面通过对峰形的校正得到正态分布的峰形，再一方面通过一些标准物质来校正质量轴，从而实现在低分辨质谱上测量精确质量数。

　　接下来李老师详细介绍了MassWorks软件的工作流程。

1. 用已知精确分子量的标准物质(和待测物的质量接近会更好)，采集Profile轮廓质谱图；
2. 输入已知分子量，MassWorks会自动调用仪器采集的质谱图通过计算得到校正函数；
3. 测定真实样品，采集其Profile轮廓质谱图；
4. 用校正函数对实际样品的质谱图校正，峰形得到校正，并获得精确的质心位置，从而得到精确质量数。
5. 软件自动预测候选分子式。在预测方面，由于构成化合物的每一个元素在自然界中的精确质量数是固定的，同位素分布在一定时期内也是固定的，因此每一个分子式都存在一个固定的精确质量数和固定的同位素分布的比例，MassWorks计算和预测时还考虑了同位素分布的影响因素，因此，将不仅对低分辨质谱，同样对高分辨质谱，只要能获得较好的同位素峰形，加上精确质量数，也会大大提高预测分子式的准确度。

　　李老师通过介绍一个真实的应用检测例子——MassWorks结合LC/MS准确测定奎诺酮类药物分子式，得出的实验结论是：

• 借助Massworks可以在低分辨率质谱上测定奎诺酮类药物的精确质量数，质量误差小于10mDa；
• MassWorks的谱图准确度功能(考虑同位素分布)帮助我们实现在低分辨率质谱上奎诺酮类药物分子式的准确识别，位于待选目标物的第1位；
• MassWorks操作简便快速;可随时对质谱采集的数据进行精确质量数的确定；
• 线性范围宽：100万～5000万信号强度；
• 无需频繁地校正仪器。

　　只要被测物质之间存在一定的理化性质差别，借助色谱可以将其分开或被测物质的质量误差相差在2Da以上、及质量数不一样的前提下，便可实现低分辨质谱+MassWorks = 具有高分辨质谱的功能。

　　MassWorks软件的应用领域十分广泛，包括有机合成产物或付产物的鉴定、降解产物的鉴定、农残的鉴定、代谢产物的鉴定、天然产品中有效化合物的鉴定等等。

　　现有用户包括国家烟草研究所AB质谱仪的用户;陕西、广东、宁波出入境检验检疫局、北京林业大学;上海白鹭制药等等。

　　结论：

1. 高分辨质谱可得到化合物精确质量数通过适当的校正，低分辨质谱也能实现精确质量数测定，并得到分子式；
2. 对于质量误差可达到100ppb的高分辨质谱仪在识别分子式时也不能得到唯一的分子式，结合MassWorks的谱图准确度功能(考虑同位素分布)可以帮助确认唯一分子式；
3. MassWorks让普通质谱实验室也可以实现精确质量数测定，并对分子式确认，扩展了现有仪器的使用功能；
4. 成本低，使用快捷、方便；
5. 由于该软件是一个第三方软件，所以广泛适用于AB、Agilent、ThermoFisher、Waters、Bruker、Varian公司的四级杆质谱，进行精确质量数的确定和分子式的识别，也可用于其高分辨质谱上帮助确认唯一分子式。