Wiley Spectral Webinar Part II: Structure Searches with NIST MS Search and Using MS Interpreter

Význam tématu

Rychlá a spolehlivá identifikace organických molekul pomocí hmotnostní spektrometrie je zásadní pro aplikace v environmentální analýze, farmaceutickém výzkumu i kvalitativní kontrole chemických výrobků. Pokročilé vyhledávací nástroje a interpretace fragmentačních mechanismů významně zkracují čas potřebný k určení struktury a zvyšují spolehlivost výsledků.

Cíle a přehled studie / článku

Webinář se zaměřil na efektivní využití softwaru NIST MS Search a MS Interpreter pro hledání struktur v masových spektrálních knihovnách. Představeny byly postupy nastavení knihoven pro přesné i podobné strukturální vyhledávání, import a export chemických struktur, paralelní porovnání spekter a automatizovaná korelace fragmentů se strukturou.

Použitá instrumentace

• Software NIST MS Search pro knihovní i strukturální vyhledávání
• MS Interpreter pro automatickou interpretaci fragmentů a izotopických poměrů
• AMDIS pro zpracování dat z elektronové ionizace
• GC-MS (EI, chemická ionizace) a LC-MS/MS
• Orbitrap pro získání vysoké hmotnostní přesnosti
• ChemSketch a ChemDraw pro kreslení a úpravu struktur

Hlavní výsledky a diskuse

• Nastavení knihoven s více než 1,1 milionu záznamů pro exact i structure search
• Import struktur z kreslících programů a zpětný export do úprav
• Okno Compare pro paralelní zobrazení a porovnání spekter více látek
• Automatické přiřazení fragmentů ke strukturálním částem v MS Interpreteru včetně ověřování izotopických poměrů
• Ukázka ortho-efektu u tří isomerů methylhydroxybenzoátu pro odlišné fragmentační cesty
• Analýza přesných hmotností pro potvrzení molekulárního vzorce

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlejší a spolehlivější identifikace neznámých sloučenin
• Možnost tvorby vlastních uživatelských knihoven s kontrolou kvality spekter
• Podpora rozhodování v QA/QC procesech a výzkumných projektech
• Intuitivní ovládání v prostředí Windows s klávesovými zkratkami a menu nápovědou

Budoucí trendy a možnosti využití

• Hybridní vyhledávání spojující fragment-ion a neutral loss algoritmy
• Integrace umělé inteligence pro predikci fragmentačních mechanismů
• Aplikace v nestrukturované metabolomice a proteomice
• Automatizované ověřování shody struktury a spektra
• Rozvoj komunitních databází a sdílení uživatelských knihoven

Závěr

Softwarové nástroje NIST MS Search a MS Interpreter výrazně zrychlují a zpřesňují proces identifikace látek z masových spekter. Jejich flexibilní nastavení, možnost importu/exportu struktur a tvorba vlastních knihoven podporují adaptaci v rutinní i výzkumné praxi.

Reference

1. James Little Mass Spectral Resource Website
2. NIST Search Software Detailed Manual
3. AMDIS Program Detailed Manual
4. Basic Instructions for Using AMDIS with NIST Search
5. Nightly Automatic Update of Users Libraries
6. Using NIST Search from Instrument Manufacturers Software
7. Chemical Ionization for MW Determination
8. Trimethylsilyl Derivatives for GC-MS
9. Methyl Ester Derivatives for GC-MS
10. SciFinder ChemSpider and Accurate Mass LC-MS Data for Unknown IDs
11. Surfactant Identification
12. QuickGuide for Retention Indices
13. Modeling of Ion Fragmentation by MS Interpreter Software
14. Enhancements to NIST MS Interpreter for High Mass Accuracy MS/MS
15. Automated Method for Verifying Structure Spectral Consistency
16. Hybrid Search Algorithm for Drug Identification
17. Hybrid Search in Proteomics
18. Hybrid Search in Metabolite Identification
19. Structure Annotation in Untargeted Metabolomics
20. Webinar Handouts for Series Parts I-V
21. Lipid Matrix Ionization Effects in LC-MS
22. Mass Spectral Similarity Mapping in Hybrid Searches