OpenChrom

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OpenChrom
OpenChrom Logo.svg
OpenChrom 1.1.0 Diels Labeled Peak Chromatogram Identification.png
Bildschirmfoto der OpenChrom Community Edition Version 1.1.0 „Diels“
Basisdaten
Entwickler Philip Wenig, Alexander Kerner, Lorenz Gerber, Matthias Mailänder, ...
Aktuelle Version 1.2.0
(25. August 2017)
Betriebssystem Windows, Mac OS X, GNU/Linux und OpenSolaris
Programmiersprache Java[1]
Kategorie Chemo- und Bioinformatik
Lizenz EPL, Drittkomponenten teilweise unter anderen OSI-kompatiblen Lizenzen[2]
deutschsprachig nein
openchrom.net

OpenChrom ist eine freie Software zum Analysieren massenspektrometrischer Daten der Chromatographie. Der Fokus liegt auf der Bearbeitung von Messdaten chromatographischer Systeme (z. B. GC/MS, LC/MS, Py-GC/MS, HPLC-MS). Dabei werden Datenformate unterschiedlicher Hersteller wie Agilent, Bruker, Shimadzu, Thermo Fisher Scientific, PerkinElmer und weiterer Anbieter unterstützt.[3]

OpenChrom unterstützt nur die Analyse bereits aufgezeichneter Messdaten. Eine Gerätesteuerung wird nicht unterstützt. Die Software verfügt über eine anpassbare grafische Oberfläche. Zum Bearbeiten der chromatographischen Daten stehen Methoden zum Finden von Basislinien als auch zum Detektieren und Integrieren von Spitzen bereit. Filter erlauben eine zusätzliche Optimierung der Daten, zum Beispiel, um Massenfragmente (m/z) wie Wasser (18) und Stickstoff (28) zu entfernen.[4] OpenChrom ist freie Software und basiert auf einem modularen Ansatz, um zusätzliche Methoden und Algorithmen in die Plattform zu integrieren. OpenChrom baut auf der Eclipse Rich Client Platform (RCP) auf und ist für die Betriebssysteme Microsoft Windows, Linux und Mac OS X verfügbar. OpenChrom steht unter der Eclipse Public License 1.0 (EPL). Drittkomponenten werden über separate Plugins bereitgestellt und liegen unter verschiedenen OSI-kompatiblen Lizenzen vor.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

ChemClipse in Version 0.7.0

OpenChrom entstand im Rahmen der Dissertation von Philip Wenig an der Universität Hamburg.[5] In seiner Arbeit beschäftigte er sich mit der Mustererkennung auf Daten der analytischen Pyrolyse gekoppelt mit der Gaschromatographie und Massenspektrometrie (Py-GC/MS).[6] Mittels des Moduls ChromIdent können eigene Pyrogramm-Datenbanken zur Identifizierung aufgebaut werden.[7] Die Software wurde entsprechend generisch implementiert und schnell wurde klar, dass sich die Anwendung auch auf andere Fragestellungen mit schwer auswertbaren Chromatogrammen wie etwa der Analytik von Geruchsstoffen in komplexer Matrix anwenden lässt.[8]

Im August 2010 hat OpenChrom den ersten Platz beim Thomas Krenn Open-Source-Förderwettbewerb belegt[9][10] sowie im März 2011 den Eclipse Community Award als beste RCP Anwendung gewonnen.[11] Die Entwickler sind zudem Gründungsmitglieder der Eclipse Science Working Group.[12][13][14][15][16] Auch nach der erfolgreichen Kommerzialisierung der freien Software und damit in Verbindung stehender Dienste wurde das Engagement der Firma Lablicate im Bereich Open Source durch die Veröffentlichung der Schwestersoftware ChemClipse, deren Namensrechte die Eclipse Foundation trägt, erneut bestätigt.[17][18]

