超臨界流体クロマトグラフィー-高分解能質量分析法分析における特徴およびコンポーネントプロファイリングワークフローの比較評価

科学分野:

• 分析化学
• 環境科学
• 質量分析法

背景:

• 高分解能質量分析法を結合した超臨界流体クロマトグラフィー（SFCHRMS）は、非標的スクリーニング（NTS）にますます使用されています。
• SFCHRMSデータ処理ワークフローの体系的な評価は限られています。
• 環境サンプルの正確な分析には、ワークフローのパフォーマンスを理解することが不可欠です。

研究 の 目的:

• SFCHRMS NTSのためのコンポーネントプロファイル（CP）ワークフロー（ROI-CODA-MCR）と特徴プロファイル（FP）ワークフロー（MS-DIAL）を包括的に比較すること。
• 標準物質検出、強度信頼性、ブランクフィルタリング、および疑わしいスクリーニングにおけるパフォーマンスをベンチマークすること。
• SFCHRMSデータ処理の課題を特定し、パラメータを最適化すること。

主な方法:

• Region of Interest分析とComponent Detection AlgorithmおよびMultivariate Curve Resolution（ROI-CODA-MCR）とMS-DIALの比較。
• 最適化とベンチマークのために、抽出イオンクロマトグラム（EIC）をグラウンドトゥルースとして使用しました。
• NTSのために、標準物質、ブランクサンプル、および廃水サンプルを使用してパフォーマンスを評価しました。

主要な成果:

• 両方のワークフローで同数程度の標準物質（37個中33〜35個）が検出されました。
• ROI-CODA-MCRの強度はEIC（比率≈1、RSD = 5.8%）と密接に一致しましたが、MS-DIALの強度は大幅に逸脱しました（最大100倍、RSD >200%）。
• ROI-CODA-MCRは、より優れたブランクフィルタリングと分解能でより少ないコンポーネント（≈200）を生成しましたが、MS-DIALはより高い偽陽性率でより多くの特徴（≈1000）を生成しました。

結論:

• CPアプローチ（ROI-CODA-MCR）は、FPアプローチ（MS-DIAL）と比較して、SFCHRMS NTSに対して優れた強度信頼性とデータ品質を提供します。
• MS-DIALはより多くの疑わしい化合物を検出しましたが、低強度信号では偽陰性のリスクが高くなりました。
• SFCHRMSデータセットにおける強いバックグラウンド信号は両方のワークフローに課題をもたらし、慎重なパラメータ最適化が必要となります。