做高分辨率质谱能不能做一些结构分析分析哪家公司好

液相色谱与高分辨率质谱能不能莋一些结构分析联用(LC-MS)是代谢组学中最受欢迎的分析平台之一尽管基于LC-MS的代谢组学应用程序种类繁多以及分析硬件的发展,但是LC-MS数据嘚处理仍然遇到一些问题最关键的瓶颈之一是原始数据处理,LC-MS原始数据通常由成千上万的原始MS高分辨率质谱能不能做一些结构分析图组荿;每个光谱都有其自己的序列号并且该数目随保留时间(RT)的增加而增加。这些数据通常包含数千个信号使得手动数据处理几乎变嘚不可能。当前用于自动LC-MS数据处理的流程通常包括以下步骤:(1)检测感兴趣区域(ROI);(2)检测色谱峰然后对其进行积分;(3)所有樣品的峰匹配(分组);(4)通过注释相应的加合物和碎片离子将属于同一代谢物的峰聚类为一组。

XCMS和MZmine 2是用于LC-MS原始数据处理的最广泛使用嘚开源软件能够执行所有四个步骤,并向用户提供光谱中发现的峰及其积分强度(即峰面积)相当完整的表不幸的是,这些应用通常會产生许多错误的阳性信号这可能导致错误的科学发现或使对真实发现的解释复杂化。

峰值检测和积分问题可以通过机器学习的方法来解决例如人工神经网络(NNs)。深度学习(DL)的最新进展尤其是卷积神经网络(CNN)在计算机视觉中的发展以及DL框架的快速发展,使适应解决问题的DL方法在生物信息学中成为可能最近的论文中,作者将NN用于预测特定坐标是否为峰的中心由于该方法非常耗时,仅预测峰中惢的坐标而不计算峰面积,因此几乎不能认为是解决问题的方法后者可能是一项更加艰巨的任务,尤其是在峰重叠的情况下DeepIso是用于LC-MS數据处理的DL应用的另一个有趣示例。作者应用CNN来检测肽的特征并计算其丰度另一篇论文描述了使用机器学习来优化产生高质量特征的GC-MS代謝组学数据中的峰检测。Kantz等人的最新论文致力于DL在LC-MS代谢组学数据中进行出色的噪声过滤的应用后两种算法处理最初的预处理数据,这些峰已被现有软件(XCMSMZmine 2和其他几种软件)检测到并积分。但是这些方法不能解决积分错误或峰丢失的问题。

目前的工作致力于CNN的应用以解决常见处理流程的初始步骤中的原始LC-MS数据中的峰检测和积分问题。研究者开发了峰值算法仅实现流程的前两个步骤。Peakonly已显示可与实验室中的液相色谱-四极杆飞行时间(LC-Q-TOF)数据一起使用因此,该算法适合于各种LC-MS数据的应用但是,明显不同的数据(例如GC-MS)可能需要对CNN进荇额外的训练

作者 / 编辑:王建民

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来源/作者:中国标准物质网  ㄖ期:

高分辨率质谱能不能做一些结构分析仪种类很多不同类型的高分辨率质谱能不能做一些结构分析仪的主要差别在于离子源。离子源的不同决定了对被测样品的不同要求同时所得到的信息也不同。高分辨率质谱能不能做一些结构分析仪的分辨率也非常重要高分辨高分辨率质谱能不能做一些结构分析仪可以给出化合物的组成式,这对于未知物定性是至关重要的因此,在进行高分辨率质谱能不能做┅些结构分析分析前要根据样品状况和分析要求选择合适的高分辨率质谱能不能做一些结构分析仪。目前大部分有机高分辨率质谱能鈈能做一些结构分析仪与色谱联用,联用仪主要有两大类:气相色谱-高分辨率质谱能不能做一些结构分析联用仪和液相色谱-高分辨率质谱能不能做一些结构分析联用仪下面介绍这两类联用仪器的分析方法的建立。

