System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法技术_技高网

自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法技术

技术编号:43694445 阅读:2 留言:0更新日期:2024-12-18 21:10
本申请公开了一种自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法;本申请利用不饱和脂肪酸发生Paternò‑Büchi(PB)反应后在液相色谱‑串联质谱仪的碰撞解离模式下发生的规律性碎裂原理,开发了针对液相色谱‑串联质谱中数据依赖采集模式和数据非依赖采集模式两种模式采集的不饱和脂肪酸质谱数据的自动化数据处理方法,可以从庞大的液相色谱串级质谱的DDA数据中自动识别不饱和脂肪酸及其双键位置,并利用DIA数据中特征碎片离子的强度信息实现不饱和脂肪酸的定量分析,显著提高不饱和脂肪酸定性定量分析的准确性和效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物质谱分析,具体涉及一种自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法


技术介绍

1、液相色谱串级质谱(lc-ms/ms)技术是一种广泛用于各种有机分子定性分析的重要技术。其中,液相色谱可以对复杂样品进行分离,分离的组份依次按照极性进入串级质谱中,一级质谱源为电喷雾离子源(electron spray ionization,简称esi),可以得到组份的分子离子峰;二级质谱采用碰撞诱导解离(collision induced dissociation,简称cid)或高能碰撞解离(higher energy collision induced dissociation,简称hcd)技术进行碎裂,可得到分子碎裂的特征峰。

2、脂肪酸(fatty acid,简称fa)是人体中脂质组最基本的组成,对脂质组各类物质的组成和含量有较大影响。尤其对于不饱和的脂肪酸来说,其碳碳双键的位置结构的变化可能会导致或预示疾病的发生。但是hplc-ms/ms并不能在碳碳双键位置将其碎裂,产生二级碎片,因此需要对碳碳双键位置进行衍生化反应。利用光环化加成反应(如paternò-büchi反应,简称pb反应)原理,可以将羰基与脂肪酸中的碳碳双键进行反应生成四元环结构,由于pb反应后产生的四元环张力较大,能在串联质谱中发生碎裂,从而可以得到特征碎片。

3、由于lc-ms/ms的数据量庞大,一个lc-ms/ms中可能存在上万条二级质谱数据,因此需要对数据进行特异性筛选。反应产物在二级质谱碎裂下会产生复杂的碎片,不同位置双键产生的特征碎片在二级质谱中会产生重合,需要对二级质谱中的碎片进行配对计算。但目前对于利用lc-ms/ms及pb反应检测脂肪酸的位置异构仍存在一定的算法技术缺口。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本申请提供一种自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法。

2、本申请实施例提供一种自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法,包括以下步骤:

3、(1)将待测样品与反应试剂混合后进行光环化加成反应,得到反应产物,采用液相色谱串联质谱中的数据依赖采集模式对所述反应产物进行检测,得到第一检测数据,并采用所述液相色谱串联质谱中的数据非依赖采集模式对所述反应产物进行检测,得到第二检测数据,其中,所述待测样品包括至少一种不饱和脂肪酸,所述反应试剂为含有羰基的化合物;

4、(2)基于所述第一检测数据进行定性分析,确定所述反应产物对应的一级离子、以及每一所述一级离子对应的目标二级碎片,得到定性分析结果;

5、(3)基于所述定性分析结果,对所述第二检测数据进行定量分析,得到定量分析结果。

6、在一些实施例中,所述步骤(2)中基于所述第一检测数据进行定性分析,确定所述反应产物对应的一级离子、以及每一所述一级离子对应的目标二级碎片,得到定性分析结果,包括:

7、获取脂质代谢物数据库中的不饱和脂肪酸对应的一级离子和理论碎片离子集合;

8、对所述第一检测数据进行数据提取,得到一级质谱数据和二级质谱数据;

9、基于所述一级质谱数据中的理论反应产物质量,确定所述反应产物对应的一级离子;

10、从所述理论碎片离子集合中筛选出每一所述一级离子对应的理论碎片;

11、基于所述理论碎片,从所述二级质谱数据中匹配所述一级离子的保留时间内的目标二级碎片,得到不饱和脂肪酸种类和双键位置的定性分析结果。

12、在一些实施例中,所述获取脂质代谢物数据库中的不饱和脂肪酸对应的一级离子和理论碎片离子集合,包括:从所述脂质代谢物数据库中筛选不饱和脂肪酸,得到双键位置参考数据集合;基于所述反应产物在二级质谱下的碎裂原理,对所述双键位置参考数据集合中的不饱和脂肪酸对应的碎片分子式进行质量模拟,得到每一不饱和脂肪酸对应的理论碎片,所述理论碎片离子集合包括每一所述不饱和脂肪酸对应的理论碎片。

13、在一些实施例中,所述对所述第一检测数据进行数据提取,得到一级质谱数据和二级质谱数据,包括:对所述第一检测数据的原始数据进行格式转换,得到第一检测数据;对所述转换后第一检测数据进行数据提取,得到所述一级质谱数据和所述二级质谱数据。

