回答大数据时代的质谱数据分析与应用”Webex网络讲座网友的问题

    概要：绿绵科技已于2014年11月13日（周四）上午 10:00-11:00，在安特百科网（www.antpedia.com）举办关于MassWorks软件的Webex网络讲座，近90位网友在线听 课。网友们积极提问，由于讲课时间的问题，没有完全回答部分问题，现在整理网友们的问题和回答。感谢各位网友的积极参与。

---

问题：在没有标准品的情况下，确定未知物质结构，利用MassWorks 测定结果会不会与实际测的结果有更大的偏差？

回答：不会的！低分辨质谱经过MassWorks校正处理后的质量准确度提高了100倍，能够测定至0.00x Da，再加上同位素峰形的谱图准确度的对比，MassWorks能帮助我们过滤掉99%以上的假阳性结果，直观地识别出准确的分子式。在高分辨仪器上,过分的依赖质量准确度倒是很可能产生错误的结果,而谱图准确度可以对错误的结果提供诊断信息。

 

问题：MassWorks只与安捷伦合作了吗？还有其它合作的公司吗？

回答：目前MassWorks与安捷伦在GC/MS方面开展了合作, 在GC/MSD推出了独特的质量准确度和谱图准确度两项指标,外加AutoCal(自动校正)功能和优惠的打包捆绑价格, 以提升安捷伦GC/MS平台的定性能力。

其它公司（Waters、Bruker四极杆质谱、Shimadzu液质、PerkinElmer四极杆气质、Thermo、Advion）虽没有开展类似的合作，但是这些公司质谱采集的数据能被MassWorks直接读取和处理。在其它质谱仪(如Bruker 公司TOF仪器和自制的质谱仪)上获取的质谱数据，只要是连续(continuum)或轮廓图(profile mode)数据,也能导入MassWorks处理。

 

问题：MassWorks软件是否适用于无机质谱的数据分析？

回答：这个问题提得好。由于无机离子的同位数信息更丰富多彩,如Fe, Hg, Ru等, 外加相互间的干扰较重,MassWorks中的校正和分析技术其实更适合于无机质谱的数据分析。目前版本MassWorks可以通过数据的导入进行无机质谱数据的处理和分析。

 

问题：对于一些质谱软件，得到的只是数据，而不是谱图，比如PE公司的质谱，MassWorks怎么实现其功能呢？

回答：PE公司平台的四极杆气质MassWorks亦能直接读取，数据处理方法与安捷伦等相似。其它平台如TOF等只要能生成连续(continuum)或轮廓图(profile mode)数据,也能导入MassWorks处理。

 

问题：谱图准确度是什么？能否详细解释

回答：谱图准确度代表校正后的实验质谱图(含同位素分布,理想峰形和测量误差)与理论质谱图(含同位素分布和理想峰形但不含测量误差)之间的相似程度, 详情请参见这篇<<分析化学>>的封面文章(全文免费下载): http://www.cernobioscience.com/resources/ac100888b.pdf 。

扩展阅读：http://www.antpedia.com/news/90/n-106690.html[未知物鉴定：1ppm不够，谱图准确度帮大忙]

 

问题：如果需要校正，是每做一个低分辨数据就需要进样一个调谐液样品吗？

回答：对低分辨的液质，一天做一次标样校正就足够,只要质谱的采集条件如扫描速度和质量范围等保持不变。由于质谱和色谱的相对独立, 一天一次标样可以通过外标的形式以直接注入(infusion)或快速色谱来采集。对低分辨的气质特别是安捷伦的GC/MSD, 由于调谐液样随机带有,方便调用,建议在每个样品分离结束时先快速降温(以免色谱柱上的材料流出形成干扰),再打开调谐液进样阀门1-2分钟来采集MassWorks校正所需的(近似于内标的)标样数据。我们做过长达3周的实验,发现在这类仪器上只要不调谐并保持质谱的采集条件如扫描速度和质量范围等不变,仪器的飘移在0.00x之内,而谱图准确度不受影响。实验室的详情请见:

http://www.cernobioscience.com/resources/ASMS2008/RobustnessofFormulaDeterminationSingleQuadGC-MSThPE141.pdf