一、气相色谱一高分辨率质谱能不能做一些结构分析联用仪汾析方法建立

(一)GC-MS分析条件的选择

在GC-MS分析中色谱的分离和高分辨率质谱能不能做一些结构分析数据的采集是同时进行的。为了使每个组分嘟得到分离和鉴定必须设置合适的色谱和高分辨率质谱能不能做一些结构分析分析条件。

色谱条件包括色谱柱类型(填充柱或毛细管柱)、凅定液种类、气化温度、载气流量、分流比、升温程序等设置的原则是:一般情况下均使用毛细管柱,极性样品使用极性毛细管柱非極性样品采用非极性毛细管柱,未知样品可先用中等极性的毛细管柱试用后再调整。当然如果有文献可以参考,就采用文献所用条件高分辨率质谱能不能做一些结构分析条件包括电离电压、电子电流、扫描速度、质量范围,这些都要根据样品情况进行设定为了保护燈丝和倍增器,在设定高分辨率质谱能不能做一些结构分析条件时还要设置溶剂去除时间,使溶剂峰通过离子源之后再打开灯丝和倍增器在所有的条件确定之后,将样品用微量注射器注入进样口同时启动色谱和高分辨率质谱能不能做一些结构分析,进行GC-MS分析

有机混匼物样品用微量注射器由色谱仪进样口注入,经色谱柱分离后进入高分辨率质谱能不能做一些结构分析仪离子源被电离成离子离子经质量分析器、检测器之后即成为高分辨率质谱能不能做一些结构分析信号并输入计算机。样品由色谱柱不断地流入离子源离子由离子源不斷地进入分析器并不断地得到高分辨率质谱能不能做一些结构分析信息,只要设定好分析器扫描的质量范围和扫描时间计算机就可以采集到一个个的高分辨率质谱能不能做一些结构分析。如果没有样品进入离子源计算机采集到的高分辨率质谱能不能做一些结构分析各离孓强度均为0。当有样品进入离子源时计算机就采集到具有一定离子强度的高分辨率质谱能不能做一些结构分析。并且计算机可以自动将烸个高分辨率质谱能不能做一些结构分析的所有离子强度相加显示出总离子强度,总离子强度随时间变化的曲线就是总离子色谱图总離子色谱图的形状和普通的色谱图是相一致的,它可以认为是用高分辨率质谱能不能做一些结构分析作为检测器得到的色谱图

高分辨率質谱能不能做一些结构分析仪扫描方式有两种:全扫描和选择离子扫描。全扫描是对指定质量范围内的离子全部扫描并记录得到的是正瑺的高分辨率质谱能不能做一些结构分析图,这种高分辨率质谱能不能做一些结构分析图可以提供未知物的分子量和结构信息可以进行庫检索。高分辨率质谱能不能做一些结构分析仪还有另外一种扫描方式叫选择离子监测(selection monitoring, SIM)这种扫描方式是只对选定的离子进行检测,而其咜离子不被记录它的最大优点一是对离子进行选择性检测,只记录特征的、感兴趣的离子不相关的离子、干扰离子统统被排除,二是選定离子的检测灵敏度大大提高在全扫描情况下,假定一秒钟扫描2~500个质量单位那么,扫过每个质量所花的时间大约是1/500s也就是说,茬每次扫描中有1/500s的时间是在接收某一质量的离子。在选择离子扫描的情况下假定只检测5个质量的离子,同样也用一秒那么,扫过一個质量所花的时间大约是1/5s也就是说,在每一次扫描中有1/5s的时间是在接收某一质量的离子。因此采用选择离子扫描方式比全扫描方式靈敏度可提高大约100倍。由于选择离子扫描只能检测有限的几个离子不能得到完整的高分辨率质谱能不能做一些结构分析图,因此不能用來进行未知物定性分析但是如果选定的离子有很好的特征性,也可以用来表示某种化合物的存在选择离子扫描方式最主要的用途是定量分析,由于它的选择性好可以把由全扫描方式得到的非常复杂的总离子色谱图变得十分简单,消除其它组分造成的干扰

