一种基于云计算的高效液相串联质谱分析系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于云计算的高效液相串联质谱分析系统，所述分析系统包括检测部以及处理部。所述检测部包括液相色谱单元、质谱单元和控制单元；通过所述检测部通过调整液相色谱单元的流动相和填充物，以及质谱单元的多组工作参数，实现样品中不同成分的分离和检测，以向所述处理部输出已检测数据；处理部通过对已检测数据进行分析需要的复杂程度和所需的计算量的预测，选择合适的云计算节点进行并行计算处理，有效提高分析效率和并行处理能力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于云计算的高效液相串联质谱分析系统


[0001]本专利技术涉及医疗检测设备领域。具体而言，涉及一种基于云计算的高效液相串联质谱分析系统。

技术介绍

[0002]高效液相色液检测（high performance liquid chromatography，HPLC）一直是分离、分析和纯化有机化合物，分离大部分可溶解的混合物的首选工具。HPLC利用样品组分根据两相之间的分配系数进行分离，将载有流过整个系统样品的液体作为流动相，固定不动的一相作为固定相，通过高压输液系统，将极性不同的溶剂、缓冲液等流动相泵入含有固定相的色谱柱中，通过色谱柱分离出各个成分，分离的组分顺序流入检测器以获得色谱图，从而实现样品的分离和分析；而采用质谱仪能够提供化合物的分子结构和碎片离子信息，这对于未知化合物的鉴定和结构分析非常重要。
[0003]通过将质谱仪与液相色谱仪串联，可以在分离和定量的同时获取化合物的结构信息，进一步增强分析的能力。并且，质谱仪具有较高的灵敏度，可以检测低浓度的分析物。当液相色谱仪的灵敏度不足以检测到所需的化合物时，通过将质谱仪与液相色谱仪串联，可以提高分析的灵敏度，使得低浓度的目标化合物也能被准确检测。
[0004]根据已公开的技术方案，公开号为CN114945824(A)的技术方案提出一种提高液相串联质谱分析灵敏度的方法，其通过涂覆色谱系统的金属流路后，将样品注入色谱系统，使样品流过色谱系统，并且分离样品，使用质谱分析分离的样品；从而有效提高了色谱峰的面积表达程度；公开号为US2023003696(A1)的技术方案提出一种用于识别和/或验证来自液相色谱质谱仪装置的样品的色谱图中的至少一个分析信号峰的方法，其通过任选地随着时间的推移采集内标定量信号强度和/或内标定性信号强度的多个数据点，从而将实测值与理论值进行比较后，进一步分析信号峰值；公开号为EP3911959 (A1)的技术方案提出一种针对HBA1C测量的高速样品工作流程，通过应用一种快速试剂盒，并且提出应用该快速试剂盒执行该方法的临床诊断系统。
[0005]以上技术方案均提出若干技术，用于提高液相串联质谱分析方法和分析系统的效率的，然而在目前云计算系统以及网络的大量应用下，还可以进一步提高这类型分析方法的并行处理效率。
[0006]
技术介绍
的前述论述仅意图便于理解本专利技术。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种公共常识的一部分。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于，提供了一种基于云计算的高效液相串联质谱分析系统，所述分析系统包括检测部以及处理部。所述检测部包括液相色谱单元、质谱单元和控制单元；通过所述检测部通过调整液相色谱单元的流动相和填充物，以及质谱单元的多组工作参数，实现样品中不同成分的分离和检测，以向所述处理部输出已检测数据；处理部通过对已检
测数据进行分析需要的复杂程度和所需的计算量的预测，选择合适的云计算节点进行并行计算处理，有效提高分析效率和并行处理能力。
[0008]本专利技术采用如下技术方案：一种基于云计算的高效液相串联质谱分析系统，所述分析系统包括检测部、处理部；其中，所述检测部包括：液相色谱单元，一个或以上所述液相色谱单元被配置为对样品进行液相色谱检测；以及与所述液相色谱单元流体连通的质谱单元，一个或以上所述质谱单元被配置为对所述液相包谱单元检测处理后的分离物进行质谱检测；以及控制单元，被配置为（1）通讯连接到所述液相色谱单元和所述质谱单元中的每一个，并控制每一个液相色谱单元和质谱单元进行工作；（2）接收每一个所述液相色谱单元和质谱单元的基于一个样本的原始检测数据；（3）对所述原始检测数据进行数据处理流程，获得已处理检测数据，并将所述已处理检测数据传送到所述处理部；所述处理部包括一个或以上的处理器，被配置为（1）接收、分析、处理所述已处理检测数据，计算所述已处理检测数据的分析复杂程度，预测对所述已处理检测数据的分析所需的分析运算量；（2）生成分析请求；（3）将所述分析请求发送到云计算系统内指定的计算节点；优选地，所述控制单元配置有控制处理器以及控制存储器，所述控制存储器上存储有包括分析方案的计算机可执行指令；当所述控制存储器上的计算机