GC/MS是定性分析挥发性有机物的最常用、且最方便手段。在NIST、Wiley等数据库的帮助下，我们可以轻松对GC/MS采集的未知物谱图进行搜库，以确定可能的疑似物，然后再通过标准品对照来最终定性。但如果质谱谱库或数据库本身没有收录的化合物——完全未知物，那要怎么来对未知物进行推断呢？

　　今天分享一个食品风味分析的案例，使用MassWorks软件直接在低分辨四极杆GC/MS对未知物的精确质量及分子式测定，并上尝试对未知物的结构进行推测。

　　GC/MS上的未知物

　　如图1所示，未知峰33.47min，提取的质谱图在NIST20谱库中匹配度不佳，排名第一的候选结果其正/反检索匹配值分别为665和767，这提示该组分在NIST中没有收录。

图1：33.47min处的未知峰及其质谱图（Pforile模式下采集）

　　我们将采集的轮廓图Profile数据在MassWorks中打开，用PFTBA的标准离子进行精确质量和峰型校正，并将校正结果用于该样品数据，以获得该未知峰的精确质量（图1下）。

　　1. GC/MS结合MassWorks软件测定精确分子量/分子式

　　观察该质谱图，我们发现没有明显的分子离子峰，质量最大的离子为m/z 159，结合其它可见碎片离子的质量数和氮规则，我们可以判断的是该未知物的分子量应为160，且不含N元素。图2显示了碎片离子[M-H] m/z 159的精确质量及分子式测定结果，其质量偏差为-11.27mDa，化学式为C8H15O3，同位素谱图准确度为99.24%，因为得到真正的分子离子的分子式为C8H16O3。

图2：离子m/z 159的精确质量及分子式测定结果

　　2. 其它主要碎片离的精确分子量/分子式

　　其它碎片离子的精确质量和分子式参考m/z 159的处理方式，结果如表1。

表1：主要离子的精确质量及分子式测定结果

　　备注：m/z 85-87，m/z 69-73为两组碎片离子簇，精确质量只考虑了最小的离子，谱图准确度为离子簇的混合打分。

图3：离子簇m/z 69-73的分子式测定结果

　　3. 结构式推导

　　结合表1的数据结果，我们可以得出如下结果：

　　1）分子可直接裂解为m/z 103（C4H7O3）和m/z 57（C4H9），结构是明确由C4H7O3-C4H9构成；质谱图没有发现丢失-CH3、-CH3H2的碎片，考虑到碎裂的稳定，C4H9为支链丁烷基的可能最大，故而结构式可能由C4H7O3-CH2CH(CH3)2构成。

　　2）质谱图上仅次于m/z 159的第二高的质量为m/z 143，可以判断其为M-OH产生；同时m/z 129（C7H13O2）的存在，表明其碎裂路径为M-OH-CH2，故而结构式可进一步拆解为HO-CH2-C3H4O2-CH2CH(CH3)2；

　　3）m/z 72 (C3H4O2）前存在一系列-H离子簇的存在，这意味着该基团不太可能存在C=O键，而分子式C8H16O3的不饱和度为1，故而存在含O杂环的可能性极大，最大可能性为CH-CH2-O-CH-O；

　　4）我们将m/z 160的分子式C8H16O3在Pubchem中进行查询，找到了一个符合上述推测的可能结构式，见图4，当然最终的结果还需要借助标准品或合成来进行验证。

图4：符合推测设想的疑似结构

　　4. 结论

　　NIST等谱库没有正确的匹配时，我们可以借助精确质量测定的手段对离子的分子式进行测定，可以借助高分辨TOF，或采用本文中提到的低分辨MS结合MassWorks软件的方式。

　　结合碎片的离子的分子式结果，我们可以尝试对结构进行推导，需要注意的是，在没有其它信息的辅助下，质谱的结构推测并不能完全正确，有可能只是得到了接近的结构式，最终的结构确证还需要通过获得标准品或化学化成来验证，

　　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！