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一機辨萬象，智護民生安全線——AI 賦能，精準監(jiān)管新標桿
在人工智能浪潮席卷全球的當下，AI 正以前所未有的力量重塑各行業(yè)，無論是便捷的智能生活，還是復雜的工業(yè)生產(chǎn)，都有它活躍的身影?；衔锝Y構注釋作為藥物研發(fā)、材料科學、環(huán)境監(jiān)測和食品安全等領域的關鍵技術之一，面臨嚴峻挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)方法處理海量數(shù)據(jù)效率低、解析未知物易出錯，制約這些領域的科技持續(xù)發(fā)展。
面對這一挑戰(zhàn)，安捷倫全新化合物結構注釋智能高分辨液質聯(lián)用系統(tǒng)應運而生，以 AI 為核心，對化合物結構注釋流程進行了全面革新，實現(xiàn)了效率與精度的雙重飛躍，為科研探索和工業(yè)生產(chǎn)的智能化升級注入了強大動力。在近期的全國功能食品抽檢工作中，該系統(tǒng)率先精準識別并注釋了新型那非類非法添加物——伐地那非丙氧基羥乙基，2025 年 3 月國家市場監(jiān)督管理總局公布了該物質的補充檢測方法（詳細信息見后文）。
Part 1
智能化液相：
自動化與智能化的完美融合
在這一系統(tǒng)中，智能化液相模塊扮演著至關重要的角色。安捷倫 Infinity III 液相色譜系列完美詮釋了未來實驗室的特性：自動、智能、互聯(lián)、綠色，將繁瑣的實驗操作整合為自動化流程，從自動清洗、自動啟動到自動關閉，一氣呵成，極大地解放了科研人員的雙手，讓他們能夠將更多精力投入到關鍵的分析研發(fā)工作中。此外，該系統(tǒng)還能根據(jù)實驗方法的更新進行自適應調(diào)整，根據(jù)實驗室試劑儲備情況定制個性化任務隊列，從而有效提升整個實驗室的工作效率。
Part 2
智能化高分辨質譜：
精準測定的利器
安捷倫智能化 Revident Q-TOF 串聯(lián)高分辨質譜系統(tǒng)，具備諸多創(chuàng)新設計元素，包括集成化工業(yè)設計的儀器架構、實用的智能功能以及創(chuàng)新的超快檢測器等。其中，智能功能如智能調(diào)諧、智能監(jiān)控和智能反饋式再進樣邏輯，能夠顯著提高實驗通量，確保實驗室在保持最高實驗標準的同時實現(xiàn)通量的最大化。同時，該系統(tǒng)傳承了安捷倫 QTOF 出色的質量準確度、寬廣的動態(tài)范圍以及高檢測靈敏度的優(yōu)點，為化合物結構注釋提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎。
Part 3
AI 賦能結構注釋平臺：
顛覆傳統(tǒng)化合物結構分析模式
AI 賦能結構注釋平臺，是這一系統(tǒng)中的璀璨明珠。傳統(tǒng)的化合物結構分析模式主要依賴 MS/MS 數(shù)據(jù)庫匹配，再結合計算機或由經(jīng)驗豐富實驗人員驅動（專家驅動）未知物解析。該模式存在明顯局限性：高度依賴質譜數(shù)據(jù)庫意味著一旦超出數(shù)據(jù)庫收載量，解析工作就會陷入困境；而傳統(tǒng)計算機驅動的未知物解析，由于實驗 MS/MS 譜圖與通用數(shù)據(jù)庫中結構的關聯(lián)度較低，導致未知物結構注釋的準確度不高；專家驅動的未知物解析則受到個體知識結構差異和認知局限的影響，工作效率低下且人力成本高昂。
相比之下，AI 賦能結構注釋平臺采用了截然不同的分析邏輯。該平臺集成了數(shù)據(jù)庫匹配、AI驅動的未知物解析以及智能相似度深度挖掘三大模塊，借助一系列先進的 AI 算法（如支持向量機 SVM、深度神經(jīng)網(wǎng)絡 DNN、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡 RNN 等），在分子式注釋、未知物結構注釋以及化合物類別注釋等方面實現(xiàn)了重大突破。
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在分子式注釋方面，能夠實現(xiàn)高質量、高置信度的注釋，尤其在處理高質量數(shù)的未知化合物時優(yōu)勢更為顯著。
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在未知物結構注釋方面，打破了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫匹配的束縛，依據(jù)學習到的化合物特征裂解模式對未知物進行精準的結構注釋。
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深度學習算法賦能的化合物類別注釋功能，在交叉驗證中平均準確率高達 99.7%，使化學成分輪廓分析進入了一個全新的階段。
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面對海量樣本和化合物數(shù)據(jù)，智能相似度挖掘模塊能夠極大地加速新型結構類似物和活性成分群體的挖掘與結構注釋，為科研和工業(yè)生產(chǎn)提供了更高效、更精準的分析手段。
案例
目前常有不法分子通過化合物結構衍生，逃避傳統(tǒng)的目標物檢測，增加了監(jiān)管機構的執(zhí)法難度。2024 年，在功能食品日常抽檢工作中，安捷倫客戶成功的采用上述智能化系統(tǒng)精準識別并注釋了新型非法添加物——伐地那非丙氧基羥乙基，憑借 AI 算法與高分辨檢測技術的深度融合，成功突破了傳統(tǒng)分析中對新型衍生物的挖掘和解析的技術瓶頸。這一成果彰顯了該系統(tǒng)在為食品安全風險預警與監(jiān)管前置化工作中提供了可靠的技術保障，有效防范了新型衍生化的非法添加物流向市場帶來的健康安全隱患。
結語
綜上所述，全新安捷倫化合物結構注釋智能高分辨液質聯(lián)用系統(tǒng)以其創(chuàng)新性的設計和強大的功能，無疑將在化合物結構注釋領域發(fā)揮舉足輕重的作用。從樣本分離、檢測到結構解析，該系統(tǒng)正引領著整個行業(yè)邁向一個全新的智能化時代。
*該系統(tǒng)同樣適配安捷倫其他型號的液相色譜-高分辨飛行時間質譜聯(lián)用儀
引用：
Kai Dührkop, et al. "SIRIUS 4: a rapid tool for turning tandem mass spectra into metabolite structure information." Nature Methods 16.4(2019).