基于阈值的IDA排除列表制造技术

首先，对不包括代谢物的对照样本的质量范围执行MS扫描(601)，从而产生背景前体离子的背景峰m/z和强度值(602)。为排除列表选择背景峰并且在排除列表中包括每个背景峰的m/z值和强度值(604)。接下来，对包括代谢物的实验样本执行质量范围的MS扫描(610)，从而产生前体离子的峰m/z和强度值(612)。为峰列表选择峰并且在峰列表中包括每个峰的m/z值和强度值(614)。最后，从峰列表中排除峰列表中具有与排除列表的背景峰的m/z值和强度值对应的m/z值和强度值的每个峰(616)。值的每个峰(616)。值的每个峰(616)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于阈值的IDA排除列表
[0001]相关应用
[0002]本申请要求于2019年10月17日提交的美国临时专利申请序列No.62/916,759的权益，其内容通过引用整体并入本文。


[0003]本文的教导涉及用于在信息相关获取(IDA)质谱实验中检测样本的代谢物的质谱法装置。更具体而言，质谱仪通过在IDA排除列表中包括强度和保留时间参数来区分代谢物离子和具有相似质荷比(m/z)的背景离子。
[0004]本文所公开的装置和方法还与处理器、控制器、微控制器或计算机系统(诸如图1的计算机系统)结合执行。

技术介绍

[0005]质谱背景
[0006]质谱法(MS)是一种基于分析由化学化合物形成的离子的m/z值来检测和定量这些化合物的分析技术。MS涉及从样本中电离一种或多种感兴趣的化合物，产生前体离子，以及前体离子的质量分析。
[0007]串联质谱法或质谱法/质谱法(MS/MS)涉及从样本中电离一种或多种感兴趣的化合物、选择一种或多种化合物的一种或多种前体离子、将一种或多种前体离子裂解为产物离子以及对产物离子进行质量分析。
[0008]质谱仪常常与色谱或其它分离系统耦合，以便识别和表征从样本中洗脱的感兴趣的化合物。在这种耦合的系统中，洗脱溶剂中的化合物被电离，并以指定的时间间隔获得一系列质谱。这些时间范围从例如1秒到100分钟或更长。从一系列质谱导出的强度值形成色谱图。例如，所有强度的总和生成总离子色谱图(TIC)并且一个质量值的强度生成提取出的离子色谱图(XIC)。
[0009]在色谱图中发现的峰被用于识别或表征样本中的已知的肽或化合物，因为它们在称为保留时间的已知时间洗脱。更特别地，峰的保留时间和/或峰的面积被用于识别或表征(量化)样本中已知的肽或化合物。
[0010]在传统的分离耦合的质谱法系统中，选择已知化合物的前体离子进行分析。然后在每个分离间隔对包括前体离子的质量范围执行MS/MS扫描。每次MS/MS扫描中发现的产物离子的强度随时间被收集并作为谱的集合或例如XIC被分析。
[0011]MS和MS/MS都可以提供定性和定量信息。测得的前体或产物离子光谱可以被用于识别感兴趣的分子。前体离子和产物离子的强度也可以被用于定量样本中存在的化合物的量。
[0012]可以使用串联质谱仪执行大量不同类型的实验获取方法或工作流程。这些工作流程的三大类是靶向获取、信息相关的获取(IDA)或数据相关的获取(DDA)和数据独立的获取(DIA)。
[0013]在靶向获取方法中，针对感兴趣的化合物从前体离子到产物离子的一个或多个过渡是预定义的或者是已知的。当样本被引入串联质谱仪时，在多个时间段或循环中的每个时间段或循环期间监视一个或多个过渡。换句话说，质谱仪选择并裂解每个过渡的前体离子，并对过渡的产物离子执行目标质量分析。因此，为每个过渡产生强度(产物离子强度)。靶向获取方法包括但不限于多反应监视(MRM)和选择的反应监视(SRM)。
