NIST26 FREE Demonstration (Demo) Copy of MS/MS Integrated Processing

Význam tématu

Integrované zpracování MS/MS spekter s dekonvolucí a zároveň propojeným vyhledáváním v knihovnách zásadně zvyšuje rychlost a spolehlivost identifikace látek v analytické praxi. Spojení kvalitně kurátovaných knihoven (NIST) s rozsáhlými veřejnými sbírkami (MoNA, MS-DIAL) a možností zpracování LC-MS/MS i EI GC-MS signálů pomáhá laboratořím v rychlém screeningovém i konfirmativním režimu, snižuje potřebu manuální intervence a zlepšuje odhalování složitých matric a nízkoabundantních složek.

Cíle a přehled demonstrace

Demo popisuje plně funkční ukázkovou (Demo) kopii NIST26 s integrovanou dekonvolucí a vyhledáváním v knihovnách pro EI GC-MS i LC-MS/MS. Hlavními cíli jsou:

• předvést nové integrované funkce NIST26 pro zpracování a vyhledávání MS/MS;
• poskytnout instalační a provozní postupy pro práci s demo knihovnami a testovacími soubory;
• ukázat doplnění NIST knihovny veřejnými databázemi pro širší pokrytí sloučenin.

Použitá metodika

Demonstrace kombinuje několik vrstev zpracování dat a testovacích datových sad:

• Plně funkční demo verze NIST26 s integrovanou dekonvolucí a knihovním vyhledáváním (dostupná k volnému stažení od NIST, předpoklad dostupnosti v červnu 2026).
• Demo knihovna NIST obsahující 26 sloučenin a cca 830 asociovaných MS/MS spekter pro ukázkové testy.
• Testovací datové soubory – dvě sady obsahující vzorky v pozitivním a negativním režimu, včetně souborů ve formátu mzML (3 dodatečné běžně dostupné sloučeniny poskytnuté autorem).
• Možnost nasazení třech veřejných knihoven (exportovaných do NIST formátu) obsahujících celkem přes 520 000 MS/MS spekter a více než 150 000 struktur převzatých z MoNA a MS-DIAL.
• Postup instalace: stažení demo softwaru z webu NIST, umístění testovacích souborů do předepsané složky NIST Test Files, umístění demo a veřejných knihoven do adresáře Demo.

Použitá instrumentace

V demonstraci a souvisejícím kurzu jsou relevantní tyto nástroje a formáty:

• Software: NIST26 s novou integrovanou dekonvolucí a knihovním vyhledáváním.
• Mikrosystémy: platformy pro EI GC-MS (electron ionization gas chromatography–mass spectrometry) a LC-MS/MS (liquid chromatography tandem mass spectrometry).
• Datové formáty: nativní formáty NIST, MSP (MS-DIAL), mzML (open standard pro hromadění dat), SDF pro připojené struktury.
• Veřejné zdroje spekter: MassBank of North America (MoNA), MS-DIAL MSP kolekce.

Hlavní výsledky a diskuse

Demoverze a materiály ukazují následující poznatky:

• NIST26 (2026) je rozsáhlá, kurátorská a strukturálně navázaná knihovna; NIST uvádí přibližně 68 635 unikátních sloučenin a kolem 3,2 milionu spekter v celkové NIST databázi.
• Veřejné kolekce (MoNA, MS-DIAL) přinášejí značné rozšíření pokrytí sloučenin (>150 000 struktur a >520 000 spekter ve zpřístupněných souborech), avšak často s nižší úrovní kurace a bez přímého připojení ke strukturám v některých výstupech.
• MS-DIAL MSP kolekce může obsahovat velké množství unikátních položek, avšak variabilita počtu unikátních sloučenin závisí na tom, které knihovny jsou zahrnuty a jak se řeší duplicity.
• Integrovaná dekonvoluce umožní zlepšit detekci nízkoabundantních komponent a zlepšit kvalitu shod v knihovných vyhledáváních, zvláště v komplexních biologických či environmentálních matricích.
• Praktická rada z demonstrace: vyhledávat paralelně v NIST i v dostupných veřejných knihovnách, protože kombinace zvyšuje šanci na identifikaci sloučenin, které ve standardní NIST databázi chybí.

Přínosy a praktické využití metody

Hlavní přínosy integrovaného přístupu jsou:

• rychlejší a konzistentnější identifikace látek díky automatizované dekonvoluci a přímému porovnání se spektrálními knihovnami;
• možnost širšího pokrytí sloučenin díky zapojení veřejných databází vedle kurátorské NIST knihovny;
• snížení potřeby manuální kontroly signálu u jasných shod, při zachování možnosti manuální verifikace pro kritické případy;
• uplatnění v rutinním screeningu, forenzní analýze, environmentálních studiích, metabolomice a farmaceutické QC/QA.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje a praktické možnosti implementace:

• další rozšiřování a standardizace veřejných sbírek spekter a lepší provázání strukturálních dat se spektry;
• vylepšení algoritmů dekonvoluce a strojového učení pro robustnější rozlišení překrývajících se signálů a lepší predikci shod;
• integrace více formátů a lepší interoperabilita mezi NIST, MoNA, MS-DIAL a dalšími zdroji;
• rozvoj hybridních vyhledávacích strategií kombinujících expertní pravidla, předpovědi fragmentace a čisté spektrální shody pro vyšší spolehlivost identifikací;
• zvýšené využití v rychlých screeningových pracovištích a centralizovaných databázových službách nabízejících aktualizace knihoven v reálném čase.

Závěr

Demo NIST26 s integrovanou dekonvolucí a vyhledáváním představuje užitečný nástroj pro zrychlení a zvýšení spolehlivosti identifikací v MS analytice. Kombinace kurátorské kvality NIST s rozsahem veřejných knihoven dává laboratořím praktickou cestu, jak rozšířit pokrytí sloučenin při zachování vysoké kvality výsledků. Doporučení z demonstrace zahrnují paralelní vyhledávání ve více knihovnách, správné umístění testovacích souborů podle instalačního návodu a využití otevřených formátů (mzML, MSP) pro interoperabilitu.

Reference

• National Institute of Standards and Technology. NIST Mass Spectral Library (NIST26). 2026.
• MassBank of North America (MoNA). Public MS/MS spectral database. 2026.
• MS-DIAL Project. MS-DIAL MSP libraries (verze 19). 2026.
• Little J. NIST26 FREE Demonstration (Demo) Copy of MS/MS Integrated Processing. Mass Spec Interpretation Services. April 25, 2026. mzinterpretation.com.