專利名稱：化合物的色譜-質(zhì)譜聯(lián)用鑒定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于色譜-質(zhì)譜譜圖鑒定技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用色譜-質(zhì)譜譜圖鑒定技術(shù)對(duì)化合物進(jìn)行鑒定的方法，主要應(yīng)用于生命科學(xué)、醫(yī)藥研究、食品安全領(lǐng)域的化合物樣品組成成分鑒定。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代分析方法，特別是質(zhì)譜技術(shù)的迅猛發(fā)展，色譜_質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(請(qǐng)參見(jiàn) Tom R. Covey, Jonathan B. Crowther et al. Thermospray liquidchromatography/mass spectrometry determination of drugs and their metabolites inbiological fluids. Anal Chem. 1985,57(2) :474_481.)逐漸成為了重要的分離分析手段。色譜-質(zhì)譜聯(lián)用將色譜法(參見(jiàn)Mikhail S. Tsvet. Physical chemical studies onchlorophyll adsorptions. Berichte der Deutschen botanischen Gesellschaft 24, 1906 :316-323.)禾口質(zhì) i普法(Sparkman, 0. David. Mass spectrometry desk reference. Pittsburgh =Global View Pub. 2000, ISBN 0-9660813-2-3.)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，是目前先進(jìn)而應(yīng)用廣泛的樣品分析方法。色譜-質(zhì)譜聯(lián)用包括氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(Gas Chromatography-MassSpectrometry, 縮寫(xiě)為 GC-MS)(參見(jiàn) C. Goncalvesa, M. F. Alpendurada. Solid-phasemicro-extract ion-gas chromatography-(tandem) mass spectrometry as a tool forpesticide residue analysis in water samples at high sensitivity and selectivity withconfirmation capabilities. Journal of Chromatography A, 2004 (Volumel026) 239-250 ；Wendy A. Carrick, David B.Cooper and Bob Muir. Retrospectiveidentification of chemical warfare agents by high-temperature automatic thermaldesorption-gas chromatography-mass spectrometry. Journal of Chromatography A. 2001 (Volume 925) :241_249)禾口液相色 if - M if K ffl (Liquid Chromatography-MassSpectrometry,縮寫(xiě)為 LC-MS) (Kenneth B. Tomer, M. Arthur Moseley, Leesa J. Deterding, Carol E. Parker. Capillary liquid chromatography/mass spectrometry. MassSpectrometry Reviews,1994(Vol 13) 431-457)。其中，GC-MS聯(lián)用適宜分析小分子、易揮發(fā)、熱穩(wěn)定、能氣化的化合物，GC-MS聯(lián)用儀是較早商品化的聯(lián)用儀器。LC-MS聯(lián)用相比于GC-MS聯(lián)用的優(yōu)勢(shì)在于分離度高、靈敏度高、選擇性好、樣品應(yīng)用范圍廣，可解決不揮發(fā)性化合物分析測(cè)定、極性化合物的分析測(cè)定、 熱不穩(wěn)定化合物的分析測(cè)定、大分子量化合物(包括蛋白、多肽、多聚物等)的分析測(cè)定等問(wèn)題(常雁，再帕爾.阿不力孜，王慕鄒.串聯(lián)質(zhì)譜新技術(shù)及其在藥物代謝研究中的應(yīng)用進(jìn)展.藥學(xué)學(xué)報(bào)，2000，35(1) :76)。因此色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在生命科學(xué)、醫(yī)藥的研究以及食品安全檢測(cè)、環(huán)境污染物分析等領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用(龐煥，文允鎰.質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)研究進(jìn)展及其在藥物分析中的最新應(yīng)用.中國(guó)藥學(xué)雜志，2001，36(7) :433)，極大地推動(dòng)了科研的發(fā)展。
