The Xpose Algorithm: A New Tool to Simplify Comparative Sample Analysis
Technické články | 2019 | BrukerInstrumentace
Analytické metody založené na vysokém rozlišení LC-MS a GC-MS generují velké množství detailních dat, ve kterých mohou zůstat skryté nízkoúrovňové komponenty. Tyto stopové přísady či degradační produkty mohou významně ovlivnit kvalitu, stabilitu či bezpečnost finálních materiálů a výrobků.
Hlavním cílem bylo představit a ověřit Xpose algoritmus jako nástroj pro porovnávací analýzu vzorků a kontrolního roztoku. Studie demonstruje schopnost automaticky odečítat společné spektrální prvky a zdůraznit tak pouze odlišnosti mezi dvěma podobnými sadami dat.
Pro separaci byla použita UHPLC soustava Bruker Elute s kolonkou BEH300 C4 (2,1×100 mm, 1,7 μm). Mobilní fáze A: voda/methanol (99:1) s 5 mM amonného formiátu a 0,01 % kyseliny formiové. Mobilní fáze B: acetonitril s 10 % THF. Gradient od 10 % B do 100 % B během 20 minut. Detekce probíhala na QTOF systému Bruker impact II v pozitivním ionizačním módu (m/z 50–5000, 2 Hz, kapilární napětí 4500 V, suchý plyn 4,0 L/min při 300 °C).
Po aplikaci Xpose algoritmu se v chromatogramu objevil jedinečný signál při retenčním čase 11,1 min a m/z 637,4926. Odečtením kontrolního spektra a následnou analýzou SmartFormula byla vybrána molekulová formule C40H65N2O4 (odchylka 2,1 ppm, mSigma 6,1). Kombinací s MS/MS fragmenty (SmartFormula3D) se potvrdila struktura antioxidantu Irganox® 1098 identifikovaná přes databáze ChemSpider, PubChem a ChEBI.
Algoritmus Xpose lze rozšířit o real-time zpracování vysokohustotních dat, integraci s strojovým učením pro předpověď neznámých složek a napojení na širší chemoinformační platformy. Další vývoj může zahrnovat podporu iontové mobility a pokročilé vizualizační nástroje pro lepší interpretaci komplexních datových sad.
Implementace Xpose algoritmu významně zjednodušuje porovnávací MS analýzu a zrychluje odhalení nízkoúrovňových složek. Metoda přináší analytickou výhodu v širokém spektru aplikací od vývoje polymerů až po kontrolu kvality farmaceutik.
GC/MSD, GC/HRMS, Software, LC/HRMS, LC/MS
ZaměřeníVýrobceBruker
Souhrn
Význam tématu
Analytické metody založené na vysokém rozlišení LC-MS a GC-MS generují velké množství detailních dat, ve kterých mohou zůstat skryté nízkoúrovňové komponenty. Tyto stopové přísady či degradační produkty mohou významně ovlivnit kvalitu, stabilitu či bezpečnost finálních materiálů a výrobků.
Cíle a přehled studie / článku
Hlavním cílem bylo představit a ověřit Xpose algoritmus jako nástroj pro porovnávací analýzu vzorků a kontrolního roztoku. Studie demonstruje schopnost automaticky odečítat společné spektrální prvky a zdůraznit tak pouze odlišnosti mezi dvěma podobnými sadami dat.
Použitá metodika a instrumentace
Pro separaci byla použita UHPLC soustava Bruker Elute s kolonkou BEH300 C4 (2,1×100 mm, 1,7 μm). Mobilní fáze A: voda/methanol (99:1) s 5 mM amonného formiátu a 0,01 % kyseliny formiové. Mobilní fáze B: acetonitril s 10 % THF. Gradient od 10 % B do 100 % B během 20 minut. Detekce probíhala na QTOF systému Bruker impact II v pozitivním ionizačním módu (m/z 50–5000, 2 Hz, kapilární napětí 4500 V, suchý plyn 4,0 L/min při 300 °C).
