自动漂移校正在质谱分析中的应用

在质谱中测量离子的质荷比的能力是高分辨率质谱仪最重要的特点。当足够的质量精度允许元素公式的唯一赋值时，分析物的鉴定可以进一步进行。

在图1中给出了一个例子，以证明可能分配的元素组合物的数量如何取决于该特定仪器和样品的可用测量的质量精度。它清楚地表明，可能的命中的数量随着较低的（即，更好）质量准确度值和精确分析物分配的选择而变化。

图1。化合物的可能元素组合物的数量与m / z = 276.09327 Vs质量误差容差（c_CH_HO._O.N_NS._S.P._P.c = 1-30，h = 1-30，o = 0-8，n = 0-5，s = 0-4，p = 0-2）。

计算质量准确性

质量精度通常以毫道尔顿(mDa)或百万分之一(ppm)来测量。质量精度的计算可以使用以下公式进行:

ma =（m_m-M._T.) * 1000 (mDa) (1)
ma =（（m_m-M._T./ m._T.) * 10^6.，[ppm]，（2）

其中M_m测量感兴趣的离子和m的m / z_T.基于感兴趣的离子的元素组成理论上计算的m / z。

使用图2中的示例，测量值M / Z M_m显示276.09327在苯佐（GHI）Perylene的质谱中的分子离子显示。使用Chromatof-HRT质量计算器工具，所以C的理论计算值_22.H_12.⁺是米_T.= 276.09335。使用公式（1）和（2），所得到的质量精度分别计算为-0.08MDA或-0.29ppm。

图2。对苯并(ghi)苝(C_22.H_11.）在GC-HRT上获得。

质量准确性错误的来源

通过多个来源发生质量测量误差。这些包括质谱计解决权力;大规模校准误差;在样品运行期间离子的飞行时间（TOF）漂移;由于信号饱和度因信号饱和而离子峰值转移;因此，统计差，因此增加了离子信号的离子峰值测量的不确定性。

本文讨论了离子TOF漂移，并应用自动漂移校正的方法来提高数据的质量精度。

批准程序

提供足够的质量校准是实现良好质量精度的第一步。利用标定化合物质谱中已知离子的信息进行质量标定。如图3所示，在这种情况下，化合物是全氟三丁胺(PFTBA, C_12.F_27.n）。二阶多项式函数从所获取的质谱中的已知的PFTBA离子拟合到TOF - M / Z对数据，以限定质量校准功能系数C0，C1和C2，如图4所示。

图3。PFTBA电子电离质谱，在GC-HRT上获得。

图4。绘制校正剂(PFTBA)离子的m/z vs TOF曲线和拟合数据的二阶多项式曲线。根据二阶多项式曲线拟合定义了标定函数m/z=f(TOF)。

在开始分析之前，外部批量校准可以作为自动批量校准程序进行。质量校准系数与相应的MS方法一起存储并在数据采集期间自动施加以将离子TOF转换为它们各自的M / ZS。

已经收集的数据用于内部质量校准，作为数据处理例程的一部分执行。任何已知的离子类型都可以包含在质量校准矩阵：PFTBA离子，持续背景离子（化学背景，柱出血）和样品离子中。

图5中的质量校准表视图详细说明了标准（外部或内部）校准程序的结果。

图5。质量校准表，包含所有报告的校准剂质量准确度值，并检查质量远低于1ppm。

对质谱进行质量校准。然后在一段时间内求和。平均TOF数据用于计算质量校准系数，假设TOF在该期间的变化最小。然而,如果一个重要的变化是观察到的TOF离子由于某种原因(例如,TOF漂移几纳秒由于电气或维质量分析仪)的变化然后达到满意的质量精度值(< 1 ppm)数据质量标准校准程序是不够的。

这TOF纠正选项包含在数据处理例程中，以解决这个问题。这可以在收集的数据上执行。该方法对每个光谱进行锁质量校正，并将校正系数与数据一起保存。

自动漂移纠正

自动TOF校正在整个数据采集中实时提供 - Chromatof软件 -自动漂移纠正（ADC）^［1]．光谱中持久性离子峰的存在依赖于来自PFTBA校准剂的常规背景离子和/或离子，该校准剂通常与样品一起引入。ADC在GC-HRT数据中具有良好的质量精度，如图6所示。在实时ADC应用过程中，由ChromaTOF软件执行以下步骤:

