CN108508078A

CN108508078A - 用于鉴定分子种类的元素组成的方法

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Publication number: CN108508078A
Application number: CN201810153998.7A
Authority: CN
Inventors: M·斯特罗哈尔姆; H·普法夫; E·拉祖莫夫斯基
Original assignee: Thermo Fisher Scientific Bremen GmbH
Current assignee: Thermo Fisher Scientific Bremen GmbH
Priority date: 2017-02-23
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2018-09-07
Anticipated expiration: 2038-02-22
Also published as: US20180240659A1; EP3367420A1; US10615015B2; CN108508078B; EP3367420B1

Abstract

提供了鉴定样品中所含和/或通过至少一种电离方法从样品中产生的至少一个分子种类的至少一种最可能元素组成的方法。所述方法包括测量所述样品的质谱且可以包括将所述实测质谱换算为中性质谱。所述方法进一步包括针对所关注峰确定具有预期峰的候选分子种类的集合，所述预期峰的峰位置处于对应的实测质谱或中性质谱的峰位置容许范围内。鉴定每个候选种类的鉴定质谱且测定所述鉴定质谱中的所有峰的峰位置范围。通过比较所述鉴定谱与所述实测或中性质谱来测定候选种类的两个子分数且利用所述子分数计算出最终分数。测定所计算最终分数达到最高值的所述候选种类的元素组成。

Description

用于鉴定分子种类的元素组成的方法

技术领域

本发明提供鉴定分子M的至少一个种类的一种或多种最可能元素组成的方法，具体地说，分子M的至少一个种类的唯一最可能元素组成的方法。所述方法包括使用质谱仪测量样品的质谱。利用所述方法能够鉴定通过质谱仪所研究的样品中所含或通过至少一种电离方法从质谱仪所研究的样品产生的分子种类M的一种或多种最可能元素组成。

背景技术

鉴定分子的一个种类(大部分是分子的多个种类)的一种或多种最可能元素组成的方法通常可获得。这些方法优选用于鉴定分子种类的最可能元素组成，如除草剂、杀昆虫剂、其它杀虫剂、脂质、沥出液中的可溶性或悬浮固体、代谢物、药物、麻醉剂、典型地具有高达400u、优选高达500u并且尤其优选高达600u质量的萃取物中的分子。

这些方法用于研究样品。利用这些方法鉴定所研究样品中所含分子种类的元素组成。

分子种类定义为具有相同分子式的分子类别(例如水具有分子式H₂O且苯具有分子式C₆H₆)。分子种类的分子式描述分子种类的元素组成。分子式是根据IUPAC化学元素周期表通过指出元素符号来列出分子中所含的所有元素，且在元素符号的右侧用下标列出组成分子的元素的原子数目。为此举一个例子，具有分子式C₆H₆的苯分子是由6个碳原子(符号C)及6个氢原子(符号H)组成。具有相同分子式的分子因存在不同的异构形式而可以具有不同的结构式，所述异构形式可以具有不同的对映异构体结构，从而产生不同的物理、化学及生物学特性。

分子式越大，分子越复杂得多，例如在有机物中。举例来说，除草剂甲磺草胺(sulfentrazone)具有分子式：C₁₁H₁₀Cl₂F₂N₄O₃S。许多国家不允许使用如甲磺草胺杀虫剂。甲磺草胺可能例如给水生物种及蜜蜂带来较大风险。

有时，根据通过至少一种电离方法从样品产生的离子及所述离子的元素组成能够更好地了解所研究的样品。所述离子可以优选通过电喷雾电离(ESI)、基质辅助激光解吸电离(MALDI)、等离子体电离、电子电离(EI)、化学电离(CI)及大气压化学电离(APCI)产生。所产生的离子是大部分具有分子几何形状和相应分子式的带电粒子。在本专利申请的上下文中，术语“通过至少一种电离方法从样品产生的分子的种类”应理解为提及通过至少一种电离方法从样品产生的离子的分子式。因此，能够根据通过至少一种电离方法从样品产生的离子来推导出样品中所含分子种类的元素组成，所述电离方法通过寻找所述离子的元素组成来使分子种类电离且然后将所述离子的电荷减少到零且根据如下文所述的电离方法改变元素组成。

因此，也能够利用鉴定一个分子种类的最可能元素组成的方法来鉴定通过至少一种电离方法从样品产生的离子的元素组成。

在分子种类中，所有分子根据分子式具有相同的原子组成。但分子中的大部分原子可以作为不同同位素存在。举例来说，有机化学的基本元素碳原子以两种稳定同位素形式存在：天然存在概率为98.9％且同位素质量为12u的¹²C同位素和天然存在概率为1.1％且同位素质量为13.003355u的¹³C同位素(其原子核中具有一个以上中子)。由于同位素的这些存在概率，因此由许多原子组成的较高质量的特别复杂分子具有许多种同位素，其中分子中的原子作为不同同位素存在。在本专利申请的全文中，分子种类的这些同位素称为「分子种类的同位素」。这些同位素的不同质量引起分子种类的同位素的质量分布，在本专利申请的内容中称为分子种类的同位素分布(简称：ID)。分子的每个种类因此可以具有不同的质量，但为了更好地了解和鉴定分子种类，向各种分子指配单一同位素质量。这是当分子中的每个原子作为最丰裕的、天然存在的稳定同位素存在时的分子质量。举例来说，甲烷分子具有分子式CH₄且氢具有同位素¹H，其核中具有天然存在概率为99.985％且同位素质量为1.007825u的一个质子；和²H(氘)，其核中具有天然存在概率为0.015％且同位素质量为2.014102u的另一个中子。因此，碳的最丰裕的、天然存在的稳定同位素是¹²C且氢的最丰裕的、天然存在的稳定同位素是¹H。因此，甲烷的单一同位素质量是16.031300u，这是由一个¹²C同位素和四个¹H同位素组成的甲烷同位素的质量。但具有质量17.034655u(包含¹³C同位素)和17.037577u(包含一个²H同位素)、18.040932u(包含¹³C同位素和一个²H同位素)和18.043854u(包含两个²H同位素)、19.047209u(包含¹³C同位素和两个²H同位素)和19.050131u(包含三个²H同位素)、20.053486u(包含¹³C同位素和三个²H同位素)和20.056408u(包含四个²H同位素)和21.059763u(由¹³C同位素和四个²H同位素组成)的其它甲烷同位素的概率较小。所有这些其它同位素均属于甲烷的同位素分布且在质谱仪的甲烷质谱中可以是可见的。

尤其可以通过用质谱仪测量所研究样品的质谱来鉴定分子的至少一个种类的最可能元素组成。一般来说，可以使用所属领域的技术人员已知测量样品质谱的每种质谱仪。具体地说，优选使用高分辨率质谱仪，如具有质量分析器或其它静电离子阱作为质量分析器的质谱仪、傅里叶变换(Fourier transform，FT)质谱仪、离子回旋(ICR)质谱仪或多重反射飞行时间(MR-TOF)质谱仪。本发明方法可以应用的其它质谱仪具体地说是飞行时间(TOF)质谱仪、扇形磁场质谱仪和具有高分辨率(HR)四极杆质量分析器的质谱仪。

已经存在于样品中的分子设定为游离的，例如通过蒸发和喷雾和带电荷，或仅通过电离方法带电荷。分子可以例如通过接受及/或发射电子或接受离子而形成加合离子而带电荷。由于在中质谱仪的质谱检测到其离子，因此本发明的方法能够向样品中所含分子的这些种类指配其最可能的元素组成。

电离方法能够改变样品中所含的分子，这是通过碎裂成更小的带电粒子来实现，所述粒子是由于所述方法而带电荷。电离方法还能够将样品基质分裂成带电分子。因此，所有这些离子均通过所述电离方法从样品中产生。因此就这些离子而言，其在来源于样品的分子中的种类均须通过用于鉴定分子种类的元素组成的方法研究。

超高分辨率质谱，如能使用傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(FT-ICR-MS)或Orbitrap^TM质谱仪获得的质谱，允许鉴定有机物中的数千种不同分子式。与液相色谱(LC)联合，能够在常规基础上对复杂混合物的组分进行精确的质量测定。应用尤其包括筛选组合性化学文库和鉴定与药物发现相关的代谢物、筛选非法鸡尾酒中的合成代谢类固醇和培养萃取物中的真菌代谢物，以及阐明环境水中的未知化合物。

质谱仪的输出必须在样品能表征之前解释，且这带来技术问题。依据质量数据的分子式指配是最关键的且耗时的。根据质谱进行的精确质量测量是测定元素组成的常用技术，超高分辨率质谱仪有助于测定元素组成。尽管技术进步和质量精确度改进，但单独的质量精确度不能提供不容置疑的鉴定。在许多情况下，根据相同分子量可以鉴定若干种不同结构式。候选式的数目随着质量以指数方式增加，致使高质量分子测定特别具有挑战性。因此，当表征样品时，需要自动化程序来高效发掘质谱所产生的广泛数据集。

