Statistical Analysis Software for Analytical Instruments eMSTAT Solution

Význam tématu

Statistická analýza chromatografických a hmotnostně spektrometrických dat je klíčová pro odhalení markerů, diferenciaci vzorků a zajištění kvality v průmyslu i výzkumu. Tradiční způsoby vyžadují pokročilé statistické znalosti a značný časový náklad.

Cíle a přehled článku

Článek představuje software eMSTAT Solution, navržený k intuitivnímu provádění univariantních a multivariantních analýz, dynamickému seskupování vzorků a diskriminačnímu modelování neznámých dat bez nutnosti hluboké statistické expertízy.

Použitá metodika a instrumentace

• Analýzy: univariantní (t-test, Mann–Whitney U, ANOVA), multivariantní (PCA, PLS-DA), diskriminační (SVM, Random Forest)
• Vizualizace: matice signálů, box ploty, ROC křivky, score/loading ploty, dendrogramy
• Vstupní formáty: txt peak listy, JCAMP, mzML (centroid, 1 scan), ASCII
• Výstup: xlsm soubory s výsledky a grafy
• Prostředí: Windows 10/11 Professional 64bit (EN/CN)
• Instrumentace: LCMS-8045/8050/8060NX, MALDI-8020, GCMS-TQ8040 NX, DPiMS systém, UV-Vis spektrofotometr, zařízení pro měření tuku a vlhkosti

Hlavní výsledky a diskuse

• Fermentace jogurtu: PCA rozlišila různé stavy fermentace a identifikovala markerové píky m/z 3421.53 (fermentované) a m/z 3987.96 (nefermentované)
• Dynamické seskupování umožnilo flexibilní tvorbu skupin podle výrobce či vlastností a následnou identifikaci charakteristických sloučenin (kyselina citronová, mléčná)
• Rozklad polymerů: PLS-DA diskriminovala zahřátý a nezahřátý polystyren pomocí MALDI-MS s 100% správností klasifikace
• Klasifikace hovězího masa: kombinace ~600 proměnných z GC-MS, UV-Vis, lipidometrie, vlhkoměru a vizuálního hodnocení pomocí PLS-DA a Random Forest rozeznala různá hospodářství a odhalila klíčové markery (benzothiazol, linolová kyselina)

Přínosy a praktické využití metody

• Umožňuje neodborníkům provádět komplexní statistické analýzy chromatogramů a MS spekter
• Rychlé vyhledávání a validace markerů pro vývoj produktů a kontrolu kvality
• Podpora diskriminace neznámých vzorků napříč potravinářskou, polymerní i biologickou oblastí

Budoucí trendy a možnosti využití

• Propojení s databázemi pro automatickou anotaci sloučenin
• Rozšíření podpory dalších analytických technik a formátů dat
• Využití strojového učení a cloudových platforem pro škálovatelné zpracování
• Implementace real-time analýzy pro online monitorování procesů

Závěr

eMSTAT Solution představuje komplexní, uživatelsky přívětivou platformu pro statistickou analýzu chromatografických a hmotnostně spektrometrických dat, která zpřístupňuje pokročilé chemometrické nástroje širšímu okruhu uživatelů.

Reference

Nenalezena žádná explicitní literatura.