PředmětyPředměty(verze: 980)
Předmět, akademický rok 2021/2022
  
Interpretace chromatografických a hmotnostně-spektrometrických dat - M323017
Anglický název: Interpretation of chromatographic and spectrometric data
Zajišťuje: Ústav analýzy potravin a výživy (323)
Fakulta: Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Platnost: od 2019 do 2022
Semestr: zimní
Body: zimní s.:4
E-Kredity: zimní s.:4
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:3/0, Zk [HT]
Počet míst: neomezen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Kompetence:  
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Lacina Ondřej Ing. Ph.D.
Stránská Milena prof. Ing. Ph.D.
Záměnnost : N323047
Termíny zkoušek   Rozvrh   
Pro tento předmět jsou dostupné online materiály
Anotace -
Výuka předmětu je zaměřena na analytické postupy využívajících chromatografických a především hmotnostně-spektrometrických metod pro stanovení organických látek v komplexních matricích. Jedná se především o analýzy z oblasti kvality a bezpečnosti potravin a postupy používané ve forenzní analýze. Hlavní důraz v předmětu je kladen na zajištění kvality měřených dat a pravidla jejich interpretace. Prezentovány jsou následující tematické okruhy: (i) chromatografické techniky pro spojení s hmotnostní spektrometrií; (ii) hmotnostní spektrometrie - ionizační techniky, hmotnostní analyzátory a detektory, iontová mobilita (iii) interpretace hmotnostních spekter a automatizovaná anotace; (iv) cílená analýza - legislativa, kritéria konfirmace, kvantifikace, matricové efekty; (v) cílený screening a necílená analýza, statistické zpracování dat, multivariační analýza.
Poslední úprava: Stránská Milena (22.12.2025)
Podmínky zakončení předmětu (Další požadavky na studenta) -

Účast na přednáškách je doporučená, není však kontrolována.

Poslední úprava: Stránská Milena (28.04.2025)
Literatura -

Z: Picó Y.: Food Toxicants Analysis, Elsevier, 2007, ISBN: 978-0-444-52843-8.

Z: Otleş S.: Handbook of Food Analysis Instruments, CRC, 2008, ISBN: 9781420045666.

Z: Smith R.M., Busch K.L.: Understanding Mass Spectra, Wiley, 1999 ISBN: 0-471-29704-6.

Z: de Hoffmann E., Stroobant V.: Mass Spectrometry - Principles and Applications, Wiley, 2002 ISBN: 9780471485667.

Z: Kaliszan R.: Structure and Retention in Chromatography: A Chemometric Approach (Chromatography: Principles & Practice Series), CRC, 1997 ISBN: 9789057020285.

D: Berrueta L.A., Alonso-Salces R.M., Héberger K.: Supervised pattern recognition in food analysis. Journal of Chromatography A, 1158 (2007) 196-214.

D: García-Reyes J.F., Molina-Díaz A., Fernández-Alba A.R.: Identification of Pesticide Transformation Products in Food by Liquid Chromatography/Time-of-Flight Mass Spectrometry via "Fragmentation-Degradation" Relationships. Analytical Chemistry 79 (2007) 307-321.

D: García-Reyes J.F., Hernando M.D., Molina-Díaz A., Fernández-Alba A.R.: Comprehensive screening of target, non-target and unknown pesticides in food by LC-TOF-MS. TrAC Trends in Analytical Chemistry 26 (2007) 828-841.

Z: Kind T., Tsugawa H., Cajka T., Ma Y., Lai Z., Mehta S.S., Wohlgemuth G., Barupal D.K., Showalter M.R., Arita M., Fiehn O.: Identification of small molecules using accurate mass MS/MS search. Mass Spec Rev. 2017;9999:1–20.

D: Kind T., Fiehn O.: Seven Golden Rules for heuristic filtering of molecular formulas obtained by accurate mass spectrometry. BMC Bioinformatics 2007, 8:105 doi:10.1186/1471-2105-8-105.