元素组成待鉴定的分子种类典型地由一组具体的元素组成。对于各种元素来说，确定所述元素有多少个原子可能包含于分子种类中。对于各种元素X来说，可以限定分子种类中所含的原子数目。在分子种类中，元素X的原子存在最小数目Min_x且元素X的原子存在最大数目Max_x。

已经提出了测定样品中所含和/或通过至少一种电离方法从样品中产生的分子种类的元素组成的多种方法，然而仍需要一种在考虑依据实测质谱可获得的所有信息的情况下以进一步提高的正确性来鉴定元素组成的方法。

鉴定分子种类的最可能组成的公认方法是美国专利US 8,831,888B2中所述的计算图谱距离(PSD)的方法。利用这种方法对实测质谱与属于候选分子集的分子的预期质谱进行比较。通过计算光谱距离值SD向实测光谱和预期光谱彼此的峰指配。根据此数值来考虑位置差异和强度差异且根据每个预期峰，对光谱距离最小的实测峰进行指配。如果在预期的位置误差和预期的强度误差范围内均未能鉴定到峰，那么不可能鉴定到峰。当根据分子的同位素分布计算分子的整个预期质谱的图谱距离值时，计算中出现的任何未鉴定峰均得到惩罚值。针对图谱距离值所述的模式存在两种。一旦任何未鉴定的预期峰被赋予惩罚值，则任何未鉴定的实测峰在另一模式中被赋予惩罚值。

另一种鉴定分子的元素组成的方法描述于Pluskal等人，《分析化学(Anal.Chem.)》2012，84，4396-4403中。在这种方法中，定义可鉴定候选种类分子的预期质谱与实测质谱最佳匹配的分数，其考虑到实测峰和预期峰在质量容许范围内的强度差异。候选种类分子碎裂之后，对实测MS²质谱与预期MS²质谱的进一步比较用于排除候选种类分子。

鉴定分子的元素组成的另一种方法描述于Meringer等人，《数学和计算机化学通讯(Commun.Math,Comput.Chem.)》65，259-290(2011)。在这种方法中，定义可鉴定候选种类分子的预期质谱与实测质谱最佳匹配的分数，其考虑到实测峰和预期峰的强度。候选种类分子碎裂之后，对实测MS²质谱与预期MS²质谱的比较进一步获得第二分数且然后将两种分数作为组合分数使用来鉴定分子的元素组成。

另外，在Tenhosaari，《有机质谱(Organic Mass Spectrometry)》，第23卷，236-239(1988)和Zhang等人，《IEEE和ACM交易计算生物学和生物信息学(IEEE/ACMTransactions on Computational Biology and Bioinformatics)》，第2卷，第3期，217-230(2005)中，两种分数均来源于实测质谱与预期质谱的比较以及MS²质谱与预期MS²质谱的比较且然后作为组合分数使用以鉴定分子的元素组成。

本发明的目标是发现一种当元素组成应根据实测质谱鉴定时能够进一步提高分子种类的元素组成鉴定正确性的鉴定方法。本发明的一个目标是考虑实测质谱的尽可能多的信息。如果可获得高分辨率或超高分辨率质谱(从而增加可用信息量)，那么这尤为重要。本发明的另一个目标是，高正确性方法应通过无需太多时间和能力的方式测定所研究分子种类的一种或多种最可能元素组成。另一个目标是，所述方法应能够适合于所研究分子的任何类别且应能够提供进一步提高正确性和/或减少方法工作量的程序。

发明内容

上述目标是通过根据本发明实施例鉴定样品中所含和/或至少一种电离方法使样品中产生的分子M的至少一个种类的一种或多种最可能元素组成的新颖方法以及能够执行这些鉴定方法的质谱仪解决。

根据权利要求1的本发明方法的一个实施例包含以下步骤：

(i)使用质谱仪测量样品的质谱I_meas(p)，或使用质谱仪测量样品的质谱I_meas(p)且将实测质谱I_meas(p)换算为中性质谱I_neut(p)；

(ii)针对实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中的所关注峰C_int，从分子种类M_inv的集合S_inv中确定候选分子种类M_cand的集合S_cand，所述候选分子种类M_cand在对应于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的质谱中具有预期峰C_ex,inv，其峰位置p_ex,inv处于指配给对应的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中的所关注峰C_int的峰位置容许范围Δp_tol内；

(iii)针对候选分子种类M_cand的集合S_cand中的每个候选种类M_cand，测定对应于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)且测定峰位置范围Δp，所述峰位置范围Δp包含与候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)对应的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的所有峰C_{id,M_cand,i}的峰位置pid,M_{_}cand,,ⁱ；

(iv)利用测定每个候选种类M_cand的第一子分数s_{1,M_cand}的第一方法，且利用测定每个候选种类M_cand的第二子分数s_{2,M_cand}的第二方法，在所测定的峰位置范围Δp内对候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)与对应于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的每个鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)进行比较，其中所述第一子分数s_{1,M_cand}为候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中的所有峰C_{id,M_cand,i}定址，这些峰在实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)未得到鉴定，且其中所述第二子分数s_{2,M_cand}为实测质谱I_meas(p)中的所有峰C_meas,i或中性质谱I_neut(p)中的所有峰C_neut,I定址，这些峰在候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中未得到鉴定；且依据子分数s_{i,M_cand}计算候选分子种类M_cand的集合S_cand中的每个候选种类M_cand的最终分数fs_{M_cand}或依据子分数s_{i,M_cand}计算候选分子种类M_cand的集合S_cand中的每个候选种类M_cand的最终分数fs_{M_cand}，其中第一方法的子分数s_{1,M_cand}和第二方法的子分数s_{2,M_cand}中的一个或两个高于所指配的的阈值s_i,th,fs以便计算最终分数fs_{M_cand}；_i；

(v)测定具有最高值的一个或多个所计算最终分数fs_高,k；

(vi)测定候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_{cand,高_k}的元素组成，所述候选种类M_{cand,高_k}具有一个或多个有最高值的所计算最终分数fs_高,k。

在用于鉴定分子M的元素组成的本发明方法步骤(i)中，使用质谱仪测量样品的质谱I_meas(p)。元素组成应得到鉴定的分子M包含于样品中或通过至少一种电离方法从样品中产生。实测质谱I_meas(p)是任何质谱，其由质谱仪的检测系统检测且在检测之后可以利用任何种类的校正和计算方法(如卷积方法)处理。

如果样品质谱应使用质谱仪测量，如果样品是液体和/或气体，那么必需使样品材料(具体地说，样品中所含的分子M₀)电离。通过对分子M₀进行此电离，产生离子，视电离方法而定，如[M₀]⁺、[M₀]^-、[M₀+H]⁺、[M₀+I_ad]⁺和[M₀-M_frag]⁺。所述离子可以带有多重电荷n*e，其中n是电荷数目且e是基本电荷(1.6021766208*10^-19C)，从而得到例如离子[M₀]ⁿ⁺。在电离期间，离子(如I_ad ⁺)可以与分子M₀加成，从而形成加成物[M₀+I_ad]⁺，其可能是分子或元素，如Na或K，从而产生离子[M₀+Na]⁺或[M₀+K]⁺。

如果通过电离方法从样品中产生的分子种类M的元素组成应依据本发明方法鉴定，那么电离方法所产生的离子的元素组成应依据本发明方法鉴定。如果所产生的离子是例如[M₀+H]⁺，那么应鉴定分子种类M＝[M₀+H]⁺的元素组成。实测质谱I_meas(p)描绘了由实测强度I得到的电离离子丰度，所述丰度取决于其质荷比，其中此比率相似或与实测质谱I_meas(p)的峰位置p相关。因此，实测质谱I_meas(p)含有关于分子种类M的质荷比m/z的信息，此信息应加以研究。具体地说，其含有关于分子种类M的所有同位素的质荷比m/z的信息。利用此信息，本发明方法能够鉴定分子种类M的最可能元素组成(如果所述分子种类是通过电离方法从样品中产生)。

视所用质量分析器而定，实测质谱中的峰位置可以是所研究离子的质荷比m/z、离子质量(如果所述离子仅具有一种电荷状态)、飞行时间质谱仪中的飞行时间t，或频率ω(例如当使用质量分析器、离子回旋(ICR)质谱仪或另一种傅里叶变换(FT)质谱仪时)。根据技术人员众所周知的不同质量分析器技术的基本规则，飞行时间t和频率ω与质荷比m/z具有明确定义的关系。

