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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 (6)- 手动背景扣除

气质联用(GCMS)

  • 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(6)- 手动背景扣除
    先回顾一下AMDIS的基本概念
    对于AMDIS有的网友可能比较熟悉,特别是农残,环境,有害物,香精香料等领域的朋友可能属于高级使用者。本人以初学者的身份初步介绍一下AMDIS。如有不妥,请批评指正。未经许可,不得转载,请谅解。
    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)。
    下面简单介绍一下AMDIS:
    AMDIS
    软件由美国国家标准技术研究院(NIST)(National Institute ofStandards and Technology)提供。
    The Automatic Mass Spectral Deconvolutionand Identification System (AMDIS)
    自动质谱图解卷积和鉴定系统软件(AMDIS)让您从GC/MS数据文件自动找到目标化合物。软件先对GC/MS数据文件解卷积寻找所有分离组分。每一组分与目标化合物的谱库进行对比。如果以上的用户设定值,然后报告出目标图谱和解卷了组分的图谱的匹配因子。
    什么是解卷积(Deconvolution)?
    NIST AMDIS的定义:“这里所用的术语在广义上是指从一个复杂的混合物中提取信号。 解卷积的过程包括处理噪音、校正漂移、从紧密相邻的共洗脱峰中提取出单个峰等。” (简单讲就是去复杂化)
    用下面的简图可以解释解卷积过程:
    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 解卷积过程的简单示意图
    其它相关内容请参考我以前的帖子。
  • 该帖子已被版主-有雨的夜加10积分,加2经验;加分理由:原创
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  • symmacros

    第1楼2016/12/15

    应助达人

    (6)手动背景扣除


    打开amdis,如下图2。这是没有进行运行的界面,没有进行解卷积,没有得到任何结果。上面部分是TIC图,下面是某一点的质谱谱图。鼠标点的位置的扫描数。

    图2. Amdis的开始界面
    1. 手动背景扣除解卷积简介
    手动背景扣除和手动解卷积能够让您可以半手动从数据文件来创建质谱图谱的技术。
    只能用于Confirm窗口和当前显示的数据文件结果不存在的情况下。此时,Manual-On和Deconv…按钮出现在按钮栏。
    点击Manual-On激活手动背景扣除或点击Deconv…来进行手动解卷积。
    手动生成质谱图可以进行Nist search检索或把谱图加入到Amdis库里面。
    2. 手动背景扣除
    手动背景扣除在当您想要从总离子色谱图创建高质量的质谱谱图的情况下使用。例如,自动解卷积分析产生了一个您要检索的未知组分谱图,但在Nist Search 时候谱图没有给出好的结果。或者,您也许想要简单创建一个高质量质谱图谱去增加到Amdis库。
    如果当前数据文件没有已经存在的结果,Confirm窗口按钮栏有Manual-On按钮就可以能够进行半手动创建谱图。点击Manual-On或注意到按钮标注变成Manual-Off。任何时候点击按钮就会切换手动解卷积的开与关。

    图3 Manual-Off状态
    可以看到点击Manual-Off按钮,下面的质谱图不见了。
    在色谱图显示区域单击鼠标右键激活上下文菜单。对于手动扣背景,我们只仅仅关心Manual On,Signal,Backgroud,Clear和ClearAl,如下图。

    图4 激活上下文菜单

    图5 上下文菜单
    Manual On命令前面有打对号时候是激活的。
    Manual On命令前面没有对号时候,其它4个命令不可用。
    3. 进行手动扣背景基本过程如下
    打开无结果的数据文件,展开有兴趣部分的色谱图。如图2和图6.