在高分辩仪器如TOF上,由于用的是未知物本身的单同位数峰(Monoisotope)只对峰形作自我校正(sCLIPS),无需任何标样。

 

问题：峰型函数可以运用到所有峰的校正吗？

回答：峰形函数和质量误差与质量范围有关,所以在低分辨仪器上要用能够涵盖质量范围的混标,如气质和液质上用的调谐液。在高分辩仪器如TOF上,由于用的是未知物本身的单同位数峰(Monoisotope)只对峰形作自我校正(sCLIPS), 每个离子都是单独不同分别校正的。

 

问题：岛津公司质谱软件能否用massworks软件?

回答：岛津公司的GC/MS不能使用MassWorks软件，因为岛津GC/MS工作站不能采集原始数据（continuum 或profile数据）。

岛津四极杆液质（单四极杆和三重四极杆）可以使用，MassWorks能支持直接读取。IT-TOF数据也能被MassWorks分析，只需将要分析的目标峰的质谱图导入至MassWorks即可。

 

问题：用气质做大气污染源监测时，由于污染源成分复杂，MassWorks能否帮我们的单四极杆气质做到定性与定量？如何定量？

回答：只有这些复杂的成分在下述情况下

(1)    色谱上不能分离时(即共流出), 其相关离子的质谱峰不相互重叠

(2)    其相关离子的质谱峰相互重叠时, 色谱上能以保留时间分离

MassWorks则能有效使用。我们有不少用户将MassWorks用于大气污染物中未知成分的鉴定和有害物质的确证分析。只有在色谱上不能分离(即共流出)的同时相关离子的质谱峰又相互重叠的双重条件下, MassWorks才会因干扰而会通过很差的谱图准确度告诉用户有干扰的存在。

MassWorks暂不能用于定量分析。

 

问题：对蛋白质组研究来说，主要是肽段、氨基酸片段测量，不知道MassWorks种矫正方法能否用在复杂样品测序？

回答：基本原理很适用但目前的版本暂不能做大分子的测序而只能作已知大分子的降解或转化定量分析,如deamidation 或 deamination。

可以参考：http://www.lumtech.com.cn/news/n_id-326.html利用MassWorks谱图准确度定量脱酰胺基肽的含量

 

问题：MassWorks现在能支持安捷伦7000C的MassHunter采集时的自动校正吗？

回答：MassWorks能支持这类仪器的数据直读,但暂不能象GC/MSD那样进行AutoCal (自动校正) 。

 

问题：MassWorks用于液质时，推荐使用什么物质作为校准物质？

回答：可用Agilent公司的调谐液,也可自配小分子药物的混标。

 

问题：我们实验室做液质校准时，用氯霉素来做校准物质，效果不太好，请问会是什么问题呢？

回答：请将具体数据与绿绵科技的李斌工程师共享，我们共同找出具体的原因和解决办法。

 

问题：MassWorks是所有的元素的同位素都可以计算吗？

回答：是的，含元素周期表中所有的元素。

 

问题：MassWorks对数据的量有要求吗？0.1AMU/点就可以吗？

回答：MassWorks要求采集的阈值必须为0，采集步长0.1u就可以了。

 

问题：目前有免费开源的做谱图校正的软件吗，性能与massworks的差距有多大？

回答：没有类似开源软件,因我们有世界多处的专利保护。

 

问题：MassWorks是如何通过谱图与理论谱图的差异，预测化合物的C可能在4-15之间呢？

回答：Since the ¹³C relative abundance is roughly 1% and a typical A+1 isotope is dominated by ¹³C with smaller contributions from other higher isotopes such as ¹⁵N, ³³S, ²H etc., the A+1 isotope peak intensity (relative to the monoisotope peak intensity) is a good indicator for the number of carbon atoms contained in a given ion.  For example, for an ion containing 10 carbons, the A+1 relative intensity should be around 10%. Therefore, a candidate formula with only 4 carbons would have its A+1 isotope significantly lower than the 10% observed in actual data while a formula with 15 carbons would have its A+1 isotope significantly higher than the 10% observed, indicating that the correct carbon number should be between 4 and 15.