如果样品中所含(以致M＝M₀)的分子种类M的元素组成应依据本发明方法鉴定，那么在本发明方法的一些实施例中，实测质谱I_meas(p)须根据电离方法换算为中性质谱I_neut(p)。正如前文已经提到，使用质谱仪测量样品的离子源质谱需要使样品材料电离。实测质谱I_meas(p)则描绘了由实测强度I得到的电离离子丰度，所述丰度取决于其峰位置p，具体地说，质荷比m/z。为了得到关于分子种类M＝M₀的峰位置p(具体地说，质荷比m/z或质量m)的信息，实测质谱I_meas(p)须根据样品中所含的分子M₀因电离方法而已发生的质量位移、通过改变峰位置p(具体地说，质荷比m/z)来换算为中性质谱I_neut(p)。举例来说，如果在电离期间，加成物M_ad已经与样品中所含的分子M₀加成，产生离子[M₀+M_ad]⁺，那么加成物M_ad ⁺的质量须从实测质谱I_meas(p)所测的质量中减去(认识到就此离子来说，z＝1且因此实测质荷比m/z与实测离子质量相似)，以得到样品中所含的中性分子M₀的质量。技术人员知道如何根据所用电离方法将离子的实测质谱I_meas(p)换算为样品中所含的中性分子M₀的中性质谱I_neut(p)。

因此，中性质谱I_neut(p)含有关于样品中所含的分子种类M₀的质荷比m/z的信息。具体地说，其含有关于分子种类M＝M₀的所有同位素的质荷比m/z的信息。利用此信息，本发明方法能够鉴定分子种类M(如果包含于样品中)的最可能元素组成。

优选的是，中性质谱I_neut(m)可以含有关于样品中所含的分子种类M₀的质量m的信息。具体地说，其可以含有关于分子种类M＝M₀的所有同位素的质量m的信息。

在本发明方法的步骤(ii)中，首先鉴定实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中的所关注峰C_int。这可以由用户以人工方式进行或根据一些确定的准则进行，如峰强度和峰位置。具体地说，所关注峰C_int可能是整个质谱中或质谱位置范围内的最高强度峰，或强度高于特定值的峰。如果峰位置p_int是定义所关注峰C_int的准则，那么可以要求所关注峰C_int具有位于围绕期望值的范围内的峰位置p_int。峰位置的此期望值可以定义为例如应分析的分子种类M的同位素分布中的最高峰的预期峰位置，原因尤其是如果此分子种类M存在于样品中，那么应鉴定样品中的所述分子种类M。所关注峰C_int又可以定义为位于指配给所研究样品中应鉴定的特定分子类别的峰位置范围内。所关注峰C_int还可以依据两个准则定义，如峰强度I_int和峰位置p_int。在此，可以使用前述准则的组合。

此外，须对分子种类M_inv的集合S_inv加以定义，对于所述分子M_inv而言，须研究其同位素分布是否存在于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中。分子种类M_inv的此集合S_inv可以依据如下文所述的许多准则和根据各种分子种类可以存在于所研究样品中的期望值来定义。

在本发明方法的步骤(ii)中，从分子种类M_inv的所定义集合S_inv中确定候选分子种类M_cand的集合S_cand，所述候选分子种类M_cand在对应于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的质谱中具有预期峰C_ex,inv，其峰位置p_ex,inv处于指配给对应的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中的所关注峰C_int的容许范围Δp_tol内的峰位置内。步骤(ii)的目的是依据候选分子种类M_cand的预期峰C_ex,inv在指配给所关注峰C_int的容许范围内具有峰位置p_ex,inv的准则，将集合S_inv中的研究分子种类M_inv数目减少到集合S_cand中的较小数目个候选分子种类M_cand。候选分子种类M_cand可能具有一个或多个预期峰C_ex,inv,i，其在指配给所关注峰C_int的容许范围Δp_tol内具有峰位置p_ex,inv,i。因此，仅研究的分子种类M_inv(已知其具有峰，峰位置与所关注峰C_int几乎相同的预期峰C_ex,inv)在本发明方法中作为待鉴定的候选分子种类M_cand进一步研究。预期峰C_ex,inv和所关注峰C_int的峰位置的允许偏移是依据峰位置容许范围Δp_tol定义。

预期峰C_ex,inv的峰位置p_ex,inv须通过与鉴定所关注峰C_int的质谱对应的质谱给定。因此，如果在实测质谱I_meas(p)中鉴定出所关注峰C_int，那么须根据对应于实测质谱I_meas(p)的质谱定义预期峰C_ex,inv的峰位置p_ex,inv。

如果实测质谱中的峰位置p通过质荷比m/z给定，那么预期峰C_ex,inv的峰位置p_ex,inv具有根据对应于实测质谱I_meas(m/z)的质谱定义的质荷比值m/z_ex,inv。具体地说，在这种情况下，仅须已知预期峰C_ex,inv的质荷比值m/z_ex,inv。如果分子种类M_inv的质荷比值m/z_ex,inv在所关注峰C_int的质荷比容许范围Δm/z_tol内，那么分子种类M_inv是待进一步研究的候选分子种类M_cand。

如果实测质谱中的峰位置p通过由TOF质量分析器测量的质谱中的飞行时间t给定，那么预期峰C_ex,inv的峰位置p_ex,inv通过假设测量参数而具有待根据对应于实测飞行时间质谱I_meas(t)的质谱定义的飞行时间值t_ex,inv。因此，利用预期峰C_ex,inv的已知质荷比值m/z_ex,inv，能够推导出预期峰C_ex,inv的相应飞行时间值t_ex,inv。如果分子种类M_inv的质量飞行时间比t_ex,inv在所关注峰C_int的飞行时间容许范围Δt_tol内，那么分子种类M_inv是待进一步研究的候选分子种类M_cand。

对于每个分子种类M_inv来说，可获得其预期峰C_ex,inv,i且所述预期峰可以根据之前执行的理论或实验推导。

如果根据实验推导分子种类M_inv的预期峰C_ex,inv,I，那么其能够依据利用标准样品或含有分子种类M_inv的样品测量的质谱推导。在标准样品中，可以使分子种类M_inv增浓以测量具有分子种类M_inv的高强度同位素分布峰的质谱。可以比较、评估利用标准样品或含有分子种类M_inv的样品所测量的许多质谱，例如通过求和以鉴定标准样品的标准质谱或含有分子种类M_inv的样品的平均质谱，从而可以向分子种类M_inv指配。

如此获得的质谱可以存储在数据库中且随后通过考虑质谱的一个、一些或所有峰而用于确定分子种类M_inv是否属于候选种类M_cand的集合S_cand。

如果依据理论推导分子种类M_inv的预期峰C_ex,inv,I，那么可以计算理论质谱I_{th,M_inv}。执行这些计算的方法众所周知。

理论质谱I_{th,M_inv}(p)可以是对应于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的质谱。其可以是根据预期的分子M_inv同位素分布计算的质谱。在计算期间，可以考虑测量实测质谱I_meas(p)的质谱仪的分辨力。还可以考虑测量实测质谱I_meas(p)的质谱仪的其它仪器参数或仪器特征。还可以只考虑候选种类M_inv的同位素的期质心，这是峰图案，或只考虑理论质谱I_{th,M_inv}(p)的峰C_{th,M_inv,i}的预期质心。理论质谱I_{th,M_inv}(p)还可以是已经计算之后存储在数据库中的分子种类M_inv的质谱。如果应鉴定样品中所含的不带电荷且因此是中性分子的分子种类M的元素组成，那么使用分子种类M_inv的理论质谱I_{th,M_inv}(p)，其对应于通过换算实测质谱I_meas(p)而获得的中性质谱I_neut(p)。如果应鉴定通过至少一种电离方法从所研究样品产生的分子种类M(其因此是离子和带电分子)的元素组成，那么使用分子种类M的理论质谱I_{th,M_inv}(p)，其对应于实测质谱I_meas(p)。

在本发明方法的步骤(ii)中，不需要知道集合S_inv中的分子种类M_inv的质谱I_{,M_inv}(p)。候选分子种类M_cand的峰位置p_ex,inv处于指配给所关注峰C_int的容许范围Δp_tol内。因此，只需要知道处于指配给所关注峰C_int的容许范围Δp_tol内的分子种类M_inv的质谱I_{M_inv}(p)部分。

还有可能的是，对于分子种类M_inv来说，利用理论质谱或由实验推导出的分子种类M_inv的质谱推导同位素分布。利用每种同位素n的同位素分布峰图案，在质谱中鉴定具有峰位置p_ID,inv,n的峰C_ID,inv,n，具体地说，质荷比m/z_ID,inv,n，以及质量m_ID,inv,n和与同位素n丰度相关的强度I_ID,inv,n。然后在本发明方法的步骤(ii)中可以使用分子种类M_inv的同位素分布峰C_ID,inv,n作为分子种类M_inv的预期峰C_ex,inv。

