气相色谱  -质谱联用（GC/MS）谱库检索是鉴定、确证未知化合物的核心应用手段。尽管该技术应用广泛，但谱库检索结果有时存在歧义，某些情况下甚至无法得出有效结论。这源于多种原因，包括色谱峰未分离（混合物）、柱流失、背景干扰，或单纯因目标化合物未收录于数据库中。

　　质谱校准技术（TrueCal™）的最新进展表明，商用商用单四极杆 GC/MS 系统能够实现 ±5 mDa 的精确质量测量，更重要的是，其同位素峰形轮廓（谱图准确度）可达到 99.0% 以上。这种新型校准方法使此类仪器能够完成可靠的分子式鉴定，性能可与昂贵的高分辨率质谱仪器相媲美（CLIPS—— 校准峰形轮廓检索）。

　　下文本将探讨如何利用这些技术改进谱库检索和未知化合物鉴定流程，提供正交指标以实现更准确的化合物鉴定。

MassWorks提升GC/MS鉴定的准确性

　　为提升气相色谱  -质谱联用（GC/MS）化合物鉴定的准确性，可根据以下方式来规避前文提及的局限性，具体包括：

　　·    采用 CLIPS 分子式鉴定作为正交指标，对谱库检索结果进行交叉验证

　　·    利用谱图准确度自动标记未分离的色谱峰与干扰信号

　　·    借助 TrueCal 校准轮廓数据支持的多元统计方法，对未分离峰进行解卷积处理

　　·    对校准后的谱图开展扩展EI-MS碎片解析，确保谱图完整性，并助力鉴定质谱库中未收录的未知化合物

　　·    通过精确质量过滤器优化现有单位质量谱库检索

　　·    探索完全校准型精确质量谱库的应用

　　1. CLIPS 分子式鉴定与谱图准确度纯度确认

　　利用GC/MS仪器内置的全氟三丁胺（PFTBA）校准气进行自动、全面的校准，可实现精确质量分子式检索，从而确定候选分子式。

　　经过校准的质谱能够与理论计算质谱精确匹配，这是因为校准过程定义了峰形，进而实现准确的分子式鉴定。分子式鉴定结果会与谱库检索结果进行交叉比对，以进一步确认匹配度。此外，若质谱信号不纯（存在混合物），谱图准确度数值将显著下降，以此标记该问题。

　　2. 利用多元分析对未分离的色谱峰进行解卷积处理

　　下图展示了对一种复杂（含 7 种组分）同位素混合物的解卷积处理，该混合物在色谱层面几乎无法分离。一系列解卷积后的谱图显示在经校准的质谱（红色）下方，且可实现 1% 以下水平的定量检测（柱状图）。整体拟合的谱图准确度直接反映了分析结果的准确性。

　　若某一色谱峰被标记为 “不纯”，可采用主成分分析估算该峰中组分的数量，检测下限可达 1% 水平。在此基础上，通过迭代多元分析算法从混合物中以数学方式分离出纯物质质谱图，随后可将这些谱图重新提交至 CLIPS 分子式鉴定及谱库检索流程。该方法的有效性取决于全面的质量与谱图准确度校准，以及大多数单四极杆GC/MS仪器优异的线性响应性能。

　　3. EI碎片解析，为完全未知物的鉴定提供支持

　　GC/MS凭借EI碎片的特性，成为化合物鉴定的有力工具。与串联质谱（MS/MS）类似，这些碎片可为完全未知化合物（即谱库中未收录的化合物）的化学结构解析提供重要依据。借助 CLIPS 技术可对每个碎片进行准确的分子式鉴定，因此能够计算出一系列公认的、由分子离子衍生而来的特征离子碎片的谱图准确度。所有碎片的谱图准确度可作为评估推测碎片正确性的定量指标，进而为推测可能的分子结构提供参考。

　　上图展示了基于分子离子的碎片分析结果。根据推测的碎片丢失情况（重复单元），计算出全质量范围内所有碎片的谱图准确度。

　　3. 精确质量检索可提升匹配结果的质量

　　下图左边采用传统 NIST 库对标称质量光谱进行检索时，会返回一长串候选化合物。右侧的检索结果应用了 ±10 mDa 的精确质量过滤器，这不仅缩减了待筛选的候选化合物数量、提升了可信度。

　　4. 小结：

　　这些初步结果表明，TrueCal 全面校准所实现的质量准确度与谱图准确度，有望为当前传统的GC/MS谱库检索带来显著改进。这种系统化方法可在很大程度上消除 GC/MS 库检索中常见的缺陷，并为 GC/MS 化合物鉴定提供准确的鉴定结果。此外，对于真正的未知物，CLIPS 分子式鉴定与碎片分析不仅能提供元素组成信息，还能为推断可能的分子结构提供有用依据。

　　关于MassWorks 软件

　　MassWorks软件是由 Cerno Bioscience 公司开发的一款革命性的MS数据定性分析软件，能帮助我们在低分辨率的四极杆GC/MS、LC/MS直接测定化合物的精确质量，并通过独有的谱图准确度概念确定出准确的分子式。MassWorks软件同样适用于高分率质谱（TOF、Orbitrap）的定性分析。

　　关于绿绵科技

　　绿绵科技是Cerno Bioscience公司在中国区的总代理商，负责Cerno公司旗下的MassWorks、GC/ID 等产品市场推广、销售、售前/售后技术支持、应用支持。

　　若您想了解获取 MassWorks 产品的更多信息或应用，欢迎致电绿绵科技！