岛津Smart Operation 实现GC-MS/MS 方法创建自动化

GC-MS/MS 分析往往要求设置复杂的实验参数，包括化合物的保留时间，最优的离子对和碰撞能，及根据保留时间建立的“时间采集程序”等，而GCMS-TQ8040 工作站GCMSsolution 配备了SmartMRM 方法创建功能(自动创建分析方法的工具)和MRM 优化工具(自动优化新化合物的方法)，以及Smart 数据库(对于常见化合物，已优化方法，无需再摸索)，因此，无论始于全新目标物的参数建立，或始于Smart 数据库，Smart MRM 功能助您将方法建立最大程度的自动化，本文将手把手教您如何快速创建分析方法。

 

常见化合物：Smart MRM快速创建多组分分析方法

当需要进行超过100 种常见目标物的多组分同时分析时，仅分析所有标准品和计算保留时间就需要花费大量时间和精力。岛津Smart 数据库已经登记了所有这些常见化合物的MRM 参数，您只需依靠岛津特色的保留时间自动调整功能(AART)，通过分析正构烷烃，精确预测目标组分的保留时间。然后利用Smart MRM 功能，根据预测的保留时间和预先登记的最优MRM 离子通道，自动配置“时间采集程序”，自动创建分析方法。

(1)打开包含保留指数的SmartMRM 数据库文件

Smart MRM 方法创建功能需要使用预先登记化合物最优MRM 通道和保留指数信息的数据库。比如Smart MRM农药残留数据库，预先登记了500 余种农药的最优MRM 通道和保留指数信息(不断扩展中)，另有法医毒物版、代谢物版和环境污染物版，用户无需自己再去进行前体离子、产物离子、碰撞能和保留指数的方法摸索工作，即可快速建立MRM 分析方法。如果所分析的化合物不在数据库中，则可以使用“MRM优化工具”，自动摸索最优离子通道和碰撞能，然后点击右键将其登记到数据库中。或者如果用户已有该化合物的MRM 定量方法文件，也可将其直接导入Smart 数据库中。因此，用户可以根据自己所从事的领域去订制专属Smart数据库。

(2)分析正构烷烃混标溶液

分析正构烷烃混标溶液，根据其分析结果谱图和Smart MRM 数据库中预先登记的保留指数信息，计算目标组分的当前保留时间。这里介绍一下岛津特色的AART 功能( 图1)， 保留指数是针对目标组分和正构烷烃保留时间的相对值而言的，如果已知正构烷烃的保留时间，则目可以根据其保留指数计算得到。AART功能使用不同含碳数正构烷烃的保留时间进行多点校正，因此从低沸点到高沸点范围内均有非常高的预测精度。使用AART 功能，无需分析目标组分的标准品，即可精确计算其保留时间。

图1. AART 功能，无需分析目标组分的标准品，即可精确计算其保留时间。

 

(3)Smart MRM 功能创建多组分分析MRM 方法

加载正构烷烃数据文件，选择目标化合物并设定方法参数，点击按钮方法自动生成(图2)。

图2. Smart MRM 自动配置每个化合物的最优采集时间，生成MRM 分析方法。

 

其中保留时间根据AART 功能自动计算;循环时间为配置在一个时间组中所有化合物event 事件的总和，如果设置为0.3s，则每个化合物数据采集点的时间间隔为0.3s，要保证良好的重现性，一般每个峰必须保证多于10 个数据采集点。固定循环时间可以保证足够多的数据采集点，从而有利于获得良好的峰面积重现性。如图3 所示，峰宽3.6 s，固定循环时间0.3 s，则可以采集12 个点，从而保证良好的峰面积重现性。如上所述，以往手动操作需要耗费近5 小时的方法开发工作，分析正构烷烃后，使用Smart MRM 功能仅需5 分钟即可完成，实现了方法建立最大程度的自动化。

图3. 固定循环时间有利于获得良好的峰面积重现性。

 

新化合物：MRM 优化工具自动优化离子通道和碰撞能

使用GC-MS/MS 对新化合物进行MRM 模式分析时，我们首先要确定其最优MRM 通道(前体离子/ 产物离子)和碰撞能(CEs)。然而，当分析的化合物比较多时，这项工作会非常困难，用户经常需要花费大量的时间去摸索、确认和优化这些信息。岛津GCMSsolution工作站配置了专用的“MRM 优化工具”，可以自动优化新化合物的最佳MRM 通道。因此，从现在开始，通过“MRM优化工具”可以自动收集产物离子扫描数据，自动寻找最优离子通道和碰撞能信息，然后很便捷地将其注册到Smart数据库中，通过Smart MRM 工具便可以创建MRM 或者Scan/MRM 方法。

MRM 离子通道优化步骤

MRM 离子通道优化包含以下4 步，通常手动完成，耗时耗力，效果不佳。使用“MRM 优化工具”，则除第1 步手动完成外，其余3 步均可自动完成，实现了方法建立最大程度的自动化(图4)。

图4. MRM 离子通道优化步骤。

第1 步：进行Scan 模式分析，双击GCMS Postrun 程序，打开Q3 Scan数据文件，确认每个化合物的定性结果。

图 5.“ MRM 优化工具”可针对每个化合物进行多个前体离子的MRM 通道优化。

 

第2 步：创建“产物离子扫描”方法模板，确认每个化合物的定性结果正确后，点击“COAST”图标，勾选“产物离子扫描”，自动创建MS 表格，然后点击OK，自动生成产物离子扫描方法模板(图6)。

图 6. 自动生成产物离子扫描方法模板。

第3 步：使用MRM 优化工具，便捷设置想要优化的参数范围和间隔，生成多个产物离子扫描方法及其批处理文件，然后运行并收集数据。

第4 步：选择第3 步生成的数据文件，点击MRM Optimization 按钮，即可自动生成直角坐标图，以CE 为横坐标，响应值为纵坐标，自动推荐最优的离子通道和碰撞能(CEs)，见图7。

图 7. 自动生成离子通道和碰撞能响应关系图。

 

得到最优离子通道和碰撞能(CEs)后，点击“Register with Smart DB”按钮，将其登记到Smart 数据库中，然后通过Smart MRM 功能，自动创建目标化合物的MRM 分析方法。图8 中通过SmartMRM 功能，快速创建420 种农药残留同时分析的MRM 方法，获得高灵敏度和高精度的实验结果。

图 8. 420 种农药组分同时分析(UFMS 结合 Smart MRM)。

小结

综上所述，岛津GCMSsolution 软件嵌入了自动方法优化和创建工具(包括Smart 数据库、MRM 优化工具和Smart MRM 功能)，在需要设置诸多参数的MRM 分析中可以实现快速方法的创建，大幅度提升了GCMSsolution 的操作性，实现了立足于用户感受的智能化操作。

GCMS-TQ8040 重新诠释了GCMS/MS 分析流程，显著提高分析效率并提升用户体验，是真正贴合用户需求的GC-MS/MS。