Poslední úprava: Stránská Milena (14.09.2023)
Požadavky ke zkoušce (Forma způsobu ověření studijních výsledků) -

Základem zkoušky je písemný test, složený z pěti tematických okruhů (TO). Z každého TO je třeba získat minimálně 40% bodů. Celkově za písemný test je třeba získat minimálně 50% bodů. Pokud toto není splněno, je zkouška hodnocena stupněm F.

Poslední úprava: Stránská Milena (22.12.2025)
Sylabus -

1. Plynová chromatografie pro spojení s hmotnostní spektrometrií

2. Kapalinová chromatografie pro spojení s hmotnostní spektrometrií

3. Hmotnostní spektrometrie - ionizační techniky, specifika pro GC-MS a LC-MS

4. Hmotnostní analyzátory a detektory - hardwarové uspořádání, základní akviziční mody, parametry MS analyzátorů a kvality MS dat, příklady

5. Iontově mobilitní hmotnostní spektrometrie

6. Interpretace MS spekter získaných tvrdou ionizací, příklady

7. Interpretace MS spekter získaných měkkou ionizací, příklady

8. Procesování GC-MS a LC-MS dat, automatizovaná anotace, využití databází a software

9. Cílená analýza - identifikace, konfirmace, legislativní požadavky (EC 2021/808, DG SANTE)

10. Matricové efekty - původ, minimalizace, kompenzace

11. Cílený screening, příklady použití - aplikace pokročilých akvizičních modů vysokorozlišovací MS

12. Necílená analýza, příklady použití - aplikace pokročilých akvizičních modů vysokorozlišovací MS

13. Softwarevé nástroje a moduly využitelné pro úpravu a primárních MS dat v cílené i necílené analýze

14. Necílená metabolomická analýza s důrazem na výběr a zpracování MS proměnných pomocí univariačních a multivariačních metod

Poslední úprava: Stránská Milena (22.12.2025)
Studijní opory -

http://www.chem.arizona.edu/massspec/

http://www.ionsource.com/tutorial/spectut/spec1.htm

http://www.chemguide.co.uk/analysis/masspecmenu.html

http://webbook.nist.gov/chemistry/

http://www.chemspider.com/

http://www.massbank.jp/

http://metlin.scripps.edu/

http://fiehnlab.ucdavis.edu/

http://ec.europa.eu/food/plant/pesticides/eu-pesticides-database/public/?event=homepage&language=EN

Poslední úprava: Stránská Milena (28.04.2025)
Výsledky učení -

Studenti budou umět:

Pro konkrétní analytické úkoly zvolit vhodné separační techniky (GC nebo LC) ve spojení s různými typy hmotnostních analyzátorů. Rozumět základním charakteristikám jednotlivých ionizačních technik a hmotnostních analyzátorů, jejich možnostem a limitacím.

Vyhodnotit hmotnostní spektrum, určí molekulový ion a vyhodnotí izotopový profil, vypočítat sumární vzorec z izotopového profilu jednoduché organické molekuly, vypočítat počet dvojných vazeb).

Kvalitativně vyhodnotit LC–MS a GC–MS data, Vědět kdy a jak aplikovat vyhlazovací algoritmy, spektrální dekonvoluci, využít knihovny spekter, posoudit kvalitu a specifičnost nalezených spekter, využít retenční indexy pro identifikaci analytů.

Kvantifikovat naměřená data, konfirmovat výsledek analýzy podle aktuální legislativy, využít různé kalibrační postupy (kalibrační křivka, standardní přídavek, vnitřní standard, izotopové zřeďování apod.).

Pochopit princip a základní úskalí multivariační analýzy. Aplikovat různé chemometrické nástroje pro zjištění struktury dat a získání maxima užitečných informací z naměřených dat.

Poslední úprava: Stránská Milena (28.04.2025)
Vstupní požadavky -

základní znalosti analytické a organické chemie v rozsahu vyučovaném v bakalářském SP na VŠCHT Praha

Poslední úprava: Stránská Milena (28.04.2025)
Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1.5 42
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 1 28
Příprava na zkoušku a její absolvování 1 28
4 / 4 98 / 112
 
VŠCHT Praha