一种气相色谱质谱纯净谱图提取方法
【专利摘要】本发明提供一种气相色谱质谱纯净谱图提取方法，包括下列步骤：将原始GC-MS数据表示为矩阵形式；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；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；利用新合成的矩阵得到较为纯净质谱数据的矩阵；重复上述的步骤若干次，得到更为纯净质谱数据的矩阵；最后两次差分运算得到的矩阵进行数据削减，然后再合并后组成新的矩阵，新的矩阵的行数是之前的矩阵的行数的两倍；对上步合并后的矩阵进行矩阵重建，求得代表纯净成分质谱数据的矩阵，完成纯净谱图的提取。本发明能够提高气相色谱质谱仪谱图分辨率。
【专利说明】-种气相色谱质谱纯净谱图提取方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种气相色谱-质谱联用仪。
【背景技术】
[0002] 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。
[000引混合物样品经过气相色谱-质谱联用系统（GC-M巧分析，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】
[0004] 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，W提高其定性分析的能力。本发明的技术方案如下：
[0005] 一种气相色谱质谱纯净谱图提取方法，包括下列步骤：
[0006] (1)将原始GC-MS数据表示为矩阵形式；
[0007] (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；
[000引 （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；
[0009] (4)利用新合成的矩阵得到较为纯净质谱数据的矩阵；
[0010] (5)重复上述的步骤（2)至（5)若干次，得到更为纯净质谱数据的矩阵；
[0011] (6)对最后两次差分运算得到的矩阵进行数据削减，然后再合并后组成新的矩阵， 新的矩阵的行数是之前的矩阵的行数的两倍；
[0012] (7)对（6)步合并后的矩阵进行矩阵重建，求得代表纯净成分质谱数据的矩阵，完 成纯净谱图的提取。
【专利附图】
【附图说明】
[001引图1成分A和成分B的纯净质谱图，（a)为成分A，化）为成分B。
[0014] 图2(a)为原始总离子流图，化）为最大值处对应的质谱图。
[00巧]图3(a)为随扫描时间增加的信号的总离子流图，图3化）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。
[OOW 图4(a)为随扫描时间减小的信号的总离子流图，图4化）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。
[0017] 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。
[001引 图6AMDIS结果中保留时间12. 6039处的质谱图。
[0019] 图7自编算法结果中保留时间12. 606处的质谱图。
[0020] 图8AMDIS结果中保留时间15. 6339处的质谱图。
[0021] 图9自编算法结果中保留时间15. 6355处的质谱图。
【具体实施方式】
[0022] 在理想的色谱图中，每种成分的色谱峰应是椿状图的形式，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。
[0023] 本发明首先将GC-MS的原始数据用一个RXN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。
[0024] 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。
[0025]
【权利要求】
1. 一种气相色谱质谱纯净谱图提取方法，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较为纯净质谱数据的矩阵； (5) 重复上述的步骤（2)至（5)若干次，得到更为纯净质谱数据的矩阵； (6) 对最后两次差分运算得到的矩阵进行数据削减，然后再合并后组成新的矩阵，新的 矩阵的行数是之前的矩阵的行数的两倍； (7) 对（6)步合并后的矩阵进行矩阵重建，求得代表纯净成分质谱数据的矩阵，完成纯 净谱图的提取。
【文档编号】G01N30/86GK104502495SQ201410833181
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月26日 优先权日:2014年12月26日
【发明者】赵学玒, 汪曣, 杜康, 蒋学慧, 孙传强, 黄超, 韩文念 申请人:天津大学