Implementing Tile-Based Fisher Ratio Analysis of GC×GC-TOFMS Data to Obtain a Master Peak Table of All Detected Analyte Compounds in Many Petroleum-Based Samples
Prezentace | 2026 | University of Washington | MDCWInstrumentace
Analýza složek v ropných produktech pomocí dvoudimenzionální plynové chromatografie s hmotnostní detekcí Time of Flight přináší výrazné zlepšení v rozlišení a kapacitě oddělení. S rostoucím počtem detekovaných píků je nezbytné aplikovat pokročilé chemometrické přístupy k automatizované extrakci a kvantifikaci signálů napříč mnoha vzorky. Tile based Fisher ratio metoda optimalizuje identifikaci rozdílných analyzů mezi třídami vzorků a umožňuje sestavit jednotnou tabulku vrcholů pro rozsáhlé soubory dat.
Hlavním cílem bylo adaptovat a vyhodnotit tile based Fisher ratio postup pro data z GC×GC-TOFMS na souborech paliv vzorkovaných z různých šarží a výrobních procesů. Výsledkem má být master peak table obsahující všechny detekované analyty s rigorózní kontrolou detekovatelnosti pomocí blank testů a statistických p testů.
Metoda využívá dvoudimenzionální plynovou chromatografii s modulátorem a Time of Flight hmotnostním spektrometrem. První dimenze kolona Rxi-1 délky 30 m, průměru 0.25 mm a tloušťky filmu 0.25 μm. Druhá dimenze kolona Rxi-17MS délky 2.0 m, průměru 0.18 mm a tloušťky filmu 0.20 μm. Data se zpracovávají v softwaru ChromaTOF Tile, který dělí chromatogram do dlaždic a spočítává Fisherovu poměrovou statistiku pro každou dlaždici mezi třídami vzorků. Dále jsou aplikovány p testy na signály z tří blank replikátů k ověření detekovatelnosti signálů a sestavení konečné tabulky vrcholů (Master Peak Table).
Tile based Fisher ratio přístup minimalizuje problémy s posunem retenční doby, automatizuje extrakci i stopových složek a snižuje zásah uživatele při sestavování tabulky vrcholů. Metodu lze aplikovat na různorodé vzorky vyžadující vysokou rozlišovací schopnost a statistickou robustnost při hledání rozdílů mezi skupinami.
Podobné postupy lze rozšířit o alternativní chemometrické metriky například varianci nebo modulární skóre vhodné pro případy s omezenými replikáty. Dále je možné aplikovat machine learning pro klasifikaci a predikci vlastností paliv na základě master peak table. Rozšíření na další analytické technologie jako LC×LC MS by mohlo zvýšit univerzálnost přístupu.
Adaptace tile based Fisher ratio pro GC×GC-TOFMS umožnila sestavit komplexní master peak table pro paliva s vysokou reprodukovatelností a nízkou mírou zásahu uživatele. Metoda přináší objektivní statistickou kontrolu detekovatelnosti a je připravena k aplikaci na širší spektrum analytických úloh.
GCxGC, GC/MSD, GC/TOF
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceLECO
Souhrn
Význam tématu
Analýza složek v ropných produktech pomocí dvoudimenzionální plynové chromatografie s hmotnostní detekcí Time of Flight přináší výrazné zlepšení v rozlišení a kapacitě oddělení. S rostoucím počtem detekovaných píků je nezbytné aplikovat pokročilé chemometrické přístupy k automatizované extrakci a kvantifikaci signálů napříč mnoha vzorky. Tile based Fisher ratio metoda optimalizuje identifikaci rozdílných analyzů mezi třídami vzorků a umožňuje sestavit jednotnou tabulku vrcholů pro rozsáhlé soubory dat.
Cíle a přehled studie / článku
Hlavním cílem bylo adaptovat a vyhodnotit tile based Fisher ratio postup pro data z GC×GC-TOFMS na souborech paliv vzorkovaných z různých šarží a výrobních procesů. Výsledkem má být master peak table obsahující všechny detekované analyty s rigorózní kontrolou detekovatelnosti pomocí blank testů a statistických p testů.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda využívá dvoudimenzionální plynovou chromatografii s modulátorem a Time of Flight hmotnostním spektrometrem. První dimenze kolona Rxi-1 délky 30 m, průměru 0.25 mm a tloušťky filmu 0.25 μm. Druhá dimenze kolona Rxi-17MS délky 2.0 m, průměru 0.18 mm a tloušťky filmu 0.20 μm. Data se zpracovávají v softwaru ChromaTOF Tile, který dělí chromatogram do dlaždic a spočítává Fisherovu poměrovou statistiku pro každou dlaždici mezi třídami vzorků. Dále jsou aplikovány p testy na signály z tří blank replikátů k ověření detekovatelnosti signálů a sestavení konečné tabulky vrcholů (Master Peak Table).
Hlavní výsledky a diskuse
- Metoda identifikovala 719 významných hitů pokrývajících široké spektrum retenčních časů a hmotnostních fragmentů.
- Histogram F poměrů ukázal široké rozložení, poukazující na přítomnost velkých i stopových komponent s rozdílnou variabilitou mezi třídami vzorků.
- Celkem jen 6.3 procent klasifikací vykazovalo nejednoznačnost napříč replikáty, což potvrzuje vysokou reprodukovatelnost.