Hlavní výsledky a diskuse
Po aplikaci Xpose algoritmu se v chromatogramu objevil jedinečný signál při retenčním čase 11,1 min a m/z 637,4926. Odečtením kontrolního spektra a následnou analýzou SmartFormula byla vybrána molekulová formule C40H65N2O4 (odchylka 2,1 ppm, mSigma 6,1). Kombinací s MS/MS fragmenty (SmartFormula3D) se potvrdila struktura antioxidantu Irganox® 1098 identifikovaná přes databáze ChemSpider, PubChem a ChEBI.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá detekce a charakterizace nízkomolekulárních přísad, impurit či produktů degradace.
- Automatizované porovnání vzorku a kontrolního roztoku minimalizuje stínění silnými signály dominujících komponent.
- Užitečné pro vývoj nových materiálů, kvalifikaci surovin, monitoring stability a QA/QC procesy.
Budoucí trendy a možnosti využití
Algoritmus Xpose lze rozšířit o real-time zpracování vysokohustotních dat, integraci s strojovým učením pro předpověď neznámých složek a napojení na širší chemoinformační platformy. Další vývoj může zahrnovat podporu iontové mobility a pokročilé vizualizační nástroje pro lepší interpretaci komplexních datových sad.
Závěr
Implementace Xpose algoritmu významně zjednodušuje porovnávací MS analýzu a zrychluje odhalení nízkoúrovňových složek. Metoda přináší analytickou výhodu v širokém spektru aplikací od vývoje polymerů až po kontrolu kvality farmaceutik.
Reference
- Louis Maljers; Bruker Scientific LLC, Billerica, Massachusetts, USA.
Podobná PDF
Bruker MRMS Applications Handbook
2020|Bruker|Příručky
MRMS Applications Handbook Cutting-Edge Research in MALDI Imaging, Metabolomics/Phenomics, Native MS and Petroleomics Innovation with Integrity MRMS Dear Mass Spec Customer, Thank you for your interest in Bruker's scimaX® and solariX-series instruments. Powered by MRMS (Magnetic Resonance Mass Spectrometry), this…
Klíčová slova
maldi, maldiimaging, imagingmrms, mrmsbruker, brukermass, masssolarix, solarixmolecular, molecularwere, werespectrometry, spectrometrytissue, tissuedaltonics, daltonicsreserves, reservescontinually, continuallymetabolites, metabolitesicr
MRMS aXelerate – rapidly detected micropollutants and plant response metabolites in poplar leaves
2018|Bruker|Aplikace
MRMS aXelerate – rapidly detected micropollutants and plant response metabolites in poplar leaves MRMS aXelerate is demonstrated to be a new and powerful workflow to rapidly profile plant extracts in a context of environmental pollution. This technique enables increased sample…
Klíčová slova
plant, plantmicropollutants, micropollutantsmetabolites, metabolitesplanted, plantedaxelerate, axeleratepoplar, poplarmrms, mrmspond, pondwetland, wetlandintensity, intensityannotation, annotationesi, esiseveral, severalisotopic, isotopicannotations
Detection of Plasticizers and Flame Retardants in Polymers by Pyrolysis GC-APCI QTOF MS
2020|Bruker|Aplikace
Detection of Plasticizers and Flame Retardants in Polymers by Pyrolysis GC-APCI QTOF MS The ability to confidently detect specific target compounds is critical in many analytical workflows related to human health and safety. In some cases, such screening is challenged…
Klíčová slova
tasq, tasqbruker, brukerqtof, qtofcompounds, compoundsretardants, retardantsgear, gearfabric, fabricflame, flameapci, apciplasticizers, plasticizerssuspect, suspectprotective, protectivemass, masspyrolysis, pyrolysispyrograms
Bruker scimaX MRMS - The Applications Book
2020|Bruker|Příručky
The Applications Book Innovation with Integrity MRMS MRMS Enabling High Field Performance at 7T Magnetic Resonance Mass Spectrometry (MRMS) is the panicle of mass spec in terms of mass accuracy, resolving power and flexibility. scimaX MRMS opens new analytical doors,…
Klíčová slova
intensity, intensityisotopic, isotopicmrms, mrmsmaldi, maldidbe, dbecasi, casiscimax, scimaxfidelity, fidelityfine, fineimaging, imagingmass, masskilgour, kilgourpetroleomics, petroleomicsstructure, structurepopulation