还有可能的是，对于分子种类M_inv来说，利用理论质谱或由实验推导出的分子种类M_inv的质谱推导同位素质量m_n清单。对于每种同位素n来说，利用质谱鉴定质量m_n，其可以列举和/或存储于表格中。然后使用质量m_n的清单确定候选分子种类M_cand，所述候选分子种类在对应于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的质谱中具有同位素n的预期峰C_ex,n，其质量m_n处于指配给对应的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中的所关注峰C_int的质量容许范围Δp_tol内。

还有可能的是，对于分子种类M_inv来说，利用理论质谱或由实验推导出的分子种类M_inv的质谱推导同位素质量m_n清单。对于特定同位素n来说，利用质谱鉴定质量m_n，其可以列举和/或存储于表格中。其质量列举于同位素质量m_n清单中的特定同位素n可以例如如下选择：质谱中具有高于阈值的强度、具有特定质量范围内的质量、属于质谱中具有最高强度的x同位素和/或属于质谱中具有最低质量的x同位素。然后使用质量m_n的清单确定候选分子种类M_cand，所述候选分子种类在对应于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的质谱中具有同位素n的预期峰C_ex,n，其质量m_n处于指配给对应的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中的所关注峰C_int的质量容许范围Δp_tol内。

还有可能的是，对于分子种类M_inv来说，利用理论质谱或由实验推导出的分子种类M_inv的质谱推导单一质量m_n清单。单一质量m_inv可以是例如分子M_inv的单一同位素质量或分子M_inv的最丰裕质量，所述质量可以列举和/或存储在数据库中。然后使用单一质量m_inv确定候选分子种类M_cand，所述候选分子种类M_cand在对应于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的质谱中具有预期峰C_ex,n，其单一质量m_inv处于指配给对应的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中的所关注峰C_int的质量容许范围Δp_tol内。

分子种类M_inv的预期峰C_ex,inv,i可以是可获得的或可以依据之前也可以执行的理论、按以下方式推导：

在步骤(ii)中可以使用能够定义分子集合中的所有分子M_cand的算法，所述分子M_cand的同位素n在对应于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的质谱中具有至少一个预期峰C_ex,n，其峰位置p_ex,inv处于指配给对应的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中的所关注峰C_int的峰位置容许范围Δp_tol内。所述算法从所研究分子种类M_inv的集合S_inv中排除不具有预期峰C_ex,n的所有分子，所述预期峰的峰位置p_ex,inv处于峰位置容许范围Δp_tol内。

在步骤(ii)中可以使用能够定义分子集合中的所有分子M_cand的算法确定候选种类M_cand的集合S_cand，所述分子M_cand在对应于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的质谱中具有单一同位素质量或最丰裕质量，所述质量处于指配给对应的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中的所关注峰C_int的质量容许范围Δp_tol内。

理论质谱I_{th,M_inv}(p)可以是根据分子M_inv的预期同位素分布计算的质谱。此计算可以针对完整的预期同位素分布或只针对同位素分布的一部分进行。计算可以局限于丰度高于阈值的同位素。计算可以局限于质谱中具有最高丰度和/或具有最低质量的特定数目种同位素。

指配给所关注峰C_int的容许范围Δp_tol在质谱中定义，所述质谱对应于其中步骤(ii)所用分子种类M_inv的预期峰C_ex,inv已知的质谱。如果应利用本发明方法鉴定样品中所含的分子种类M_cand的元素组成，那么指配给所关注峰A_int的容许范围Δp_tol是在中性质谱I_neut(p)中定义。

如果在中性质谱I_neut(p)中鉴定所关注峰C_int，那么所关注峰C_int在中性质谱I_neut(p)中具有峰位置p_int,neut且容许范围Δp_tol以围绕所关注峰C_int的峰位置p_int,neut的范围形式指配给所关注峰C_int。容许范围Δp_tol相对于所关注峰C_int的峰位置p_int,neut优选是对称的，以便容许范围Δp_tol的较低端点与所关注峰C_int的峰位置p_int,neut之间的距离等于容许范围Δp_tol的较高端点与所关注峰C_int的峰位置p_int,neut之间的距离。

如果在实测质谱I_meas(p)中鉴定所关注峰C_int，那么首先鉴定所关注峰C_int在实测质谱I_meas(p)中的峰位置p_int,meas且然后换算为所关注峰C_int在中性质谱I_neut(p)中的峰位置p_int,neut，因为实测质谱I_meas(p)测量之前，了解质谱仪对所研究样品施加的至少一种电离方法。然后如前所述以围绕所关注峰C_int的峰位置p_int,neut的范围形式向所关注峰C_int指配容许范围Δp_tol。

如果通过至少一种电离方法从样品中产生的分子种类M_cand的元素组成应利用本发明方法鉴定，那么在一个优选实施例中，指配给所关注峰C_int的容许范围Δp_tol是在实测质谱I_meas(p)中定义。

所关注峰C_int在实测质谱I_meas(p)中具有峰位置p_int,meas且容许范围Δp_tol是以围绕所关注峰C_int的峰位置p_int,meas的范围形式指配给所关注峰C_int。容许范围Δp_tol相对于所关注峰C_int的峰位置p_int,meas优选是对称的，以便容许范围Δp_tol的较低端点与所关注峰C_int的峰位置p_int,meas之间的距离等于容许范围Δp_tol的较高端点与所关注峰C_int的峰位置p_int,meas之间的距离。

峰位置容许范围Δp_tol优选与在步骤(i)中测量质谱的质谱仪的质量精确度相关，以使得较高质量精确度能够缩小峰位置容许范围Δp_tol。应该优选通过提高在步骤(i)中测量质谱的质谱仪的分辨力来减小峰位置容许范围Δp_tol，以避免将与所关注峰C_int对应的峰的相邻峰鉴定为预期峰C_ex,inv。

峰位置容许范围Δp_tol相对于所关注峰C_int的峰位置p_int,meas优选是对称的且通过质量容许范围Δm_tol的端点m_min或m_max与所关注峰C_int的质量m_int,meas之间距离的质量容许比率R_{m_tol}给定或推导。质量容许比率R_{m_tol}可以典型地用ppm值表达。

典型地，使用0.5ppm与30ppm之间、优选2ppm与10ppm之间并且尤其优选3ppm与7ppm之间的质量容许比率R_{m_tol}来确定候选分子种类M_cand。

另外，峰位置容许范围Δp_tol相对于所关注峰C_int的峰位置p_int,meas优选是对称地且通过质荷比容许范围Δm/z_tol的端点m/z_min或m/z_max与所关注峰C_int的质荷比值m/z_int,meas之间距离的质荷比容许比率R_{m/z_tol}给定或推导。质荷比容许比率R_{m/z_tol}可以典型地用ppm值表达。

典型地，在本发明方法的步骤(ii)中使用0.5ppm与30ppm之间、优选2ppm与10ppm之间并且尤其优选3ppm与7ppm之间的质荷比容许比率R_{m/z_tol}来确定候选分子种类M_cand。

在本发明方法的步骤(iii)中，针对之前在步骤(ii)所测定的候选分子种类M_cand的集合S_cand中的每个候选种类M_cand，测定鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)，每个候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)对应于实测质谱I_meas(p)或每个候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)对应于中性质谱I_neut(p)。

鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)可以是候选分子种类的理论质谱I_{th,M_cand}(p)。理论质谱I_{th,M_cand}(p)能够在方法执行期间计算出来或能够在其之前计算出来且存储在数据库中。此数据库可以在所用质谱仪的存储器中获得或可通过因特网连接外存储器或云端系统获得。

在步骤(ii)与(iii)中均可以计算候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)，所述理论质谱I_{th,M_cand}(p)对应于实测质谱I_meas(p)且所述理论质谱I_{th,M_cand}(p)在步骤(iii)中用作鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)。具体地说，两个步骤中均可以使用相同的理论质谱I_{th,M_cand}(p)。

在步骤(ii)与(iii)中均可以计算候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)，所述理论质谱I_{th,M_cand}(p)对应于中性质谱I_neut(p)且所述理论质谱I_{th,M_cand}(p)在步骤(iii)中用作鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)。具体地说，两个步骤中均可以使用相同的理论质谱I_{th,M_cand}(p)。

在本发明方法的其它实施例中，在步骤(ii)和(iii)的一个步骤中计算候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)，所述理论质谱I_{th,M_cand}(p)对应于实测质谱I_meas(p)，且在另一个步骤中计算候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)，所述理论质谱I_{th,M_cand}(p)对应于中性质谱I_neut(p)，其中一种理论质谱I_{th,M_cand}(p)在步骤(iii)中用作鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)。

鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)可以依据实验推导。其可以是用标准样品或含有分子种类M_inv的样品测量出的质谱。在标准样品中，可以使分子种类M_inv增浓以测量具有分子种类M_inv的高强度同位素分布峰的质谱。可以比较、评估利用标准样品或含有分子种类M_inv的样品所测量的许多质谱，例如通过求和以鉴定标准样品的标准质谱或含有分子种类M_inv的样品的平均质谱，从而可以向分子种类M_inv指配。

如此获得的质谱可以存储在数据库中且日后使用。此数据库可以在所用质谱仪的存储器中获得，在数据处理系统的本地存储器中获得或可通过因特网连接外存储器或云端系统获得。

因此，在步骤(iii)中测定鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)能够通过计算理论质谱I_th _{M_cand}(p)、依据实验推导或鉴定数据库中的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)来进行。

鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)可以是候选分子种类M_{_cand}的完整质谱，其描绘仅受分辨率和信噪比S/N限制的分子的整个同位素分布，根据所述完整质谱、利用实验计算或推导出鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)。

鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)也可以仅仅是候选分子种类的完整质谱的一部分。

鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)可以只包含丰度高于阈值的同位素峰。

鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)可以限于质谱中具有最高丰度和/或具有最低质量的特定数目个同位素峰。

在本发明方法的步骤(iii)中，进一步测定峰位置范围Δp，其中布置候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的所测定鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)。峰位置范围Δp是通过鉴定包含完整鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的所有峰C_{th,M_cand,i}的峰位置p_th,i的峰位置范围来测定，所述完整鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)对应于候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)。因此在峰位置范围Δp内，候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的所有峰C_{th,M_cand,i}均位于峰位置范围Δp内。峰位置范围Δp的较低端点类似于或低于候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的任何峰C_{th,M_cand,I}的峰位置p_th,i的最低值且峰位置范围Δp的最高端点类似于或高于候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的任何峰C_{id,M_cand,I}的峰位置p_th,i的最高值。因此，如果鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)是候选分子种类M_{_cand}的完整质谱，那么应保证候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的所有同位素分布均被完全地涵盖于峰位置范围Δp内。在峰位置范围Δp内，能够在不遗漏存在于其鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中的候选分子种类M_cand的任何峰的情况下，对候选分子种类M_cand的每个鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)与对应的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)进行比较。

在本发明方法的步骤(iv)中，候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)与对应于所述实测质谱I_meas(p)或所述中性质谱I_neut(p)的每个鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的此比较是在所测定的峰位置范围Δp内进行。在本发明方法的特定实施例中，执行候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)与鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的比较能够在所测定的峰位置范围Δp内进行，其中所述比较不在所测定的峰位置范围Δp的子范围内进行。然后通过比较来排除此子范围，原因是所述子范围中不存在实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的峰或子范围中只存在实测质谱I_meas(p)的峰C_meas,i或只存在中性质谱I_neut(p)的峰C_neut,i，其不属于与所关注峰C_int相同的同位素分布。具体地说，这些峰可以是样品中的污染峰，不应加以研究。

在本发明的一个优选实施例中，针对之前测定的候选分子种类M_cand的集合S_cand中的每个候选种类M_cand，比较其对应于实测质谱I_meas(p)的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)与实测质谱I_meas(p)。

在本发明的另一优选实施例中，针对之前测定的候选分子种类M_cand的集合S_cand中的每个候选种类M_cand，比较其对应于中性质谱I_neut(p)的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)与中性质谱I_neut(p)。

对于候选种类M_cand(优选所有候选种类M_cand)来说，此比较通过至少两种不同方法进行：第一方法和第二方法，所述两种方法对候选分子种类M_cand的实测质谱I_meas(p)或来源于实测质谱I_meas(p)的中性质谱I_neut(p)以及鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的特点具有不同侧重点。

也可以在本发明方法的步骤(iv)中使用这两种以上的比较方法。

通过第一方法比较候选分子种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)与实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)来确定每个候选种类M_cand的第一子分数s_{1,M_cand}。第一方法的第一子分数s_{1,M_cand}为候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中的在实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中未得到鉴定的所有峰C_{id,M_cand,i}定址。因此，第一方法的子分数s_{1,M_cand}对候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的在实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中未能鉴定的峰C_{id,M_cand,i}特别敏感。

为了简化进一步的说明，假设候选种类M_cand在比较候选分子种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)与实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的方法中的子分数s_{i,M_cand}高并且候选种类M_cand的最终分数fs_{M_cand}也高，这表明候选种类M_cand的元素组成很可能是所研究样品中所含的分子M或通过至少一种电离方法从所研究样品中产生的分子M的元素组成。然而，所述本发明方法还涵盖候选种类M_cand在比较候选分子种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)与实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的方法中的低子分数s_{i,M_cand}且也涵盖候选种类M_cand的最终低分数fs_{M_cand}，这表明候选种类M_cand的元素组成很可能是所研究样品中所含的分子M或通过至少一种电离方法从所研究样品中产生的分子M的元素组成。应该按照与本专利申请的专利权利要求书的描述相同的方式理解。

当第一方法识别到候选种类的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的峰C_{id,M_cand,i}在实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中未能得到鉴定时，降低所述方法的子分数s_{1,M_cand}。具体地说，当候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中的每个峰C_{id,M_cand,i}在实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中未能得到鉴定时，降低第一方法的子分数s_{1,M_cand}。对于每个未鉴定的峰C_{id,M_cand,I}，可以按照相同方式降低且具体地说，降低可以是相同的。降低还可以取决于鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中预期的未鉴定峰C_{id,M_cand,I}的强度。降幅可以与鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中预期的未鉴定峰C_{id,M_cand,I}的强度成比例或逐步地取决于鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中预期的未鉴定峰C_{id,M_cand,I}的强度。如果未鉴定峰C_{id,M_cand,i}的强度低于阈值，那么可能不存在降低。一般来说，如果在实测质谱中发现鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的预期峰，那么采用第一方法。如果遗漏预期峰且具体地说，遗漏预期的高强度峰或遗漏许多预期峰，那么这是候选种类M_cand不丰裕的指标，其导致较低分数s_{1,M_cand}。

在比较候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)与对应于所述实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的每个鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的第一方法的一个优选实施例中，可以使用美国专利US 8,831,888 B2中所述的方法。于是，第一子分数S_{1,M_cand}是根据候选分子种类M_cand的元素组成所计算的图谱距离(PSD)。计算图谱距离(PSD)时，鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中的任何未鉴定峰C_{id,M_cand,i}赋予惩罚值。

在另一个优选实施例中，使用测定鉴定质谱覆盖率分数s_{1,M_cand}的方法作为第一方法来比较候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)与对应于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的每个鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)。所述分数由比率给定，即通过实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)鉴定鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中的峰C_{id,M_cand,i}在峰位置范围Δp内的强度多少。这是通过向鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中的每个峰C_{id,M_cand,i}指配其质心强度I_{id,M_cand,i}来进行。

举例而言，如果在鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中、在峰位置Δp范围内鉴定出7个峰，那么依据实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)鉴定出具有质心强度I_{id,M_cand,1}、I_{id,M_cand,2}…I_{id,M_cand,7}的峰C_{id,M_cand,1}、C_{id,M_cand,2}…C_{id,M_cand,7}和仅仅这些峰C_{id,M_cand,a}的子集，首先将这些子集的质心强度求和且然后除以实测质谱I_meas(p)中所鉴定的所有峰C_{id,M_cand,1}、C_{id,M_cand,2}…C_{id,M_cand,7}的质心强度I_{id,M_cand,1}、I_{id,M_cand,2}…I_{id,M_cand,7}的总和。

比较鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)与实测质谱I_meas(p)的第二方法已经能够对其进行定义，峰位置范围内的C_{id,M_cand,i}通过实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)鉴定。但是如果实测峰C_meas,j的峰位置偏离鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的峰_{Cid,M_cand,i}的峰位置不超过峰位置容许值Δp_cov，那么峰位置范围内的峰C_{id,M_cand,i}还能够通过实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)鉴定。典型的相对峰位置容许值在1ppm与20ppm之间，优选在2ppm与10ppm之间并且尤其优选在3ppm与7ppm之间。

利用第二方法比较候选分子种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)与实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)来确定每个候选种类M_cand的第二子分数s_{2,M_cand}，其中所述第二子分数s_{2,M_cand}为实测质谱I_meas(p)中的所有峰C_meas,i或中性质谱I_neut(p)中的所有峰C_neut,i定址，这些峰在候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中未得到鉴定。因此，第二方法的子分数s_{2,M_cand}对实测质谱I_meas(p)中的峰C_meas,i或中性质谱I_neut(p)中的峰C_neut,i特别敏感，所述峰在候选分子种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中未能得到鉴定。

