[发明专利]处理质谱数据的方法

说明书

发明背景

本发明涉及处理质谱数据的方法，尤其但非排他地涉及处理从傅里叶变换离子回旋共振质谱法(FTMS)中获得的数据。

一般光谱测定法，尤其是质谱法产生极其丰富的数据集。这对诸如使用双聚焦磁扇形质谱测定法(double focussing magnetic sector mass spectrometry)、飞行式质谱测定法(time-of-flight mass spectrometry)以及傅里叶变换质谱测定法(FTMS)获取的数据等高分辨率质谱数据尤其如此。例如，从FTMS中m/z200-2000的标准采集涉及对一百万个数据点的测量。每秒一次扫描的测量(液相色谱法/质谱测定法(LC/MS)应用中典型的)导致以7.2GB/小时(约170GB/天)的速率生成原始数据。

一般，这些光谱被存储在计算机存储器或替换计算机可读介质中，因此需要大量存储器以便存储。这样的光谱数据的大部分(可能99％)不包含有价值的信息，而主要包含除其总体幅度和标准偏差以外的无分析价值的噪声。

目前，质谱仪或者存储整个数据集，或者可能尝试以两种方式之一来减小数据集的大小。

第一种方式仅存储质谱中找到的峰值的列表(即，存储每一峰值的位置和大小)。这种方法的缺点在于用户或软件不能重新评估数据以获取诸如峰形、背景、信噪比或不能在没有附加假设的情况下生成的其它信息等进一步的特性。当进一步手动或自动处理信息时，关于光谱的非峰值部分的信息是非常有价值的。信噪比给出关于事件重要性的重要提示。此外，对可以使用远超出仅一组内的峰值的位置和强度的自动化处理的技巧来评估光谱的熟练用户，峰值组非常有益。

减小要存储的数据文件的大小的第二种方法通过操作员预选阈值以及软件仅存储光谱中其值大于该阈值的数据点来实现。如果操作员正确地猜测了阈值，则将仅存储属于峰值的数据点。这具有保存关于峰形的信息的优点。然而，该方法的缺点在于，它依赖于操作员的技巧来正确设置阈值水平。如果阈值水平设置得太低，则一般将连同峰值数据点一起存储大量噪声数据点，而如果阈值设置得太高，则关于峰形的有价值信息将随峰底的数据点的遗失而丢失。从而，除有经验的操作员以外的任何其他人难以成功地使用这样的软件。此外，未存储关于噪声的任何信息，使得所有这样的信息均丢失。

对FTMS数据中的噪声的分析的改进由Hanna在1985年9月9-13日Swansea镇“Advances in Mass Spectrometry 1985：proceedings of the 10th International MassSpectrometry Conference”(John Wiley and Sons出版社)中以及1985年5月26-31日美国加利福尼亚州圣地亚哥市的ASMS 33rd Annual Conference on MassSpectrometry and Allied Topics的学报中描述。Hanna所述的方法使用对FTMS中存在的噪声的统计分析来获得用作光谱的噪声排除水平的阈值。峰值列表从该阈值之上的数据中获得。虽然Hanna文章中所述的技术允许实现对合适噪声阈值的更好的估算，但它们仍有若干缺点。首先，这种技术仅导致对峰值位置及其强度的确定，而关于峰形和光谱噪声两者的有价值信息均丢失。其次，由于为获得噪声分布的参数而需要若干次迭代直到这些参数稳定，因此这种技术在计算上相当昂贵。

发明概述

针对该背景，且从第一方面，本发明在于一种处理傅里叶变换质谱数据的方法，它包括：(a)对于一质荷比范围获取时域中FTMS数据集；(b)将所获取的时域数据的子集变换到频域；(c)对该频域数据子集应用第一阈值以将噪声数据从指示具有所述范围的质荷比的离子的存在性的峰值数据中区分出来；(d)将所获得的时域数据的基本上全数据集变换到频域；以及(e)标识该经变换的全数据集内与步骤(c)中标识为包含峰值数据的经变换的数据子集的范围相对应的范围。