[发明专利]能够提高气相色谱质谱仪谱图分辨率的差分处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气相色谱-质谱联用仪。

背景技术

气相色谱-质谱联用仪作为一种分析仪器被广泛应用于各个领域，其数据处理系统作为它的重要组成部分，用于提取纯净的质谱图和定性分析。

混合物样品经过气相色谱-质谱联用系统(GC-MS)分析，其中保留时间接近的物质经过色谱后不能被完全分离，导致色谱峰重叠，得到的质谱图会包含共流出物的离子，同时也包含一些来自离子源污染物、柱流失物、基质干扰物所产生的离子，最终将导致定性分析的准确率和可靠性降低。同时自然界已知的化合物有数十万种，而且每次分析实验都会产生大量的数据，若仅采用人工的方法对谱图进行鉴定和定性分析比较困难，有必要采用计算机辅助的形式提取纯净的质谱图并进行定性分析。GC-MS数据处理系统是GC-MS不可缺少的重要部分。

发明内容

本发明的目的是提出一种能够提高分辨率的气相色谱-质谱联用仪谱图处理方法，以提高其定性分析的能力。本发明的技术方案如下：

一种能够提高气相色谱质谱仪谱图分辨率的差分处理方法，包括下列步骤：

(1)将原始GC-MS数据表示为矩阵形式；

(2)将矩阵中相邻扫描质谱图相减，将得到的正值和负值的绝对值分别保存在单独的数据集；

(3)分别对相减得到的两个数据集进行移位操作并重新相加组合成一个矩阵；

(4)利用新合成的矩阵得到代表纯净质谱数据的矩阵；

(5)生成新的GC-MS质谱数据。

附图说明

图1成分A和成分B的纯净质谱图，(a)为成分A，(b)为成分B。

图2(a)为原始总离子流图，(b)为最大值处对应的质谱图。

图3(a)为随扫描时间增加的信号的总离子流图，图3(b)和(c)分别为成分A和成分B在色谱峰最大值处对应的质谱图。

图4(a)为随扫描时间减小的信号的总离子流图，图4(b)和(c)分别为成分A和成分B在色谱峰最大值处对应的质谱图。

图5(a)采用本发明提出的差分GC-MS方法后合成的总离子流图，图4(b)和(c)分别为成分A和成分B在色谱峰最大值处对应的质谱图。

具体实施方式

在理想的色谱图中，每种成分的色谱峰应是棒状图的形式，但由于每种成分在色谱柱内运动并占据一定的空间，实际得到的每种成分的色谱峰都具有一定的宽度。而且若被测的混合物样品中含有保留时间接近的成分，则在总离子流图中谱峰会发生重叠，一种成分的质谱图会引入其他成分离子的干扰，最终影响定性分析的结果。为了减小色谱峰的峰宽并提高色谱的分辨率，本发明提出了一种基于差分GC-MS的方法。

本发明首先将GC-MS的原始数据用一个R×N的矩阵S表示，矩阵S的每一行代表每次扫描的得到的质谱数据，它的每一列代表的是某一个质量数对应的质量色谱数据。

本发明采用一种差分GC-MS进行色谱图的处理，主要包括两步，首先将GC-MS相邻扫描的质谱数据相减，即矩阵S的相邻两行对应值相减，得到的差值按正负分别保存到两个数据集U和V中，其中矩阵V保存的是负差值的绝对值。