当第二方法识别到实测质谱I_meas(p)中的峰C_meas,i或中性质谱I_neut(p)中的峰C_neut,i在候选分子种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中未能得到鉴定时，降低所述方法的子分数s_{2,M_cand}。具体地说，当实测质谱I_meas(p)中的每个峰C_meas,i或中性质谱I_neut(p)中的每个峰C_neut,i在候选分子种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中未能得到鉴定时，降低第二方法的子分数s_{2,M_cand}。对于每个未鉴定的峰C_meas,i或C_neut,i，可以按照相同方式降低且具体地说，降低可以是相同的。降幅还可以取决于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中所发现的未鉴定峰C_meas,i或C_neut,i的强度。降幅可以与实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中所发现的未鉴定峰C_meas,i或C_neut,i的强度成比例或逐步地取决于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中所发现的未鉴定峰C_meas,i或C_neut,i的强度。如果未鉴定峰C_meas,i或C_neut,i的强度低于阈值，那么可能不存在降低。一般来说，如果实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中的实测峰依据候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)解释，那么采用第二方法。如果遗漏实测峰且具体地说，遗漏实测高强度峰或遗漏许多实测峰，那么这是候选种类M_cand不丰裕的指标，其导致较低分数s_{2,M_cand}。

在一个优选实施例中，使用测定实测质谱覆盖率分数s_{2,M_cand}的方法作为第二方法来比较候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)与对应于实测质谱I_meas(p)的每个鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)。所述分数由比率给定，即通过鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)鉴定实测质谱I_meas(p)中的实测峰C_meas,i在峰位置范围Δp内的强度多少。这是通过向实测质谱I_meas(p)中的每个实测峰C_meas,i指配其质心强度I_meas,i来进行。

举例而言，如果在实测质谱I_meas(p)中、在峰位置范围内鉴定出7个峰，那么通过候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)鉴定具有质心强度I_meas,1、I_meas,2…I_meas,7的峰C_meas,1、C_meas,2…C_meas,7和仅仅这些峰C_meas,a的子集C_m1,a，首先将这些子集的质心强度求和且然后除以实测质谱I_meas(p)中所鉴定的所有峰C_meas,1、C_meas,2…C_meas,7的质心强度I_meas,1、I_meas,2…I_meas,7的总和。

比较鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)与实测质谱I_meas(p)的第一方法已经能够对其进行定义，峰位置范围内的实测峰C_meas,i通过鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)鉴定。但如果实测峰C_meas,i的峰位置偏离鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的峰C_id,j的峰位置不超过峰位置容许值Δp_cov，那么峰位置范围内的实测峰C_meas,i也能够通过鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)鉴定。典型的相对峰位置容许值在1ppm与20ppm之间，优选在2ppm与10ppm之间并且尤其优选在3ppm与7ppm之间。举例来说，如果实测质谱I_meas(p)在峰位置范围Δp内鉴定出7个峰，且如果分子种类M_ex的鉴定质谱I_{id,M_ex}(p)只鉴定出实测峰C_meas,1、C_meas,3、C_meas,4和C_meas,6，那么实测质谱覆盖率分数s_{2,M_ex}依据下式计算

在另一个实施例中，使用测定中性质谱覆盖率分数s_{2,M_cand}的方法作为第二方法来比较候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的中性质谱I_meas(p)与对应于中性质谱I_neut(p)的每个鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)。所述分数由比率给定，即通过鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)鉴定中性质谱I_neut(p)中的峰C_neut,i在峰位置范围Δp内的强度多少。这通过向中性质谱I_neut(p)中的每一个峰C_neut,i指配其质心强度I_neut,i来进行。

举例而言，如果在中性质谱I_neut(p)中、在峰位置范围内鉴定出7个峰，那么通过候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)鉴定具有质心强度I_neut,1、I_neut,2…I_neut,7的峰C_neut,1、C_neut,2…C_neut,7和仅仅这些峰C_neut的子集C_m1,a，首先将这些子集的质心强度求和且然后除以中性质谱I_neut(p)中所鉴定的所有峰C_neut,1、C_neut,2…C_neut,7的质心强度I_neut,1、I_neut,2…I_neut,7的总和。

比较鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)与中性质谱I_neut(p)的第一方法已经能够对其进行定义，峰位置范围内的中性峰C_neut,i通过鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)鉴定。但如果中性峰C_neut,i的峰位置偏离鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的峰C_id,j的峰位置不超过峰位置容许值Δp_cov，那么峰位置范围内的中性峰C_neut,i也能够通过鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)鉴定。典型的相对峰位置容许值在1ppm与20ppm之间，优选在2ppm与10ppm之间并且尤其优选在3ppm与7ppm之间。

在另一个优选实施例中，可以使用美国专利US 8,831,888 B2中所述的方法作为第二方法来比较候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)与对应于所述实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的每个鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)。于是，第二子分数S_2,M__cand是根据候选分子种类M_cand的元素组成所计算的图谱距离(PSD)。计算图谱距离(PSD)时，实测质谱I_meas(p)中的任何未鉴定峰C_meas,i或中性质谱I_neut(p)中的任何未鉴定峰C_neut,i均赋予惩罚值。

对于候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand(优选为候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand)来说，当这些子分数s_{i,M_cand}已确定时，在本发明方法的步骤(iv)中利用子分数s_{i,M_cand}进一步计算最终分数fs_{M_cand}。

在本发明方法的一个实施例中，在本发明方法的步骤(iv)中，只针对所有候选种类M_cand，利用子分数s_{i,M_cand}计算最终分数fs_{M_cand}，其中第一方法的子分数s_{1,M_cand}和第二方法的子分数s_{2,M_cand}中的一个或两个高于所指配的阈值s_i,th,fs以便计算最终分数fs_{M_cand}。依据此准则避免最终分数fs_{M_cand}的计算，原因是一个子分数的值没有机会属于具有最高值的最终分数fs_高,k。阈值s_i,th,fs可以是固定值或来源于根据子分数s_{i,M_cand}对候选种类M_cand的排序。于是，候选种类M_cand的子分数s_{i,M_cand}在具体排序中的值限定阈值s_i,th,fs。

具体地说，最终分数fs_{M_cand}可以通过只取决于一个子分数s_{i,M_cand}的函数和取决于超过一个子分数s_{i,M_cand}的函数的求和来计算。如果只使用子分数s_{1,M_cand}和s_{2,M_cand}，那么最终分数fs_{M_cand}由以下给定：

f、g和h是函数且V是恒定偏移值。

在本发明方法的另一个实施例中，能够通过单独函数的求和来计算最终分数fs_{M_cand}，所述最终分数只取决于一个子分数s_{i,M_cand}。如果只使用子分数s_{1,M_cand}和s_{2,M_cand}，那么最终分数fs_{M_cand}由以下给定：

在本发明方法的优选实施例中，能够通过单独多项式函数(pf_i)的求和来计算出最终分数fs_{M_cand}，所述最终分数只取决于一个子分数s_{i,M_cand}。多项式函数只优选2阶。如果只使用子分数s_{1,M_cand}和s_{2,M_cand}，那么最终分数fs_{M_cand}由以下给定：

在本发明方法的一个特别优选实施例中，能够通过对子分数s_{i,M_cand}的线性函数求和来计算出最终分数fs_{M_cand}。每种函数由指配给每个子分数s_{i,M_cand}的加权因子定义。如果只使用子分数s_{1,M_cand}和s_{2,M_cand}，那么最终分数fs_{M_cand}由以下给定：

如果子分数s_i之一是图谱距离且另一个是质谱覆盖率分数(鉴定质谱覆盖率分数或实测质谱覆盖率分数或中性质谱覆盖率分数)，那么作为图谱距离的子分数的因子f_PSD典型地具有0.01与0.2之间的值，优选0.03与0.1之间的值并且尤其优选0.045与0.07之间的值且质谱覆盖率分数f_cov的因子f_cov典型地具有0.8与0.99之间的值，优选0.9与0.97之间的值并且尤其优选0.093与0.955之间的值。使用归一化分数时，使用这些值。这意味着每个单一子分数s_i以及最终分数fs能够使鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的峰C_{id,M_cand,i}与实测质谱I_meas(p)的实测峰C_meas,i或中性质谱I_neut(p)的峰C_neut,i的最佳拟合达到最大值，优选1。已经发现，当本发明方法中的最终分数fs如前文所提及通过对具有加权因子f_PSD和f_cov的两个子分数s_{i,M_cand}的线性函数求和来计算时，比较实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的峰C_neut,i与鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的两种方法的组合允许利用最佳结果鉴定依据质谱中的分子同位素分布所检测到的分子种类的元素组成。

