Improving Confidence in Compound Identification Using Agilent Curated Databases and Libraries

Význam tématu

Spolehlivá identifikace analytických látek pomocí vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie je klíčová pro přesné výsledky v laboratořích zaměřených na potravinovou bezpečnost, environmentální monitoring, forenzní toxikologii či metabolomiku. Kvalita těchto výstupů závisí na ověřených databázích a knihovnách spekter, které minimalizují falešné identifikace a zvyšují důvěru v analytické procesy.

Cíle a přehled studie

Cílem dokumentu je popsat postupy, kterými Agilent vyvíjí a kurátorsky zpracovává své databáze Accurate Mass Personal Compound Databases and Libraries (PCDL). White paper ukazuje:

• Proces výběru a prioritizace cílových sloučenin ve spolupráci s odborníky.
• Kroky tvorby a ověřování databázových záznamů jednotlivých látek.
• Získávání vysoce kvalitních masových spekter podle přísných standardních operačních procedur (SOP).
• Automatizovanou a manuální kuraci spektrálních dat s cílem zajistit jednotnost a správnost.

Použitá instrumentace

• Hmotnostní spektrometry Agilent Q-TOF MS a Ion Mobility Q-TOF (IM-Q-TOF) pro LC/MS a LC/MS/MS analýzy
• GC/MS se zdrojem elektronového ionizačního (EI) módu pro plynovou chromatografii
• Elektrosprayové iontové zdroje (ESI) pro pozitivní a negativní režimy
• Softwarová platforma Agilent MassHunter (Qualitative, Quantitative, PCDL Manager, Profiler, Profiler Professional, Profinder)

Použitá metodika

Kurátorský postup se skládá ze čtyř hlavních kroků:

1. Společný návrh cílového seznamu sloučenin s předními odborníky v daných oborech.
2. Vytvoření databázových záznamů: ruční ověření molekulárních vzorců, názvů, CAS čísel a dalších identifikátorů napříč důvěryhodnými zdroji (SciFinder, PubChem atd.).
3. Akvizice fragmentačních spekter za přísného dodržení SOP: pro GC/MS plná skenovací režie EI; pro LC/MS/MS vícenásobné kolizní energie (10, 20, 40 V) v ESI módu.
4. Vlastní kurace: import spekter do PCDL, korekce přesné hmotnosti fragmentů algoritmem Molecular Formula Generation, odfiltrování šumu a nekompatibilních iontů, a závěrečná vizuální kontrola zkušeným spektrometristou.

Hlavní výsledky a diskuse

Výsledkem je sada vysoce kvalitních PCDL knihoven obsahujících přesné hmotnosti, izotopické informace, fragmentační spektra, retenční časy a v případě IM-Q-TOF i kolizní průřezy. Integrovaná kurace zajišťuje konzistentní skóre vyhledávání a umožňuje uživatelům vytvářet vlastní podmnožiny dle tříd sloučenin, regulačních požadavků nebo metabolických cest, což dramaticky zrychluje a zpřesňuje data mining.

Přínosy a praktické využití metody

• Vyšší jistota identifikace díky ověřeným a kompletně zdokumentovaným záznamům.
• Možnost retrospektivní analýzy přidáním nových látek do existujících datových souborů.
• Rychlá implementace v laboratořích díky elektronickým pracovním postupům a integrovaným metodám.
• Široké uplatnění v potravinářské, environmentální, forenzní a farmaceutické analytice.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšiřování objemu knihoven v oblasti metabolomiky, integrace umělé inteligence pro automatizovanou kuraci a predikci fragmentačních vzorců, posílení podpory ion mobility a tvorba oborově specifických databází ve spolupráci s akademií i průmyslem.

Závěr

Agilent PCDL představují robustní platformu pro vysokokonfidentní identifikaci sloučenin. Důkladná automatizovaná i manuální kurace zajišťuje konzistentní kvalitu dat a umožňuje flexibilní přizpůsobení knihoven konkrétním analytickým potřebám uživatele.

Reference

• Agilent Technologies White Paper: Improving Confidence in Compound Identification Using Agilent Curated Databases and Libraries, 2017