Enhancing compound confidence in suspect and non-target screening through machine learning-based retention time prediction

随机森林 支持向量机 人工神经网络 预测建模 保留时间 工作流程 机器学习 人工智能 分子描述符 计算机科学 置信区间 统计 化学 色谱法 数学 数量结构-活动关系 数据库
作者
Daqing Song,Ting Tang,Rui Wang,He Liu,Danping Xie,Bo Zhao,Zhi Dang,Guining Lu
出处
期刊:Environmental Pollution [Elsevier]
卷期号:347: 123763-123763 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.envpol.2024.123763
摘要

The retention time (RT) of contaminants of emerging concern (CECs) in liquid chromatography-high-resolution mass spectrometry (LC-HRMS) is crucial for database matching in non-targeted screening (NTS) analysis. In this study, we developed a machine learning (ML) model to predict RTs of CECs in NTS analysis. Using 1051 CEC standards, we evaluated Random Forest (RF), XGBoost, Support Vector Regression (SVR), and Artificial Neural Network (ANN) with molecular fingerprints and chemical descriptors to establish an optimal model. The SVR model utilizing chemical descriptors resulted in good predictive capacity with R2ext = 0.850 and r2 = 0.925. The model was further validated through laboratory NTS compound characterization. When applied to examine CEC occurrence in a large wastewater treatment plant, we identified 40 level S1 CECs (confirmed structure by reference standard) and 234 level S2 compounds (probable structure by library spectrum match). The model predicted RTs for level S2 compounds, leading to the classification of 153 level S2 compounds with high confidence (ΔRT <2 min). The model served as a robust filtering mechanism within the analytical framework. This study emphasizes the importance of predicted RTs in NTS analysis and highlights the potential of prediction models. Our research introduces a workflow that enhances NTS analysis by utilizing RT prediction models to determine compound confidence levels.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI6.1应助君莫笑采纳,获得10
刚刚
刚刚
田様应助Yiyong采纳,获得10
1秒前
欢喜的无招完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
2秒前
汉堡包应助最好采纳,获得10
2秒前
2秒前
HUSH994发布了新的文献求助10
3秒前
虾虾大王完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
雪魔完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
rohal完成签到,获得积分10
4秒前
Retromer发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
ZLY发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
安静代萱发布了新的文献求助10
5秒前
故事的小红花完成签到,获得积分10
6秒前
小龙发布了新的文献求助20
6秒前
母单花完成签到,获得积分10
7秒前
Trace2023发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
苹果诗筠发布了新的文献求助10
8秒前
victorzou完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
苏yb完成签到 ,获得积分10
8秒前
erwasong发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
安南发布了新的文献求助10
10秒前
栗子馒头关注了科研通微信公众号
11秒前
DrYang发布了新的文献求助10
11秒前
云九卿发布了新的文献求助100
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 1100
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
Proceedings of the Fourth International Congress of Nematology, 8-13 June 2002, Tenerife, Spain 500
Le genre Cuphophyllus (Donk) st. nov 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5938990
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7047143
关于积分的说明 15876773
捐赠科研通 5069050
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2726348
邀请新用户注册赠送积分活动 1684860
关于科研通互助平台的介绍 1612558