[发明专利]基于UPLC-QTOF快速表征样品中化学成分的方法

摘要

一种基于UPLC‑QTOF快速表征样品中化学成分的方法，针对样品UPLC‑QTOF非靶标代谢轮廓解析获得样品中化学成分的信息，具体步骤包括色谱峰提取、高精度质谱表征、属于同一个物质的离子碎片的聚类；首先将UPLC‑QTOF中的高分辨质谱数据转化为低分辨质谱，提取各m/z下的色谱信号；利用局部极小值迭代优化校正色谱信号中的基线漂移问题；待基线校正后，利用高斯平滑脊线寻优获得各色谱信号中的色谱峰位置；根据色谱峰位置，提取对应的高精度质谱表征该色谱峰，每一个色谱峰均可能对应于一个化合物在质谱离子源内的碎片离子信号；最后将对应于同一个物质的源内裂解碎片进行聚类，最终实现样品中化学成分的快速表征。

主权项

1.一种基于UPLC‑QTOF快速表征样品中化学成分的方法，其特征在于，包括以下步骤：获得低分辨质谱数据：将UPLC‑QTOF中得到的高分辨质谱数据转化为精度为1Da步长的低分辨质谱数据；即每一个样本获得一个Time×m/z的色谱信号矩阵，一个m/z下收集一个色谱信号；一个m/z下色谱信号中基线的校正：将一个m/z色谱信号中的局部极小值设定为该m/z色谱信号的初始背景噪声的极小值，使用迭代优化算法剔除该初始背景噪声中属于色谱信号中色谱峰的部分，得到该色谱信号真正的背景噪声的极小值，根据该色谱信号真正的背景噪声的极小值在色谱信号中的原始位置，利用线性插值估算出基线漂移，扣除基线漂移后，获得一个m/z下基线校正后色谱信号；每个样本中所有m/z下色谱信号基线校正：将每一个m/z下的色谱信号都做上述一个m/z色谱信号中基线的校正的处理，得到基线校正后的m/z色谱信号；色谱信号中有效色谱峰的提取：使用不同尺度高斯平滑卷积运算进行色谱信号平滑，提取每一次平滑后色谱信号中所有的局部极大值，且将所有的局部极大值的位置标记，通过脊线寻优的方法，分别获得每个色谱峰在色谱信号中的原始位置，接着使用色谱信号中非色谱峰部分的仪器噪声波动，计算出仪器噪声水平，剔除色谱信号与仪器噪声之比小于3的色谱峰，剩下的色谱峰为能够准确定量的有效色谱峰，即完成色谱信号中有效色谱峰的提取；一个色谱峰的高精度质谱表征：根据一个有效色谱峰所位于的低分辨色谱信号的m/z值，查找高分辨率质谱信号中在该m/z±0.5Da范围内的最大的离子，并使用该离子的高精度质谱值标记该有效色谱峰，从而获得一个色谱峰的高精度质谱值；所有色谱峰的高精度质谱表征：将每一个有效色谱峰均使用上述一个色谱峰的高精度质谱表征的方法处理，最终得到所有色谱峰的高精度质谱表征。