Unterstützte Datenformate[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Jeder Hersteller legt die aufgenommen Messdaten üblicherweise in einem eigenen Datenformat ab. Diese Datenformate sind in den meisten Fällen proprietär und damit für Softwarelösungen anderer Hersteller unzugänglich. Das erschwert den Vergleich von Messdaten. Das Ziel von OpenChrom ist es, eine möglichst große Bandbreite an unterschiedlichen Formaten zu unterstützen. Hierfür werden in das Programm integrierte Konverter kostenfrei zur Verfügung gestellt. Die Rohdaten werden importiert und bleiben selbst unverändert. Darüber hinaus ermöglicht es OpenChrom die analysierten Messdaten in offenen Formaten abzuspeichern. Dazu stellt OpenChrom ein eigenes Open-Source-Format (*.ocb) zur Verfügung. Dieses Format speichert nicht nur die Messdaten, sondern auch die Identifizierungsergebnisse.

Massenselektiver Detektor[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Agilent *.D (DATA.MS and MSD1.MS)
  • AMDIS Library (*.msl)
  • Bruker Flex MALDI-MS (*.fid)
  • Chromtech (*.dat)
  • CSV (*.csv)
  • Finnigan (*.RAW)
  • Finnigan MAT95 (*.dat)
  • Finnigan ITDS (*.DAT)
  • Finnigan ITS40 (*.MS)
  • Finnigan Element II (*.dat)
  • JCAMP-DX (*.JDX)
  • Microsoft Excel (*.xlsx)
  • mzXML (*.mzXML)
  • NetCDF (*.CDF)
  • NIST Text (*.msp)
  • OpenChrom XML (*.chrom)
  • OpenChrom (*.ocb)
  • Peak Loadings (*.mpl)
  • PerkinElmer (*.raw)
  • Varian SMS (*.SMS)
  • Varian XMS (*.XMS)
  • VG MassLab (*.DAT_001;1)
  • Shimadzu (*.qgd)
  • Shimadzu (*.spc)
  • Waters (*.RAW)
  • ZIP (*.zip)
  • Agilent ICP-MS (*.icp)
  • Finnigan ICIS (*.dat)
  • mzML (*.mzML)
  • SVG (*.svg)
  • MassHunter (*.D)
  • Finnigan ICIS (*.dat)
  • MassLynx (*.RAW)
  • Galactic Grams (*.cgm)

Flammenionisationsdetektor[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Agilent FID (*.D/*.ch)
  • FID Text (*.xy)
  • NetCDF (*.cdf)
  • PerkinElmer (*.raw)
  • Varian (*.run)
  • Finnigan FID (*.dat)
  • Finnigan FID (*.raw)
  • Shimadzu (*.gcd)
  • Arw (*.arw)

Weitere Formate[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Peak Loadings (*.mpl)
  • NIST-DB (*.msp)
  • AMDIS (*.msl)
  • AMDIS (*.cal)
  • AMDIS (*.ELU)
  • MassBank (*.txt)

Hauptfunktionen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

OpenChrom stellt eine Vielzahl an Funktionen zum Bearbeiten chromatographischer Daten zur Verfügung, die modular durch Erweiterungen (Plug-ins) zur Verfügung gestellt werden und unabhängig vom Hauptprogramm eingespielt und aktualisiert werden können:

Versionen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Seit 2010 gibt es offizielle Versionen von OpenChrom. Jede Version ist nach einem berühmten Wissenschaftler aus dem Bereich der Chromatographie und/oder Massenspektrometrie benannt.

