基于概率的库搜索算法(PROLS)制造技术

将样本的一或多种已知化合物离子化。选择对应于所述一或多种已知化合物中的化合物的至少一个前驱物离子且将其碎裂，从而产生所述前驱物离子的产物离子质谱。接收m/z容差概率函数，所述m/z容差概率函数随着两个质量峰值之间的m/z差的值增大而从1到0变化且包含介于1与0之间的一或多个值。从存储器检索至少一种化合物的库产物离子质谱。计算所述产物离子质谱中的至少一个实验产物离子质量峰值与所述库产物离子质谱中的至少一个库产物离子质量峰值之间的m/z差。使用所述概率函数依据所述m/z差来计算确定所述两个峰值是否为对应峰值的m/z容差概率。

Probability based library search algorithm (PROLS)

Ionization of one or more of the known compounds of the sample. At least one precursor ion corresponding to one or more compounds in the known compound is selected and fragmented, resulting in the production ion mass spectrum of the precursor ion. The m/z tolerance probability function is received. The m/z tolerance probability function varies from 1 to 0 with the increase of the m/z difference between two mass peaks, and contains one or more values between 1 and 0. Retrieving the library product ion mass spectra of at least one compound from the memory. The m/z difference between at least one experimental product ion mass peak in the product ion mass spectrum and at least one library product ion mass peak value in the library product ion mass spectrometry is calculated. The probability function is used to calculate the m/z tolerance probability of whether the two peaks are the corresponding peak values according to the m/z difference.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于概率的库搜索算法(PROLS)相关申请案的交叉参考本申请案主张2015年6月18日提出申请的序列号为62/181,624的美国临时专利申请案的权益，所述临时专利申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。导论各种实施例大体来说涉及串联质谱法。更特定来说，各种实施例涉及用于对实验产物离子谱与已知库产物离子谱进行比较以便在实验样本中识别化合物或确认化合物的存在的系统及方法。在许多质谱法应用中，使用库搜索来识别未知化合物或确认疑似化合物的存在。此通过以二级质谱法(MS/MS)对产物离子的纯标准质谱(‘库’频谱)与实验质谱(“未知”频谱)进行比较来完成。已公布在两个频谱之间产生相似性得分的若干种不同算法，最常见的是点积方法。此点积方法将每一产物离子谱看作多维空间(维度是频谱中所呈现的m/z值)中的向量且取其之间的角度的余弦。此方法十分有效，至少对于低分辨率质谱来说是如此。然而，为了适用，必须“对准”产物离子质谱使得频谱之间的共同m/z值被视为相同特征或“维度”。举例来说，如果一个频谱在m/z100.2Da处具有峰值且另一频谱在m/z100.4Da处具有峰值，那么这两个峰值是表示相同特征(具有0.2Da的测量误差)还是两个不同特征？这些算法最初是针对四极仪器而开发的且所采取的通用方法是在标称质量下工作，从而允许精准地比较整数m/z。为了得到准确质谱，必须引入质量容差，质量容差取决于仪器类型及校准品质。如果两个m/z值在此质量容差内，那么认为其表示相同特征，反之则不是。使用特定质量容差(以Da或ppm为单位)的一个问题是正确地设定所述容差至关重要。如果乐观地设定(通常是这样)，那么无法适当对准恰在容差之外的相同特征；如果悲观地设定，那么实际上不同的特征会被视为相同特征。使用传统的点积算法，当计算余弦(可能在变换之后，例如取平方根或以m/z加权)时直接使用峰值强度。这些算法最初是针对具有极易再现的强度模式的电子轰击(EI)电离源而开发的。由于相对强度与电喷雾电离(ESI)不一致，因此可引入“乏晰因子(fudgefactor)”，其将一个频谱中的峰值的相对强度调整成与另一频谱中的对应峰值的强度相同，条件是所述两个相对强度最初在彼此的某一因子内(即，一者是另一者的5倍或1/5)。此方法的一个严重问题是所记录库得分可因甚至频谱的小改变而显著改变。举例来说，考虑具有强度为1且容差因子为5x的峰值的库频谱。如果未知频谱的对应峰值的强度是4.9，那么其强度被重设为1且获得良好匹配(至少对于此一个峰值来说)；如果强度是5.1(小差)，那么所述强度将保持不变且将获得十分不良匹配。因此，在对实验产物离子质谱与库产物离子质谱进行比较时，当前质谱法行业(1)缺少用于优化地设定比较中所使用的质量容差的系统及方法，且(2)缺少用于优化地调整比较中所使用的实验产物离子峰值的相对强度的系统及方法。
