美國分析化學（Anal. Chem.）期刊封面，在9月號剛發(fā)表了題為“The Concept of Spectral Accuracy for Mass Spectrometry"的文章，這本有著分析化學風向標美譽的期刊，*次在學術(shù)上公開表示了對“質(zhì)譜譜圖準確度”的認可。zui近，我們有幸通過越洋，采訪到此概念的發(fā)明人王永東博士和他的同事顧鳴博士，他將為我們展開介紹譜圖準確度給每位質(zhì)譜工作者帶來的好處……
什么是“質(zhì)譜譜圖準確度”？
首先，顧鳴博士為我們介紹了什么是“質(zhì)譜譜圖準確度”（Spectral Accuracy for Mass Spectrometry）。
我們所討論的質(zhì)譜譜圖就像紫外/可見光和傅里葉紅外光譜一樣是連續(xù)曲線，它的縱軸是信號強度，橫軸是質(zhì)荷比。但質(zhì)譜與其它分析技術(shù)相比的不同之處是質(zhì)譜的理論圖譜可以非常準確地計算出來。所以我們可以很有效地比較理論譜圖與試驗譜圖。簡而言之，譜圖準確度的定義是試驗譜圖與理論譜圖相比之下的差距。 比如說，試驗測量的譜圖與理論譜圖（在去掉關(guān)系試驗譜圖強度的常數(shù)后）一模一樣，這個實際測量的質(zhì)譜譜圖準確度就是100%。
在此之前，很多質(zhì)譜工作者都了解“質(zhì)量準確度”（Mass Accuracy），目前TOF、Orbitrap、FT MS等儀器都在強化人們的“質(zhì)量準確度”意識，比較*的說法是：當質(zhì)量測定得足夠準時，可以直接獲得化合物的化學式，或者把候選物質(zhì)的數(shù)目盡量減少，幫助人們快速對化合物進行定性。
當筆者問道“譜圖準確度”和“質(zhì)量準確度”的區(qū)別時，顧博士用一個比喻形象作答：“質(zhì)量準確度是一維單點的測量；而譜圖準確度是二維多點的測量。打個比方說，質(zhì)量準確度是看見了樹木沒看見森林。”
說到這里，顧博士舉了一個例子。應用CHONF五種元素在質(zhì)量準確度1 ppm的條件下搜索一個測出質(zhì)荷比等于823.4130的未知物，會得到共計58個不同的分子式（事先我們知道其分子式是C43H59N4O12）。僅僅根據(jù)質(zhì)量準確度來鑒定這個未知物幾近大海撈針、是*不可能的。但有了譜圖準確度的幫助，未知化合物譜圖可以與58個在1 ppm質(zhì)量準確度范圍內(nèi)分子式的譜圖進行一一比較，正確的未知物分子式（C43H59N4O12）獲得高達99%譜圖準確度名列*，所以可以輕而易舉地被確定。恰恰相反的是，如根據(jù)質(zhì)量準確度來鑒定， 正確的分子式僅排列第五；而排列*到第四的分子式都是錯誤的。比如其中C35H51N12O2F8的質(zhì)量準確度高達0.02 ppm，排在僅憑質(zhì)量準確度搜索的*位，卻因譜圖準確度只有95%而排在依據(jù)譜圖準確度搜索結(jié)果的第13位。此例充分說明，沒有譜圖準確度，僅依賴質(zhì)量準確度去鑒定未知化合物不僅難度大、而且會導致錯誤的結(jié)果，因為它“只看見了單點質(zhì)量準確度這一棵樹”，而“沒有看到譜圖的整片森林”。
譜圖準確度和質(zhì)量準確度的區(qū)別：
圖中紅色是按照譜圖準確度搜索譜圖匹配的、正確的分子式結(jié)果；
而藍色是錯誤的分子式，即使它的質(zhì)量準確度非常高，但譜圖準確度卻不高
“質(zhì)譜譜圖準確度”為什么很重要？
王永東博士任總裁的思路生科（Cerno Bioscience）公司的MassWorks軟件中，集中應用了譜圖準確度的技術(shù)。對于記者提出的“譜圖準確度為什么很重要？”的問題，王博士談到了下列幾點：
（1）由于質(zhì)譜譜圖上所有的點 都用于譜圖準確度的計算，所以它是更為完善和全面的指標。
（2）譜圖準確度不僅有很大的學術(shù)價值，而且有重要的實用價值。
（3）應用譜圖準確度可以解決許多先前難以想象的問題。
（4）譜圖準確度既適合低分辨又適合高分辨質(zhì)譜儀。所有質(zhì)譜儀器都可以應用譜圖準確度來幫助確定未知物的分子式。
總結(jié)來說，MassWorks軟件可用于任何質(zhì)譜的定性工作，特別適用于未知物的定性，而不論質(zhì)譜圖庫中是否包含這個未知物。如果有質(zhì)譜圖庫，這套軟件可用作圖庫查找時*獨立的驗證；如果沒有質(zhì)譜圖庫可查，則非用這套軟件不可，不然在低分辨的質(zhì)譜儀上沒法定分子式，在高分辨的有質(zhì)量的儀器上常會定錯分子式而全然不知。
王博士還特別談到：由于《分析化學》上的這篇專門介紹譜圖準確度的文章發(fā)表，標志著學術(shù)界對譜圖準確度概念的正式接受；過往的學術(shù)爭論也因此結(jié)束。這對于希望以譜圖準確度發(fā)表文章的用戶來說，是個很好的消息。
