保留指数的重要性

　　● 保留指数（RI）匹配可能是GC/MS谱库检索鉴定/定性未知化合物时最重要的辅助指标。

　　● 如果不进行 RI 匹配，单个GC/MS数据中高达 30% 的化合物可能会被错误鉴定！

　　● 谱库检索与 RI 相结合可以显著提高未知化合物鉴定的可信度。

　　● 新版的NIST数据库（NIST23）现在几乎为每一种化合物都提供了测量值和AI生成的 RI 值。

　　● 但是，很少有MS软件产品能充分利用这些信息！

　　GC上的保留指数RI 校准

　　● 当然，要想利用已公布的 RI 值，就必须对GC进行校准。

　　● 这通常是通过一系列正构烷烃（正构烷烃混标）来完成的。

　　● 然而，由于以下原因，在校准运行中识别正构烷烃峰可能是一个复杂的手动过程：

　　● 污染物峰干扰，尤其是在使用固相微萃取（SPME）和大体积进样（LVI）时。

　　● 残留以及旧的 “脏” 色谱柱。

　　● 正构烷烃标准品中的杂质峰干扰，通常是支链烷烃。

　　● 溶剂峰和溶剂杂质。

　　● 分析人员输入错误的正构烷烃标准品（例如，标准品中没有连续的正构烷烃）。

　　● “鬼峰”。

　　● 使用 RI 的最大障碍在于校准！

　　理想的 RI 校准

　　● 当然，我们希望正构烷烃的色谱图很干净，如图所示。

　　实际RI校准中易出现的问题，举例如下

　　● 上图：SPME 运行中存在污染物峰，许多污染物峰比烷烃的校准峰大得多，烷烃校准峰非常小。

　　● 下图：标准品不连续，可能存在用户输入错误。

　　如何轻松自动地定位烷烃标准品峰

　　● 找出 N 个最大的峰（N 为校准物数量），并按保留时间顺序指定它们？

　　● 事实证明，这个方法行不通！

　　● 那利用谱库检索来识别正构烷烃并指定它们呢？

　　● 也不行。谱库检索算法无法正确识别分子量较重的正构烷烃（对于 碳原子n=20~30 及更高碳数，具体取决于信噪比）。

　　● 什么！谱库检索无法正确识别高浓度的化合物？？？

　　● 对于正构烷烃，我们确实无法……

　　为什么呢？

　　● 正构烷烃是直链饱和烃链，所以任何一种正构烷烃产生的碎片，它们的碎片的质荷比（m/z）都是相同的。

　　● 随着分子量的增加，m/z 较重碎片的强度越来越小。

　　● 由于较重碎片强度变小，检索算法对它们的权重也越来越低。

　　● 到了一定程度，碎片强度的其他变化会 “掩盖” 强度小的m/z而m/z较重碎片的影响，检索结果就会返回错误的识别结果。

　　● 例如，C19 和 C24 的质谱及检索结果

　　能否利用洗脱时间？

　　● 洗脱时间高度依赖于程序升温曲线。

　　● 但是，如果我们能够识别出前 3 种正构烷烃，就可以利用速度和加速度来预测系列中下一个正构烷烃的位置，并以此来预测再下一个正构烷烃的位置，依此类推。

　　GC/ID软件——整合所有方法：

　　● GC/ID软件中的全自动保留指数校正AutoRI功能

　　● 排除所有不属于正构烷烃家族的峰。

　　● 较轻的正构烷烃（大约到 C15）可以通过谱库检索的方式可靠地识别出来。

　　● 我们可以利用这些峰来预测 C15 以上的下一个正构烷烃的洗脱时间。

　　● 如果下一个峰被识别为正构烷烃（即使检索结果显示是 “错误” 的正构烷烃），并且其保留时间在预测范围内，那么就是有效的。

　　● 如果在(n+1) 窗口内没有峰，则在(n+2)…(n+3) 等位置寻找可识别的正构烷烃（n 为碳原子数）。

　　● 找到下一个正构烷烃后重新计算预测值。

　　● 持续进行，直到识别出GC/MS数据中的所有正构烷烃。

　　最终结果

　　● 我们现在可以自动、可靠地识别用于 RI 校准的所有正构烷烃。

　　● 能够处理含有连续正构烷烃的情况。

　　● 也能处理含有非连续正构烷烃的情况（例如 C6  -C20、C25、C28、C35）。

　　● 排除所有非正构烷烃的干扰峰。

　　● “专家” 逻辑可以处理溶剂峰、“鬼峰”。

　　● 我们还会去除诸如柱流失等 “恒定” 的背景干扰，以提高正构烷烃的识别率。

　　● 它可以利用用户提供的 “预期正构烷烃” 来提高准确性，同时也能纠正错误和干扰。

　　GC/ID软件成功解决的RI校准典型 “难题”的示例

　　● 上图：SPME 运行中存在污染物峰，许多污染物峰比校准峰大得多，校准峰非常小。

　　● 下图：柱流失干扰正构烷烃的识别，必须去除。

　　总结

　　● 保留指数与谱库检索相结合可以显著提高化合物的鉴定的准确率。

　　● GC上的RI 校准的困难可能会严重阻碍 RI 匹配的应用。

　　● GC/ID软件中强大的 RI 校准自动化系统（AutoRIX）消除了使用 RI 匹配的障碍。

　　● 现在每次运行都可以自动利用谱库中丰富的 RI 信息。

　　关于MassWorks GC / ID V5.0

　　GC/ID 是由 Cerno Bioscience 公司开发的一款革命性的 GC/MS 全自动数据处理软件，用于定性和半定量分析。2024 年，GC/ID V5.0 版本正式更新和发布，它将是功能最强大、最容易使用、最独立于 GC/MS 制造商的解决方案！

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