Data Processing Using Thermo Freestyle Software with NIST MSMS Search for Compound Identifications (Elemental Composition with Freestyle)

Význam tématu

Identifikace organických sloučenin ve složitých směsích je stále klíčovým úkolem v analytické chemii. Vysoká přesnost měření m/z a spolehlivé izotopové poměry, kombinované se softwarem pro prohledávání MS/MS databází, významně zvyšují důvěru v identifikace a snižují počet falešně pozitivních kandidátů.

Cíle a přehled studie

Cílem textu je popsat praktický workflow zpracování hmotově spektrometrických dat pomocí softwaru Thermo Freestyle a vyhledávání fragmentačních dat v databázi NIST MSMS. Příkladem je určení elementárního složení a ověření identity sloučeniny Tinuvin 234.

Použitá metodika

Pro výpočet elementárního složení a identifikaci byly použity následující kroky:

• Otevření záložky Elemental Composition ve Freestyle
• Nastavení vhodných prvků a rozsahů jejich atomových počtů
• Aktivace režimu Pick Peak
• Kliknutí na iontovou hmotnost v okně MS1 spektra
• Automatické přenesení hodnoty do pole „mass“
• Spuštění výpočtu a zobrazení výsledků pod spektrem
• Možnost výpočtu na průměrném či individuálním spektru

Použitá instrumentace

• Hmotnostní spektrometr Thermo Orbitrap MS/MS
• Software Thermo Freestyle pro zpracování dat
• NIST MSMS Search pro porovnání a identifikaci fragmentačních vzorů

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila získat vysoce přesné hodnoty m/z (typicky pod 5 ppm) a spolehlivé izotopové poměry. Kombinace výpočtu elementárního složení a vyhledávání v NIST MSMS výrazně omezila počet kandidátních vzorců. U modelové sloučeniny Tinuvin 234 byl potvrzen její molekulový vzorec i struktura na základě konzistentních fragmentačních iontů.

Přínosy a praktické využití metody

• Zrychlená a automatizovaná interpretace komplexních dat z Orbitrapu
• Snížení počtu falešně pozitivních vzorců díky kombinaci přesného m/z a izotopových poměrů
• Využití v QA/QC laboratořích, environmentální analýze i farmaceutickém výzkumu

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se větší integrace umělé inteligence a strojového učení pro automatické přiřazování vzorců, rozšíření cloudových databází fragmentačních spekter a vyšší míra automatizace celého workflow. Důležité bude také zlepšení vizualizačních nástrojů a kompatibilita mezi různými softwarovými platformami.

Závěr

Popsaný postup založený na Thermo Freestyle a NIST MSMS Search představuje robustní a efektivní přístup k identifikaci sloučenin. Vysoká přesnost m/z a spolehlivost izotopových dat v kombinaci s rozsáhlou databází fragmentací umožňují rychlou a důvěryhodnou identifikaci i v náročných analytických úlohách.

Reference

Little J. Data Processing Using Thermo Freestyle Software with NIST MSMS Search for Compound Identifications: Elemental Composition with Freestyle. Mass Spec Interpretation Services; 11/06/2025. https://littlemsandsailing.com/