EVALUATION OF SEMI-TARGETED AND NON-TARGETED (‘DISCOVERY’) SCREENING TOOLS
Postery | | WatersInstrumentace
V oblasti toxikologického screeningu představuje neustálý příliv nových psychoaktivních látek významnou analytickou výzvu. Kombinace vysokorozlišující hmotnostní spektrometrie a sofistikovaného softwaru umožňuje rychlou identifikaci známých i neočekávaných látek v biologických matricích. Metody semi-cílené a neřízené (discovery) analýzy rozšiřují možnosti standardních cílených protokolů a zvyšují pružnost laboratorní práce.
Studie hodnotila tři přístupy ke screeningové analýze postmortálních krevních vzorků: klasickou cílenou analýzu, semi-cílenou analýzu založenou na automatické in silico fragmentaci struktur (Molfile) a plně neřízenou „Discovery“ analýzu s internetovým vyhledáváním. Cíl spočíval v porovnání jejich výkonnosti při detekci a potvrzení více než 1300 referenčních i nově vznikajících látek.
Vzorky: 17 postmortálních krevních vzorků.
Chromatografie: ACQUITY UPLC I-Class.
Spektrometrie: XEVO G2-XS QTOF s módem TOF-MSE (náběhová nízká a vysoká energie fragmentace).
Software: UNIFI informatics s integrovanou toxikologickou knihovnou (přes 1300 látek).
Workflow:
Cílená analýza odhalila 138 detekcí z 74 toxikologicky relevantních látek, z nichž 92,7 % splnilo kritéria pozitivní identifikace (minimálně jeden diagnostický fragment). Semi-cílená metoda potvrdila 88 % původních nálezů a přidala další tři látky, čímž prokázala schopnost ověřit látky bez dostupného referenčního standardu. Neřízená Discovery analýza zvládla zpětně potvrdit 85 % cílených identifikací a nabídla širší spektrum hypotetických kandidátů díky in silico fragmentaci a internetovým knihovnám.
Integrace semi-cílených a neřízených postupů do rutinního workflow umožňuje:
Očekává se rozšíření veřejných online databází a zlepšení algoritmů pro predikci fragmentace. Implementace umělé inteligence pro automatizované vyhodnocení složitých vzorců a progrese v oblasti ionizačních technik povede k dalšímu zvýšení citlivosti a selektivity toxikologického screeningu.
Studie demonstrovala, že kombinace cílené, semi-cílené a neřízené analýzy s vysokorozlišující MS a pokročilým softwarovým zpracováním významně zlepšuje efektivitu a flexibilitu toxikologického screeningu. Semi-cílený přístup zejména umožňuje rychlé rozšíření knihoven o nové látky bez čekání na referenční materiály.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
V oblasti toxikologického screeningu představuje neustálý příliv nových psychoaktivních látek významnou analytickou výzvu. Kombinace vysokorozlišující hmotnostní spektrometrie a sofistikovaného softwaru umožňuje rychlou identifikaci známých i neočekávaných látek v biologických matricích. Metody semi-cílené a neřízené (discovery) analýzy rozšiřují možnosti standardních cílených protokolů a zvyšují pružnost laboratorní práce.
Cíle a přehled studie
Studie hodnotila tři přístupy ke screeningové analýze postmortálních krevních vzorků: klasickou cílenou analýzu, semi-cílenou analýzu založenou na automatické in silico fragmentaci struktur (Molfile) a plně neřízenou „Discovery“ analýzu s internetovým vyhledáváním. Cíl spočíval v porovnání jejich výkonnosti při detekci a potvrzení více než 1300 referenčních i nově vznikajících látek.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky: 17 postmortálních krevních vzorků.
Chromatografie: ACQUITY UPLC I-Class.
Spektrometrie: XEVO G2-XS QTOF s módem TOF-MSE (náběhová nízká a vysoká energie fragmentace).
Software: UNIFI informatics s integrovanou toxikologickou knihovnou (přes 1300 látek).
Workflow:
- I. Cílená analýza – porovnání s knihovnou na základě retence, přesné hmotnosti a diagnostických fragmentů.
- II. Semi-cílená analýza – automatická in silico fragmentace Molfile struktur pro ověření fragmentů v reálných datech.
- III. Neřízená Discovery analýza – generování elementárních vzorců, online vyhledávání v databázích a in silico fragmentace kandidátů.
