12_AutoRI自动保留指数校准技术结合NIST谱库鉴定油脂中的未知挥发性组分
GC/MS的谱库检索分析会提供一个按可能性排序的可能匹配化合物列表(命中列表),但由于某些同分异构体化合物等具有相似的谱图、测量条件的差异、以及来自背景或共流出组分的干扰,正确的匹配结果并不总是排在命中列表的首位。
保留指数(RI)值作为一个重要的辅助定性指标,能够极大地提高化合物识别的可信度。然而,使用正构烷烃混标对GC进行全面校准的操作很繁琐。Cerno公司开发的自动校准保留指数(AutoRI)的新方法,可以在不使用正构烷烃混标的情况下通过自校正的方式获取每个峰的保留指数值。
AutoRI计算保留指数的原理是利用 NIST 正向和反向检索以最高的置信度识别出样品分析中存在的化合物。然后,利用这些化合物在数据库中的保留指数来创建本次分析的保留指数校准曲线。校准曲线创建完成后,可通过与保留指数校准曲线的显著偏差来发现可能识别错误的化合物,并将其剔除,随后计算出一条新的、更精确的校准曲线(图1)。在大多数样品分析中,这种方法的准确性很高,可与使用正构烷烃的外标校准法相媲美。

图1:由一份复杂的热降解样品生成的自动保留指数(Auto-RI)曲线。蓝色的点代表通过正向和反向检索以高置信度识别出的化合物。橙色的点代表保留指数标准偏差较大的化合物,这些化合物会被剔除,以便获得更精确的保留指数校准结果。
油脂样品中未知成分的鉴定
油脂样品的顶空-GC/MS总离子流图如图2所示。

图2:样品的TIC图
如图3所示,在GC/ID软件中调用该样品的GC/MS数据和运行参数,然后自动运行即可。完成后,我们可以查看每个峰的NIST谱库分析结果。

图3:在GC/ID中运行AutoRI
1. GC/ID分析结果
GC/ID的分析结果将显示在一个可编辑审查的报告中,如图4所示,每个保留时间峰的鉴定结果都显示了峰的保留指数。

图4:GC/ID的分析结果报告
2. NIST谱库检索匹配接近候选化合物的识别
Rt=12.161min的峰,传统的NIST检索结果如图5所示,NIST匹配度前三的化合物为D-Limonene,第四个化合物为Limonene,它们的匹配度很近似,正反检索的匹配度均≥930,如果只是看匹配度,我们很难区分这两个同分异构体。

图5:Rt=12.161min峰的NIST匹配候选结果
我们在GC/ID软件中使用AutoRI校正后,每个峰的保留指数都被计算出来,NIST候选结果中被加入了保留指数相关的信息,如保留指数计算值RI、保留指数匹配度RI_Fit。Rt=12.161min的峰的NIST匹配结果在GC/ID软件中显示为如图6所示(仅显示前8个结果)。
该峰的保留指数的计算值RI=1186.1,Limonene的RI_Fit值在所有结果中最高,为87.1,与谱库理论值的偏差为13.9,结合NIST正反检索值,我们可将该峰确定为Limonene(CAS#138-86-3),而不是图4中排名最高的D-Limonene(CAS#5989-27-5)。

图6:GC/ID对Rt=12.161min峰的鉴定结果
在其它该峰的鉴定中,我们也遇到了几个候选同分异构体化合物的匹配度接近的情况,通过RI和RI_Fit值,我们可以很同意地确定出到底是哪一个物质更可信。如图7所示,Rt=19.088min的峰,从NIST正反匹配值看,CAS#13623-11-5和CAS#32272-48-3两个化合物为疑似化合物,但它们的RI值存在显著差异,GC/ID的RI_Fit值很容易地区分了它们。

图7:GC/ID对Rt=12.161min峰的鉴定结果
3.小结
GC/ID软件中将正向检索和反向检索、保留指数(RI)相结合,能够显著提高通过GC/MS技术鉴定未知化合物的准确性和可信度。
在很多情况下,通过利用样品分析中那些检索结果置信度高且与保留指数趋势线高度相关的化合物(自动保留指数校准,AutoRI),可以省去为获取保留指数数据而对GC进行精确校准的额外工作。

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!
点击该链接,获取GC/ID的详细功能:如何让GC/MS的未知物分析变得更简单!
关于绿绵科技
北京绿绵科技有限公司(简称:绿绵科技)以体现客户服务价值为宗旨,以专业精神和技能为广大实验室分析工作者提供样品前处理、样品制备及分析、实验数据精确分析和管理的全面解决方案,致力于协助客户提高分析检测的效率和水平。主要代理产品联系电话:010-82676061/2/3/4/5/6/7/8
E-mail:info@lumtech.com.cn。
