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KnowItAll軟體-ID Expert功能介紹
2023/12/11
簡介
在獲得一張儀器量測後的圖譜，下一步就是急需瞭解該圖譜所帶來的資訊，通常最想知道的是，這圖譜是否能夠幫助我們解析出量測物的分子結構。若是有著相當豐富知識背景的使用者，或許有機會單靠吸收位置、吸收強度以及波形長相來預測分子結構的資訊。一旦需要解析的圖譜數量過於龐大，靠人工判讀的方式，就會顯得相當不切實際以及毫無效率。這時就需要靠KnowItAll軟體中的ID-Expert功能，讓使用者毫不費力地得到想要的資訊。
圖1. ID Expert軟體介面畫面
受干擾的拉曼圖譜
獲得一張儀器量測的圖譜，對於使用者來說，一點都不困難。但若是要獲得一張完美圖形的圖譜，就需視儀器的狀況以及使用者的量測技術門檻而定了。有時候可能是因為機台老化，量測出的數據不若以往，或者是源於使用者的經驗不足，在量測技法、實驗參數、樣品前處理等方面有了疏忽，造成量測數據不夠精美。這時若沒有專利技術軟體，對圖譜進行有條理的優化，就白白損失這張量測圖譜的價值。就以下圖2的拉曼光譜圖為例，從圖中可以看到圖譜的基線並不平整，可能會造成峰跟峰之間的吸收比例(Peak Ratio)不對，甚至產生峰偏移(Peak shift)的狀況，進而導致與資料庫中的標準圖譜匹配度不佳。
圖2. 有著螢光效應干擾的拉曼光譜
自動優化圖譜以利符合資料庫搜尋結果
這時，將該光譜直接匯入ID Expert功能內，無須經過任何人工修正的參數調整，軟體就可幫使用者透過智能最優化修正方法，讓原本量測結果含有誤差的光譜自動導正與資料庫中圖譜的最佳比對。
圖3. 經過最優化修正方法後的搜尋結果
從上圖3中，可以看到經過最優化修正方法的光譜，其匹配度可高達98.79，精準搜尋到該光譜預期符合的搜尋結果。從資料庫中更可以擷取以繪製好的分子結構資訊，如下圖4所示。讓使用者無需再透過網路搜尋，去找到該分子名稱所代表的分子結構。按下Copy To Clipboard後，隨意貼到使用者想要複製的文件檔案或圖片檔案中，製作成專屬自己的資料彙整文件。
圖4. 從資料庫自動擷取出來的分子結構式
最優化修正方式過程說明
按下上圖3中Optimized Corrections的資訊，軟體便會告知使用者，該張光譜經過哪些優化修正過程，提供使用者參考依據。
圖5. 獨家專利技術最優化修化方法
匹配峰值吸收位置
在該搜尋結果的第二頁面中，見下圖6，可以看到比較該光譜與資料庫圖譜中吸收峰位置的匹配，讓使用者看到更細節的比較結果。
圖6. ID Expert Peak Results比對結果畫面
官能基吸收位置匹配解構
在有機化學中，官能基或稱為官能團，是分子中的取代基或某部分碎片，其可代表分子的特徵性化學反應的資訊。官能基的原子或原子團決定了有機化合物的化學性質，也提供了整個分子內的各個鍵結方式與結構。透過資料庫比對結果也可以獲得官能基吸收位置的猜測結果，見下圖7。提供使用者解析分子結構的參考方向，不過因為各別官能基吸收重疊的位置太多，軟體提供的結果僅供參考，不一定能夠代表實際的狀況。
圖7. ID Expert Functional Groups比對結果畫面
將搜尋結果匯成PDF檔案
搜尋完畢之後，指定好是要選擇Component Results、Peak Results或者是Functional Group其中的任一種搜尋結果後，按下Create Report，軟體會自動生成一個PDF檔案的報告，見下圖8，使用者就可以保存此次的搜尋結果文件。搜尋完畢後，按下New Search後，便可以重新匯入其他光譜，再度進行新一輪的搜尋。
圖8. ID Expert生成報告PDF檔案畫面
