AI Peak Integration for MassHunter software automates manual peak integration during the data analysis process in GC/SQ

Význam tématu

Manualní integrace špiček v GC/MS je časově náročná a náchylná k chybám. Rapidní a konzistentní vyhodnocení analýz je zásadní pro vysokou propustnost laboratorních procesů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout řešení AI Peak Integration pro software MassHunter, které automatizuje integraci špiček na základě strojového učení. Model byl trénován na skutečných datech z analýzy ftalátů a nahrazuje manuální opravy integrace.

Použitá metodika a instrumentace

• Instrumentace: Agilent GC/MS Single Quadrupole, softwarové prostředí MassHunter 10.2 s integrátorem Agile2.
• AI řešení: Cloudová databáze AI Peak Integration komunikující jako add-on k MassHunter Quant.
• Data pro trénink: 1247 reálných vzorků, 14 cílových ftalátů a jeden interní standard, režimy SIM/Scan.
• Workflow: vytvoření a validace metodiky v MassHunter Batch, nahrazení manuální integrace AI zpracováním.

Hlavní výsledky a diskuse

• Rychlost: AI Peak Integration zpracovala 100 vzorků za méně než 25 minut oproti 2 hodinám manuální práce, při ideálních podmínkách činí zkrácení času více než čtyřnásobné.
• Přesnost: S nárůstem tréninkových vzorků se zlepšuje kritický index shody (CSI) pro méně časté ftaláty.
• Kvalita integrace: AI dosahuje vyšší konzistence a přesnosti při nerovných baselínech ve srovnání s integrátorem Agile2 i manuální integrací.

Přínosy a praktické využití metody

• Zefektivnění práce chemika a zkrácení času vyhodnocení chromatogramů.
• Reprodukovatelné a konzistentní výsledky napříč laboratořemi.
• Snadná integrace do stávajících workflow bez dodatečných parametrů.
• Možnost kontinuálního zdokonalování modelu přidáváním nových dat.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření AI integrace na další skupiny látek: pesticidy, regulované sloučeniny v petrochemii, semivolatilní organické látky.
• Automatizace tvorby a správy kalibračních křivek pomocí strojového učení.
• Implementace prediktivní údržby analytických přístrojů na základě analyzačních dat.
• Využití pro integraci komplikovaných nebo částečně koelutovaných špiček, například krátkých řetězců chlorovaných parafinů (SCCP).

Závěr

AI Peak Integration pro MassHunter výrazně zkracuje dobu analýzy a odstraňuje subjektivitu z manuální integrace chromatografických špiček. Model dosahuje vyšší přesnosti a spolehlivosti s nárůstem tréninkových dat a představuje přínos pro rutinní laboratorní provozy.

Reference

1. National Institute of Environmental Health Sciences. Phthalates: The Everywhere Chemical. 2008.
2. Edwards D. et al. Phthalate and novel plasticizer concentrations in food items from U.S. fast food chains: a preliminary analysis. Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology, 2021. DOI: 10.1038/s41370-021-00392-8.
3. Phthalates and Cumulative Risk Assessment: The Tasks Ahead. PubMed, 2014.