AMDIS自动化质谱图解卷积和鉴定软件在GC/MS数据处理的初步应用
(5)-数据处理的一些问题探讨
一般来说,目标化合物的分析要求检测目标离子和确认离子的比例。然而,对于高基体
背景的样品,大峰后面的痕量组分或流出时间很接近的成分,离子比例会受到基体的影响很难符合要求。为了确保分析结果可靠,一般采用背景扣除及手动积分。因此,对于复杂基体的样品数据处理,需要耗费大量的时间。为了提高分析效率,谱图可以利用一种称为“解卷积”的数学计算来将目标化合物从背景中分离出来。美国国家标准和技术院(NIST)开发了功能强大的解卷积软件,即自动质谱解卷积和鉴定系统(AMDIS)。
在GC/MS 中,Deconvolution是一种数学技术,它可以将重叠的质谱图“分开”成为“清晰”的单个组分的谱图。图1 是这个过程的简单示意图。这里分别是总离子流色谱图(TIC)和质谱图。与常见的情况一样,这个色谱峰包含了多个重叠在一起的组分,而最高点质谱图实际上也是这些组分的组合图。质谱谱库检索只可能给出一个较差的匹配,而且不能识别所有构成这种组合谱图的单个化合物组分。
图1 解卷积过程示意图
左边是TIC上某一峰的质谱图。右边是经过解卷积处理后,让目标化合物从基质和干扰物分离出来。得到3张质谱图。很明显,这样干净而纯的质谱图非常有利于PBM质谱谱库检索或其它谱图检索解析工具。这样对共流出的度组分,大峰中小成分,基质掩盖的痕量组分分析度很有利。下面是Amdis的主界面。
图2 Amdis主界面
具体的使用运行请参考我以前的帖子。
symmacros
第1楼2016/11/30
(5)-数据处理的一些问题探讨
1. 一个化合物多次在Amdis里面出现的含量问题
1.1 下面是某一样品的总离子色谱图,其中乙酸异丁酯isobutyl acetate如下图。
图 3 乙酸异丁酯TIC
而运行Amdis时候会出现两次结果,分别是5.1786min和5.1859min。
图4 乙酸异丁酯Amdis结果
图5乙酸异丁酯Amdis结果
5.1786min的含量Amount=0.0245%,解卷积后的纯度,检索正反匹配度和权重都很高99, 97, 99, 98。
5.1859min的含量Amount=0.0151%,解卷积后的纯度,检索正反匹配度和权重都很高99,97, 99, 98。
在这种情况下,乙酸异丁酯总含量(最终含量)应该是0.0245+0.0151=0.0396%。
当然也可以把其峰面积相加来进行有关计算。
在TIC上面提取主要离子m/z 43,56,73也看到是完整的色谱峰。只是Amdis判断成了两个峰罢了,所以要相加含量即可。
图6乙酸异丁酯离子提取图
1.2在看看ethyl butyrate也是被认成两个峰(点)。
图7 ethylbutyrate的Amdis结果
5.6810min: Amount=0.0400%, 5.6832min: Amount=0.0445%, 检索匹配度也都很高。即ethyl butyrate的含量为0.0845%。
1.3 ethyl 2-methylbutyrate在多个地方出现,也是用同样的方法来加和处理。
图8 ethyl2-methylbutyrate的Amdis结果
可以看到在5.9908,5.9959,6.0222,6.0353,6.0382min出来5个结果。
另外也可以通过调整Amdis的设定参数(例如灵敏度,阈值等)来减少重复出现的结果。不过有时候难免有重复结果的出现,且不同扫描段的最佳解卷积参数也不一样,要想每个峰都不出现重复结果的理想状态是比较难的。
symmacros
第2楼2016/11/30
2 共流峰的含量分配
下面是roseoxide和2-methyl-4-isopropyl-2-thiazole的合峰。
图9 roseoxide和2-methyl-4-isopropyl-2-thiazole的合峰Amdis结果
可能看到,16.125min:roseoxide(0.023%), 16.1254min匹配度不高,舍去,16.1276min: roseoxide(0.061%)和16.1538min: 2-methyl-4-isopropyl-2-thiazole(0.00123%)。即Roseoxide: 0.084%, 2-methyl-4-isopropyl-2-thiazole: 0.00123%。比例大致68.3:1。Rose Oxide的提取离子m/z 139, 69, 154和2-methyl-4-isopropyl-2-thiazole提取离子m/z 126, 72, 141图如下。
图10 roseoxide和2-methyl-4-isopropyl-2-thiazole的提取离子结果
更多例子请参考我以前的帖子。