MSPolyCalc es una aplicación on-line gratuita para interpretación MS de polímeros complejos. MSPolyCalc ofrece nuevas funcionalidades como determinación de la distribución polímerica, identificación de formula molecular y cálculo de similaridad para cada ion asignado. Esta aplicación fué testeado satisfactoriamente para MS de alta y baja resolución en este artículo.

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Genera distribuciones isotópicas teóricas de tus polímeros
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Programa on-line gratuito para análisis MS de polímeros. Incluye detección automática, post-calibración y asignación automática.
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Aplicaciones en libre acceso para interpretación de datos MS
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Cómo utilizar MSPolyCalc paso a paso

Las diferentes pestañas pueden definirse así: “Assign” es la indicada para definir los parámetros esenciales para el cálculo. La pestaña “Explore” facilita la búsqueda para compuestos non-targeted. Podemos seguir los detalles de los cálculos en la pestaña “monitor”. MSPolyCalc permite generar gráficos de Kendrick Mass Defect (KMD) en la pestaña “kendrick”. Por último se podrán generar resúmenes en la pestaña “report”.

PASO 1

Importación de datos experimentales

Esta herramienta se puede utilizar en un LIMS o de forma independiente. En el modo independiente, debe arrastrar/soltar su espectro experimental como un archivo de texto delimitado por tabulaciones o copiarlo y pegarlo (CTRL-V) mientras mueve el mouse sobre la zona de colocación. La lista de espectros disponibles se mostrará en la tabla y simplemente puede hacer clic en el que desea mostrar.

PASO 2 (automático)

Selección automática de picos

Una vez que se carga el espectro experimental, Aom2s activa automáticamente la selección de picos y genera una lista de centroides monoisotópicos experimentales. Para el ajuste fino de los cálculos de simililaridad, se utilizan para ajustar el ancho de pico la evolución de la resolución en función de m/z (la cual depende de cada tipo de analizador de masas) y la curva de regresión correspondiente.  Ambos cálculos se pueden ver en el Módulo de selección de picos. Los datos que se muestran a la izquierda representan la resolución (ancho de pico) versus m/z en nuestro MALDI TOF disponible en la Lista de espectros experimentales.

PASO 3

Selección y descripción de Polímeros

Para el siguiente paso, debes definir las propiedades físicas principales de su polímero tales como los grupos finales, las unidades de repetición y los aductos principales para la ionización. Este programa calcula todos las posibilidades y generará todos los iones teóricos. En el ejemplo, se puede ver un polímero PEG1500, disponible en la lista de espectros experimentales.

PASO 4

Filtro de formula molecular.

El usuario podrá usar este filtro para definir los criterios deseados para las formulas moleculares buscadas como la carga, el rango de m/z o el nivel de insaturación. Esta función da al usuario una gran flexibilidad, permitiendo al usuario jugar con una gran numero de posibilidades y combinatorias como por ejemplo simular reacciones de oxidación. En el ejemplo, un PEG3000 disponible en la lista de espectros experimentales.

PASO 5

Filtro experimental

Se deben de definir dos filtros experimentales. Primero debemos de definir el error experimental autorizado (en nuestro MALDI unos 30ppm) y después definir unos límites mínimos de intensidad para nuestros picos experimentales. En el ejemplo se puede ver un PEG3000m disponible en la lista de espectros experimentales.

PASO 6

Selecciona tus límites de concordancia.

Como se menciona en el punto número 2, la identificación y selección de picos experimentales es automática una vez que se carga el espectro experimental. Simultánea y automáticamente se genera una curva de regresión donde se ve la evolución de la resolución con respecto a m/z. Esta regresión, identificada como f1 se puede ver en la pestaña “monitor” y va a ser usada para todas los cálculos. Otro parámetro importante es la similaridad mínima (revisa el concepto de similaridad aquí). Para no tener un importante número de falsos positivos te recomendamos ajustar este parámetro en torno al 70-80%. Revisa nuestro método de comparación en el glosario.