色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀均自帶數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，自備標(biāo)準(zhǔn)品譜庫(kù)，在本系統(tǒng)內(nèi)通過(guò)將提取的樣品數(shù)據(jù)與自有譜庫(kù)進(jìn)行對(duì)比。而化合物譜圖鑒定屬于數(shù)據(jù)密集型計(jì)算，現(xiàn)有聯(lián)用儀的這種處理方式必然造成效率不高，而化合物鑒定的效率問(wèn)題是一個(gè)非常需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。 另一方面，不同的色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀存在無(wú)法兼容的問(wèn)題，以LC-MS聯(lián)用技術(shù)為例，LC-MS數(shù)據(jù)分析軟件系統(tǒng)是處理分析LC-MS聯(lián)用儀樣品數(shù)據(jù)的主要工具，是LC-MS聯(lián)用分析技術(shù)不可或缺的系統(tǒng)。目前在市場(chǎng)上，只有AB公司(美國(guó)應(yīng)用生物系統(tǒng)公司)、Waters 公司等少數(shù)幾家儀器設(shè)備廠商提供有商品化的LC-MS數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，但是，這些系統(tǒng)都具有明顯的局限性(1)只能為本公司所生產(chǎn)的特定幾款型號(hào)的色質(zhì)儀產(chǎn)生的譜圖數(shù)據(jù)所使用，而不能為其他儀器設(shè)備廠商所生產(chǎn)的數(shù)據(jù)使用；(2)系統(tǒng)所帶的標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)都是自有譜庫(kù)，不可被其他系統(tǒng)所使用。在國(guó)內(nèi)從事樣品分析相關(guān)工作的實(shí)驗(yàn)室中，通常購(gòu)買(mǎi)不止一個(gè)廠商生產(chǎn)的LC-MS聯(lián)用儀，由于不同廠商生產(chǎn)的聯(lián)用儀所帶的數(shù)據(jù)分析軟件不同，造成同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室中不用儀器產(chǎn)生的譜圖數(shù)據(jù)不能共享，給樣品分析工作帶來(lái)不便。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決這些問(wèn)題，本發(fā)明的目的首先在于提供一種提高譜圖鑒定效率的化合物鑒定方法。本發(fā)明的另一目的在于提供一種解決數(shù)據(jù)共享問(wèn)題的化合物鑒定方法。本發(fā)明的化合物的色譜_質(zhì)譜聯(lián)用鑒定方法，其步驟包括1、通過(guò)色譜_質(zhì)譜聯(lián)用儀提取待鑒定化合物的譜圖文件；2、對(duì)一標(biāo)準(zhǔn)品庫(kù)的譜圖文件進(jìn)行分組；3、根據(jù)選定的相似度算法分別計(jì)算上述待鑒定化合物的譜圖文件與各組內(nèi)的各標(biāo)準(zhǔn)品的譜圖文件的相似度；4、綜合各組的計(jì)算結(jié)果，按照設(shè)定的方式輸出完整的相似度計(jì)算結(jié)果；5、根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，得到鑒定結(jié)論。本發(fā)明可以以文件數(shù)為單位對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)品庫(kù)的譜圖數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，每組包括相同數(shù)量或基本相同的文件。本發(fā)明按照相似度降序方式輸出完整的相似度計(jì)算結(jié)果。本發(fā)明按照下述公式計(jì)算上述相似度
權(quán)利要求
1.一種化合物的色譜-質(zhì)譜聯(lián)用鑒定方法，其步驟包括1)通過(guò)色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀提取待鑒定化合物的譜圖文件；2)對(duì)一標(biāo)準(zhǔn)品庫(kù)的譜圖文件進(jìn)行分組；3)根據(jù)選定的相似度算法分別計(jì)算上述待鑒定化合物的譜圖文件與各組內(nèi)的各標(biāo)準(zhǔn)品的譜圖文件的相似度；4)綜合各組的計(jì)算結(jié)果，按照設(shè)定的方式輸出完整的相似度計(jì)算結(jié)果；5)根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，得到鑒定結(jié)論。
