Часть 2: Поиск по библиотекам и интерпретация результатов

После того как спектр загружен, следующий шаг — выполнить поиск и правильно понять его результаты.

1. Основные типы поиска

NIST предлагает несколько подходов к поиску, доступных на разных вкладках.

  • Lib. Search (Поиск по библиотеке): Это основной вид поиска, где ваш неизвестный спектр сравнивается со спектрами в выбранных библиотеках.

    • Identity Search (Поиск на идентичность): Используется, когда вы предполагаете, что точное совпадение для вашего соединения есть в библиотеке. Это поиск "один в один".
    • Similarity Search (Поиск на сходство): Используется, когда точного совпадения, скорее всего, нет. Этот режим ищет структурно похожие соединения. Самый мощный его вариант — Hybrid Search.

  • Other Searches (Другие виды поиска): Позволяют искать не по спектру целиком, а по конкретным данным:

    • MW: Поиск по молекулярной массе.
    • Formula: Поиск по химической формуле.
    • CAS Number: Поиск по номеру CAS.
    • Any Peaks: Поиск спектров, содержащих определенные пики (или комбинацию пиков).
    • Sequential Method: "Дикий" поиск, позволяющий комбинировать несколько критериев (например, найти все спектры с MW > 300, содержащие атом брома и пик с m/z 91).

  • Structure Search (Поиск по структуре): Вы можете нарисовать или вставить структуру и найти соединения с похожим строением. Не путать с поиском по спектру!

2. Интерпретация результатов: Ключевые показатели

В окне результатов (Hit List) вы увидите несколько колонок с числами. Их понимание — ключ к правильной идентификации.

  • Match Factor (MF, Фактор совпадения): Показывает, насколько спектр из библиотеки совпадает с вашим (от 0 до 999).

    • > 900: Отличное совпадение.
    • 800–900: Хорошее совпадение.
    • 700–800: Среднее совпадение.
    • < 600: Плохое совпадение, скорее всего, соединение другое.

  • Reverse Match Factor (R.Match, Обратный фактор совпадения): То же, что и Match Factor, но при расчете игнорируются пики, которые есть в вашем спектре, но отсутствуют в библиотечном.

    • Зачем это нужно? Если R.Match значительно выше, чем Match, это верный признак того, что ваш образец содержит примеси или это смесь нескольких соединений (коэлюция).

  • Prob. % (Вероятность, %): Оценка вероятности того, что найденное совпадение является правильным, основанная на распределении факторов совпадения в списке результатов. Высокое значение у первого хита (>90%) говорит о высокой надежности.

  • InLib: Параметр, оценивающий вероятность того, что ваше соединение вообще присутствует в обыскиваемых библиотеках. Положительные значения — хороший знак.

Это одна из самых мощных функций NIST, особенно когда вы не находите точного совпадения.

  • Что он делает? Hybrid Search ищет не только совпадающие пики, но и совпадающие нейтральные потери (neutral loss). Это позволяет находить структурно родственные соединения, которые отличаются на одну или несколько функциональных групп.
  • Пример: У вас есть спектр неизвестного производного фентанила, которого нет в библиотеке. Обычный поиск даст низкие совпадения. Hybrid Search найдет обычный фентанил с высоким фактором совпадения, потому что у них одинаковый "остов" и, следовательно, похожие нейтральные потери.
  • Требование: Для EI поиска требуется указать молекулярную массу (Precursor MW). Для MS/MS она определяется автоматически.
  • DeltaMass: В результатах гибридного поиска появляется колонка DeltaMass, которая показывает разницу в массах между вашим ионом и ионом из библиотеки. Это прямо указывает на то, какая группа была добавлена или удалена (например, +14 Da = добавилась CH₂ группа).

4. Особенности тандемных (MS/MS) поисков

При работе с тандемными данными есть свои нюансы.

  • Настройка точности: В Library Search Options -> MS/MS необходимо правильно задать допуски по массе (Search m/z Tolerance) для прекурсора и для продуктовых ионов. Они должны соответствовать возможностям вашего прибора (например, ppm для высокоточных масс-спектрометров).
  • Фильтрация результатов (Hit List Filtering): Тандемный поиск часто выдает множество результатов для одного и того же соединения (разные энергии соударений, аддукты и т.д.). Чтобы в этом не утонуть, используйте фильтр (иконка "воронка" на панели инструментов). Он позволяет отфильтровать результаты по:
    • Типу аддукта ([M+H]+, [M+Na]+ и т.д.)
    • Типу прибора (Q-TOF, Ion Trap и т.д.)
  • Best matching only: Кнопка на панели инструментов, которая убирает дубликаты, оставляя только лучший хит для каждого уникального соединения. Очень полезно для очистки списка результатов.