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利用高分辨GC/Q-TOF创建高分辨精确质量谱库

Ins_11cac202

2024/09/12

气质联用（GCMS）

利用高分辨GC/Q-TOF创建高分辨精确质量谱库

越来越多的实验室将高分辨气质应用到了香精、食品风味的分析中，但是高分辨质谱与NIST库中低分辨的质谱图区别很大，低分辨质谱图中碎片质量一般为整数位、丰度为同整数的加和，而高分辨质谱图中碎片质量最少精确至小数点后4位、能显示不同碎片的精确质量，高分辨质谱在化合物定性中准确性有着天然的优势。所以，在日常工作中建立自己的高分辨精确质量谱库很有必要，本文简单介绍两种高分辨谱库的创建方法，包括PCDL和NIST MS Search。

步骤：

1. 采集标准品GC/Q-TOF数据，推荐使用单标，如果使用混标，需保证所有目标化合物均实现基线分离。标样浓度一般0.5-1.0 ppm，浓度过高会导致响应高的离子信号饱和而影响质量准确度，浓度过低会导致相应低的离子信号过差，也会影响质量准确度。对于香精、食品风味分析，推荐建立一个保留时间锁定的方法来采集数据。

2. 配置软件界面，调用default.m方法，在配置菜单下，选择用户界面设置，设置为适合TOF数据分析的界面。

3. 在Masshunter中打开数据，建立数据分析方法，在化合物探索＞＞按积分查找中设置参数，多数参数可以维持默认，在提取质谱图的设置窗口设置需要的参数，建议提取质谱图时，提取峰上的平均质谱图，并且以峰起点和终点的均值为背景扣除，另外还需注意避开信号饱和的区域。电荷态中，将同位素分组的预期数据电荷状态范围勾上，填上1。排除质量里面，如果质谱采集范围包含了空气，可以将N2、O2的质量排除，也可以排除一些柱流失碎片质量。

4. 方法编辑器中，识别，识别工作流程里面添加NIST数据库、如果需要计算保留指数RI，将总是计算GC/MS结果的RI勾上，并选择RT-RI转换校正文件。

在生成分子式中，“允许的种类”只勾选正离子中的“-电子”,不需要监测负离子；“元素和限值”中可以输入组成化合物的常见元素，定义元素的个数限值。

电荷态和前面设置一样，“碎片分子式”中，设置参数让软件自动对检索得到的碎片离子生成分子式，在这里面用峰高过滤器过滤掉一些比较小的碎片离子峰，默认0.1%，如果待测化合物的响应较强，不建议开始设置比较低的阈值，若质谱图中一些有用的离子被过滤掉了，可以根据需要再进行调整。最大峰数量上限的初始参数也是100，如果样品浓度过低，一些有用的碎片离子被过滤掉了，可以进一步优化该参数。

在组合识别结果中，可以根据实际情况调整各项检索分数所占最终结果的权重，GC/Q-TOF中不涉及DB的打分，该项设置为0，可以适当增加谱库检索分数权重，降低MFG（分子式）分数权重。

设置好上述全部参数后，保存方法。

5. 提取目标化合物，进行谱库检索，对目标化合物定性并生成分子式。在方法自动处理，工作流程中，选择化合物探索，化合物挖掘选择按积分查找；时间范围，根据需要选择。最后，点击运行方法工作流程的按钮。

如果检索出的化合物有无，可以在化合物视图中的化合物识别结果中选择合适的结果。

6. 在MS1峰选项卡中可以显示质谱图的碎片离子列表，在表格区域的任意位置右击选择“编辑峰注释”可以对这些离子信息进行必要的修改。

蓝色的列可以编辑，如果误差（ppm）过大，说明软件自动计算的分子式有误，可在分子式列中输入正确的分子式，或者将离子类型改为“未知”。通常并不需要逐一检查所有的离子，可以对照NIST数据库中该化合物的标准谱图，重点关注化合物的分子离子峰和响应最强的前20个碎片离子。注意，同位素峰族，质量数偏差“误差（ppm）”一般只计算其主峰离子。

