[发明专利]基于气相色谱-质谱分析数据的三维信息对比分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于气相色谱-质谱分析数据的三维信息对比分析方法，可应用于食品、化工质量检测等领域，特别是卷烟、烟草成分及烟用添加剂的成分解析与质量监控，包括色谱较难分离的烟草成分解析、不同批次、不同处理条件下烟草成分和烟用添加剂的质量对比分析等等。

背景技术

现有样品成分分析技术存在各自的优缺点，对于样品中沸点低、易挥发性成分的定性定量分析，气相色谱-质谱联用分析技术是目前最常用、最可靠的分析手段，但该方法存在样品分离能力有限，有些成分相似来源不同的样品，气相色谱分析技术得到的总离子流图极为相似，无法区分。而现今比较流行的全二维气相色谱分析技术能较好的解决气相色谱分离能力的缺陷，但其存在鬼峰数量众多(鬼峰是指色谱分析中无法进行定性的色谱流出峰，又称假峰，来源多种多样，如色谱柱的固定液流失、某些物质的热分解或催化分解产物等)、同组分多次出峰现象普遍等突出缺陷，致使全二维谱图冗余信息量庞大、谱图解析困难。本发明正是基于气相色谱-质谱联用分析技术分离能力不足以及全二维气相色谱分析技术存在的谱图解析困难而提出的解决方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于气相色谱-质谱分析数据的三维信息对比分析方法，本发明提出的基于气相色谱-质谱分析数据的三维信息解析方法能方便快速地实现不同样品成分的对比剖析。

发明的技术解决方案如下：

一种基于气相色谱-质谱分析数据的三维信息对比分析方法，包括以下步骤：

步骤1：通过对气相色谱-质谱联用仪器所获得的样品总离子流图(TIC)和质谱图进行叠加，获得样品的三维全方位谱图，三维全方位谱图以保留时间、质荷比和丰度为三维坐标轴(数据来自仪器自动采样，样品点为有限不连续数据)；

步骤2：对不同样品的三维全方位谱图进行对比分析和差异化运算，进而进行样品间谱图的特征解析，以实现不同样品成分的对比剖析。(对于二维总离子流图相似的两个样品，通过三维图谱的差异化处理，能区分两种样品，这是本发明的独创点之一，因为原有的二维图谱处理，无法区分两种质谱图相同的样品。)

采用如下方法进行对比分析：将两个样品三维谱图P1、P2(图2、3)进行差值运算后得到三维差异图P3(图5)，坐标x：保留时间、坐标y：质荷比、坐标z：丰度；对于三维差异图P3中的任意特征质谱碎片离子对应坐标(x₀，y₀，z₃)，找到图P1、P2中与之x、y坐标相同的对应点(x₀，y₀，z₁)、(x₀，y₀，z₂)，计算z₃/z₁，z₃/z₂，进行所有相同x、y坐标下的z值对应求和运算，求得第一差异度R₁，当R₁＞10％时，判断P1、P2为不同样品。

采用如下方法进行对比分析：对于两个样品三维谱图P1、P2(图2、3)，坐标x：保留时间、坐标y：质荷比、坐标z：丰度；对于P1中的任意特征质谱碎片离子对应坐标(x₀，y₀，z₁)，找到三维谱图P2中与之x、y坐标相同的对应点(x₀，y₀，z₂)，计算z₁/z₂，进行所有相同x、y坐标下的z值对应求和运算，求得第二差异度R₂，式中，若z₁＞z₂，则用z₂/z₁代替z₁/z₂，当R₂＜80％时，判断P1、P2为不同样品。