[發(fā)明專利]一種用于液相色譜-質(zhì)譜的代謝組學(xué)數(shù)據(jù)峰匹配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610978694.5
• 申請(qǐng)日: 2016-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN108061776B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許國旺;李麗麗;孔宏偉;趙春霞;路鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): G01N30/88
• 分類號(hào): G01N30/88;G01N30/86;G01N30/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種通用的液相色譜-質(zhì)譜代謝組學(xué)數(shù)據(jù)峰匹配方法，其特征在于：

將2個(gè)以上的代謝組學(xué)樣本分別采用液相色譜-質(zhì)譜分析，同時(shí)采集一級(jí)和二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)；對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行一級(jí)和二級(jí)質(zhì)譜信息提取，并將一級(jí)質(zhì)譜中的每個(gè)峰的一級(jí)質(zhì)譜和二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)；隨后進(jìn)行二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)的篩選，確保一級(jí)質(zhì)譜和二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)；然后對(duì)2個(gè)以上的代謝組學(xué)樣本根據(jù)質(zhì)量數(shù)、保留時(shí)間、二級(jí)碎片數(shù)據(jù)篩選以及評(píng)價(jià)參比變量，得到可靠的參比變量；最后根據(jù)參比變量進(jìn)行保留時(shí)間校正和峰匹配；在峰匹配的過程中，輔以二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)；

參比變量的篩選和匹配；從含有二級(jí)質(zhì)譜信息的母離子中篩選參比變量；首先選擇分析序列中的第一個(gè)樣本，設(shè)置保留時(shí)間窗口為±30秒，參比離子應(yīng)滿足在設(shè)定的質(zhì)量數(shù)窗口±5 ppm內(nèi)只有一個(gè)質(zhì)譜峰存在的峰定義為可能的參比變量，即，一級(jí)質(zhì)譜峰保留時(shí)間為B，在B±30秒時(shí)間范圍內(nèi)查找一級(jí)質(zhì)譜質(zhì)量數(shù)為A，質(zhì)量偏差為±5 ppm內(nèi)只有一個(gè)色譜峰存在的峰定義為可能的參比變量；

然后將滿足條件的可能的參比變量在第2個(gè)樣本中依次進(jìn)行一級(jí)質(zhì)量數(shù)、保留時(shí)間和二級(jí)質(zhì)譜的匹配，二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)匹配的原則是大于等于基峰強(qiáng)度25%以上的碎片完全匹配；然后將第二個(gè)樣本中匹配上的參比變量作為標(biāo)準(zhǔn)，在第三個(gè)樣本進(jìn)行匹配…，直至在所有樣本中完成參比變量的匹配；在所有樣本中均能完全匹配上的變量即被選定為候選參比變量；

候選參比變量的評(píng)價(jià)和參比離子的確定；在所有的待測(cè)樣本中對(duì)候選參比變量進(jìn)行評(píng)價(jià)；評(píng)價(jià)方法為對(duì)每一個(gè)待評(píng)價(jià)的候選參比變量，在每個(gè)樣本中選取距其保留時(shí)間最近，且候選參比變量間保留時(shí)間間隔大于平均峰寬的4個(gè)候選參比變量，然后通過兩個(gè)樣本間候選參比變量的保留時(shí)間進(jìn)行局部線性回歸，根據(jù)第一個(gè)樣本中的候選參比變量的保留時(shí)間計(jì)算得到在第2個(gè)樣本中的校正保留時(shí)間，計(jì)算校正保留時(shí)間和第2個(gè)樣本中該候選參比變量實(shí)際保留時(shí)間的差值，同樣的進(jìn)行第3個(gè)直至第n個(gè)樣本；差值的閾值設(shè)定為平均峰寬；經(jīng)過所有待評(píng)價(jià)的候選參比變量的第一次計(jì)算，去除所有參比變量在所有樣本中平均差值最大且大于閾值的一個(gè)參比變量，重新對(duì)余下的所有候選參比變量進(jìn)行第二次計(jì)算；再去除剩余參比變量在所有樣本中平均差值最大且大于閾值的一個(gè)參比變量，再進(jìn)行下一次計(jì)算，直至所有的參比變量在所有樣本中平均差值均小于設(shè)定閾值，即為最終確定的參比離子；

基于多參比離子的保留時(shí)間校正；將最終確定的參比離子用于除參比離子外的全部離子的保留時(shí)間校正；校正保留時(shí)間計(jì)算方法為對(duì)每一個(gè)變量在每個(gè)樣本中選取距其保留時(shí)間最近，且候選參比變量間保留時(shí)間間隔大于平均峰寬的4個(gè)候選參比變量，然后通過兩個(gè)樣本間候選參比變量的保留時(shí)間進(jìn)行局部線性回歸，根據(jù)第一個(gè)樣本中的候選參比變量的保留時(shí)間計(jì)算得到在第2個(gè)樣本中的校正保留時(shí)間，同樣的進(jìn)行第3個(gè)直至第n個(gè)樣本；

代謝組學(xué)數(shù)據(jù)的峰匹配；在所有樣本中確定參比離子，將分析序列中的第一個(gè)樣本中除參比離子外的所有變量根據(jù)其保留時(shí)間選擇其在第2個(gè)樣本中的參比離子，計(jì)算其在第2個(gè)樣本中的校正保留時(shí)間；設(shè)定保留時(shí)間窗口為±10秒，質(zhì)量數(shù)窗口為±10ppm，在第二個(gè)樣本中查找變量進(jìn)行峰匹配；如在設(shè)定的保留時(shí)間和質(zhì)量數(shù)窗口內(nèi)，變量唯一，則將該唯一變量直接匹配；有2個(gè)以上變量滿足設(shè)定條件時(shí)，如該變量有對(duì)應(yīng)的二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)，將二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配；匹配原則為二級(jí)質(zhì)譜碎片離子強(qiáng)度大于等于基峰強(qiáng)度25%以上的應(yīng)完全匹配；對(duì)于二級(jí)質(zhì)譜數(shù)完全一致或沒有對(duì)應(yīng)二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)的變量，則將保留時(shí)間與校正保留時(shí)間差值最小的變量進(jìn)行匹配；同樣的進(jìn)行第3個(gè)直至第n個(gè)樣本的峰匹配，直至分析序列中全部樣本均完成峰匹配。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：2個(gè)以上的代謝組學(xué)樣本采用液相色譜-質(zhì)譜分析，同時(shí)采集一級(jí)和二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)，得到包含有一級(jí)和二級(jí)質(zhì)譜信息的原始數(shù)據(jù)；然后從原始數(shù)據(jù)導(dǎo)出一級(jí)質(zhì)譜信息和二級(jí)質(zhì)譜信息。