[发明专利]基于HPLC-MS的去除代谢物离子峰表中假阳性质谱特征的方法

摘要

本发明以基于HRLC‑MS的代谢组学为背景，提供一种基于HPLC‑MS的去除代谢物离子峰表中假阳性质谱特征的方法，属于分析化学和代谢组学领域。该方法依据离子色谱图的信息熵指标和相关性系数来判别质谱中真实的化学信号，分别利用空白和实际样本的质谱原始数据去除对应非样本源化合物和噪声的假阳性特征。本发明可以减少噪声和非样本源化合物对代谢组学中分类模型的构建、生物标志物筛选以及代谢物定性的干扰，应用于化学计量学和代谢组学中质谱特征的处理。另外，本发明可以通过计算机程序自动化实现，不需要重复的化学实验以及肉眼判断等人工干预。

主权项

1.一种基于HPLC‑MS的去除代谢物离子峰表中假阳性质谱特征的方法，其特征在于，该方法：首先，利用定义的信息熵指标Entropy index和色谱图相关性系数，给出能够识别真实化学信号的方法；其次，采用空白样本中的原始数据去掉非样本源化合物对应的质谱特征；最后，根据实际样本的原始数据去掉对应为噪声的质谱特征，完成对假阳性特征的处理；该方法具体如下：1)样本的制作及HRLC‑MS分析：采集样本，通过高分辨液相色谱质谱仪对样本进行分析，至少要有2个空白样本；2)代谢组学数据获取：采用峰匹配软件对样本(包括空白样本)进行峰匹配处理，得到代谢物离子峰表；3)计算质谱特征的离子色谱图：设S_i(1≤i≤N)为某一质谱特征在样本i中的离子色谱图，N为样本总数，其中S_i＝(I_i,1,I_i,2,…,I_i,n(i))，n(i)是离子色谱图S_i中点的数量,I_i,l(1≤l≤n(i))是样本i的离子色谱图中第l个点的强度；受到噪声干扰或者重叠峰，会出现变化点；4)计算质谱特征的信息熵指标Entropy index：令I_{max_i}为离子色谱图S_i中所有点的最大强度，即(I_{max_i}＝max{I_i,1,I_i,2,…,I_i,n(i)},1≤max_i≤n(i))；公式(1)和(2)给出h_i,j(1≤j≤d(i))的计算方法；h_i,j(1<j≤d(i))表示离子色谱图S_i中变化点与其前一个点的强度之差，d(i)‑1为色谱图中变化点的数量；如果色谱图S_i中存在变化点，则根据变化点与其前一个点的强度值之差计算h_i,j(1<j≤d(i))；如果色谱图中不存在变化点，则d(i)＝1；h_i,1＝I_{max_i}                  (1)根据公式(3)计算离子色谱图S_i中h_i,j(1≤j≤d(i))的信息熵：则信息熵指标(Entropy index)定义为所有样本的entropy_S_i(1≤i≤N)的中位数，即：Entropy index＝median{entropy_S_i，1≤i≤N)      (5)5)计算离子色谱图的相关性系数：在计算色谱图在样本间的相关性系数之前，需修正色谱保留时间的漂移；6)去除非样本源化合物对应的假阳性质谱特征：使用步骤3)‑步骤5)中的方法判别质谱特征对应的化学信号是否为噪声，并根据空白样本的原始数据去除峰表中非样本源化合物对应的质谱特征；7)去除噪声：使用步骤3)‑步骤5)中方法判别质谱特征对应的化学信号是否为噪声，并根据实际样本的原始数据去除峰表中的噪声。