芷宁科技的独家技术,超越跨国巨头安捷伦的解谱软件

相比于跨国巨头 美国安捷伦公司的解谱软件,芷宁科技的在线解谱软件(OCAS)超越了它们。芷宁科技的软件 比安捷伦的 MassHunter 软件 更加精确,而且能够发现安捷伦软件不能发现的共流出物。另外,OCAS对未知物的定性定量大大好于 安捷伦的 MassHunter。详细比较请看附件CPSG-16-01B(英文)。另外,芷宁的解谱软件是在线的,使用成本和易用性也大大优于 MassHunter。

美国安捷伦(Agilent)公司是 世界上最大的GCMS制造和销售企业。

芷宁科技的OCAS和安捷伦的MassHunter 的比较

应用示例:东西分析GC-MS数据上的自动运用

摘要:仅从东西分析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 Professional软件,自动的分析其中的混合谱峰。结果显示,MREM软件能很好地应用于东西分析的数据;对其中分离不好的混合谱,MREM软件能够很好地分离出各个纯谱。同时,重建得到的各个纯谱的TIC,能很好地还原原始的TIC谱图。从东西分析公司返回的重建纯谱的NIST数据库搜索结果,也非常好。证明MREM软件能够应用未知成分的定性和定量分析。

详情请见应用示例东西分析GC-MS数据上的自动化应用

MREM应用示例:岛津GC-MS数据自动化应用

摘要:仅从岛津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,MREM软件能很好地应用于岛津的数据;对其中分离不好的混合谱,MREM软件能够很好地分离出各个纯谱。同时,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分析。

详情请见应用示例岛津数据上的自动化应用

实验和重建实际TIC浓度比较界面

实验和重建实际TIC浓度比较界面

气象色谱未知物分析:定性、定量

该示例中,各种熵最小计算,都在MREM软件集中完成。

目的:
1)判断一个不对称的峰是否是纯峰?
2)定性分析:
    》在混合物峰里,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,经过还原,和原始的浓度比较。

实验条件

一个水产品挥发物样品,在安捷伦的气象色谱质谱仪上分析,色谱柱型号是HP5-MS,温度控制是先30°C恒温5分钟,然后从30 °C升温到300°C,升温速度是10°C/分钟。由于挥发物中含有很多组分,这个体系中各个组分无法完全分离开。

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图1:挥发物样品的GC-MS的TIC谱图,TIC =800-850秒

该混合物经过仪器分析,得到TIC(total ion current)谱图,其中从800-850秒的TIC谱图见图1。图中可见,在827-831秒的区间,有峰,但是峰型不对称,不知这个峰是否是纯的峰。于是对827-831秒进行数据采样,共采样了17次数据,质谱数据点是从50-150 m/z, 间隔为0.5 m/z。得到的该区间的3-D质谱图,和TIC谱图见图2。

图2:挥发性样品的3-D质谱图(上图)和TIC谱图(下图)。TIC = 826.22-831.707秒。

图2:挥发性样品的3-D质谱图。TIC = 826.22-831.707秒。

熵最小算法应用:发现未知物并定性

锁峰m/z = 91:将m/z = 91锁住后,利用熵最小算法进行计算,得到的重建纯谱和重建浓度如下图3。可以看出,重建纯谱的伪浓度,有比较好的对称性。

图3:当锁住m/z = 91的峰,用EM计算出的重建纯谱和伪浓度。

图3:当锁住m/z = 91的峰,用EM计算出的重建纯谱和伪浓度。

重建纯谱的数据,用本公司的MREM软件导出成*.msp格式后,导入Agilent的气象质谱,和仪器自带的NIST数据比对后,结果如下图。

图5:锁住m/z=91后,和NIST数据库匹配结果。匹配的重建纯谱代表的是C10H12。

图4:锁住m/z=91后,将重建纯谱和NIST数据库匹配。匹配结果显示重建纯谱代表的是C10H12。

锁峰m/z = 71:将m/z = 71锁住后,利用熵最小算法进行计算,得到的重建纯谱和重建浓度如下图5。可以看出,重建纯谱的伪浓度,有不错的对称性。

图4:当锁住m/z = 71的峰,用EM计算出的重建纯谱和伪浓度。

图5:当锁住m/z = 71的峰,用EM计算出的重建纯谱和伪浓度。

重建纯谱的数据,用本公司的MREM软件导出成*.msp格式后,导入Agilent的气象质谱,和仪器自带的NIST数据比对后,结果如下图。

    图6:锁住m/z=71后,将重建纯谱和NIST数据库匹配。匹配结果显示重建纯谱代表的是:C5H11Br。

图6:锁住m/z=71后,将重建纯谱和NIST数据库匹配。匹配结果显示重建纯谱代表的是:C5H11Br。

锁峰m/z = 105:将m/z = 91锁住后,利用熵最小算法进行计算,得到的重建纯谱和重建浓度如下图7。这个浓度分别有点奇怪,但是也是有可能的。

图7:当锁住m/z = 105的峰,用EM计算出的重建纯谱和伪浓度。

图7:当锁住m/z = 105的峰,用EM计算出的重建纯谱和伪浓度。

重建纯谱的数据,用本公司的MREM软件导出成*.msp格式后,导入Agilent的气象质谱,和仪器自带的NIST数据比对后,结果如下图。

图8:锁住m/z=105后,将重建纯谱和NIST数据库匹配。匹配结果显示重建纯谱代表的是 C11H16

图8:锁住m/z=105后,将重建纯谱和NIST数据库匹配。匹配结果显示重建纯谱代表的是 C11H16

定量分析:

三个重建纯谱的浓度经过矫正后,然后将它们的总TIC浓度和实际的TIC浓度比较 (图9)。结果显示,重建的TIC浓度和实际的TIC浓度,峰的形状比较一致。

经过矫正的3个重建纯谱的浓度,和重建总TIC浓度;以及实验得出的实际TIC浓度。

图9:经过矫正的3个重建纯谱的浓度,和重建总TIC浓度;以及实验得出的实际TIC浓度。

重建和实际的TIC浓度,有一定的差异,这些差异可能来自几个方面。1)熵最小算法的应用基础是各个纯谱的线性叠加。但是我们常用的四级杆质谱,它的谱图的线性是很差的,就以个纯峰的不同地方采样,得到的纯谱的各个峰的比例也是变化很大。在这样的非线性查的体系里面,熵最小算法能够提取出各个纯谱的线性部分。所以重建浓度和实际浓度的差,很大的可能是其中遗留下来的非线性部分。2)差异可能来自于浓度很小的其他组分。浓度小的组分的峰高度很小,同样由于质谱的非线性,它们的谱图湮灭在高浓度组分中。高浓度组分的谱图的小变化,对于小浓度的组分干扰就非常大。

解决这个问题的方法是使用线性较好的质谱仪,或者优化系统的设置。这些我们将在其他文章中涉及。

结果讨论:

利用化学分析方法,发现混合物中的未知物,一直是比较困难而繁琐的事情。然而利用熵最小方法,只利用混合物谱图中的峰,就能方便的发现未知物,得到未知物的重建纯谱。然后利用数据库比对,就能知道这些未知物纯谱代表的什么物质。

对于很多体系,如天然产物等,里面有很多混合物,但是人们不知道,也不可能猜到里面有什么组分,所以要分析这样的混合物很难。而且由于组分数目多,利用色谱分离的方法,也是非常繁琐和昂贵的。利用熵最小算法,就能方便的重建出组分中的各种未知物,然后通过比对,得到各个组分的信息。

熵最小算法,如上所示,也是可以用于定量分析的。