質譜儀-Mass 原油只用一種分析法怎麼會夠！高解析氣相層析質譜儀結合AI人工智慧的油品成分鑑定

高解析氣相層析質譜儀結合多元離子源的油品成分鑑定

JEOL JMS T2000 GC（高解析氣相層析質譜儀）可以在不打破真空的情況下通過使用EI/FI/FD（EI: 電子游離 / FI: 場游離 / FD: 場脫附）組合離子源來切換游離方法。利用這些游離法進行油品分析，圖一呈現了在這個實驗中使用的四種分析方法的示意圖，在 ①GC-EI 和 ②GC-F I中，樣品被注入GC注射口，通過GC管柱分離，並使用硬性游離源EI和軟性游離源FI進行測量。這兩個測量數據可以通過自動化分析軟體msFineAnalysis AI來做分析。在 ③空管-FI 中，樣品被注入GC注射口，通過空管，並使用軟性游離源FI進行測量。在 ④FD 中，樣品直接應用到發射器上，並使用軟性游離源FD進行測量。通過軟電離獲得的這些質譜可以很容易地使用msRepeatFinder進行分析。表一顯示了不同分析方法之特性。

▲圖一使用四種分析方法之示意圖

表一不同分析方法之特性

▲表一不同分析方法之特性

本實驗樣品使用由NIST認證之標準品2779；GC-EI和GC-FI的GC條件基於美國材料和檢驗協會所制定的標準測試方法D6730。在這種方法中，為使用兩種不同管柱做串聯以獲得高度分離的色譜圖。結果顯示有檢測到大量的峰值，包括碳數從C5到C32的直鏈烷烴（圖二）。

▲圖二 GC-EI和GC-FI的總離子(TIC)質譜圖

分析結果之主要成分是僅由C和H組成的簡單碳氫化合物，但還檢測到了硫化合物烷基化二苯并噻吩（alkylated dibenzothiophenes）的微量成分。然而此化合物未註冊在NIST資料庫中，此情況更可以使用AI人工智慧結構分析方法獲得其完整結構式（圖三）。

▲圖三利用msFineAnalysis AI對GC-EI和GC-FI進行的綜合分析結果

Blank tube-FI和FD這兩種方法中，可以在不到1分鐘的短時間內確認分子量分布。Blank tube-FI可以測量從低至高質量廣泛範圍的成分。儘管FD可以測量較高質量的成分，但當離子源探針進入離子源時，較低質量的成分會因揮發而消失。因此，根據待檢測之樣品類型和目的不同，有必要選擇適當的方法（圖四）。

▲圖四 Blank tube-FI和FD的TIC質譜圖

使用KMD（Kendrick Mass Defect）圖，可以很直觀以及方便評估主要成分烴類之特性，如不飽和度和聚合度的分佈。類似的分析也可以用於Blank tube-FI（圖五）。

▲圖五顯示了由msRepeatFinder創建的FD的KMD圖和群組數據

原油是一種非常複雜的混合物，僅使用單一的分析方法很難獲得所有信息。JEOL JMS-T2000GC（高解析氣相層析質譜儀）通過切換不同游離法實現全方面的分析。在空管-FI和FD中，可以輕鬆評估主要成分的烴類；在GC-EI和GC-FI中，可以輕鬆分析微量成分。此外，還可以使用msFineAnalysis AI人工智慧，有效進行未知化合物的結構分析。