Data Processing Using Thermo Freestyle Software with NIST MSMS Search for Compound Identifications (Alternative Less Efficient Approaches)

Význam tématu

Rychlé a spolehlivé zpracování dat z vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie (Orbitrap MS/MS) je klíčové pro ne-cílenou analýzu složitých vzorků. Integrace softwarového prostředí Thermo Freestyle s databází NIST MSMS umožňuje efektivní identifikaci sloučenin bez předchozí znalosti jejich struktury. Optimalizované postupy zpracování dat přispívají ke zkrácení doby analýzy, zvýšení reprodukovatelnosti výsledků a podpoře rozhodování v chemickém výzkumu, kvalitativní kontrole i environmentálních studiích.

Cíle a přehled studie / článku

Článek hodnotí alternativní přístupy k zpracování dat v prostředí Thermo Freestyle při vyhledávání MS/MS spekter v databázi NIST. Představuje méně účinné, avšak často zmiňované způsoby práce v softwaru, porovnává je s preferovaným postupem a ukazuje, proč obecně složitější varianty přinášejí vyšší efektivitu a přesnost identifikace.

Použitá metodika a instrumentace

Analýzy byly provedeny na hmotnostním spektrometru Thermo Orbitrap s náběrem MS1 a MS2 dat v pozitivním i negativním režimu. Data se importovala do softwaru Thermo Freestyle, kde byly aplikovány následující přístupy:

• Metoda „arrow key“: Procházení topologicky zobrazeného celkového iontového chromatogramu pomocí šipek klávesnice, sledování náběru jednotlivých spekter a odeslání vybraných MS2 spekter do NIST MSMS vyhledávače.
• Manuální otevírání oken: Použití ikony Scan Filters k výběru specifických MS1 filtrů, vložení dalších stop (PDA, UV-VIS) přes kartu Detector a individuální zobrazení datových stop pro doplňkovou detekci absorpčních maxim.

Hlavní výsledky a diskuse

Oba alternativní postupy umožní získat MS2 spektrum vhodné pro identifikaci, avšak preferovaný workflow s přednastavenou úpravou rozhraní nasměruje uživatele přímo k nejrelevantnějším signálům. Jednodušší způsoby práce vyžadují více kliků a ručního vyhledávání, což zvyšuje riziko opomenutí menších, ale významných špiček. Porovnání ukázalo, že správná konfigurace zobrazení chromatogramů a filtrů zkracuje dobu analýzy o desítky procent a minimalizuje uživatelskou chybovost.

Přínosy a praktické využití metody

Optimalizovaný postup v Thermo Freestyle s přímým exportem MS2 spekter do NIST MSMS prohlubuje schopnost rychlé ne-cílené detekce metabolit, pesticidů či degradantů ve farmaceutickém, potravinářském i environmentálním průmyslu. Díky integraci PDA a UV-VIS stop lze navíc ověřit spektroskopické vlastnosti analyzovaných látek.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření automatizovaných workflow s využitím strojového učení pro selekci významných špiček a rychlou kvalifikaci vzorků. Cloudové platformy pro centralizovanou správu metod a sdílení výsledků podpoří týmovou spolupráci a standardizaci procesů. Dále se bude rozvíjet pre‐analytická automatizace a propojení s elektronickými správami laboratoře (LIMS).

Závěr

Alternativní metody zpracování dat v Thermo Freestyle jsou funkční, ale méně efektivní než workflow s přednastavenou strukturou rozhraní. Správná konfigurace zobrazení chromatogramů a filtrů významně zkracuje čas analýzy a zvyšuje kvalitu identifikace sloučenin prostřednictvím NIST MSMS vyhledávače.

Použitá instrumentace

• Thermo Orbitrap MS/MS
• LC-MS se záznamem v pozitivním i negativním módu
• Photo Array Detector (PDA)
• UV-VIS detektor