 

问题：用MassWorks是不是需要逐一分析每个化合物？ 能否提供最终匹配度最高的报告？

回答：所有化合物的准确质量数据在校正完成后一次性获得，但是元素组成的分析需要逐一分析感兴趣的组分。MassWorks会根据谱图准确度和质量准确给出分子式分析结果，谱图准确度最高的分子式位于结果的第一位，分子式分析结果包括理论质量、质量误差、谱图准确度、不饱和度等非常实用的信息。

 

问题：这个软件可否用于分析预测未知化合物的分子式？

回答：可以！MassWorks的功能就是得到化合物的分子式，类似于高分辨质谱，对谱库中没有的那种未知化合物, MassWorks是一种强有力的定性工具。

 

问题：MassWorks如何用于AB Sciex QTRAP的数据？

回答：MassWorks使用方法与安捷伦气质类似，校正标样可以采用您实验室的任何标准物质。标物和实际样品可以在同一次运行中采集做内标校正(可能会有相互干扰)，也可以分开采集标物和实际样品的数据做外标校正(可避免相互干扰)。

 

问题：MassWorks用于液质和气质上有区别吗？

回答：MassWorks液质和气质的结果本质上没有区别！只是由于气质仪器上带有调谐液，使用起来比液质方便。

 

问题：MassWorks与高分辨质谱相比,在未知物结构鉴定中是否也具有使用的意义?

比如说在谱库中没有标准谱图的前提下，MassWorks是否也可以通过分析得到未知物质的化学结构？

回答：MassWorks能提供目标化合物的分子离子、碎片离子的准确质量信息及它们准确的元素组成，目前MassWorks还不能直接得到结构。对于结构分析，只能是通过分子离子和碎片离子的元素组成做人工推测。高分辨质谱得到的结果也是这样，目前还没有一款真正有效的结构解析软件。

 

问题：MassWorks能用于安捷伦6550Q-TOF上吗？

回答：可以！用途在于通过谱图准确度来进一步提升分子式确定的准确性。详情请见这篇在Orbitrap上的应用文章: http://dx.doi.org/10.1016/j.jasms.2009.07.014 。

 

问题：GCMS分析样品时，是否要加入标样开启和关闭步骤呢？这里说的标样是说GCMS的调谐样品吗？

回答：正确！建议在每个样品分离结束时先快速降温(以免色谱柱上的材料流出形成干扰),再打开调谐液进样阀门1-2分钟来采集MassWorks校正所需的(近似于内标的)标样数据。

 

问题：从色谱的共流出化合物会同时进入质谱，他们的质谱峰将会重叠，如何分开重叠的峰？

回答：在下述情况

(1)    色谱上不能分离时(即共流出), 如其相关离子的质谱峰不相互重叠；或者

(2)    其相关离子的质谱峰相互重叠时, 色谱上能以保留时间分离

MassWorks则能有效使用。只有在色谱上不能分离(即共流出)的同时相关离子的质谱峰(只有几个AMU的范围内)又相互重叠的双重条件下, MassWorks才会因干扰而会通过很差的谱图准确度告诉用户有干扰的存在。

 

问题：在实际分析中，比如说GC-MS，GC的流出物源源不断的流入质谱，如果采用EI源，待测物的碎片峰将混在一起，如何提取每一种分析物的纯净质谱图呢？ NIST退卷积主要是采用模型峰的方法，在您的软件里如何处理的呢？

回答：MassWorks在这方面暂时还没有处理办法。

 

问题：MassWorks在药代方面有什么应用？

回答：MassWorks在这方面的应用有用于¹⁴C取代的混合物分析。

 

 

讲课录制的视频地址：