- Použití blank dlaždic a statistických p testů umožnilo spolehlivě vyloučit šumové signály a soustředit se na detekovatelné analyty.
Přínosy a praktické využití metody
Tile based Fisher ratio přístup minimalizuje problémy s posunem retenční doby, automatizuje extrakci i stopových složek a snižuje zásah uživatele při sestavování tabulky vrcholů. Metodu lze aplikovat na různorodé vzorky vyžadující vysokou rozlišovací schopnost a statistickou robustnost při hledání rozdílů mezi skupinami.
Budoucí trendy a možnosti využití
Podobné postupy lze rozšířit o alternativní chemometrické metriky například varianci nebo modulární skóre vhodné pro případy s omezenými replikáty. Dále je možné aplikovat machine learning pro klasifikaci a predikci vlastností paliv na základě master peak table. Rozšíření na další analytické technologie jako LC×LC MS by mohlo zvýšit univerzálnost přístupu.
Závěr
Adaptace tile based Fisher ratio pro GC×GC-TOFMS umožnila sestavit komplexní master peak table pro paliva s vysokou reprodukovatelností a nízkou mírou zásahu uživatele. Metoda přináší objektivní statistickou kontrolu detekovatelnosti a je připravena k aplikaci na širší spektrum analytických úloh.
Reference
- Halvorsen R Ma W Cain C Ingham H Mohler R Synovec R J Chrom Open 8 2025 100249
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Tile-based Analysis of GC×GC-TOFMS Data of SPME Sampled VOCs Produced from Pseudomonas aeruginosa and Aspergillus fumigatus
2026|LECO|Prezentace
Tile-based Analysis of GC×GC-TOFMS Data of SPME Sampled VOCs Produced from Pseudomonas aeruginosa and Aspergillus fumigatus Wenjing Ma, Ting Wang, Jamison Whitten, Lauren J. Rajakovich, Ashleigh B. Theberge and Robert E. Synovec Department of Chemistry, University of Washington, Seattle, WA,…
Klíčová slova
tile, tilebased, basedratio, ratiospme, spmehitlist, hitlistfumigatus, fumigatustofms, tofmsanalysis, analysisaeruginosa, aeruginosamedia, mediafisher, fisherpseudomonas, pseudomonasaspergillus, aspergilluspostcondition, postcondition𝐶𝑙𝑎𝑠𝑠
EXPANDING THE SCOPE OF TILE-BASED GC×GC–TOFMS DATA ANALYSIS
2024|LECO|Prezentace
EXPANDING THE SCOPE OF TILE-BASED GC×GC–TOFMS DATA ANALYSIS Robert E. Synovec, Caitlin N. Cain, Lina Mikaliunaite Department of Chemistry, Box 351700 University of Washington Seattle, WA 98195, USA 15th Multidimensional Chromatography Workshop Friday, January 12, 2024 OUTLINE • The Goals…
Klíčová slova
𝐶𝑙𝑎𝑠𝑠, 𝐶𝑙𝑎𝑠𝑠𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎𝑛𝑐𝑒, 𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎𝑛𝑐𝑒𝐵𝑒𝑡𝑤𝑒𝑒𝑛, 𝐵𝑒𝑡𝑤𝑒𝑒𝑛𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜, 𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜tile, tileratio, ratiopacu, pacufish, fish𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑛𝑐𝑒, 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑛𝑐𝑒𝑐𝑙𝑎𝑠𝑠, 𝑐𝑙𝑎𝑠𝑠𝑤𝑖𝑡ℎ𝑖𝑛, 𝑤𝑖𝑡ℎ𝑖𝑛classes, classestofms, tofms𝑊𝑖𝑡ℎ𝑖𝑛, 𝑊𝑖𝑡ℎ𝑖𝑛class
22. Škola MS: ChromaTOF Tile uživatelsky přívětivé vyhledávání rozdílů v „omických“ datech měřených v GC×GC
2021|LECO|Prezentace
ChromaTOF Tile – uživatelsky přívětivé vyhledávání rozdílů v „omických“ datech měřených v GC×GC Comaparison of large GCxGC-TOF MS sets/records Others Omics Human metabol- Bacteria metabol- Forensic Food- Petrole- Environmental Intended for Sample Group Differentiation • • The data comparison tool…
Klíčová slova
tile, tilecht, chtpane, panegcxgc, gcxgcfeatures, featureswork, workprinciple, principlehits, hitsdata, datasamples, samplestiles, tilespca, pcachemical, chemicaldifferences, differencesautocuration
Decomposition Analysis Using Differing Data Processing Methods to Identify Volatile Organic Compounds
2026|LECO|Postery
Decomposition Analysis Using Differing Data Processing Methods to Identify Volatile Organic Compounds Virginia Weina, Katelynn Perrault Uptmor Nontargeted Separations Laboratory, Chemistry Department, William & Mary, Williamsburg VA Background Methods When a body decomposes it emits volatile organic compounds (VOCs). VOCs…
Klíčová slova
tile, tilechromatof, chromatofdecomposition, decompositionliterature, literatureconfirmed, confirmedcompounds, compoundsvocs, vocslongitudinal, longitudinalsoftware, softwareshowed, showedvariance, variancesubmerged, submergeddifferentiation, differentiationfold, foldpca