    图6 展开有兴趣部分的色谱图
    点击按钮栏的Manual-On按钮,或者在色谱图显示区域单击鼠标右键并点击Manaul On命令。鼠标指针变成反映上下文菜单里的Signal, Backgroud或Clear当前选项。

    图7 鼠标指针示意图
    鼠标指针放在您想要得到平均那个峰的扫描范围一边缘。用鼠标左键点击拖曳释放来选择扫描范围,可以注意到X轴近下面出现红线。小黑色三角形显示平均质谱图的位置。谱图本身以白色峰出现在质谱谱图显示窗口。

    图8 选择要进行扣背景的峰
    在色谱图显示区域单击鼠标右键激活上下文菜单(图5)。点击Backgroud。鼠标指针出现带减号(-)的重黑色上箭头。
    鼠标指针放在您想要得到平均那个峰背景的扫描范围一边缘。用鼠标左键点击拖曳释放来选择扫描范围,可以注意到X轴近下面出现兰线。背景扣除会自动运行并立即把该峰的平均质谱图减去平均背景质谱图。结果谱图出现在质谱谱图显示窗口。白色为提取的质谱图,黑色的是背景。

    图9 选择背景
    也可以选择几个背景来扣除。

    图 10 多个背景来扣除
    如果想要修改选择的(峰顶或背景)范围,可以在色谱图显示窗口激活上下文菜单,点击Clear。原来的选择会消失。

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  • symmacros

    第2楼2016/12/15

    应助达人

    4. NIST SEARCH
    手动背景扣除产生的图谱,纯度要好一些,减掉了背景。就可以马上用NIST Search来检索。也可以增加到Amdis库里面。

    图11 进行Nist Search

    图12 Nist Search结果
    如果直接点击峰的顶部(未背景扣除)

    图13 未扣除背景的质谱图

    图14 未扣除背景的质谱图的NIST Search结果

    图15 未扣除背景的平均质谱图的NISTSearch结果
    可以看出未扣除背景的质谱图的NIST Search结果比扣除背景的质谱图的NIST Search结果的匹配度要高一些。未扣除背景的平均质谱图的NIST Search结果更差一点。即扣除背景的质谱图的NIST Search结果更好一些。如果背景干扰更大的话,效果就更明显(本文的例子可能不是很明显,仅作为方法介绍而用)。
    如果想选择色谱图别的区域进行手动解卷积操作,先必须点击Manual-Off按钮。回放色谱图显示,放大新的峰。最后点击Manual-On回到手动扣除模式。

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  • sdlzkw007

    第3楼2016/12/16

    应助达人

    非常不错,感谢分享

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  • Flynnchen

    第4楼2016/12/16

    自动积分总会有误差的。

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  • zyl3367898

    第5楼2016/12/16

    应助达人

    这个软件挺复杂的,要想用好还得多练。

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  • symmacros

    第6楼2016/12/16

    应助达人

    这个软件的功能很多,用起来需要时间来熟悉,必须多练多实践才能用的更好。

    zyl3367898(zyl3367898) 发表:这个软件挺复杂的,要想用好还得多练。

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  • symmacros

    第7楼2016/12/16

    应助达人

    自动积分的参数有时候无法设置到非常完美,可能会到来误差。

    Flynnchen(v2926308) 发表:自动积分总会有误差的。

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  • GRANT

    第8楼2016/12/16

    应助达人

    手动背景扣除在当您想要从总离子色谱图创建高质量的质谱谱图的情况下使用。例如,自动解卷积分析产生了一个您要检索的未知组分谱图,但在Nist Search 时候谱图没有给出好的结果。或者,您也许想要简单创建一个高质量质谱图谱去增加到Amdis库。
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    原来还有这样一个创建谱库的方法,赶紧学习一下

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  • symmacros

    第9楼2016/12/16

    应助达人

    这种方法在无法直接得到很纯的色谱峰时候或受到前或后大峰的影响,基线的影响时候就可以用用,得到纯度好一点的峰,而得到纯度高一些的质谱图去建库(Amdis或NIST Search)。

    GRANT(fatinsect) 发表:手动背景扣除在当您想要从总离子色谱图创建高质量的质谱谱图的情况下使用。例如,自动解卷积分析产生了一个您要检索的未知组分谱图,但在Nist Search 时候谱图没有给出好的结果。或者,您也许想要简单创建一个高质量质谱图谱去增加到Amdis库。
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    原来还有这样一个创建谱库的方法,赶紧学习一下

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  • GRANT

    第10楼2016/12/16

    应助达人

    明白了,有空试试

    symmacros(jimzhu) 发表: 这种方法在无法直接得到很纯的色谱峰时候或受到前或后大峰的影响,基线的影响时候就可以用用,得到纯度好一点的峰,而得到纯度高一些的质谱图去建库(Amdis或NIST Search)。

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