[發明專利]基于UPLC?QTOF的植物差異性代謝物快速篩選方法

有效

• 申請號: 201710249414.1
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN106841494B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 于永杰;付海燕;佘遠斌
• 申請（專利權）人: 寧夏醫科大學
• 主分類號: G01N30/88
• 分類號: G01N30/88
• 代理公司: 寧夏合天律師事務所64103
• 代理人: 楊麗坤,孫彥虎

1.一種基于UPLC-QTOF的植物差異性代謝物快速篩選方法，分析同一物種不同來源的至少兩個樣本，其特征在于，包括以下步驟：

時間漂移校正：每一個樣本分別得到一個該樣本所有色譜峰的高精度質譜表征，選擇一個樣本作為參比，利用動態規劃算法進行其它樣本相對參比的時間漂移校正，即對于其它樣本的每一個色譜峰，都根據其保留時間和質譜精度與參比相比較進行校正，時間漂移的閾值設定為2min，質譜精度誤差設定100ppm，使得不同樣本中對應于同一個物質的色譜峰保留時間較為接近，接著使用自適應網絡鏈接算法對不同樣本間對應于同一個物質的色譜峰進行注冊，最終使得不同樣本中屬于同一個物質的色譜峰對齊；

使用自適應網絡鏈接算法對不同樣本間對應于同一個物質的色譜峰進行注冊的具體步驟如下：

尋找侯選峰：選擇一個當前色譜峰，將其他樣本中與選擇的當前色譜峰不在同一個鏈接線上，且距離最近的色譜峰定義為侯選峰；

鏈接兩個峰：若其他樣本中與侯選峰不在同一個鏈接線上，且距離最近的色譜峰是當前色譜峰，則鏈接兩個峰，即將當前色譜峰和侯選峰可視作不同樣本中對應于同一個物質的色譜峰；若其他樣本中與侯選峰不在同一個鏈接線上，且距離最近的色譜峰不是當前色譜峰，則不鏈接兩個峰；鏈接的過程引入一個約束，即一個樣本不能出現兩個色譜峰對應同一個物質，且屬于同一個物質的質譜精度誤差為100ppm；

重復操作：重復尋找侯選峰至鏈接兩個峰步驟，直到鏈接線無法更新時，停止重復；

方差分析建模：接著利用方差分析分析所有樣本中屬于同一個物質的色譜峰，篩選不同樣本之間具有差異性的指標，利用PLS-DA模型計算各自在建模過程中的VIP值，最終選擇VIP大于1，且置信水平小于0.05的變量作為潛在的能夠表征樣本間差異的差異性代謝物。

2.根據權利要求1所述的基于UPLC-QTOF的植物差異性代謝物快速篩選方法，其特征在于，還包括以下步驟：

獲得低分辨質譜數據：將UPLC-QTOF中得到的高分辨質譜數據轉化為低分辨質譜數據；即每一個樣本獲得一個Time×m/z的色譜信號矩陣，一個m/z下收集一個色譜信號；

一個m/z下色譜信號中基線的校正：將一個m/z色譜信號中的局部極小值設定為該m/z色譜信號的初始背景噪聲的極小值，使用迭代優化算法剔除該初始背景噪聲中屬于色譜信號中色譜峰的部分，得到該色譜信號真正的背景噪聲的極小值，根據該色譜信號真正的背景噪聲的極小值在色譜信號中的原始位置，利用線性插值估算出基線漂移，扣除基線漂移后，獲得一個m/z下基線校正后色譜信號；

每個樣本中所有m/z下色譜信號基線校正：將每一個m/z下的色譜信號都做上述一個m/z色譜信號中基線的校正的處理，得到基線校正后的m/z色譜信號；

色譜信號中有效色譜峰的提?。菏褂貌煌叨雀咚蛊交矸e運算進行色譜信號平滑，提取每一次平滑后色譜信號中所有的局部極大值，且將所有的局部極大值的位置標記，通過脊線尋優的方法，分別獲得每個色譜峰在色譜信號中的原始位置，接著使用色譜信號中非色譜峰部分的儀器噪聲波動，計算出儀器噪聲水平，剔除色譜信號與儀器噪聲之比小于3的色譜峰，剩下的色譜峰為能夠準確定量的有效色譜峰，即完成色譜信號中有效色譜峰的提??；

一個色譜峰的高精度質譜表征：根據一個有效色譜峰所位于的低分辨色譜信號的m/z值，查找高分辨率質譜信號中在該m/z±0.5Da范圍內的最大的離子，并使用該離子的高精度質譜值標記該有效色譜峰，從而獲得一個色譜峰的高精度質譜值；

所有色譜峰的高精度質譜表征：將每一個有效色譜峰均使用上述一個色譜峰的高精度質譜表征的方法處理，最終得到所有色譜峰的高精度質譜表征。