Программа позволяет создавать пользовательские библиотеки экспериментальных масс-спектров неорганических веществ и производить отбор масс-спектров по различным параметрам эксперимента, которые считываются автоматически. Она может быть интегрирована со всеми промышленными масс-спектрометрами за счет поддержки соответствующих форматов выходных файлов. Программа работает в операционной системе Windows и может быть перенесена в среду Linux.
При работе с программой оператор имеет возможность в структурированном виде просматривать значения параметров эксперимента, при которых был зарегистрирован масс-спектр, и проводить отбор масс-спектров, удовлетворяющих определенным условиям (для этого предусмотрена функция фильтрации). Планируется создание полноценного модуля для библиотечного поиска.
На сегодняшний день бо́льшая часть программного обеспечения для масс-спектрометрии разрабатывается и поставляется зарубежными производителями приборов. При разработке программы ставилась задача создать отечественное программное обеспечение для поддержки масс-спектрометрического эксперимента, не зависящее от компаний-производителей оборудования.
Программа используется в ИФХЭ РАН для создания библиотеки неорганических масс-спектров, полученных методом лазерно-десорбционной ионизации. В подавляющем числе коммерческих библиотек, над составлением которых в течение десятилетий работали многие научные учреждения, содержатся масс-спектры, полученные методом электронной ионизации.
В силу исторических причин в подобных библиотеках представлены практически исключительно масс-спектры органических соединений. Однако в последние годы растёт потребность в исследовании неорганических соединений методом масс-спектрометрии. В частности, неорганическая масс-спектрометрия применяется при контроле синтеза новых конструкционных материалов, в том числе композиционных, и катализаторов. При этом методология масс-спектрометрии дополнилась использованием новых методов ионизации.
«В настоящее время в открытом доступе отсутствуют сведения о библиотеках масс-спектров “неорганики”, полученных методом лазерной десорбции. Сотрудники нашей лаборатории регистрируют и изучают масс-спектры неорганических веществ и активно собирают библиотеку», — рассказал один из авторов программы, ведущий программист, младший научный сотрудник лаборатории физико-химических основ хроматографии и хромато-масс-спектрометрии ИФХЭ РАН Вячеслав Лебедев.
Разработанная в ИФХЭ РАН программа — еще один шаг к созданию единой российской библиотеки масс-спектров. Созданию такой библиотеки и алгоритмов ее пополнения было посвящено собрание отраслевых специалистов и метрологов «Российские библиотеки масс-спектров токсикологически значимых веществ. Алгоритмы пополнения, верификации и статуса» в июле 2022 года. На собрании подчеркивалась важность того, чтобы такая библиотека и её программное обеспечение по наполнению и функциональности соответствовали лучшим зарубежным аналогам.
МАЛДИ (матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация) масс-спектрометрия — зарекомендовавший себя в разных областях науки надежный метод идентификации веществ. Образец, который представляет собой твердый раствор или смесь исследуемого вещества и матрицы, помещается в масс-спектрометр, где он облучается лазерными импульсами. В результате происходит выброс микрочастиц. Над поверхностью образца появляется так называемый «факел», в котором присутствуют молекулы изучаемого вещества в их исходной структуре и заряженные ионы, на которые распалось высокомолекулярное соединение. Электрическое поле направляет ионы в блок анализатора, где измеряется отношение массы прилетевшего иона к его заряду. Таким образом подсчитывается доля каждого компонента вещества и строится его масс-спектр, на основе которого может быть получена структурная формула вещества.
Материал подготовлен: Ольга Макарова / Пресс-служба ИФХЭ РАН