Non-targeted analysis, interactive visualization, and online sharing of interactive LC-HRMS/MS data of polymers using a comprehensive software PolyMatch Suite

Postery | 2024 | Agilent Technologies | ASMSInstrumentace
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, Software
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
Agilent Technologies

Význam tématu


Polymery a oligomerní série jsou klíčové složky mnoha průmyslových i spotřebitelských produktů, včetně plastů, emulgátorů, lubrikantů či detergentů. Správná identifikace těchto sloučenin je nezbytná pro zajištění kvality výrobků, odhalování nežádoucích kontaminantů a minimalizaci hmotnostních interferencí v hmotové spektrometrii.

Cíle a přehled studie


Cílem prezentované studie bylo demonstrovat využití open-source softwaru PolyMatch Suite pro neřízenou analýzu LC-HRMS/MS dat polymerů. Příkladem aplikace je charakterizace složek Polysorbate 80. Software poskytuje kompletní datový tok od importu syrových dat až po interaktivní vizualizaci a online sdílení výsledků.

Použitá instrumentace


Data byla získána na přístroji Agilent 6546 LC/Q-TOF kombinujícím vysokorozlišující kapalnou chromatografii (LC) a tandemovou hmotnostní spektrometrii (HRMS/MS).

Použitá metodika


Workflow analýzy zahrnuje následující kroky:
  • Převod dat do univerzálních formátů
  • Výběr špiček (peak picking) pomocí nástrojů Profinder nebo MZMine 4
  • Filtrace slepých vzorků a pozadí
  • Anotace a seskupování funkcí na základě homologních řad
  • Využití modulárních skriptů PolyMatch Flow a PolyMatch Modular pro automatizaci zpracování
  • Vytváření vlastních knihoven fragmentačních pravidel pomocí PolyMatch Generator
  • Interaktivní vizualizace dat v PolyVI: hmotnostní defekt, retence vs. m/z, EIC, anotované MS/MS spektra a filtrace

Hlavní výsledky a diskuse


Knihovny PolyMatch pokrývají více než 775 000 struktur s fragmentačními pravidly pro 14 komponent (polysorbáty, polysorbidy, PEG) a samostatně přes 64 450 PEG-only druhů. Software umožnil:
  • Automatickou anotaci homologních řad polymerů v Polysorbate 80
  • Interaktivní zobrazení všech důkazů najednou a křížovou filtraci pro ověření anotací
  • Online sdílení výsledků prostřednictvím webového odkazu bez nutnosti instalovat vlastní software
  • Nalezení mnoha dříve neidentifikovaných polymerních druhů s falešnou pozitivitou pod 5 %

Přínosy a praktické využití metody


PolyMatch Suite nabízí laboratořím a výzkumným týmům možnost rychle a automaticky:
  • Identifikovat a grupovat polymerní a oligomerní řady
  • Rozšířit existující databáze o neznámé druhy
  • Zjednodušit validaci anotací díky interaktivní vizualizaci

Budoucí trendy a možnosti využití


Dalším rozvojem se očekává:
  • Rozšíření knihoven o nové polymerní třídy a fragmentační pravidla
  • Integrace strojového učení pro zlepšení selekce relevantních funkcí
  • Prepojení s cloudovými platformami pro sdílení a kolaboraci v reálném čase

Závěr


PolyMatch Suite se ukázal jako robustní a uživatelsky přívětivý nástroj pro neřízenou analýzu polymerů a oligomerů. Díky širokým knihovnám, nízké míře falešných pozitiv a možnosti interaktivní validace významně zvyšuje efektivitu a spolehlivost hmotnostně spektrometrické identifikace.

Reference


  • Koelmel J., Weil D.A., Rennie E.E., Stelben P., Oranzi N., Kummer M., Godri D., Qi J., Lin E.Z., Pollitt K.J.G. Non-targeted analysis, interactive visualization, and online sharing of polymers by LC-HRMS/MS using PolyMatch Suite. ASMS 2024, MP 216.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Novel Algorithms and Visualizations for Discovering Polymers and Chemical Series in Industrial and Environmental Applications
Reducing the Complexity of Polysorbate Oxidation By-Product Screening by LC/MS/MS
Comprehensive Investigation of Polymer Oxidation using Interactive Visualizations and User Modified Libraries in PolyMatchSuite
All-in-one Data-Processing and Interactive Visualizations of Lipid LC-HRMS/MS Data using LipidMatch 4.0