[0014]在IDA方法中，当样本被引入串联质谱仪时，用户可以指定用于执行产物离子的非靶向质量分析的准则。例如，在IDA方法中，执行前体离子或质谱法(MS)调查扫描以生成前体离子峰列表。用户可以选择准则来过滤峰列表以找到峰列表上前体离子的子集。然后对前体离子的子集的每个前体离子执行MS/MS。为每个前体离子产生产物离子谱。当样本被引入串联质谱仪时，可以对前体离子的子集的前体离子重复(迭代地)执行MS调查扫描后面跟着多次MS/MS扫描。IDA也可以被称为数据相关分析(Thermo Fisher)或数据导向分析(Waters)。例如，术语“数据相关”是Thermo Fisher的商标，而术语“DDA”是Waters的商标。
[0015]通过不同的组学技术(诸如蛋白质组学、代谢组学等)测量复杂(例如，生物)样本导致化合物的不同类型、大量和宽动态范围。在蛋白质组学和许多其它样本类型中，化合物的复杂性和动态范围非常大。这对传统的靶向和IDA方法提出了挑战，要求非常高速的MS/MS获取来深入询问样本，以便既识别又量化范围广泛的分析物。
[0016]因此，开发了DIA方法，串联质谱法的第三大类。这些DIA方法已被用于提高从复杂样本收集数据的重现性和全面性。DIA方法也可以被称为非特定裂解方法。在传统的DIA方法中，串联质谱仪的动作在基于先前前体离子或产物离子扫描中获取的数据的MS/MS扫描之间没有变化。而是选择前体离子质量范围。然后前体离子质量选择窗口跨前体离子质量范围步进。前体离子质量选择窗口中的所有前体离子被裂解，并且前体离子质量选择窗口中的所有前体离子的所有产物离子都被质量分析。
[0017]内生背景峰问题
[0018]当执行药物代谢物识别研究时，通常对来自给药受试者的样本执行IDA。结果所得的MS/MS谱被用于确认推定的代谢物实际上与起始药物相关并定位代谢转化的位点。
[0019]图2是示例性图200，其示出了被操作以使用IDA方法识别简单样本中的药物代谢物的串联质谱仪如何产生除代谢物前体离子外还包括内源背景前体离子的IDA列表。在图2的IDA方法中，串联质谱仪首先对简单样本执行全MS扫描210。在MS扫描210中，样本的所有前体离子在质量过滤器中被选择，通过解离设备被传输，并在质量分析仪中进行质量分析。在这个图中，这些设备被示为四组，但也可以是其它类型的设备。质量分析仪产生前体离子的强度测量，如前体质谱212中所示。
[0020]串联质谱仪然后选择具有高于特定阈值213的强度的所有前体离子。强度高于阈值213的所有前体离子都被添加到阈值列表214。如果阈值列表214上的离子的数量小到足以在如图2中所示的指定循环时间内由MS/MS分析，那么阈值列表214变为IDA列表216。注意的是，IDA列表214仅包括每个前体离子的m/z。而且，注意的是，强度高于阈值213的前体离子根据m/z值被添加到阈值列表214。但是，如下面所讨论的，还有其它方法用于选择阈值列表214上的前体离子的次序。
[0021]对于IDA列表216上的每个前体离子，串联质谱仪执行MS/MS扫描。例如，在MS/MS扫描221中，在质量过滤器中选择m/z值为114的前体离子，在解离设备中解离成产物离子，并
在质量分析仪中对产物离子进行质量分析。类似地，在MS/MS扫描222和223中，来自IDA列表216的m/z值为153和215的前体离子分别被选择和解离，并对其产物离子进行质量分析。
[0022]将MS/MS扫描221、222和223的产物离子谱与已知药物的已知产物离子谱进行比较以确定它们是否可能与代谢物对应。注意的是，m/z值为114和153的前体离子是内源背景离子峰。因此，也可以将内源背景离子峰与IDA方法中的已知代谢物峰进行比较。对于简单的样本，这不是问题。