Hlavní výsledky a diskuse
Cílená analýza odhalila 138 detekcí z 74 toxikologicky relevantních látek, z nichž 92,7 % splnilo kritéria pozitivní identifikace (minimálně jeden diagnostický fragment). Semi-cílená metoda potvrdila 88 % původních nálezů a přidala další tři látky, čímž prokázala schopnost ověřit látky bez dostupného referenčního standardu. Neřízená Discovery analýza zvládla zpětně potvrdit 85 % cílených identifikací a nabídla širší spektrum hypotetických kandidátů díky in silico fragmentaci a internetovým knihovnám.
Přínosy a praktické využití metody
Integrace semi-cílených a neřízených postupů do rutinního workflow umožňuje:
- rychlejší zavádění nových drog do knihovny bez čekání na standardní materiály,
- vysokou specifitu potvrzovacích fragmentů generovaných automaticky,
- retrospektivní analýzu již získaných dat pro zpětné hledání nových látek.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření veřejných online databází a zlepšení algoritmů pro predikci fragmentace. Implementace umělé inteligence pro automatizované vyhodnocení složitých vzorců a progrese v oblasti ionizačních technik povede k dalšímu zvýšení citlivosti a selektivity toxikologického screeningu.
Závěr
Studie demonstrovala, že kombinace cílené, semi-cílené a neřízené analýzy s vysokorozlišující MS a pokročilým softwarovým zpracováním významně zlepšuje efektivitu a flexibilitu toxikologického screeningu. Semi-cílený přístup zejména umožňuje rychlé rozšíření knihoven o nové látky bez čekání na referenční materiály.
Reference
- Wood M, Rosano TG. Evaluation of semi-targeted and non-targeted (‘Discovery’) screening tools. Waters Corporation, Wilmslow, UK; Albany Medical Center Hospital and College, NY, USA.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
EVALUATION OF SEMI-TARGETED AND NON-TARGETED (‘DISCOVERY’) SCREENING TOOLS
2023|Waters|Postery
EVALUATION OF SEMI-TARGETED AND NON-TARGETED (‘DISCOVERY’) SCREENING TOOLS Michelle Wood1 and Thomas G Rosano2,3 1 Waters Corporation, Wilmslow, UK; 2Albany Medical Center Hospital and College, Albany, NY, USA; 3National Toxicology Center, Albany, NY, USA molfile Noun (plural molfiles) (chemistry) Format…
Klíčová slova
targeted, targetedmolfile, molfilesemi, semiscreening, screeningmolfiles, molfilessilico, silicodiscovery, discoveryproposed, proposedtheoretical, theoreticalcomprising, comprisingsubstances, substancesacquired, acquiredoffice, officewarning, warningfews
Comprehensive Drug Screening for Forensic Toxicology
2023|Waters|Příručky
Comprehensive Drug Screening for Forensic Toxicology Overcome Evolving Toxicology Screening Challenges with High Resolution Mass Spectrometry (HRMS) CONTENTS Introduction: Challenges in Toxicology Screening........................................................................................................ 3 Benefits of HRMS and Accurate Mass................................................................................................................................... 4 A Complete Waters Solution.......................................................................................................................................................... 5 A Comprehensive Portfolio…
Klíčová slova
screening, screeningtoxicology, toxicologyforensic, forensicwaters, watersworkflows, workflowsdrug, drugchallenges, challengeshrms, hrmscomprehensive, comprehensivesupport, supportseized, seizedbenefits, benefitssolution, solutionnps, npsdrugs
Analysis of Plant Alkaloids Through Accurate Mass Screening and Discovery
2015|Waters|Aplikace
Analysis of Plant Alkaloids Through Accurate Mass Screening and Discovery Jeff Goshawk and Michelle Wood Waters Corporation, Wilmslow, UK A P P L I C AT I O N B E N E F I T S INT RODUC T…
Klíčová slova
alkaloids, alkaloidsplant, planthrough, hroughdiscovery, discoveryscreening, screeningunifi, unififragment, fragmenttoxicology, toxicologyaccurate, accuratemass, masssubmitted, submittedamygdalin, amygdalinlibrary, libraryenergy, energyuplc
Approaches to Non-targeted Analyses of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Environmental Samples
2021|Waters|Aplikace
Application Note Approaches to Non-targeted Analyses of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in Environmental Samples Marian Twohig, Gordon Fujimoto, Aarthi Mohan, Kari L. Organtini, Kenneth J. Rosnack, Simon Hird Waters Corporation, University of Massachusetts Amherst Abstract Per- and polyfluoroalkyl substances…
Klíčová slova
pfas, pfaswastewater, wastewaterunifi, unifitargeted, targetedsearching, searchingsubstances, substancescompounds, compoundspolyfluoroalkyl, polyfluoroalkylsubclasses, subclassesloss, losscan, canpertaining, pertaininglibraries, librariespfass, pfasssoil