可执行指令被所述控制处理器执行时，所述控制单元根据所述分析方案控制所述液相色谱单元以及质谱单元进行检测工作；其中，所述分析方案包括：用于对分析物进行色谱分离时采用的流动相和/或填充物的不同成分和成分比例；用于对分析物进行质谱分析时所述质谱单元的工作参数，至少包括以下其中一项或一项以上的组合：自由电离电压、去溶剂化温度、电极电压、碰撞气体温度、碰撞气体压力、碰撞能量；优选地，所述分析请求包括：已处理检测数据；分析请求描述，用于描述对所述已处理检测数据的分析需求；样本标签，用于标记所述已处理检测数据所归属的样本；以及获取所述已处理检测数据所采用的分析方案；优选地，所述处理部还包括第二存储器；所述第二存储器用于存储有分配策略以及云计算系统中包括的计算节点信息；所述处理部的处理器执行所述分配策略，基于所述分析请求进行计算，根据分配策略以及云端的一个或以上云计算系统的计算资源的当前利用率，将每个所述分析请求分配到云计算系统的一个或以上计算节点进行分析运算，并等待被分配到一个或以上计算节点的分析结果反馈；优选地，所述数据处理流程包括以下步骤：
S100：检测感兴趣区域；S200：检测色谱峰，然后对所述色谱峰进行积分；优选地，计算所述已处理检测数据的分析复杂程度包括通过分析样品的至少一项以下信息预测已处理检测数据的复杂程度：化学结构、分子量、分子环数量、功能基团、分子描述符、样品反应活性；优选地，所述分析系统包括根据以下计算式，计算所述已处理检测数据的分析复杂程度Q：；上式中，W为分离物的分子量，C为分离物的分子环数量，G为分离物的官能团的数量，以上三个数值均为通过对分离物的直接检测可获得的分子特征；λ为修正系数，k1、k2、k3分别为因素权重系数，以上系数由相关技术人员根据云计算系统的计算能力特点进行设定，并且其中λ<
‑
0.1,k3<
‑
1；优选地，所述分析请求描述还设置请求类型；所述请求类型包括同步请求、异步请求；其中，当所述请求类型是同步请求时，选择分配给云计算系统内具有最大量的可用计算资源的计算节点；当所述请求类型是异步请求时，选择分配给云计算系统内具有最小量的可用计算资源的计算节点；优选地，所述处理部还包括配置有通讯模块，用于与所述检测部通讯连接以接收从所述检测部传输的已处理检测数据；还包括用于与所述一个或以上云计算系统通讯连接，以至少用于传输所述分析请求，所述分析请求对应的已处理检测数据，以及云计算系统所反馈的分析结果。
[0009]本专利技术所取得的有益效果是：1、本专利技术的分析系统可以组合使用多个通过串联连接高效液相色谱仪和质谱仪，并且为设定多个液相色谱单元中不同的流动相和填充物获得不同的分离物，再通过设定质谱单元中不同的工作参数，同时并行地完成多个检测条件的检测，并且产生大量可供分析的检测数据；2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于云计算的高效液相串联质谱分析系统，其特征在于，所述分析系统包括检测部、处理部；其中，所述检测部包括：液相色谱单元，一个或以上所述液相色谱单元被配置为对样品进行液相色谱检测；以及与所述液相色谱单元流体连通的质谱单元，一个或以上所述质谱单元被配置为对所述液相包谱单元检测处理后的分离物进行质谱检测；以及控制单元，被配置为通讯连接到所述液相色谱单元和所述质谱单元中的每一个，并控制每一个液相色谱单元和质谱单元进行工作；接收每一个所述液相色谱单元和质谱单元的基于一个样本的原始检测数据；对所述原始检测数据进行数据处理流程，获得已处理检测数据，并将所述已处理检测数据传送到所述处理部；所述处理部包括一个或以上的处理器，被配置为接收、分析、处理所述已处理检测数据，计算所述已处理检测数据的分析复杂程度，预测对所述已处理检测数据的分析所需的分析运算量；生成分析请求；将所述分析请求发送到云计算系统内指定的计算节点。2.如权利要求1所述分析系统，其特征在于，所述控制单元配置有控制处理器以及控制存储器，所述控制存储器上存储有包括分析方案的计算机可执行指令；当所述控制存储器上的计算机可执行指令被所述控制处理器执行时，所述控制单元根据所述分析方案控制所述液相色谱单元以及质谱单元进行检测工作；其中，所述分析方案包括：用于对分析物进行色谱分离时采用的流动相和/或填充物的不同成份和成份比例；用于对分析物进行质谱分析时所述质谱单元的工作参数，至少包括以下其中一项或一项以上的组合：自由电离电压、去溶剂化温度、电极电压、碰撞气体温度、碰撞气体压力、碰撞能量。3.如权利要求2所述分析系统，其特征在于，所述分析请求包括：已处理检测数据；分析请求描述，用于描述对所述已处理检测数据的分析需求；样本标签，用于标记所述已处理检测数据所归属的样本；以及获取所述已处理检测数据所采用的分析方案。4.如权利要求3所述分析系统，其特征在于，所述处理部还包括第二存储器；所述第二存储器用于存储有分配策略以及云计算系统中...

【专利技术属性】
技术研发人员：麦日乾，刘霆霆，龙健灵，
申请(专利权)人：广州盛安医学检验有限公司，
类型：发明
国别省市：