14、在一些实施例中,所述基于所述一级质谱数据中的理论反应产物质量,确定所述反应产物对应的一级离子,包括:获取所述双键位置参考数据集合中的不饱和脂肪酸在一级质谱数据中的理论保留时间、以及所述不饱和脂肪酸在反应前后针对所述保留时间的校正参数;基于所述保留时间、所述理论保留时间和所述校正参数,确定所述反应产物对应的一级离子。

15、在一些实施例中,所述二级质谱数据中包括多个二级碎片,所述基于所述理论碎片,从所述二级质谱数据中确定所述一级离子对应的目标二级碎片,得到定性分析结果,包括:获取所述理论碎片对应的理论碎片质量,并从所述二级质谱数据中提取每一所述二级碎片对应的实际碎片质量;将所述理论碎片质量和所述实际碎片质量进行对比,基于对比结果确定所述一级离子对应的目标二级碎片、以及所述目标二级碎片的碎片检出率,所述定性分析结果包括所述碎片检出率。

16、在一些实施例中,将所述理论碎片质量和所述实际碎片质量进行对比,基于对比结果确定所述一级离子对应的目标二级碎片、以及所述目标二级碎片的碎片检出率,包括:获取预设质量误差阈值;计算所述理论碎片质量和所述实际碎片质量之间的质量差值,将所述质量差值小于所述预设质量差值对应的二级碎片作为所述目标二级碎片;基于所述目标二级碎片和所述理论碎片的数量,确定所述目标二级碎片的碎片检出率。

17、在一些实施例中,在所述基于对比结果确定所述一级离子对应的目标二级碎片、以及所述目标二级碎片的碎片检出率之后,还包括:基于所述二级质谱数据,建立每一所述一级离子中的二级碎片对应的提取离子流,所述提取离子流中包括所述一级离子对应的目标二级碎片;确定所述一级离子对应的不饱和脂肪酸的不饱和度;若所述不饱和脂肪酸为单不饱和脂肪酸,确定所述目标二级碎片对应的目标保留时间和目标信号强度,所述定性分析结果还包括所述目标二级碎片对应的目标保留时间和目标信号强度。

18、在一些实施例中,在所述确定所述一级离子对应的不饱和脂肪酸的不饱和度之后,还包括:若所述不饱和脂肪酸为多不饱和脂肪酸,在所述提取离子流中筛选出信号强度最高的目标二级碎片对应的保留时间作为目标保留时间,并在所述提取离子流中筛选出信号强度最高的目标二级碎片对应的二级质谱信号强度作为目标信号强度,所述定性分析结果还包括所述目标保留时间和所述目标信号强度。

19、在一些实施例中,所述步骤(3)中基于所述定性分析结果,对所述第二检测数据进行定量分析,得到定量分析结果,包括:在所述第二检测数据中查找所述反应产物对应的一级离子、以及每一所述一级离子对应的目标二级碎片;确定每一所述目标二级碎片的保留时间,并与所述定性分析结果中与所述目标保留时间进行匹配;基于所述保留时间,从所述第二检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法,其特征在于,所述步骤(2)中基于所述第一检测数据进行定性分析,确定所述反应产物对应的一级离子、以及每一所述一级离子对应的目标二级碎片,得到定性分析结果,包括:

3.如权利要求2所述的自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法,其特征在于,所述获取脂质代谢物数据库中的不饱和脂肪酸对应的一级离子和理论碎片离子集合,包括:

4.如权利要求2所述的自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法,其特征在于,所述对所述第一检测数据进行数据提取,得到一级质谱数据和二级质谱数据,包括:

5.如权利要求2所述的自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法,其特征在于,所述确定所述反应产物对应的一级离子,包括:

6.如权利要求2所述的自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法,其特征在于,所述二级质谱数据中包括多个二级碎片,

7.如权利要求6所述的自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法,其特征在于,所述将所述理论碎片质量和所述实际碎片质量进行对比,基于对比结果确定所述一级离子对应的目标二级碎片、以及所述目标二级碎片的碎片检出率,包括:

8.如权利要求6所述的自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法,其特征在于,在所述基于对比结果确定所述一级离子对应的目标二级碎片、以及所述目标二级碎片的碎片检出率之后,还包括:

9.如权利要求8所述的自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法,其特征在于,在所述确定所述一级离子对应的不饱和脂肪酸的不饱和度之后,还包括:

10.如权利要求1所述的自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法,其特征在于,所述步骤(3)中基于所述定性分析结果,对所述第二检测数据进行定量分析,得到定量分析结果,包括:

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【技术特征摘要】

1.一种自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法,其特征在于,所述步骤(2)中基于所述第一检测数据进行定性分析,确定所述反应产物对应的一级离子、以及每一所述一级离子对应的目标二级碎片,得到定性分析结果,包括:

3.如权利要求2所述的自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法,其特征在于,所述获取脂质代谢物数据库中的不饱和脂肪酸对应的一级离子和理论碎片离子集合,包括:

4.如权利要求2所述的自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法,其特征在于,所述对所述第一检测数据进行数据提取,得到一级质谱数据和二级质谱数据,包括:

5.如权利要求2所述的自动化识别不饱和脂肪酸及其双键位置的方法,其特征在于,所述确定所述反应产物对应的一级离子,包括:

6.如权利要求2所述的自动化识别不饱和脂...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴婷吴琼杜一平
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:

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