技术实现思路
揭示一种用于使用具有介于1与0之间的值的质荷比(m/z)容差概率函数来确定实验产物离子频谱与库产物离子频谱的对应质量峰值的系统。所述系统包含离子源、串联质谱仪及处理器。所述离子源将样本的一或多种已知化合物离子化，从而产生前驱物离子的离子束。所述串联质谱仪从所述离子源接收所述离子束。所述串联质谱仪从所述离子束选择对应于所述一或多种已知化合物中的至少一种化合物的至少一个前驱物离子，且将所述至少一个前驱物离子碎裂，从而产生所述至少一个前驱物离子的产物离子质谱。所述处理器执行若干个步骤。所述处理器从所述串联质谱仪接收所述产物离子质谱。所述处理器接收m/z容差概率函数，所述m/z容差概率函数随着两个质量峰值之间的m/z差的值增大而从1到0变化且包含介于1与0之间的一或多个值。所述处理器从存储器检索所述至少一种化合物的库产物离子质谱。所述处理器计算所述产物离子质谱中的至少一个实验产物离子质量峰值与所述库产物离子质谱中的至少一个库产物离子质量峰值之间的m/z差。所述处理器使用所述m/z容差概率函数依据所述m/z差来计算m/z容差概率(pm/z)1。所述处理器基于所述m/z容差概率(pm/z)1而确定所述至少一个实验产物离子质量峰值与所述至少一个库产物离子质量峰值是否为对应峰值。揭示一种用于使用具有介于1与0之间的值的质荷比m/z容差概率函数来确定实验产物离子频谱与库产物离子频谱中的对应质量峰值的方法。使用离子源将样本的一或多种已知化合物离子化，从而产生前驱物离子的离子束。使用串联质谱仪从所述离子源接收所述离子束，从所述离子束选择对应于所述一或多种已知化合物中的至少一种化合物的至少一个前驱物离子，且将所述至少一个前驱物离子碎裂，从而产生所述至少一个前驱物离子的产物离子质谱。使用处理器从所述串联质谱仪接收所述产物离子质谱。使用所述处理器接收m/z容差概率函数，所述m/z容差概率函数随着两个质量峰值之间的m/z差的值增大而从1到0变化且包含介于1与0之间的一或多个值。使用所述处理器从存储器检索所述至少一种化合物的库产物离子质谱。使用所述处理器计算所述产物离子质谱中的至少一个实验产物离子质量峰值与所述库产物离子质谱中的至少一个库产物离子质量峰值之间的m/z差。使用所述处理器使用所述m/z容差概率函数依据所述m/z差来计算m/z容差概率(pm/z)1。使用所述处理器基于所述m/z容差概率(pm/z)1而确定所述至少一个实验产物离子质量峰值与所述至少一个库产物离子质量峰值是否为对应峰值。揭示一种计算机程序产品，其包含非暂时性且有形的计算机可读存储媒体，所述计算机可读存储媒体的内容包含具有指令的程序，所述指令在处理器上执行以便执行用于使用具有介于1与0之间的值的m/z容差概率函数来确定实验产物离子频谱与库产物离子频谱中的对应质量峰值的方法。在各种实施例中，所述方法包含提供系统，其中所述系统包括一或多个相异软件模块，且其中所述相异软件模块包括测量模块及分析模块。所述测量模块从串联质谱仪接收产物离子质谱。使用离子源将样本的一或多种已知化合物离子化，从而产生前驱物离子的离子束。所述串联质谱仪从所述离子源接收所述离子束，从所述离子束选择对应于所述一或多种已知化合物中的至少一种化合物的至少一个前驱物离子，且将所述至少一个前驱物离子碎裂，从而产生所述至少一个前驱物离子的产物离子质谱。所述分析模块接收m/z容差概率函数，所述m/z容差概率函数随着两个质量峰值之间的m/z差的值增大而从1到0变化且包含介于1与0之间的一或多个值。所述分析模块从存储器检索所述至少一种化合物的库产物离子质谱。所述分析模块计算所述产物离子质谱中的至少一个实验产物离子质量峰值与所述库产物离子质谱中的至少一个库产物离子质量峰值之间的m/z差。所述分析模块使用所述m/z容差概率函数依据所述m/z差来计算m/z容差概率(pm/z)1。所述分析模块基于所述m/z容差概率(pm/z)1而确定所述至少一个实验产物离子质量峰值与所述至少一个库产物离子质量峰值是否为对应峰值。本文中陈述申请人的教示的这些及其它特征。附图说明所属领域的技术人员将理解，下文所描述的图式仅出于图解说明目的。所述图式并不打算以任何方式限制本专利技术教示的范围。图1是图解说明可在其上实施本专利技术教示的实施例的计算机系统的框图。