通过拓数据分析,对二维气体染色学进行非定向化学分析,并将其与玻璃化葡萄酒的高分辨率质谱数据相结合
Nemanja Koljančić1, Seol Ah Park2, Davide Gurnari3
1Institute of Analytical Chemistry, Faculty of Chemical and Food Technology, Slovak University of Technology in Bratislava, Radlinského 9, 812 37 Bratislava, Slovak Republic.
这项研究引入了一个新的统计框架,使用拓数据分析 (TDA) 和Ball Mapper分析复杂的葡萄酒化学概况. 该方法有效地识别来自综合二维气体染色学 (GC × GC) 和高分辨率飞行时间质谱学 (HR-TOF-MS) 的大型数据集中的化学标记物.
科学领域:
- 分析化学 分析化学
- 化学测量 化学测量 化学测量
- 数据科学数据科学数据科学
背景情况:
- 复杂样品的先进化学分析,如玻尿酸葡萄酒,需要复杂的分析技术.
- 传统方法难以解释由诸如综合二维气体染色学 (GC × GC) 以及高分辨率飞行时间质谱学 (HR-TOF-MS) 等技术产生的大量数据.
- 由于数据量和复杂性,自然矩阵中的微妙组成变化往往会被忽视.
研究的目的:
- 引入一个统计学上可靠的框架,用于在复杂样品中无针对性地识别样本特定的化学标记物.
- 为了利用一个拓数据分析 (TDA) 工具,Ball Mapper,处理和解释大规模的GC × GC-HR-TOF-MS数据.
- 证明该框架在表征反映葡萄酒区域和工艺相关差异的化学特征方面的能力.
主要方法:
- 开发一个统计学上可靠的框架,将拓数据分析 (TDA) 与Ball Mapper集成在一起.
- 应用框架来分析综合二维气相色谱 (GC × GC) 和高分辨率飞行时间质谱 (HR-TOF-MS) 的数据.
- 每个样本超过47万个质谱函数的分离,规范化和聚类,以产生离散的质谱向量.
主要成果:
- 该框架成功处理了庞大的数据量,识别了2,792个提取的质谱分布和1,191个歧视性特征.
- 334种化合物被分配到已知的挥发性有机化合物类别中,揭示了重要的化学特征.
- 分析反映了区域差异,发酵风格,葡萄品种,化条件和微生物活动,观察到一致的分组模式.
结论:
- 使用Ball Mapper提出的统计学上强大的框架对于复杂的自然矩阵的化学表征是有效的.
- 这种方法为分析GC × GC与HR-TOF-MS在各种领域生成的大数据集提供了总体策略.
- 该方法增强了复杂化学数据的解释,使得发现微妙但重要的化学标记者成为可能.
更多相关视频
08:43PTR-ToF-MS Coupled with an Automated Sampling System and Tailored Data Analysis for Food Studies: Bioprocess Monitoring, Screening and Nose-space Analysis
Published on: May 11, 2017
10:14Chromatographic Fingerprinting by Template Matching for Data Collected by Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography
Published on: September 2, 2020
相关概念视频
Mass Spectrometry: Complex Analysis
GC–MS is a powerful hyphenated method commonly used in forensics and environmental...
Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GC–MS)
A gas chromatograph consists of a long, narrow capillary column with a polysiloxane coating on the inner wall....
Peptide Identification Using Tandem Mass Spectrometry
This technique helps gather information regarding the protein from which the peptide was obtained and to study the peptides’ amino acid sequence. Identifying peptides from a complex mixture is an important component of the growing field of...
Mass Spectrometry: Alcohol Fragmentation
Tandem Mass Spectrometry
MALDI-TOF Mass Spectrometry
