[发明专利]用于在复杂生物学或环境样品中鉴定化合物的方法和系统

说明书

用于在复杂生物学或环境样品中鉴定化合物的方法和系统。所述方法包括：从与分离技术联用的质谱法接收(102)质谱(1)；对于质谱(1)的各数据点(2)，在注释数据库(12)中注释(106)式和加合物的组合，其理论质荷比(m/z)^T相应于数据点(2)的测量质荷比(m/z)；对于注释的各式和加合物，根据表征标准在保留时间范围(RT₀‑RT₁)内检测(108)关注区；产生(110)包含列表(14)，其具有与关注区关联的式和加合物的保留时间范围(RT₀‑RT₁)和理论质荷比(m/z)^T；和将包含列表发送(112)至质谱仪用于鉴定样品中的化合物通过串联质谱法。

发明领域

本发明属于代谢组学领域，其特征是在复杂生物学或环境样品中，比如血浆、尿、组织和废水中分析代谢物和小有机分子。

发明背景

具有很高分辨率(40,000FWHM)和质量精确度(1-5ppm)的现代质谱仪称为HRMS(高分辨率质谱法的首字母缩写)，其非常快速地(数毫秒)施行质量扫描(在MS1或完全扫描模式中)从而在复杂生物学或环境样品中分析电离的化合物产生的离子。

在高分辨率质谱仪与分离技术耦合(称为联用的MS)例如与液相色谱法耦合(LC-HRMS，液相色谱法-高分辨率质谱法)或毛细管电泳耦合(CE-HRMS，毛细管电泳-高分辨率质谱法)用于非靶向代谢组学实验的情况下，原始数据矩阵在复杂样品的情况下能够含有数万或数十万个数据点(也称为扫描)。

然而直至今日，在非靶向代谢组学研究中通过LC-HRMS或CE-HRMS注释和鉴定代谢物是复杂，并且鉴定的代谢物数量是非常受限的。本发明提出新的方法，其使得在生物学样品中鉴定更多(并且甚至全部)电离的化合物成为可能；因此增加可能检测的生物标记的范围。

发明概要

本发明涉及基于将质谱法与分离技术例如液相色谱法(LC-MS)或毛细管电泳(CE-MS)耦合用于分析非靶向代谢组学数据的方法。在质谱法中，能够用不同的电离方法来产生离子，比如电喷雾电离(ESI)或大气压化学电离(APCI)。分析样品能够是生物学样品(血浆、组织等)或复杂环境样品(也即下水道污物)。

根据本发明的第一方面，提供用于在复杂生物学或环境样品中鉴定化合物的方法。所述方法包括下述步骤：

-从施用至样品的与分离技术联用的质谱法分析接收质谱，其中所述质谱包含多个数据点，其具有保留时间、测量质荷比和所测信号的强度的信息。

-查阅分子式数据库，其包括多个分子式和电离加合物的分子离子的理论质荷比。

-对于质谱的各数据点，在注释数据库中注释分子式和电离加合物的组合，其理论质荷比在考虑给定质量误差的情况下相应于所述数据点的测量质荷比，其中各注释包括数据点的保留时间和所测信号的强度。

-对于注释数据库中注释的各分子式和电离加合物，检测在保留时间范围中定义的关注区，其中所注释的数据点符合表征标准。

-产生包含列表，其包括所检测的关注区的保留时间范围和与各关注区关联的分子式和电离加合物的理论质荷比。

-将包含列表发送至质谱仪用于通过串联质谱法鉴定样品中的化合物。

所述方法可以包括在质谱中检测与所注释的分子式和/或电离加合物关联的同位素类似物的步骤。检测同位素类似物包括：

-在各关注区的保留时间范围中搜寻质谱的数据点，其测量质荷比在考虑质量误差的情况下相应于与关注区关联的分子式和/或电离加合物的同位素类似物的理论质荷比。

-获得所发现的数据点的所测信号的强度。