Simple HRMS Data Review Using Workflows, Views, and Filters Within a Novel Integrated Scientific Information System

Význam tématu

V oblasti potravinové a environmentální analytiky roste potřeba širokospektrálních screeningových metod, které zvládnou současně stanovit cílové látky i neznámé rezidua. High Resolution Mass Spectrometry (HRMS) umožňuje neomezený počet analyzovaných sloučenin, poskytuje kvalitativní i kvantitativní data a usnadňuje historickou revizi dat.

Cíle a přehled studie / článku

Článek představuje aplikaci datově nezávislého HRMS (MS E a HDMS E) v kombinaci se softwarovou platformou UNIFI. Cílem je ukázat, jak pomocí komponentizace, filtrů, pohledů a workflow zjednodušit a zrychlit revizi komplexních screeningových dat v potravinových a environmentálních vzorcích.

Použitá metodika a instrumentace

• Data independent acquisition (MS E, HDMS E): současné snímání přesných hmotností prekurzorů (nízká kolizní energie) a fragmentů (vysoká energie).
• Komponentizace dat: výpočet 3D (MS E) nebo 4D (HDMS E) Apex Peak komponent – uzavřená skupina izotopů, aduktů a fragmentů sdílejících úzké časové/iontově-mobilní okno.
• Filtrování a pohledy (views) v UNIFI: uživatelsky definované dotazy na komponenty podle hmotnostní odchylky, RT, přítomnosti fragmentů či prvků (např. halogenů).
• Workflow: přednastavené sekvence kroků propojující filtry a pohledy, zajišťují konzistentní a rychlý přechod od injekce k sestavení reportu.
• Instrumentace:
  • ACQUITY UPLC I-Class System
  • ACQUITY UPLC BEH C18 Column
  • Xevo G2-S Q-Tof a Xevo G2-XS Q-Tof
  • SYNAPT G2-Si HDMS
  • Pesticides Screening Application Solution
  • UNIFI Scientific Information System

Hlavní výsledky a diskuse

Komponentizace zajišťuje čistší spektra než klasické XIC/EIC, neboť zahrnuje pouze ionty v úzkém časovém (a iontově-mobilním) okně kolem apexu. To výrazně snižuje falešné pozitivní nálezy. Workflow založené na filtech a pohledech přináší standardizovaný a přehledný postup revize, čímž zkracuje dobu od analýzy ke konečné zprávě. HRMS neomezeně rozšiřuje rozsah sledovaných sloučenin a současně umožňuje zpětnou analýzu historických dat.

Přínosy a praktické využití metody

• Simultánní stanovení cílových i nekoncipovaných látek v jedné injekci.
• Vyšší selektivita a citlivost než u čistě cílených MRM metod tandemového kvadrupólu.
• Automatizované a konzistentní zpracování pomocí přednastavených workflow.
• Snadné doplňování nových targetných sloučenin a zpětná revize stávajících souborů dat.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšiřování seznamů analyzovaných reziduí, integrace kolizních průřezů (CCS) jako identifikačního kritéria a využití pokročilé víceparametrické analýzy (MVA) či binárních porovnání vzorků. Rozvoj imobilitní spektrometrie zvýší separační výkon a specifitu detekce.

Závěr

Non-targeted HRMS s workflow-řízenou revizí významně zjednodušuje a zrychluje screening potravinových a environmentálních vzorků. Komponentizace dat a uživatelsky definované filtrace zajišťují vysokou spolehlivost výsledků, redukci falešných detekcí a konzistentní reporting.

Reference

1. An Overview of the Principles of MS E, Waters white paper No. 720004036en, říjen 2011.
2. Waters UNIFI Scientific Information System Componentization, Waters white paper No. 720004597en, duben 2013.