[0023]但是，对于更复杂的样本，这会防止IDA方法在一个或所有代谢物峰上触发，因为大部分可用循环时间被用于获取内源背景峰的不需要的MS/M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在信息相关获取(IDA)质谱法实验中从峰列表中排除具有与代谢物离子相同质荷比(m/z)的内源背景离子的系统，包括：离子源设备；以及串联质谱仪，其(a)通过从离子源设备接收通过电离不包括代谢物化合物的对照样本而产生的离子束、对离子束执行质量范围的质谱法(MS)扫描从而产生背景前体离子的背景峰m/z和强度值、为排除列表选择背景前体离子的背景峰中的一个或多个背景峰并在排除列表中包括所选择的一个或多个背景峰中的每个背景峰的m/z值和强度值来创建排除列表，(b)通过从离子源设备接收通过电离包括代谢物化合物的实验样本而产生的离子束、对离子束执行质量范围的MS扫描从而产生前体离子的峰m/z和强度值、为峰列表选择前体离子的峰中的一个或多个峰并在峰列表中包括所选择的一个或多个峰中的每个峰的m/z值和强度值来创建峰列表，以及(c)从峰列表中排除具有与排除列表的背景峰的m/z值和强度值对应的m/z值和强度值的每个峰。2.如权利要求1所述的系统，其中如果m/z值在m/z容差因子内匹配并且如果强度值在强度容差因子内匹配，那么峰列表的峰的m/z值和强度值与排除列表的背景峰的m/z值和强度值对应。3.如权利要求1所述的系统，其中串联质谱仪在步骤(c)中比较峰之前进一步缩放峰列表或排除列表。4.如权利要求4所述的系统，其中串联质谱仪通过以下操作来缩放峰列表或排除列表的强度选择在峰列表和排除列表上的一个已知的背景峰，计算峰列表上所述一个已知的背景峰的强度值与排除列表上所述一个已知的背景峰的强度值的比率，以及将峰列表或排除列表上的每个强度值乘以该比率。5.如权利要求4所述的系统，其中串联质谱仪还通过以下操作来缩放峰列表或排除列表的强度选择在峰列表和排除列表上的两个或更多个已知的背景峰，计算峰列表上所述两个或更多个已知的背景峰的强度值的组合与排除列表上所述两个或更多个已知的背景峰的强度值的比率，以及将峰列表或排除列表上的每个强度值乘以该比率。6.如权利要求1所述的系统，其中串联质谱仪还包括样本引入设备，其中串联质谱仪还在步骤(a)中从离子源设备接收离子束，所述离子源设备随时间从样本引入设备接收来自对照样本的一种或多种化合物，在多个不同的时间步长处对离子束执行质量范围的多个MS扫描从而随时间产生背景前体离子的背景峰m/z和强度值，在每个时间步长处选择排除列表的背景前体离子的背景峰中的一个或多个背景峰，并在排除列表中包括所选择的一个或多个背景峰中的每个背景峰的m/z值、强度值和保留时间值，在步骤(b)中从离子源设备接收离子束，所述离子源设备随时间从样本引入设备接收来自实验样本的一种或多种化合物，在多个不同的时间步长处对离子束执行质量范围的多
个MS扫描从而随时间产生前体离子的峰m/z和强度值，在每个时间步长处选择峰列表的前体离子的峰中的一个或多个峰，并在峰列表中包括所选择的一个或多个峰中的每个峰的m/z值、强度值和保留时间值，以及在步骤(c)中从峰列表中排除具有与排除列表的背景峰的m/z值、强度值和保留时间对应的m/z值、强度值和保留时间的每个峰。7.如权利要求1所述的系统，其中如果m/z值在m/z容差因子内匹配、如果强度值在强度容差因子内匹配并且如果保留时间值在保留时间容差因子内匹配，那么峰列表的峰的m/z值、强度值和保留时间与排除列表的背景峰的m/z值、强度值和保留时间对应。8.一种用于在信息相关获取(IDA)质谱法实验中从峰列表中排除具有与代谢物离子相同质荷比(m/z)的内源背景离子的方法，包括：使用串联质谱仪从离子源设备接收通过电离不包括代谢物化合物的对照样本而产生的离子束；使用串联质谱仪对离子束执行质量范围的质谱(MS)扫描，从而产生背景前体离子的背景峰m/z和强度值；使用串联质谱仪为排除列表选择背景前体离子的背景峰中的一个或多个背景峰并在排除列表中包括所选择的一个或多个背景峰中的每个背景峰的m/z值和强度值；使用串联质谱仪从离子源设备接收通过电离包括代谢物化合物的实验样本而产...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
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：