[发明专利]质谱数据中边界的自动检测

说明书

一种基于以频率或时间相关数据表达或从频率或时间相关数据导出的强度来自动检测数量的存在与否的系统和方法。根据一个示例，使用非线性数学模型来确定来自质谱的强度，所述非线性数学模型诸如是经训练以找到强度的开始峰和停止峰的人工神经网络，从所述峰可以确定丰度。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年3月29日提交的美国临时专利申请第62/826,228号的优先权和权益，所述申请的全部内容出于所有目的通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开总体涉及使用质谱检测物理事物，且具体涉及使用多反应监测质谱(MRM-MS)自动检测生物数量。

背景技术

多反应监测(MRM)是串联质谱(MS)中使用的一种技术，它允许对蛋白质、脂质和翻译后修饰(PTM)以及其他分析物进行高灵敏度和特异性的检测。这项技术在新的临床测定和诊断中有很大的应用前景，但是精确分析软件的可用性仍然是一个瓶颈。

传统的MRM实验分析涉及手动选择色谱峰的开始和停止，从以前通过数据相关采集或其他发现技术表征的跃迁开始。在安捷伦的MassHunter软件中可以看到一个典型的实施方式，在该软件中，对于给定的前体和产物质荷比，在预先指定的保留时间(RT)范围内绘制强度。选择峰的开始和结束会产生观察到的RT、峰宽和积分的丰度值。评估中人与人之间的可变性、人为错误和大量的时间投资使得这种方法不适用于非研究用途。近年来，许多软件包试图通过自动整合来自跃迁列表中的峰来填补这一空白。

当质谱数据中存在较高的相对丰度时，已证明现有软件包在量化例如肽方面非常有用。但是这些软件包在整合相对低丰度和高度异质性物种(诸如糖基化肽)方面不太准确。

发明内容

本公开阐述了用于自动检测以时间序列数据表达或从时间序列数据导出的数量的存在的方法和系统。本公开还阐述了用于自动检测以频率相关数据表达或从频率相关数据导出的数量的存在的方法和系统。

在一种实施方式中，自动检测应用于强度对时间的时间序列。强度来源于检测数量的存在与否的检测器。例如，自动检测可以应用于质谱(MS)，其中强度来源于检测作为时间(例如保留时间)函数的跃迁值的MS检测器。如此，本文描述的自动检测可以基于作为时间的函数或作为频率的函数观察到的强度值应用于各种各样的数据输入。

在一种实施方式中，自动检测应用于质荷比强度对时间的时间序列，所述时间序列由涉及质谱(MS)的过程产生。在另一种实施方式中，自动检测应用于强度对时间的时间序列，所述时间序列是由涉及液相或气相色谱的过程产生的。

根据其他示例，自动检测可以应用于以下以时间或频率数据表达或从时间或频率数据导出的任何强度：

·x射线衍射，其中强度来源于x射线检测器，例如电荷耦合装置(CCD)，其检测作为x射线扫描角度例如2-θ的函数的x射线的反射，其中观察到扫描角度作为时间的函数。

·拉曼光谱，其中强度来源于红外检测器，其检测作为光波长例如cm^-1吸收或发射的函数的振动模式。

·紫外-可见光谱，其中强度来源于光检测器，其检测作为紫外线和可见光波长或频率的函数的电子跃迁强度。荧光光谱法或磷光光谱法，其中发射的荧光和磷光光强度被检测作为入射(即吸收或激发)波长的函数。

·核磁共振(NMR)光谱，其中强度来源于无线电波检测器，其检测作为强磁场中辐射频率吸收或发射的函数的核跃迁。在NMR中，强度对频率的检测可以例如使用傅里叶变换转换成等效的强度对时间。适用于NMR的相同原理也适用于磁共振成像(MRI)。