“質(zhì)譜譜圖準確度”的用途和好處
談到質(zhì)譜譜圖準確度的應用，王永東博士更是如數(shù)家珍地舉了若干個代表性的應用：
（1）用低分辨四極桿質(zhì)譜確定未知化合物元素組成：
用質(zhì)譜確定分子式由來已久都是由傅里葉變換（FT MS）和時間飛行（TOF）這些高分辨儀器壟斷；但這樣的儀器購買維持的費用很高，操作也不簡單。用低分辨四極桿質(zhì)譜確定未知化合物元素組成曾經(jīng)被認為是不可思議的；有了譜圖準確度后，這樣的分析正如一位用戶所說的便成了“舉手之勞。”
（2）復雜質(zhì)譜的分析：
無論是高分辨或低分辨質(zhì)譜，不同離子的質(zhì)譜峰會相互重疊。利用譜圖準確度可以將這樣重疊的質(zhì)譜峰以數(shù)學的方法分開。這對石油化工中碳氫化合物或生化領(lǐng)域復雜質(zhì)譜的分析具有十分重要的意義。
值得一提的是，對質(zhì)譜圖相互重疊的離子，MassWorks已提供可在定性時同時進行定量的功能。
（3）質(zhì)譜儀問題的診斷：
譜圖準確度完整地描述了質(zhì)譜曲線上所有點的測量準確性，因此，如果質(zhì)譜儀出了問題，譜圖準確度可提供儀器診斷信息，幫助用戶有所警覺。比如，檢測器也許有線性范圍的問題，或者質(zhì)譜圖上有干擾峰的出現(xiàn)。對于質(zhì)譜儀的人員來說，譜圖準確度還會給儀器工程師準確的反饋，從而設計和出具有質(zhì)量準確度和譜圖準確度的下一代儀器。
具體到譜圖準確度為中國用戶提供的好處，王博士還特別強調(diào)了幾點內(nèi)容：
中國有很多現(xiàn)有或即將購買四極桿質(zhì)譜（如四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀、串聯(lián)四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀、四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀、串聯(lián)四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀）的用戶。在這種儀器上應用譜圖準確度來確定分子式是經(jīng)濟實惠切實可行的途徑。因為它投入少，維護容易，對操作人員要求不高。
MassWorks是個極其環(huán)保的綠色產(chǎn)品；對于很多需要更多了解質(zhì)譜原理的科技人員來說，MassWorks還是質(zhì)譜教學/教育的好工具。
中國在食品安全、環(huán)境安全、生物醫(yī)藥外包（CRO）、中藥/天然產(chǎn)物鑒定等方面有特色的應用，這些應用都涉及未知物的鑒定，因此MassWorks軟件是*的有力工具，不論是對低分辨還是高分辨質(zhì)譜用戶。
“我們在向世界各地推廣的過程中發(fā)現(xiàn)，工業(yè)愈發(fā)達的地方，對分析的要求愈高愈仔細，用戶對MassWorks的認可愈高。舉例來說，我們在海外有不少酒業(yè)方面的用戶；中國是個很大的酒業(yè)和消費國，MassWorks軟件對這些酒業(yè)用戶將會提供強有力的幫助，幫助它們更好地鑒別和區(qū)分各種層次、各種級別的產(chǎn)品。”
王博士還特別指出，MassWorks產(chǎn)品兼容于所有的各大質(zhì)譜，而且操作簡便、容易：“它是一套專門用來后處理質(zhì)譜數(shù)據(jù)的定分子式的軟件，不需要控制質(zhì)譜儀；由在分析界極富經(jīng)驗的軟件開發(fā)人員設計制作，所以對分析人員來說，它的應用和操作非常簡單。”
剛才王博士曾提到“MassWorks軟件是*的有力工具，不論是對低分辨還是高分辨質(zhì)譜用戶。”記者忍不住問道：“目前，和中國的很多客戶都在購買TOF類、Orbitrap類的高分辨率質(zhì)譜，TOF、Orbitrap上能用這套軟件么？用了會有什么好處？”
王博士回答道：“我們現(xiàn)在有許多TOF 和Orbitrap 用戶，他們的確需要譜圖準確度來幫助他們進一步減少鑒定未知物時的假陽性。 比如說， 用這些儀器得到了 5ppm 質(zhì)量準確度， 但檢索分子式時往往還有一大堆（比如十個到幾十個），沒有譜圖準確度的幫忙是無法準確地鑒定未知物的。另外，我們在軟件的推廣中遇到很多因為一味依靠高分辨儀器上的質(zhì)量度而將分子式定錯的例子（包括好些個FTMS的用戶）。這種錯誤通常會給研究或企業(yè)的產(chǎn)品帶來不可估量的損失。這些錯誤中的絕大部分都可通過MassWorks的譜圖準確度來消除。”
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