分子量・精密質量

分子量と質量

nᵢ

元素 i の原子数

Aᵣ,ᵢ

標準原子量（同位体の天然存在比で平均した値。秤量・モル濃度に使う）

mᵢ

その元素で最も存在比の大きい同位体の精密質量（質量分析に使う）

不飽和度（DBE）

v_i は原子価（C・Si = 4、N・P・B = 3、O・S・Se = 2、H・ハロゲン = 1）。環の数と二重結合の数の合計になります。

付加イオンの m/z

k

分子の数（二量体 2M なら 2）

z

イオンの電荷（正イオンは +、負イオンは −）

mₑ

電子の質量 0.000548579909 Da（[M+H]⁺ = M + 1.007276）

同位体パターン

元素ごとの同位体の存在比を、原子の数だけ掛け合わせて（畳み込み）分布を求め、同じ整数質量のピークを強度で重みづけしてまとめています。いちばん高いピークを 100 とした相対強度です。

標準原子量・同位体組成は IUPAC（CIAAW）、精密質量は原子質量評価（AME）の値です。

1. 中性分子の質量に戻す

2. 組み合わせを探す

指定した範囲の元素の個数をすべて組み合わせ、理論質量が許容誤差に入るものを集めています。

3. ありえない組成を除く

• 不飽和度が 0 以上の整数になる組成だけを残します（中性分子として成り立つ条件。窒素ルールもこれに含まれます）。
• 「化学的にありそうな組成だけ」をオンにすると、Kind と Fiehn の Seven Golden Rules を参考にした元素比の範囲で絞り込みます：H/C ≤ 3.1、N/C ≤ 1.3、O/C ≤ 1.2、P/C ≤ 0.3、S/C ≤ 0.8、Cl/C ≤ 0.8、Si/C ≤ 0.5。
• PFAS や臭素系難燃剤のように水素の代わりにハロゲンが多く入る化合物も残るよう、論文の範囲から次の点を変えています：H/C の下限 0.2 は (H + F + Cl + Br)/C で判定し、F/C は ≤ 6、Br/C は ≤ 0.8 まで広げています。

候補の M+1・M+2 は、左の同位体パターンと同じ方法で計算した理論値です。実測の同位体比と比べると、候補を絞り込めます。

T. Kind, O. Fiehn, BMC Bioinformatics 8, 105 (2007)「Seven Golden Rules for heuristic filtering of molecular formulas obtained by accurate mass spectrometry」