GCMS香气数据处理的流程

GCMS全称气相色谱-质谱联用仪，我使用过岛津的三重四级杆气相色谱质谱联用仪（型号TQ-8050NX）来测定葡萄果实和葡萄酒的挥发性香气成分，但是我在香气数据处理上确实遇到过不少困难，因此想写一个经验贴，希望能够帮助到大家。

从这台仪器上导出的数据是已经自动积分好、质谱库检索完毕的PDF文件，上面有各种物质出峰的保留时间、峰面积、CAS号、名称、离子峰、谱库检索等信息。如果是其他型号的仪器，可能需要你手动或自动对峰积分定性，质谱库检索定量，再将数据导入到Excel文件中，但无论是用什么仪器，最终我们所需要的数据内容是一致的。

基本思路：

从检测到的物质中筛选我们需要的香气物质→将其CAS号、名称、峰面积这几个关键信息导入到Excel表中→通过内标物的峰面积（有标曲的代标曲，没有的就半定量）计算各香气物质的相对含量→根据这些香气物质数据制作图表。

香气物质的筛选

从峰号1开始一个一个筛选你所需要的香气物质，记录下关键信息。每种物质的保留时间是接近的，因此不同样品间的香气成分可以相互比较来确定物质，前期可能会慢一点，后面知道规律就快了，有些物质看多了你就知道是不是香气物质，是属于哪一类，而且有些香气物质的峰面积很低，计算出来含量非常小，在重复间也存在较大标准误，可以考虑适当剔除。

可以先把内标物质找出来，记录下峰面积数值，后续计算都是基于内标物的峰面积来进行的。

每种物质都有其对应的质谱信息，峰号与行号一一对应，命中1的物质谱库检索相似度最高，一般来说就是样品中的真正香气物质，记录下名称和CAS号，方便后续查找香气特征。

你可能疑惑物质旁边标记的S、T、V是啥意思，这代表的是积分类型，这一般不需要我们考虑。

A：峰的积分终止
B ：峰在基线上开始或结束
H ：峰在水平基线上开始或结束
N：这是一个负峰
P ：峰开始或结束于基线贯穿点
S：积分器认为该峰为溶剂峰
T ：峰开始或结束于切线斜滑点
V ：在谷点线处峰开始或结束

香气物质检索网站这里推荐两个，一个是国内的chemical book (https://www.chemicalbook.com/)

另外一个是国外的perflavory（http://www.perflavory.com/），网站上的每种香气物质都有其文献索引，其实chemical book就是从这个网站上爬取的数据，可以说是中文版。

当然你直接百度搜索也行，不过你得多确认一下，毕竟没有文献来源，至于有些物质实在是搜索不到香气特征，我的建议是排除这个物质，因为很可能这种物质就没有气味，不是样品中的关键香气成分（当然你保留也是可以的）。

香气物质含量的计算

一般来讲，在复杂体系中对各种香气成分进行定性定量分析，以内标法结合标准曲线相对来说比较准确，这也是测定葡萄果实和葡萄酒香气通常采用的方法。当然建立标曲是比较麻烦，而且很依赖仪器的稳定性，所以不少论文往往仅采用内标法来半定量计算各种香气物质的相对含量，这里关于外标法、峰面积归一法、内标法、标准加入法的区别我推荐参考这篇文章TA竟不知做标准曲线是为了定量？

这里我介绍下内标法的计算方法：

计算是比较简单的，带入内标物的浓度，体积，样品量，两者峰面积比进行计算就OK了。

香气物质的分类

计算好每个样品的香气物质含量及重复之间的均值和标准偏差，然后就可以对其进行分类，分类方式很多，需要根据样品的类型选择合适的分类方式。以阳光玫瑰葡萄果实香气为例，一般可以分为醇类、醛类、酯类、酸类、酮类、萜烯类和其他共七大类，这里的其他包括苯类衍生物、烯烃等复杂化合物，注意烷烃不属于香气物质，推荐查找文献参考多种分类方式。分类是一个工作量比较大的工作，这里有一些技巧，比如-al结尾的一般是醛类，-ol结尾的是醇类，带acid的一般是酸类或者某酸某酯，-one结尾的一般是酮类，-ate结尾的一般是酯类，ene和ane一般是苯环衍生物、烯烃或者烷烃。香气能被人鼻子嗅出来，这里就得牵涉到香气阈值和气味活度值（OAV），这个工作量也比较大，得一个一个在文献或者网站查找，还需注意，不同物质在不同溶剂体系中的香气阈值是不同的，别找错了。上面两个我推荐的网站都可以查找香气物质的香型描述，可以记录下样品中主要物质的香气特征，方便进行后续的结果分析与讨论。