7. 建立高分辨精确质量谱库，可以用安捷伦的PCDL创建，也可用NIST MS Search软件创建。

7.1 PCDL库的创建

打开PCDL软件，点击file＞＞new创建新的PCDL库，type选择General，点击Create。

回到masshunter分析好了的目标物的界面，右击＞＞发送至PCDL。

在对话框中，PCDL路径选择需要导入的PCDL库，质谱图窗口中“最小基峰峰高”根据实际情况设置，滤掉响应过低的离子。注释过滤器中，一般勾选“分子式标注的峰值”，可以排除一些不恰当碎片离子。m/z选项中，选择“计算m/z（如存在），否则为观察m/z”，可以保证谱库中离子精确质量数的准确性。点击发送。

在PCDL界面，点击Find Compounds，就可以看到发送过来的质谱数据了。在PCDL＞＞Allow Editing可以启动编辑，对化合物的信息进行编辑。PCDL库建好后，可以在未知物分析软件将此库添加进方法中，进行筛查。

7.2 NIST Search中建立高分辨库

回到masshunter分析好了的目标物的界面，在目标化合物界面右击，选择导出。在弹出的窗口中，文件类型选择mzdata.xml，点击确定。

打开NIST MS Search软件，点击File＞＞Open，选择刚刚导出的mzdata.xml文件，打开。

在弹出的对话框中，点击Import Options，在对话框，选上“Accurate m/z”，RI type选择用到的对应柱子极性，点OK，回到前面，点击import all或import selected。弹出的对话框，Overwrite表示覆盖打开的列表，Prepend表示在当前列表中追加。

在NIST MS Search软件进入Librarian界面，可以看到刚刚打开的质谱图。点击创建谱库，输入谱库名称，点击OK。

双击列表中的质谱图名称，在弹出窗口中可以添加化合物的相关信息，Additional Info中可以添加界面没有的信息，编辑完成后点击Add to Library，选择刚刚自建的高分辨谱库，RI type选择对应的极性，点OK后就将该质谱图添加进了自建的谱库。

要在NIST MS Search软件中使用自建的谱库，点击软件菜单栏中Option，在弹出的窗口中，Libraries下将自建的谱库点击Add选进Included Libs中，最后点击确定。以后在使用NIST MS Search软件进行谱库检索时就能用上自建的谱库。安捷伦的软件无法直接调用NIST MS Search的谱库，其他厂商比如赛默飞、雪景全二维的软件能直接调用NIST MS Search的谱库。因此，NIST MS Search建立的谱库通用性更强。

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symmacros

第1楼2024/09/12

应助达人

好办法。我对高分辨数据头疼，处理运行时间比较长，费精力。

0

Ins_11cac202

第2楼2024/09/12

靶向分析耗费时间还不是很多，非靶向分析可以用未知物分析软件，分析方法里面选择suremass算法。
symmacros(jimzhu) 发表:好办法。我对高分辨数据头疼，处理运行时间比较长，费精力。

0

一个小明

第3楼2024/09/13

厉害啊，完全没想过

0

symmacros

第4楼2024/09/13

应助达人

非靶向分析可以用未知物分析软件suremass算法也是运行时间久，也许样品复杂的原因。
Ins_11cac202(Ins_11cac202) 发表:靶向分析耗费时间还不是很多，非靶向分析可以用未知物分析软件，分析方法里面选择suremass算法。

0

Ins_11cac202

第5楼2024/09/14

相对于单杆质谱的分析时间是有所延长的，毕竟高分辨质谱的数据文件本身就很大的，另外电脑配置高点的话能快些。
symmacros(jimzhu) 发表: 非靶向分析可以用未知物分析软件suremass算法也是运行时间久，也许样品复杂的原因。

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第6楼2024/09/19

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