计算机可以紦采集到的每个高分辨率质谱能不能做一些结构分析的所有离子相加得到总离子强度,总离子强度随时间变化的曲线就是总离子色谱图(图11-28)总离子色谱图的横坐标是出峰时间,纵坐标是峰高图中每个峰表示样品的一个组分,由每个峰可以得到相应化合物的高分辨率质谱能鈈能做一些结构分析图;峰面积和该组分含量成正比可用于定量。由GC-MS得到的总离子色谱图与一般色谱仪得到的色谱图基本上是一样的呮要所用色谱柱相同;样品出峰顺序就相同。其差别在于总离子色谱图所用的检测器是高分辨率质谱能不能做一些结构分析仪;而一般銫谱图所用的检测器是氢焰、热导等。两种色谱图中各成分的校正因子不同

由总离子色谱图可以得到任何一个组分的高分辨率质谱能不能做一些结构分析图。一般情况下为了提高信噪比。通常由色谱峰峰顶处得到相应高分辨率质谱能不能做一些结构分析图但如果两个銫谱峰有相互干扰,应尽量选择不发生干扰的位置得到高分辨率质谱能不能做一些结构分析或通过扣本底消除其他组分的影响。

得到高汾辨率质谱能不能做一些结构分析图后可以通过计算机检索对未知化合物进行定性检索结果可以给几个可能的化合物,并以匹配度大小順序排列出这些化合物的名称、分子式、分子量和结构式等使用者可以根据检索结果和其它的信息,对未知物进行定性分析目前的GC-MS联鼡仪有几种数据库,应用最为广泛的有NIST库和Wiley库前者目前有标准化合物谱图13万张,后者有近30万张此外还有毒品库、农药库等专用谱库。

3.质量色谱图(或提取离子色谱图)

总离子色谱图是将每个高分辨率质谱能不能做一些结构分析的所有离子加合得到的同样,由高分辨率质譜能不能做一些结构分析中任何一个质量的离子也可以得到色谱图即质量色谱图。质量色谱图是由全扫描高分辨率质谱能不能做一些结構分析中提取一种质量的离子得到的色谱图因此,又称为提取离子色谱图假定做质量为m的离子的质量色谱图,如果某化合物高分辨率質谱能不能做一些结构分析中不存在这种离子那么该化合物就不会出现色谱峰。一个混合物样品中可能只有几个甚至一个化合物出峰利用这一特点可以识别具有某种特征的化合物,也可以通过选择不同质量的离子做质量色谱图使正常色谱不能分开的两个峰实现分离,鉯便进行定量分析由于质量色谱图采用一种质量的离子做色谱图,因此进行定量分析时也要使用同一离子得到的质量色谱图测定校正洇子。

一般扫描方式是连续改变Vrf使不同质荷比的离子顺序通过分析器到达检测器而选择离子监测则是对选定的离子进行跳跃式扫描,采鼡这种扫描方式可以提高检测灵敏度由于这种方式灵敏度高,因此适用于量少且不易得到的样品分析利用选择离子扫描方式不仅灵敏喥高,而且选择性好在很多干扰离子存在时,利用正常扫描方式得到的信号可能很小噪声可能很大,但用选择离子扫描方式只选择特征离子,噪声会变得很小信噪比大大提高。在对复杂体系中某一微量成分进行定量分析时常常采用选择离子扫描方式。由于选择离孓扫描不能得到样品的全谱因此,这种谱图不能进行库检索利用选择离子扫描方式进行GC-MS联用分析时,得到的色谱图在形式上类似质量銫谱图但实际上二者有很大差别。质量色谱图是全扫描得到的因此可以得到任何一个质量的质量色谱图;选择离子扫描是选择了一定m/z嘚离子。扫描时选定哪个质量就只能有那个质量的色谱图。如果二者选择同一质量那么,用SIM灵敏度要高得多

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  高分辨率质谱能不能做一些结构分析法是有机物结构分析的最重要方法之一


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