如果子分数s₁和s₂均是图谱距离值，一次赋予鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的未鉴定峰C_{id,M_cand,i}惩罚值且另一次赋予实测质谱I_meas(p)的未鉴定实测峰C_meas,i或中性质谱I_neut(p)的峰C_neut,i惩罚值，或子分数s₁与s₂均是质谱覆盖率分数，一次是鉴定质谱覆盖率分数或另一次是实测质谱覆盖率分数或中性质谱覆盖率分数，那么作为图谱距离的子分数的加权因子f₁和f₂典型地具有0.3与0.7之间的值，优选0.4与0.6之间的值并且尤其优选0.45与0.55之间的值。当使用归一化分数时，使用这些值。这意味着每个单一子分数s_i以及最终分数fs能够使鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的峰C_{id,M_cand,i}与实测质谱I_meas(p)的实测峰C_meas,i或中性质谱I_neut(p)的峰C_neut,i的最佳拟合达到最大值，优选1。已经发现，当本发明方法中的最终分数fs如前文所提及通过对具有加权因子f₁和f₂的两个子分数s_{i,M_cand}的线性函数求和来计算时，比较实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的峰C_neut,i与鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的两种方法的组合允许利用最佳结果鉴定依据质谱中的分子同位素分布所检测到的分子种类的元素组成。

一般来说，如果使用按照相同方式赋予每个遗漏峰惩罚值的分数，那么此分数仅为鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的峰C_{id,M_cand,i}与实测质谱I_meas(p)的实测峰C_meas,i的拟合品质定址。如果使用根据遗漏强度赋予每个遗漏峰惩罚值的分数，那么此分数更多地为鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的峰C_{id,M_cand,i}与实测质谱I_meas(p)的实测峰C_meas,i拟合的量定址。因此之故，按照相同方式赋予每个遗漏峰惩罚值的子分数具有比根据遗漏强度赋予每个遗漏峰惩罚值的子分数小得多的加权因子。按照相同方式赋予每个遗漏峰惩罚值的子分数的加权因子f_i典型地具有0.01与0.2之间的值，优选0.03与0.1之间的值并且尤其优选0.045与0.07之间的值且根据遗漏强度赋予每个遗漏峰惩罚值的子分数的加权因子典型地具有0.8与0.99之间的值，优选0.9与0.97之间的值并且尤其优选0.093与0.955之间的值。当使用归一化分数时，使用这些值。这意味着每个单一子分数s_i以及最终分数fs能够使鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的峰C_{id,M_cand,i}与实测质谱I_meas(p)的实测峰C_meas,i或中性质谱I_neut(p)的峰C_neut,i的最佳拟合达到最大值，优选1。

用于计算最终分数fs的所有加权因子和函数可以适于为了研究样品和应鉴定的分子种类所进行的实验种类。其可以一次性设定或由用户设定或通过优化或学习方法设定。

当在本发明方法的步骤(v)中计算候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的最终分数fs_{M_cand}时，从候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的所有最终分数fs_{M_cand}中确定具有最高值的最终分数fs_高,k。应确定的具有最高值的最终分数fs_高,k的数目可以由用户以人工方式设定或依据设定值设定，所述设定值定义为本发明方法使用之前的缺省值。如此确定具有最高值的一个或多个最终分数fs_高,k。

然后在本发明方法的下一步骤(vi)中，测定一个或多个所计算最终分数fs_高,k具有最高值的候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_{cand,高_k}的元素组成。这是通过查找候选种类M_cand的元素组成来进行(如果意识到最终分数fs_{M_cand}属于具有最高值的最终分数fs_高,k)。然后可以将这些候选种类M_cand的元素组成与或不与其最终分数fs_{M_cand}一起列举于表格中且用显示器显示。

在用于鉴定通过至少一种电离方法从样品产生的至少一个分子种类M的最可能元素组成的一个优选本发明方法中，在步骤(i)中，用质谱仪测量样品的质谱I_meas(p)；在步骤(ii)中，针对实测质谱I_meas(p)的所关注峰C_int，从分子种类M_inv的集合S_inv中确定候选分子种类M_cand的集合S_cand，所述候选分子种类M_cand在对应于实测质谱I_meas(p)的质谱中具有预期峰_ex,inv，所述预期峰的峰位置p_ex,inv处于实测质谱I_meas(p)中的所关注峰C_int的峰位置容许范围Δp_tol内；在步骤(iii)中，针对候选分子种类M_cand的集合S_cand中的每个候选种类M_cand，计算与实测质谱I_meas(p)对应的理论质谱I_{th,M_cand}(p)且测定峰位置范围Δp，所述峰位置范围包含与候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)对应的完整理论质谱I_{th,M_cand}(p)的所有峰C_{th,M_cand,i}的峰位置p_th,i；且在步骤(iv)中，利用确定每个候选种类M_cand的第一子分数s_{1,M_cand}的第一方法，以及利用确定每个候选种类M_cand的第二子分数s_{2,M_cand}的第二方法，在所测定的峰位置范围Δp内比较候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)与对应于实测质谱I_meas(p)的每个理论质谱I_{th,M_cand}(p)，其中所述第一子分数为候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)中的在实测质谱I_meas(p)中未得到鉴定的所有峰C_{th,M_cand,i}定址，且其中所述第二子分数为候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)中的在理论质谱I_{th,M_cand}(p)中未得到鉴定的所有峰C_meas,i定址。

在此方法中，在实测质谱I_meas(p)中定义所关注峰_Cint且然后计算每个候选种类M_cand的与实测质谱I_meas(p)对应的理论质谱_{th,M_cand}(p)且与实测质谱I_meas(p)进行比较。

在本发明方法的另一个实施例中，为了利用前述优选方法鉴定样品中所含的至少一个分子种类M_s的最可能元素组成，鉴定通过至少一种电离方法从样品中产生的至少一个分子种类M的最可能元素组成且然后根据至少一种电离方法、利用通过至少一种电离方法从样品产生的至少一个分子种类M每一种的经鉴定最可能元素组成来获得样品中所含的分子种类M_s的最可能元素组成。

在用于鉴定样品中所含的至少一个分子种类的最可能元素组成的另一种方法中，在步骤(i)中，用质谱仪测量样品的质谱I_meas(p)且然后将实测质谱I_meas(p)换算为中性质谱I_neut(p)；在步骤(ii)中，针对中性质谱I_neut(p)的所关注峰C_int，从分子种类M_inv的集合S_inv中确定候选分子种类M_cand的集合S_cand，所述候选分子种类M_cand在对应于中性质谱I_neut(p)的质谱中具有预期峰_ex,inv，所述预期峰的峰位置p_ex,inv处于中性质谱I_neut(p)中的所关注峰C_int的峰位置容许范围Δp_tol内；在步骤(iii)中，针对候选分子种类M_cand的集合S_cand中的每个候选种类M_cand，计算与中性质谱I_neut(p)对应的完整理论质谱I_{th,M_cand}(p)且测定峰位置范围Δp，所述峰位置范围包含与候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的中性质谱I_neut(p)对应的完整理论质谱I_{th,M_cand}(p)的所有峰C_{th,M_cand,i}的峰位置p_th,i；且在步骤(iv)中，利用确定每个候选种类M_cand的第一子分数s_{1,M_cand}的第一方法，以及利用确定每个候选种类M_cand的第二子分数s_{2,M_cand}的第二方法，在所测定的峰位置范围Δp内比较候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的中性质谱I_neut(p)与对应于中性质谱I_neut(p)的每个理论质谱I_{th,M_cand}(p)，其中所述第一子分数s₁为候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)中的在中性质谱I_neut(p)中未得到鉴定的所有峰C_{th,M_cand,i}定址，且其中所述第二子分数s₂为候选种类M_cand的中性质谱I_neut(p)中的在理论质谱I_{th,M_cand}(p)中未得到鉴定的所有峰C_neut,i定址。

在此方法中，在中性质谱I_neut(p)中定义所关注峰_Cint且然后计算每个候选种类M_cand的与中性质谱I_neut(p)对应的理论质谱_{th,M_cand}(p)且与中性质谱I_neut(p)进行比较。

在用于鉴定样品中所含的至少一个分子种类M的最可能元素组成的本发明方法的一个特别优选实施例中，在步骤(i)中，用质谱仪测量样品的质谱I_meas(p)；在步骤(ii)中，针对实测质谱I_meas(p)的所关注峰C_int，从分子种类M_inv的集合S_inv中确定候选分子种类M_cand的集合S_cand，所述候选分子种类M_cand在与通过换算实测质谱I_meas(p)而获得的中性质谱I_neut对应的质谱中具有预期峰_th,int，所述预期峰的峰位置p_ex,inv位于指配给通过换算实测质谱I_meas(p)而获得的中性质谱I_neut(p)中的所关注峰C_int的峰位置容许范围Δp_tol内；在步骤(iii)中，针对候选分子种类M_cand的集合S_cand中的每个候选种类M_cand，计算与实测质谱I_meas(p)对应的完整理论质谱I_{th,M_cand}(p)且测定峰位置范围Δp，所述峰位置范围Δp包含与候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)对应的完整理论质谱I_{th,M_cand}(p)的所有峰C_{th,M_cand,i}的峰位置p_th,i；且在步骤(iv)中，利用确定每个候选种类M_cand的第一子分数s_{1,M_cand}的第一方法以及利用确定每个候选种类M_cand的第二子分数s_{2,M_cand}的第二方法，在所测定的峰位置范围Δp内比较候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)与对应于实测质谱I_meas(p)的每个理论质谱I_{th,M_cand}(p)，其中所述第一子分数s₁为候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)中的在实测质谱I_meas(p)中未得到鉴定的所有峰C_{th,M_cand,i}定址，且其中所述第二子分数s₂为候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)中的在理论质谱I_{th,M_cand}(p)中未得到鉴定的所有峰C_meas,i定址。

