东西分析数据自动化应用

MREM软件在东西分析GC-MS数据上的自动化应用

该示例中,各种熵最小计算,都在MREM Professional软件集中完成
  •  摘要:

仅从中国东西分析仪器公司提供的一个未知GC-MS数据上,在未提供任何实验信息和组分信息的条件下,利用MREM软件集,分析其中的混合谱峰。结果显示,在东西分析GC-MS上,MREM软件能很好地应用于东西分析的数据;对分离不好的混合谱,MREM软件能够很好地分离出各个纯谱。重建得到的各个纯谱的TIC,和原始比较能够很好地还原原始的TIC谱图,证明MREM软件能够应用未知成分的定性、定量。

  •  实验目的:

1)分析一个未知的东西分析GC-MS数据。
2)定性分析:
在混合物谱图中,利用熵最小算法,只对感兴趣的峰操作,得到不同的未知物的纯谱。
将未知物和NIST数据库比对,得到未知物的结构信息。
3)定量分析:
将重建的纯谱伪浓度,经过矫正,和原始的TIC浓度比较。

  • 实验条件

一个由东西分析公司提供的东西分析GC-MS的数据。对于该数据,测试仪器型号未知,测试条件等都是未知的。文件名也没有提供任何有用信息。当文件用 “netCDF Data Reader‘’ 模块导入后,整个TIC谱图软件界面截图。图中上图是TIC谱图。下图是其中某个TIC时间谱图。

图:东西分析仪器公司提供的GC-MS数据的TIC图。

图:东西分析仪器公司提供的GC-MS数据的TIC图。

当把TIC放大,我们发现在TIC时间263-268秒左右,有一个混合峰。我们于是利用 “NetCDF Data Reader”将该TIC区间数据导出。

图:东西分析GC-MS导出区间

图:东西分析GC-MS导出区间

  • 熵最小算法应用:自动发现未知物

利用公司的软件主程序“MREM Professional”软件,利用它的自动锁峰技术,当把数据导入后,用户不用做任何设定,只需勾选”Auto Target“选项,然后点击运行,让软件自动运行,发现混合谱中的纯谱。运算过程软件截图如右。

该过程中,MREM软件自动利用算法,计算出需要”锁”住的峰,并一一进行锁峰熵最小(BTEM)计算,然后将得到的结果去重,最后得到每个纯谱。利用该自动功能,在这个数据上,自动计算出2个纯谱。

MREM Professional 自动重建纯谱运行界面

MREM Professional 自动重建纯谱运行界面

注:自动计算功能只在MREM Professional 版本及以上提供。MREM Starter 不含该功能。

将这两个重建纯谱和原始数据比较,利用模块“TIC Concentration Plot”, 将实验的TIC浓度和计算得到的TIC浓度比较,得到的结果如下截图。其中的每个重建纯谱的浓度为实际浓度,不是伪浓度。

图:重建纯谱TIC浓度和实验浓度比较(黑色是实验TIC谱图,蓝色虚线是总重建TIC浓度。蓝色实线和绿色实线是重建纯谱的实际TIC浓度。)

图:重建纯谱TIC浓度和实验浓度比较(黑色是实验TIC谱图,蓝色虚线是总重建TIC浓度。蓝色实线和绿色实线是重建纯谱的实际TIC浓度。)

得到了两个重建纯谱,导出成msp文件格式后,我们返回给了中国东西分析仪器公司,让他们和NIST数据库比对。东西分析返回的NIST搜索结果如下图。这两个重建纯谱分别代表毒死蜱对硫磷。

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