四极杆GC／MS上如何测定精确质量和分子式

　　质谱上的精确质量数对测定化合物的分子式至关重要，通常这一功能是在高分辨质谱（TOF、Orbitrap等）上实现，但实际上，在四极杆的GC/MS或LC/MS上，通过正确的质量校正和质谱峰形校正后，同样可以实现精确质量数的测定。

　　在之前的几期文章中，我们已经介绍了精确质量数对未知物分析的一些案例，今天我们以GC/MS为例，详细介绍MassWorks在低分辨质谱上实现对化合物精确质量数和分子式测定的过程。

数据采集模式

　　传统的全扫描模式采集的都是棒状图（Centriod），它是无法测定精确质量数的，要实现在GC/MS上的精确质量数测定，需要将数据采集模式变更为连续的轮廓图（Profile）模式。

　　采集的数据包括校正数据和样品数据，校正样品可以直接使用GC/MS的调谐气，通过编程即可实现校正标样的采集。

　　1. 安捷伦GC/MS的数据采集方式

　　如图1所示，在MassHunter工作站中，将Acquisition Type选中为“Profile”模式，并将仪器的采集阈值设定为“0”。

　　校正标样可以使用GC/MS的调谐气，在Timed Events表中，设置EI Calibration Valve 的开关时间，只需开其0.5-1min时间即可。

图1：MassHunter上的采集参数设定

　　2. 岛津GC/MS的数据采集方式

　　如图2所示，在GCMSsolution工作站中，将在Option菜单中，将Profile Export中的选项设定为“CRN format”，然后再编辑GC/MS的采集方法即可。

图2：GCMSsolution上的采集模式设置

　　若需要对校正用的调谐气进行采集，可在MS Program中，设定PFTBAOpen的时间，见图3。

图3：岛津GC/MS的PFTBA采集时间设定

　　3. 赛默飞GC/MS的数据采集方式

　　如图4所示，变色龙软件上，Scan列表中，将Data type切换为“Profile”，需要注意是，勾选Acquisition Threshold并设定为“0”。

　　如果需要采集PFTBA调谐气标样，在Groups列表中，设置Calibration Gas的开关时间，如图4红色方框所示。

图4：赛默飞GC/MS的数据采集参数设置

数据校正及分析

　　1. PFTBA校正精确质量

　　数据采集完成后，在MassWorks软件的Calibaration界面中打开调谐标样PFTBA的质谱数据，选中几个标样离子，并输入其化学式，执行精确质量和峰形校正。校正的结果应该满足如下条件：

　　1）质量误差Δm(mDa)，数值应该控制在个数为以内，建议＜ 5mDa；

　　2）谱图准确度Spectrum Accuary，应大于98。

　　校正通过后，保存该校正文件。

图5：PFTBA的数据校正结果

　　2. 样品数据的精确质量及分子式测定

　　在MassWorks软件的Analysis界面中，打开样品数据，并调用之前的校正文件，即可实现对样品数据的自动校正。

　　如图6右上图为八氟萘标样的总离子流图，选中的峰即为八氟萘，图6右下图为八氟萘的平均质谱图。

图6： MassWorks中打开样品数据

　　从图6中，我们可以看到，所有的离子的测定质量数均显示为小数点后四位，这些数值即为对应离子的实测精确质量数。

　　对要分析的目标离子，我们选中它的顶部的精确质量数，然后调用CLIPS Search功能，设定分子式分析的参数，包括可能的元素、质量误差Mass Tolerance、电荷状态Electron State、不饱和度DBE、同位素轮廓Profile Mass Range，如图7所示。

图7：CLIPS Search参数设置

　　点击Search得到其分子式的分析结果，如图8所示。从结果可以看出，实测的精确质量数为271.9852，而八氟萘的理论精确质量为271.9867，绝对质量误差为-1.477mDa，相对质量误差为-5.43 ppm。谱图准确度Spectral Accuracy的打分为99.76，为所有候选分子式的第一名，正确的对八氟萘的分子式进行了识别。

图8：分子式测定结果

小结

　　精确质量数测定可以帮助我们对那些谱库中不存在或新发现的未知物鉴定提供帮助，通过精确质量数，得到全部离子的分子式，再结合确定的分子离子和特征碎片离子的元素组成，我们就可以对未知化合物的可能结构进行推导。（详情请阅读：如何在GC/MS上通过精确质量数鉴定未知化合物）

　　MassWorks的这一特殊的功能，可以让现有GC/MS和LC/MS的工作潜力发挥到最大，即使没有高分辨质谱，我们依然可以为香精香料、天然产物、药物杂质、化学合成、新型环境污染物中的未知物分析提供帮助。

　　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！