图2是根据各种实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使用具有介于1与0之间的值的质荷比m/z容差概率函数来确定实验产物离子频谱与库产物离子频谱中的对应质量峰值的系统，其包括：离子源，其将样本的一或多种已知化合物离子化，从而产生前驱物离子的离子束；串联质谱仪，其从所述离子源接收所述离子束，且从所述离子束选择对应于所述一或多种已知化合物中的至少一种化合物的至少一个前驱物离子，且将所述至少一个前驱物离子碎裂，从而产生所述至少一个前驱物离子的产物离子质谱；及处理器，其与所述串联质谱仪进行通信，所述处理器从所述串联质谱仪接收所述产物离子质谱，接收m/z容差概率函数，所述m/z容差概率函数随着两个质量峰值之间的m/z差的值增大而从1到0变化且包含介于1与0之间的一或多个值，从存储器检索所述至少一种化合物的库产物离子质谱，计算所述产物离子质谱中的至少一个实验产物离子质量峰值与所述库产物离子质谱中的至少一个库产物离子质量峰值之间的m/z差，使用所述m/z容差概率函数依据所述m/z差来计算m/z容差概率(pm/z)1，且基于所述m/z容差概率(pm/z)1而确定所述至少一个实验产物离子质量峰值与所述至少一个库产物离子质量峰值是否为对应峰值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.18 US 62/181,6241.一种用于使用具有介于1与0之间的值的质荷比m/z容差概率函数来确定实验产物离子频谱与库产物离子频谱中的对应质量峰值的系统，其包括：离子源，其将样本的一或多种已知化合物离子化，从而产生前驱物离子的离子束；串联质谱仪，其从所述离子源接收所述离子束，且从所述离子束选择对应于所述一或多种已知化合物中的至少一种化合物的至少一个前驱物离子，且将所述至少一个前驱物离子碎裂，从而产生所述至少一个前驱物离子的产物离子质谱；及处理器，其与所述串联质谱仪进行通信，所述处理器从所述串联质谱仪接收所述产物离子质谱，接收m/z容差概率函数，所述m/z容差概率函数随着两个质量峰值之间的m/z差的值增大而从1到0变化且包含介于1与0之间的一或多个值，从存储器检索所述至少一种化合物的库产物离子质谱，计算所述产物离子质谱中的至少一个实验产物离子质量峰值与所述库产物离子质谱中的至少一个库产物离子质量峰值之间的m/z差，使用所述m/z容差概率函数依据所述m/z差来计算m/z容差概率(pm/z)1，且基于所述m/z容差概率(pm/z)1而确定所述至少一个实验产物离子质量峰值与所述至少一个库产物离子质量峰值是否为对应峰值。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器进一步计算所述产物离子质谱与所述库产物离子质谱的比较得分，此包含计算所述m/z容差概率(pm/z)1、所述至少一个实验产物离子质量峰值的强度U1与所述至少一个库产物离子质量峰值的强度L1的积。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述处理器使用(pm/z)1、U1及L1以及任何其它(pm/z)i、Ui及Li根据以下方程式来计算所述得分：其中Ui是第i未知峰值或实验峰值的强度，Li是第i库峰值的强度，且(pm/z)i是具有强度Ui及Li的两个峰值是对应峰值的概率。4.根据权利要求3所述的系统，其中Ui及Li包含加权因子或是以数学方法从由所述质谱仪测量的原始值变换得出。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统进一步：接收强度比阈值概率函数，所述强度比阈值概率函数随着两个质量峰值的强度比的值增大而从1到0变化且包含介于1与0之间的一或多个值，依据所述至少一个实验产物离子质量峰值的强度及所述至少一个库产物离子质量峰值的强度来计算强度比，使用所述强度比阈值概率函数依据所述强度比来计算强度阈值概率(pratio)1，且基于所述强度阈值概率(pratio)1而修改所述至少一个实验产物离子质量峰值的强度U1或所述至少一个库产物离子质量峰值的强度L1。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述处理器根据以下方程式修改所述至少一个库产物离子质量峰值的所述强度L1已修改L1＝L1+(pratio)1×(U1-L1)。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述处理器进一步使用已修改L1及任何其它已修改Li根据以下方程式来计算所述产物离子质谱与所库产物离子质谱的比较得分：其中Ui是第i未知峰值或实验峰值的强度，(pm/z)i是具有强度Ui及Li的两个峰值是对应峰值的概率，且根据以下方程式计算已修改Li已修改Li＝Li+(pratio)i×(Ui-Li)其中Li是第i库峰值的强度。8.根据权利要求5所述的系统，其中所述处理器进一步通过组合所述m/z容差概率(pm/z)1与所述强度阈值概率(pratio)1来计算所述至少一个实验产物离子质量峰值与所述至少一个库产物离子质量峰值相匹配的总概率(pmatch)1。9.一种用于使用具有介于1与0之间的值的质荷比m/z容差概率函数来确定实验产物离子频谱与库产物离子频谱中的对应质量峰值的方法，其包括：使用离子源将样本的一或多种已知化合物离子化，从而产生前驱物离子的离子束；使用串联质谱仪从所述离子源接收所述离子束，从所述离子束选择对应于所述一或多种已知化合物中的至少一种化合物的至少一个前驱物离子，且将所述至少一个前驱物离子碎裂，从而产生所述至少一个前驱物离子的产物离子质谱；使用处理器从所述串联质谱仪接收所述产物离子质谱；使用所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·L·伯顿，G·伊沃什夫，
申请(专利权)人：DH科技发展私人贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG