Анализ конкретного компонента винилацетатной смолы с использованием функции группового анализа msFineAnalysis AI [приложение GC-TOFMS]

Введение

Электронная ионизация (ЭИ) является одним из самых популярных методов ионизации, используемых в газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС). Следовательно, соединения обычно идентифицируют путем поиска в базе данных масс-спектров с использованием масс-спектров ЭУ. Поскольку молекулярные ионы часто слабы или отсутствуют в масс-спектрах ЭУ 70 эВ, идентификация неизвестных может быть затруднена только с помощью ЭУ. В этих случаях мягкая ионизация (SI) может быть очень полезна для получения и идентификации молекулярных ионов. Недавно JEOL начала разработку интегрированного рабочего процесса качественного анализа, который автоматически объединяет и интерпретирует информацию из данных EI и SI.₁₎. А затем, в 2018 году, мы представили наше интегрированное программное обеспечение для качественного анализа «msFineAnalysis», которое использует данные как EI, так и SI для улучшения идентификации соединений для приложений ГХ-МС. Несмотря на то, что msFineAnalysis автоматически определял молекулярную формулу и информацию о частичной структуре из формул фрагментных ионов ЭУ, фактические структурные формулы по-прежнему требовали ручного анализа с использованием химических составов. Чтобы решить эту проблему, мы разработали пакет программного обеспечения для автоматизированного структурного анализа под названием «msFineAnalysis AI», который использует искусственный интеллект (ИИ) для прогнозирования масс-спектров ЭУ по химическим структурам.₂₎. Программное обеспечение msFineAnalysis AI имеет функцию группового анализа, которая позволяет легко извлекать определенные соединения. Используя функцию группового анализа, анализ, подобный целевому анализу, может быть выполнен даже в нецелевом анализе. В этом MSTips мы представим пример применения группового анализа к анализу винилацетатной смолы.

Экспериментальный

msFineAnalysis ИИ

В качестве тестового образца в этом исследовании использовали коммерчески доступную винилацетатную смолу. Мы выполнили измерения Py-GC-HRTOFMS, используя режимы как EI, так и полевой ионизации (FI) с комбинированным источником ионов EI/FI. Качественная обработка данных проводилась с помощью msFineAnalysis AI (JEOL). Условия измерения приведены в таблице 1.

Таблица 1 Измерение и анализ Условия

О групповом анализе

Программное обеспечение msFineAnalysis AI имеет функцию обнаружения деконволюции как метод обнаружения пиков хроматограммы. Хроматографическая деконволюция реконструирует масс-спектры, используя информацию (м / г, площадь) из извлеченных ионных хроматограмм (EIC), созданных с использованием точной информации о массе. Хроматографическая деконволюция эффективна для разделения совместно элюирующих компонентов, которые обнаруживаются как одиночный пик на хроматограмме полного ионного тока (TICC).
Групповой анализ можно использовать после хроматографической деконволюции для идентификации соединений, имеющих общую субструктуру. Групповой анализ выполняется путем создания масс-хроматограмм из данных точной массы для идентификации соединений с одинаковой молекулярной массой или с общими фрагментами или нейтральными потерями. При исчерпывающем анализе нескольких компонентов во время нецелевого анализа эту функцию можно использовать для простого извлечения определенных соединений способом целевого анализа, что позволяет проводить детальный анализ конкретных соединений за более короткое время.

Результаты группового анализа

На рис. 1 показана C₆H₅⁺ фрагментные ионы, обнаруженные в результатах ГХ-МС пиролиза винилацетатной смолы. Этот осколочный ион характерен для ароматических соединений. Таблица справа показывает, что существует 26 соединений, содержащих C₆H₅⁺. Вид слева позволяет оператору быстро определить, где были обнаружены компоненты, содержащие этот ион. Вид слева вверху показывает данные ГХ/ЭИ, где TICC отмечен сплошной черной линией. Нижний левый вид показывает данные мягкой ионизации с TICC, отмеченным сплошной зеленой линией. Синие пики на обоих изображениях представляют компоненты, содержащие C₆H₅⁺ извлекается из результата хроматографической деконволюции. Оператор может выбрать ион, такой как C₆H₅⁺ из таблицы и нажмите кнопку OK в правом нижнем углу графического интерфейса, чтобы немедленно создать C₆H₅ tab, что позволяет извлекать компоненты, содержащие этот конкретный фрагмент (рис. 2).

Рисунок 1. Окно группового анализа

На рис. 2 показаны извлеченные результаты для компонентов, содержащих C₆H₅⁺. Функция группового анализа отображает вкладку «Все» для всех результатов анализа и до 5 вкладок для групп, созданных для ионов или нейтральных потерь, указанных в списке точных масс на рисунке 1. Например, оператор может выбрать фрагментный ион, содержащий азот. , фосфат или серу, чтобы найти группу соединений, содержащих указанные элементы. Затем идентификатор и интегрированные результаты анализа распределяются между вкладками. Результаты под C₆H₅ табл. представляют собой группу ароматических соединений.

Рисунок 2. Результат группового анализа для C₆H₅⁺ ион

Заключение

Программа msFineAnalysis AI предназначена для выполнения интегрированного анализа с поиском в библиотеке или без него. Это качественная программа, основанная на новой концепции, эффективной для нецелевого анализа. Базовые функции программы позволяют идентифицировать многочисленные компоненты для нецелевого анализа. Групповой анализ добавляет возможность извлекать определенные соединения или семейства родственных соединений таким же образом, как и целевой анализ, ускоряя процесс их детального анализа.