• 生成检测到的M / Z的动态列表
• 被认为是不可接受的用于与ADC一起使用的M / Z从离子峰列表中取出。例如，饱和过低，强度太低，m / z等。
• 在一定时期（例如，15个光谱）上评估合格离子峰的信号稳定性，其中M / Z区域和峰值宽度变化需要在可接受的范围内
• m/z的初始列表被认为是参考谱
• 在设定时段之后考虑新频谱，软件识别任何M / Z的校正对。这些是来自进入频谱和参考光谱的M / Z对。
• ADC选择最佳的离子峰对:
  • 优先选择高强度、稳定面积和稳定宽度的离子峰
  • ADC最多使用30个离子峰对进行计算
• 对每一对离子峰(参考和入射)生成漂移校正斜率，并计算这些斜率的稳健加权(按面积)平均值。
• 漂移校正是由此产生的平均值
• 通过将TOF乘以原始（未经过滤的）频谱的TOF乘以该漂移校正来计算校正的TOFS

参考快照使用前一次捕获的参考快照进行校正，该参考快照校正每个捕获之间和内部的漂移。

图6。M / Z 218.98501的质量准确度（PFTBA片段离子，C_4.F_9.⁺）在30分钟内测量，ADC OFF（顶部）和ADC（底部）。

施加自动漂移校正时质量准确性改进的示例

以下两个示例说明了ADC实现的重要性。

实施例1.图7说明了标准混合数据的TIC和M / Z = 276色谱图。苯并[ghi] perylene（c_22.H_12.，m / z = 276.09352）是该混合物的一部分。通过ADC接通和ADC关闭，收集数据以及PFTBA片段离子C的相应质量精度图_4.F_9.⁺m/z=218.985080，如图8所示。在整个过程中，PFTBA与样品一起被引入。

已经使用Chromatof软件的自动峰值查找程序进行了正确的分析物分配，具有质量准确性误差0.04ppm和使用ADC收集的数据。用ADC OFF重新获得样品的数据处理，导致错误的分析物分配：提出的分析物，具有0.88ppm的最小质量误差为N4，N4-二甲基-2-（苯磺酰基）-1,4-苯并二胺（C_14.H_16.N₂O.₂S, m/z=276.092700)，正确的分析物(苯并[ghi]苝)的m/z差了-3.24 ppm(图9)。因此，ADC实现支持减少质量精度误差，并允许正确的分析物分配。

图7。试验混合物色谱图:TIC -红色，m/z=276.0934 -绿色。

图8。PFTBA碎片离子C的质量精度图_4.F_9.⁺在分析试验混合物时ADC（顶部）和ADC（底部）。

图9。基于精确的质量公式计算的自动分析物分配的结果：使用ADC（左）正确，ADC OFF（右）错误。

示例2.即使没有ADC实现，GC-HRT硬件仍然可以由GC-HRT硬件提供质量准确度。这通常被认为对其他供应商提供了足够的东西高分辨率TOFMS．然而，用户对自动报告的结果的信心会随着较大的质量误差而降低。

测试混合物色谱图在图10中示出，具有覆盖M / Z = 152.0620离子色谱图，对应于亚苯甲酰烯的分子离子（C._12.H_8.），这是混合物的一部分。分配结果的自动分析物（图11）与ADC打开或OFF基本相同 - 如果被接受的质量错误窗口设置为5ppm，则在两组数据中正确分配aceCaphtylene。

然而，如果设置更窄的质量误差窗口，例如为分析复杂混合物推荐的2ppm，那么在使用准确的质量标准时，自动峰分配程序甚至不会将正确的分析物包括在命中列表中。此外，使用高分辨率质谱分析的主要优势因素是可选择应用高质量精度标准进行分析物分配。

图10。测试混合物色谱图：Tic - 红色，M / Z = 152.0620 - 绿色．

图11.．基于精确的质量公式计算的自动分析物分配结果：质量误差-0.36ppm，ADC（左）和质量误差-4.05 ppm与ADC OFF（右）。

总结

在GC-HRT操作期间实时应用的自动漂移校正（ADC）例程促进了使用自动数据处理程序的数据的质量准确性和改进了分析物分配的置信度。

参考文献

1. 美国专利9153424

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