O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) atualizou seu banco de dados de impressões digitais químicas, chamado espectro de massa, que são usados ​​para identificar compostos químicos desconhecidos. A NIST Mass Spectral Library e sua nova versão, chamado NIST20, é usado na área da saúde, descoberta de drogas, alimentos e fragrâncias, petróleo e gás natural, Proteção Ambiental, ciência forense e quase todas as outras indústrias que fabricam ou medem coisas físicas.

"Se você tem uma substância misteriosa - você não tem ideia do que é - você gera suas impressões digitais, em seguida, executa essas impressões em nossa biblioteca, "disse o bioestatístico do NIST Tytus Mak." Se você encontrar uma correspondência, você sabe o que é a substância. "

Essas impressões digitais químicas são geradas usando um instrumento de laboratório chamado espectrômetro de massa que quebra as moléculas em pedaços e as alinha em um gráfico de acordo com sua massa. O espectro de massa resultante aparece como uma série de linhas verticais que formam um padrão único para cada composto.

A NIST Mass Spectral Library vem pré-instalada em muitos instrumentos, e os usuários podem comprar a atualização do fabricante do instrumento ou de outros distribuidores. Coleções de espectros de massa usadas em áreas especializadas de pesquisa podem ser baixadas gratuitamente no site do NIST.

A espectrometria de massa é particularmente útil para identificar compostos orgânicos - os blocos de construção da vida. Parte do papel de Mak neste projeto era decidir, dos incontáveis ​​compostos orgânicos lá fora, quais incluir na biblioteca.

Para fazer isso, ele vasculhou os catálogos de fabricantes de produtos químicos e listas de compostos importantes publicadas por empresas privadas, agências governamentais e pesquisadores científicos. Ele então priorizou os compostos com base em sua importância relativa e no custo de aquisição de amostras para análise.

Esta atualização inclui mais de 14, 000 metabólitos humanos e vegetais. Essas são as substâncias formadas quando os seres vivos quebram os alimentos, drogas ou seu próprio tecido, como quando você queima gordura fazendo exercícios. Os exames médicos geralmente envolvem a identificação de metabólitos no sangue ou na urina. Os metabólitos das plantas constituem um universo ainda maior de compostos químicos. Eles estão em tudo o que comemos e são importantes no setor agrícola.

A atualização também incluiu pesticidas e contaminantes ambientais, produtos químicos usados ​​na fabricação, como lubrificantes e surfactantes, drogas farmacêuticas e drogas ilícitas, como novas variedades de fentanil, a droga que está causando uma epidemia de overdose em todo o país.

Depois que o NIST comprou amostras dos compostos, químicos os analisaram em espectrômetros de massa cuidadosamente calibrados. Eles fizeram isso em diferentes instrumentos sob condições variadas, produzindo múltiplos espectros de massa para cada composto. Para manter os altos padrões do NIST como o laboratório de medição do país, uma equipe de especialistas analisou os dados para garantir alta exatidão e precisão.

"Adquirimos e selecionamos cuidadosamente os dados para que os usuários possam ter alta confiança em suas identificações, "disse a bióloga computacional do NIST Sara Yang, que trabalhou no controle de qualidade.

The NIST Mass Spectral Library, que está entre as maiores bibliotecas disponíveis comercialmente e é amplamente utilizada, tem dois componentes principais. A biblioteca de ionização de elétrons (EI) é usada para identificar compostos voláteis, como aqueles que você pode cheirar no ar.

Aproximadamente 40, 000 novos compostos foram adicionados a esta biblioteca, para um total de mais de 300, 000. A Biblioteca Tandem é usada para identificar compostos mais pesados ​​em líquidos, como água subterrânea ou sangue. Esta biblioteca quase dobrou de tamanho para mais de 30, 000 compostos e inclui 1,3 milhões de espectros.

Os compostos orgânicos são como Tinkertoys feitos principalmente de carbono, hidrogênio, átomos de oxigênio e nitrogênio. Eles podem ser montados de inúmeras maneiras. A diversidade da vida na Terra existe por causa das vastas possibilidades da química orgânica. De todos os compostos orgânicos conhecidos e desconhecidos, a biblioteca NIST mal arranhou a superfície.

E o número de compostos importantes continuará crescendo. Sempre haverá novas espécies de micróbios para descobrir que podem causar uma nova doença ou produzir uma droga que salva vidas. E os cientistas continuarão sintetizando novos compostos, de armas químicas a curas para o câncer.

O trabalho de atualização da NIST Mass Spectral Library com novos compostos continuará. Mas para agora, os químicos podem identificar facilmente dezenas de milhares mais deles.

Esta história foi republicada por cortesia do NIST. Leia a história original aqui.