PASO 7 (Opcional)

Proceso de post-calibración

Una vez finalizado el cálculo, MSPolyCalc da la opción de realizar un paso adicional de post-calibración para mejorar la precisión en masa y por tanto los resultados de similaridad y el número de especies encontradas. Para realizar este proceso de recalibración se necesita al menos tener diez especies identificadas con mas de 95% de similaridad. En ese caso se podrá recalibrar en “Recalibrate m/z”. Verás que MSPolyCalc reprocesa los datos en unos segundos. Puedes ver el gráfico de errores (en Da y ppm) entre los valores encontrados y los valores esperados en el módulo “monitor” en la parte superior.  En el ejemplo puedes ver el gráfico de errores correspondientes a PEG3000.

Different output views in MSPolyCalc

Resultados 1

Vista de lista de fragmentos

La primera vista es una tabla de resumen denominada “Assigned polymer masses”  que contiene toda la información sobre las moléculas identificadas. Puede ver la fórmula molecular y la forma de ionización, así como el pico monoisotópico de la fórmula molecular (sin ionización) y la masa monoisotópica final incluida la carga. Otros valores interesantes como el error en ppm, la abundancia relativa, la cantidad, el grupo y el puntaje de similitud también se incluyen en esta vista. Para cualquiera de los fragmentos, puede hacer zoom e interactuar en la vista de espectros de masas (Resultados 2). Todos los datos presentados en la tabla se pueden clasificar por cualquier criterio con un simple clic en el encabezado de la columna. También puede usar la barra de búsqueda para buscar más rápidamente un valor individual o usarlo por rango (ir al glosario). También puede exportar toda la tabla como archivo de texto con el botón Exportar datos.

Resultados 2

Vista de espectros de masas

La ventana de espectros de masas muestra los datos experimentales (en rojo) superpuestos con los iones coincidentes teóricos (en azul). Los iones identificados se asignan y codifican en negro en la parte superior. Puede seleccionar un solo pico en “Assigned polymer masses” (Resultados 1) y se resaltará en esta vista (en negro). Es posible acercar (botón izquierdo), alejar (doble botón izquierdo) y mostrar esta ventana en la pantalla completa (barra de opciones en la parte superior de la ventana). El contenido de esta ventana se puede imprimir o exportar como archivo SVG (barra de opciones). En el ejemplo un PEG3000, disponible como ejemplo.

Resultados 3

Vista de información

La ventana de información muestra detalles para el ion seleccionado en “List of fragments”, como su nombre, masa monoisotópica, composición de  grupos variables, carga y aducto de ionización. También encontrará la masa monoisotópica teórica y los datos experimentales m/z más cercanos. Debajo de esta ventana se muestra la cantidad asignada, el número de fragmentos distintos encontrados y su porcentaje de la intensidad total. También se muestra la cantidad total de fragmentos teóricamente posibles basados en las combinaciones seleccionadas.

One example of the PEG3000 identified ion is shown in the figure and the spectrum available in the list of experimental spectra.

Resultados 4

Vista de similitud

La ventana de Similitud muestra la coincidencia del patrón isotópico teórico con el espectro experimental para el fragmento seleccionado con diferencias en la intensidad de los isotopólogos resaltados en amarillo. Puedes consultar nuestro concepto de similitud aquí.

Resultados 5

Vista de Kendrick

Los gráficos de “Kendrick mass defect” (KMD) fueron integrados en MSPolyCalc para ayudar a desenredar la complejidad de los espectros experimentales ofreciendo un punto de vista correlativo. Tenemos dos opciones para esta vista KMD. Por un lado, el gráfico m/z KMD es determinado por los valores m/z experimentales.  El módulo KMD es un módulo interactivo, todos los gráficos estar interconectados. En el ejemplo, un PEG700 en nuestro MALDI-TOF

Resultados 6

VIsta resumen

MSPolyCalc genera automáticamente un resumen MS de su polimero. Fácil para exportar e imprimir.ent.

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