PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Analytical Chemistry· 2026Q1

Titreksiz Kütle Spektrometrisinden Fonksiyonel Grupların Doğru Tahmini İçin Enstrüman-Bağımsız Makine Öğrenmesi Çerçevesi

Instrument-Agnostic Machine Learning Framework for Accurate Prediction of Functional Groups from Tandem Mass Spectrometry

Connor H. Beveridge, Prageeth R. Wijewardhane, Matthew Muhoberac, Nicolás M. Morato ve diğerleri

Kısa özet

Yeni bir makine öğrenmesi çerçevesi, MS/MS spektrumlarından doğrudan fonksiyonel grupları tahmin ederek halka açık verilerde %87 F1 skoru ve özel verilerde %76 F1 skoru elde etmekte ve veritabanı aramaları olmaksızın farklı kütle spektrometrisi enstrümanları arasında tahminleri başarıyla aktarmaktadır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • MS/MS spektrumlarından fonksiyonel grupları tahmin etmek için enstrüman-bağımsız bir ML çerçevesi sunulmaktadır.
  • Ortalama moleküler F1 skorları %87 (MONA) ve %76 (DESI), doğruluk oranları ise %94 (MONA) ve %87 (DESI) olarak elde edilmiştir.
  • DESI ile üretilen verilerden, farklı laboratuvarlardaki Orbitrap ve TOF enstrümanlarından elde edilen spektrumlara başarılı tahmin aktarımı gösterilmiştir.
  • Yapısal aydınlatmada geleneksel veritabanı aramalarına olan ihtiyacı ortadan kaldırmaktadır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Structural elucidation of unknown compounds using tandem mass spectrometry (MS/MS) is an ongoing challenge. Expert chemists will often use common product ion peaks and neutral losses or peak matching software to predict structural aspects from MS/MS spectra, a process which is time consuming and limited by the molecular entries in the database. We introduce an instrument-agnostic machine learning (ML) framework that predicts functional groups directly from MS/MS spectra, eliminating the need for conventional database searches. The ML models are trained on data from different sources, the MassBank of North America (MONA), a public database, and a custom MS/MS database acquired using a single high throughput desorption electrospray ionization (DESI) MS/MS platform to showcase transferability of model predictions independent of instrument acquisition. Additionally, a novel spectral representation is developed for ML use by standardizing the spectra to the precursor ion m/z. We utilized molecular metrics, specifically, average molecular F1 score of 87% (MONA) and 76% (DESI) and average molecular accuracy of 94% (MONA) and 87% (DESI), indicating similar model performance when trained on different databases to validate the ML framework. To further illustrate the robustness and transferability of our ML framework, models trained on DESI-generated data successfully predicted functional groups, using spectral data generated from a blind test set of molecules using two different company laboratories using distinct mass spectrometry instruments (Orbitrap and TOF) operated in positive-ion mode electrospray ionization. We believe that such an approach, where models trained on data from one instrument can reliably make accurate predictions on spectra acquired using different instruments in a database-free manner, will significantly expand the practical applications of ML to mass spectrometry.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Analytical Chemistry, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Spektroskopi

SpectroscopyChemistry