19_香精香料未知物分析挑战：如何对谱库中未收录的化合物进行准确鉴定

2026-06-12 11:27:28, 绿绵科技北京绿绵科技有限公司

本文将以客户的一个未知样品作为案例，讲解香精香料分析中，对谱库中未收录化合物一种鉴定策略。

案例分享：香精中的未知化合物的鉴定

1. 未知峰的检索匹配

未知峰，客户告知的信息使用NIST谱库无法匹配到正确的化合物。

我们在GC-Analyzer软件中打开样品GC/MS数据，首先对未知峰进行解卷积分析，提纯其质谱图。将谱库设定为Frag. & Flav. GC/MS Lib香精香料专用谱库。检索结果如图1所示。

图1：GC-Analzyer谱库Frag. & Flav. GC/MS Lib的检索匹配结果

最佳的匹配为FRESCOLATE (MENTHYL LACTATE)，正反检索打分分别为81、92，但这个候选物并不是我们想要的正确匹配。观察其质谱图，在高质量端存在的几个特征离子在参考谱库中并未出现，而低质量端的离子基本一样。猜测该物质与FRESCOLATE存在一个相同的结构骨架。且该候选物的MW=228，而样品的MW=230，大概率该未知物或许是与FRESCOLATE相关的衍生物。

2.未知物的精确质量和分子式测定

采集该样品的轮廓图GC/MS数据，在MassWorks软件对数据进行精确质量校正，获得该未知峰的精确质量信息，并得到其分子式结果。分析结果表明，该未知物的分子式为C13H26O3，比前述谱库检索结果FRESCOLATE的分子式仅仅多了2个氢原子，是其衍生物的可能性更加明显。

图2：未知物的在MassWorks软件中测得的分子式为C13H26O3

3. 未知物的结构推断

尽管可以在MassWorks软件通过碎片离子的精确质量对各个碎片的分子式进行测定，然后根据各碎片分子式的差异推导碎裂路径来推测可能的结构，但需要花费较长时间。本文的思路是，直接在公开的网络化学数据库Pubchem中查找与FRESCOLATE相关的化合物信息。共查到6个化合物，排除掉一些不合理的情况，剩下5个与FRESCOLATE相关的衍生物（见图3）。

图3：Pubchem中查询到的5个FRESCOLATE衍生物

根据这五个衍生物的分子式，我们分别根据其分子式与未知物的分子式差异，做出关于未知物结构式的如下猜想：

1）1、2号化合物的C-O键断裂，形成了-OH，这样的分子式刚好是C13H26O3

2）3号化合物的C=O键还原成C-O键，这样的分子式也刚好是C13H26O3

3）4、5号化合物均为4个O，与图2的第二个候选分子式C12H22O4也有一定相似性，它比4号化合物少一个CH2，比5号化合物少(CH2)2

4. 结构式的验证

未知峰通过烷烃校正得到的保留指数为1649，将猜想1、2、3对应的结构式分别导入MassWorks的AIRI工具中，进行AI保留指数指数计算，结果如下：

根据RI的实测值与AIRI预测值，猜想1和2的结构式的保留指数偏差Δ=32.9，考虑到AI预测可能的偏差，在可接受的范围内。

该结构式的的名称为Menthoxypropanediol（薄荷氧基丙二醇)，CAS：87061-04-9。

最终的验证，客户根据得到的化合物信息获取了标准品，成功验证了该结果的正确性。

关于MassWorks 软件

MassWorks软件是由 Cerno Bioscience 公司开发的一款革命性的MS数据定性分析软件，能帮助我们在低分辨率的四极杆GC/MS、LC/MS直接测定化合物的精确质量，并通过独有的谱图准确度概念确定出准确的分子式。MassWorks软件同样适用于高分率质谱（TOF、Orbitrap）的定性分析。

关于GC-Aanlyzer软件

GC-Analyzer是一款专为香精香料和风味分析客户而开发的GC/MS数据处理软件，获得全体顶级的香精香料企业认可，与NIST AMDIS解卷积相比，GC-Analyzer非常灵敏，且没有AMDIS的假阳性问题。它在解卷积方面做得更好，通常可以多发现30-40%的具有高匹配分数的组分。GC-Analyzer具有更多非常有吸引力的功能，在其他软件中找不到，特别符合香精香料、风味分析客户的功能需求。

IFF、Givaudan、ADM Wild、Mane、Firmenich、Doehler、Unilever、Coca Cola、Philip Morris、FragranceScience等世界知名香料企业已经将GC-Analyzer作为香精香料和风味分析的重要工具。