2.如權(quán)利要求1所述的化合物的色譜_質(zhì)譜聯(lián)用鑒定方法，其特征在于，以文件數(shù)為單位對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)品庫(kù)的譜圖數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，每組包括相同數(shù)量或基本相同的文件。
3.如權(quán)利要求1所述的化合物的色譜_質(zhì)譜聯(lián)用鑒定方法，其特征在于，按照相似度降序方式輸出完整的相似度計(jì)算結(jié)果。
4.如權(quán)利要求1所述的化合物的色譜_質(zhì)譜聯(lián)用鑒定方法，其特征在于，按照下述公式計(jì)算上述相似度
5.如權(quán)利要求4所述的化合物的色譜-質(zhì)譜聯(lián)用鑒定方法，其特征在于，將待鑒定化合物譜圖文件的二元數(shù)對(duì)(m/z，intensity)變換為三元數(shù)對(duì)(m/z，intensity%, Am/Z)，其中m/z為質(zhì)荷比，intensity為譜圖文件的強(qiáng)度，intensity^為譜圖文件中每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)強(qiáng)度與該譜圖文件最大強(qiáng)度的百分比，Δπι/ζ是第一列的m/z值與該化合物分子離子峰的差值。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的化合物的色譜-質(zhì)譜聯(lián)用鑒定方法，其特征在于，將含待鑒定化合物譜圖文件和一組標(biāo)準(zhǔn)品庫(kù)譜圖文件的信息作為一計(jì)算單位，將各計(jì)算單位發(fā)送至多個(gè)Map計(jì)算節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分組計(jì)算，計(jì)算的結(jié)果發(fā)送至Reduce節(jié)點(diǎn)，按照設(shè)定方式輸出完整的相似度計(jì)算結(jié)果。
7.如權(quán)利要求6所述的化合物的色譜_質(zhì)譜聯(lián)用鑒定方法，其特征在于，采用Hadoop 框架進(jìn)行上述Map/Reduce計(jì)算。
8.如權(quán)利要求7所述的化合物的色譜-質(zhì)譜聯(lián)用鑒定方法，其特征在于，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品庫(kù)大小和Hadoop框架的產(chǎn)生時(shí)間確定Map計(jì)算節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
9.如權(quán)利要求6所述的化合物的色譜-質(zhì)譜聯(lián)用鑒定方法，其特征在于，將上述待鑒定化合物的譜圖文件保存為通用數(shù)據(jù)格式的譜圖文件；將庫(kù)中的各標(biāo)準(zhǔn)品的譜圖數(shù)據(jù)保存為與上述待鑒定化合物譜圖文件格式相同的譜圖文件。
10.如權(quán)利要求9所述的化合物的色譜_質(zhì)譜聯(lián)用鑒定方法，其特征在于，所述通用數(shù)據(jù)格式為txt格式或CVS格式。
11.如權(quán)利要求1所述的化合物的色譜-質(zhì)譜聯(lián)用鑒定方法，其特征在于，所述色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀為氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀或液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。
全文摘要
本發(fā)明屬于色譜-質(zhì)譜譜圖鑒定技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種采用色譜-質(zhì)譜譜圖鑒定技術(shù)對(duì)化合物進(jìn)行鑒定的方法。通過(guò)色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀提取待鑒定化合物的譜圖數(shù)據(jù)；對(duì)一標(biāo)準(zhǔn)品庫(kù)的譜圖文件進(jìn)行分組；根據(jù)選定的相似度算法分別計(jì)算上述待鑒定化合物的譜圖文件與各組內(nèi)的各標(biāo)準(zhǔn)品的譜圖文件的相似度；綜合各組的計(jì)算結(jié)果，按照設(shè)定的方式輸出完整的相似度計(jì)算結(jié)果；根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，得到鑒定結(jié)論。本發(fā)明大大提高了譜圖數(shù)據(jù)的處理效率，實(shí)現(xiàn)快速鑒定?？蓱?yīng)用于生命科學(xué)、醫(yī)藥研究、食品安全領(lǐng)域的化合物樣品組成成分鑒定。
文檔編號(hào)G01N30/72GK102323363SQ201110157959
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者劉勇, 周園春, 王衛(wèi)華, 薛正華, 黎建輝 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心