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1 Stand: April 2014 Software zum automatisierten Chromatogrammvergleich Chromatogramme erkennen Eine häufige Aufgabe der chromatographischen Analytik ist der Vergleich von Chromatogrammen miteinander. Dies erfolgt in der Regel visuell, unterstützt durch diverse Tools der Auswertesysteme wie Overlayfunktionen etc. Das Ergebnis, ob sich zwei Chromatogramme ähneln oder nicht, ist aber immer subjektiv und vom Anwender abhängig. Es gibt keinen Zahlen- oder sogar Grenzwert für die Übereinstimmung von Chromatogrammen, wie man es von der Bibliothekssuche von Massenspektren kennt. Werden GC/MS-Chromatogramme miteinander verglichen, müssen neben dem TIC auch die einzelnen Massenspektren miteinander verglichen werden, um eine Übereinstimmung - oder Differenz - von zwei unterschiedlichen Analysen festzustellen. Wird dies manuell vom Anwender durchgeführt, so ist es eine äußerst zeitaufwändige und mühselige Aufgabe, sich jeden Peak einzeln anzusehen. Ein Vergleich eines Chromatogramms mit einer Datenbank, die aus mehreren hundert Chromatogrammen besteht, ist nahezu unmöglich. Genau an diesem Punkt setzt die Software an. PI Seite 1 von 8

2 erlaubt es Ihnen, ein Chromatogramm vollautomatisch mit einer Datenbank von Chromatogrammen zu vergleichen. Dabei kann der Anwender festlegen, ob die Massenspektren, die Retentionszeiten oder die Intensitäten als Vergleichskriterium herangezogen werden sollen. Selbstverständlich können auch beliebige Kombinationen aus diesen Parametern als Grundlage des Vergleiches verwendet werden. Die Drift von Retentionszeiten aufgrund von Alterungsprozessen der Säule, wechselnder Hardware u.v.m. kann durch Ermitteln und Berücksichtigen von Retentionsindizes kompensiert werden. Der erste Schritt zur Verwendung von ist die Analyse der zu vergleichenden Chromatogramme mit Hilfe einer Auswertemethode des Datensystems, um die Peak- und Spektreninformationen zu erhalten. Das Datensystem Xcalibur erzeugt beispielsweise diese Daten mittels einer Processing Methode. Dabei werden alle chromatographischen Peaks ermittelt und mit den dazugehörigen Daten wie Retentionszeit, Massenspektrum und normierte Intensität in einer Datei abgelegt. Processing Methode von Xcalibur zur Analyse von Chromatogrammen PI Seite 2 von 8

3 Hitliste von Beim Vergleich werden diese Daten dann von mit den entsprechenden Daten der Chromatogramme in der Datenbank verglichen, und es wird ein Fit Wert ermittelt. Dieser Fit Wert gibt an, wie gut das gesuchte Chromatogramm mit den Chromatogrammen der Datenbank übereinstimmt. erstellt eine Hitliste, in der die gefundenen Chromatogramme nach der Güte der Übereinstimmung sortiert sind. Diese Liste kann natürlich ausgedruckt werden, außerdem ist ein Export in eine *.csv Datei, die direkt von Excel gelesen werden kann, möglich. Durch einen einfachen Klick auf die rechte Maustaste können Probechromatogramm und Bibliothekschromatogramm im zugehörigen Datensystem, z.b. dem Qual Browser von Xcalibur, zur weiteren Bearbeitung geöffnet werden. PI Seite 3 von 8

4 Overlaydarstellung im Qual Browser von Xcalibur Eine Analyse der Unterschiede zwischen dem Probechromatogramm und dem Bibliothekschromatogramm ist durch Erstellen der Vergleichsmatrix oder einer tabellarischen Übersicht möglich. In beiden wird der Chromatogrammvergleich Peak für Peak durchgeführt und ermöglicht so Aussagen, welche Übereinstimmung einzelne Peaks haben oder gerade nicht haben. Um den Vergleich zu vereinfachen, werden die Unterschiede zwischen den einzelnen Chromatogrammen in einer Grafik oder Tabelle visualisiert. PI Seite 4 von 8

5 Tabellarischer Vergleich zweier Chromatogramme Vergleichsmatrix zweier Chromatogramme PI Seite 5 von 8

6 Der Vergleich mit Hilfe von kann vollautomatisch nach jedem Chromatogrammlauf durchgeführt werden, falls das Datensystem den Aufruf von Programmen zulässt. Dann ist keine Aktion seitens des Anwenders nötig, die Ergebnisse werden automatisch gespeichert und/oder gedruckt. Komponenten, von denen gewünscht wird, dass sie keinen Einfluss auf das Suchergebnis haben sollen (z.b. Derivatisierungsmittel, Septumpeaks etc.), können in den Suchoptionen mit Spektren definiert und von der Suche ausgenommen werden. Ebenso ist es möglich, die Suche auf spezielle Substanzen, die ebenfalls über Massenspektren definiert werden, zu begrenzen. Massenspektren-Optionen zur gezielten Definition von Substanzen RI-Kalibrationsdaten zum Ausgleich von RT-Schwankungen PI Seite 6 von 8

7 Um die Anwendung von nicht nur auf Xcalibur Daten zu beschränken, besteht eine Schnittstelle zur HP Chemstation sowie zum frei verfügbaren GC/MS Datensystem AMDIS. Über AMDIS können GC/MS Chromatogramme von Geräten unterschiedlicher Hersteller gelesen und ausgewertet werden. AMDIS ist kostenlos im Internet verfügbar. Pyrolysechromatogramm, ausgewertet mit AMDIS PI Seite 7 von 8

8 Systemvoraussetzungen Standard-PC Betriebssystem Windows XP SP3 oder Windows 7 Prozessorempfehlung 2 GHz Mehrkernprozessor oder besser Speicherempfehlung 2 GB Datensysteme Xcalibur Version 1.2 und höher Chrom Perfect und höher Agilent Chemstation Varian MS Workstation, Shimadzu, Bruker, Perkin Elmer, Finnigan IonTrap und weitere (über AMDIS) Updateservice Alle Updates von, die innerhalb des ersten Jahres nach dem Kauf erscheinen, können Sie kostenfrei nutzen. Hinweis: Für ist ein deutsches und englisches Handbuch verfügbar. ist ein Produkt von Axel Semrau Technische Änderungen vorbehalten Axel Semrau GmbH & Co. KG Stefansbecke Sprockhövel Tel.: / Fax: / info@axel-semrau.de PI Seite 8 von 8