Projektname Namensgeber Datum Version
Thomson Joseph John Thomson April 2010 Ältere Version; nicht mehr unterstützt: 0.1.0
Goldstein Eugen Goldstein Mai 2010 Ältere Version; nicht mehr unterstützt: 0.2.0
Wien Wilhelm Wien Oktober 2010 Ältere Version; nicht mehr unterstützt: 0.3.0
Tswett Michail Semjonowitsch Zwet April 2011 Ältere Version; nicht mehr unterstützt: 0.4.0
Martin Archer John Porter Martin Oktober 2011 Ältere Version; nicht mehr unterstützt: 0.5.0
Synge Richard L. M. Synge April 2012 Ältere Version; nicht mehr unterstützt: 0.6.0
Nernst Walther Nernst Oktober 2012 Ältere Version; nicht mehr unterstützt: 0.7.0
Dempster Arthur Jeffrey Dempster Juli 2013 Ältere Version; nicht mehr unterstützt: 0.8.0
Mattauch Josef Mattauch Juli 2014 Ältere Version; nicht mehr unterstützt: 0.9.0
Aston Francis William Aston Juli 2015 Ältere Version; nicht mehr unterstützt: 1.0.0
Diels Otto Diels Juli 2016 Ältere Version; nicht mehr unterstützt: 1.1.0
Alder Kurt Alder August 2017 Aktuelle Version: 1.2.0
Dalton John Dalton August 2018 Zukünftige Version: 1.3.0
Legende:
Ältere Version; nicht mehr unterstützt
Ältere Version; noch unterstützt
Aktuelle Version
Aktuelle Vorabversion
Zukünftige Version

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. The OpenChrom Open Source Project on Open Hub
  2. OpenChrom im Eclipse Marketplace
  3. Andreas Klingberg, Philip Wenig: Mit Open Source auswerten. In: Nachrichten aus der Chemie. 62, 2014, S. 1085, doi:10.1002/nadc.201490380.
  4. Philip Wenig: OpenChrom - die betriebssystemübergreifende Open-Source-Alternative zur ChemStation, 10.07.2012
  5. Softwarebasierte Verfahren zur datenbankgestützten Identifizierung organischer Substanzen mittels analytischer Pyrolyse gekoppelt mit Gaschromatographie/Massenspektrometrie (Py-GC/MS), Philip Wenig, Dissertation; 2012; DNB 1027167454
  6. Post-optimization of Py-GC/MS data: A case study using a new digital chemical noise reduction filter (NOISERA) to enhance the data quality utilizing OpenChrom mass spectrometric software, Philip Wenig, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis; 2011; doi:10.1016/j.jaap.2011.05.013
  7. Dr. Philip Wenig, Dr. Andreas Klingberg: Mittels ChromIdent Auswertung von Pyrolyse-GC/MS Daten – eine sportliche Herausforderung, Lablicate UG 11.09.2014
  8. Characterizing odorous emissions using new software for identifying peaks in chemometric models of gas chromatography – mass spectrometry datasets, K.R. Murphy, P. Wenig, G. Parcsi, T. Skov, R.M. Stuetz, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems; 2012 doi:10.1016/j.chemolab.2012.07.006, Loads2Chrom
  9. Werner Fischer: Thomas Krenn Open Source Förderung 2010, Thomas-Krenn.AG, 23. Aug. 2010‎
  10. Oliver Frommel: Preisträger für Open-Source-Förderung stehen fest, Admin-Magazin, 23.08.2010
  11. Alexander Neumann: EclipseCon: Eclipse Community Awards mit deutschen Gewinnern, Heise online, 22.03.2011
  12. Philip Wenig: Startschuss für die Eclipse Science Working Group, JAXenter, 10. Juni 2014
  13. Diana Kupfer: 'Open Source und Wissenschaft sind ein Dream-Team', JAXenter, 13. Juni 2014
  14. Alexander Neumann: Entwicklerwerkzeuge für Forscher unter dem Dach von Eclipse, Heise online, 24.06.2014
  15. Hans-Joachim Baader: Eclipse startet Wissenschaftsplattform, Pro-Linux, 24. Juni 2014
  16. Philip Wenig: Die Zeit ist reif für eine gemeinsame, Eclipse-basierte Plattform für die Wissenschaft, JAXenter, 12. August 2013
  17. Diana Kupfer: Projekt ChemClipse: Eclipse für die chemische Analyse, JAXenter, 5. Januar 2015
  18. Hartmut Schlosser: ChemClipse stellt sich vor: Eclipse trifft Wissenschaft, JAXenter, 9. Januar 2015

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]