在此方法中，首先在实测质谱I_meas(p)中鉴定出所关注峰C_int且随后在中性质谱I_neut(p)中定义且然后计算每个候选种类的对应于实测质谱I_meas(p)的理论质谱_{th,M_cand}(p)且与实测质谱I_meas(p)进行比较。在此方法中，候选种类M_cand可以包含于样品中且针对候选分子种类M_cand，计算其离子的理论质谱_{th,M_cand}(p)。

优选的是，在此方法中，在步骤(ii)中，将实测质谱中的所关注峰C_int的位置p_meas,int换算为其在中性质谱I_neut(p)中的位置p_位置,int，所述中性质谱I_neut(p)通过换算实测质谱I_meas(p)而获得，且候选分子种类M_cand的质谱具有预期峰C_ex,inv，其峰位置p_ex,inv处于中性质谱I_neut(p)的所关注峰C_int的的位置p_中性,int的峰位置容许范围Δp_tol内。因此，此方法的优点在于，候选分子种类M_cand的已知峰位置p_ex,inv可以是已经可以在表格(具体地说，数据库的表格)中获得的峰位置。在大多数情况下，峰位置p_ex,inv称为候选种类M_cand的质量m_{M_cand}或质荷比m/z_{M_cand}。

进一步优选的是，在此方法中，在测量质谱I_meas(p)之前，在步骤(i)中通过至少一种电离方法电离样品且在步骤(iii)中，针对每个候选种类M_cand确定所指配的离子I_cand，所述离子是在测量质谱I_meas(p)之前通过至少一种电离方法从样品产生且根据针对每个候选种类M_cand所指配的此离子I_cand，计算对应于实测质谱I_meas(p)的完整理论质谱I_{th,M_cand}(p)。

上述目标还通过根据权利要求8所述的鉴定样品中所含和/或用至少一种电离方法从样品中产生的至少一个分子种类M的一种或多种最可能元素组成的新颖方法的实施例解决，所述实施例包含以下步骤：

(iii)针对候选分子种类M_cand的集合S_cand中的每个候选种类M_cand，测定对应于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)且测定峰位置范围Δp，所述峰位置范围Δp包含与候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)对应的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的所有峰C_{id,M_cand,i}的峰位置pid,M_{_}cand,ⁱ；

(iv)利用确定候选种类M_cand的第一子分数s_{1,M_cand}的第一方法以及利用确定候选种类M_cand的第二子分数s_{2,M_cand}的第二方法，在所测定的峰位置范围Δp内比较候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)与对应于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)，其中所述第一子分数s_{1,M_cand}为候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中的在实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中未得到鉴定的所有峰C_{id,M_cand,i}定址，且其中所述第二子分数s_{2,M_cand}为实测质谱I_meas(p)中的所有峰C_meas,i或中性质谱I_neut(p)中的所有峰C_neut,i定址，所述峰在候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中未得到鉴定，且其中首先利用一种方法针对每个候选种类M_cand进行比较且只有当此方法的子分数s_{i,M_cand}高于阈值s_th,2.cal时，才利用另一方法进行比较且针对候选分子种类M_cand的集合S_cand中的每个候选种类M_cand、利用子分数s_{i,M_cand}计算最终分数fs_{M_cand}，其中第一方法的子分数S_{1,M_cand}与第二方法的子分数S_{2,M_cand}均已计算，或其中第一方法的子分数s_{1,M_cand}与第二方法的子分数s_{2,M_cand}均已计算且第一方法的子分数s_{1,M_cand}和第二方法的子分数s_{2,M_cand}中的一个或两个高于所指配的阈值s_i,th,fs以便计算最终分数fs_{M_cand}；

(v)测定具有最高值的一个或多个所计算最终分数fs_高,k；

(vi)测定候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_{cand,高_k}的元素组成，所述候选分子种类M_cand具有一个或多个有最高值的所计算最终分数fs_高,k。

在此本发明方法中，首先只有当所得子分数s_{i,M_cand}高于阈值s_th,2.cal时才用一种方法对每个候选种类M_cand进行比较，然后对候选种类M_cand使用另一种方法比较。

上述目标还通过根据权利要求9所述的鉴定样品中所含和/或用至少一种电离方法从样品中产生的至少一个分子种类M的一种或多种最可能元素组成的新颖方法的实施例解决，所述实施例包含以下步骤：

(iii)针对候选分子种类M_cand的集合S_cand中的每个候选种类M_cand，测定对应于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)且测定峰位置范围Δp，所述峰位置范围Δp包含与候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)对应的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的所有峰C_{id,M_cand,i}的峰位置p^id,M_{_}cand^,i；

(iv)利用测定候选种类M_cand的第一子分数s_{1,M_cand}的第一方法以及利用测定候选种类M_cand的第二子分数s_{2,M_cand}的第二方法，在所测定的峰位置范围Δp内比较候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)与对应于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)，其中所述第一子分数s_{1,M_cand}为候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中的在实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中未得到鉴定的所有峰C_{id,M_cand,i}定址，且其中所述第二子分数s_{2,M_cand}为实测质谱I_meas(p)中的所有峰C_meas,i或中性质谱I_neut(p)中的所有峰C_neut,i定址，所述峰在候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中未得到鉴定且其中首先只使用第一方法和第二方法中的一种方法针对每个候选种类M_cand进行比较且另一种方法只针对子分数M_{i,M_Cand}具有特定数目个具有最高值的子分数内的子分数的候选种类M_cand进行比较且针对候选分子种类M_cand的集合S_cand中的每个候选种类M_cand、利用子分数s_{i,M_cand}计算最终分数fs_{M_cand}，其中第一方法的子分数S_{1,M_cand}与第二方法的子分数S_{2,M_cand}均已计算，或其中第一方法的子分数s_{1,M_cand}与第二方法的子分数s_{2,M_cand}均已计算且第一方法的子分数s_{1,M_cand}与第二方法的子分数s_{2,M_cand}中的一个或两个高于所指配的阈值s_i,th,fs以便计算最终分数fs_{M_cand}；

(v)测定具有最高值的一个或多个所计算最终分数fs_高,k；

在此本发明方法中，针对每个候选种类M_cand进行比较，首先只使用第一方法和第二方法中的一种方法针对每个候选种类M_cand进行比较且只针对子分数M_{i,M_Cand}具有特定数目个有最高值的子分数内的子分数的候选种类M_cand才用另一种方法进行比较。

在用于鉴定样品中所含和/或通过至少一种电离方法从样品中产生的至少一个分子种类的一种或多种最可能元素组成的本发明方法的一个实施例中，能够利用其具有不同比电荷z的离子的两种或超过两种同位素分布推导出所述样品中所含和/或通过至少一种电离方法从所述样品产生的一些分子种类的元素组成，所述两种或超过两种同位素分布是依据实测m/z值的至少一种范围的不同分率推导出。

在这个实施例中，本发明方法是利用分子种类的相关同位素分布的信息，从而提高一种或多种最可能元素组成的鉴定精确度。通过确定最大可分辨的同位素分布来动态地处理分辨不足或完全未分辨的ID(即，其同位素峰未分辨或仅部分分辨的ID)。

为了改进实测峰对预期峰的指配，可以对本发明方法应用任选的处理：一种动态的重新校准。

在这种处理中，针对每种候选分子确定预期峰与实测峰或中性质谱的峰的峰位置差异Δp_recal的平均值，所述峰位置彼此通过比较方法指配。然后将差异Δp_recal增添到整个实测质谱或中性质谱的每个峰位置值中且然后针对如此位移的实测质谱I_{meas_位移}(p)＝I_meas(p+Δp_recal)或位移的中性质谱I_{neut_位移}(p)＝I_neut(P+Δp_recal)，重复执行比较方法，得到改进的分数s_{i,转移,M_cand}。一个选项是，在利用比较方法重复执行比较之前，使用之前测定的所有候选分子种类M_cand的现较小峰位置容许范围Δp_tol再次测定候选分子种类M_cand的集合。典型地，将峰位置容许范围Δp_tol减小到其形成值的25％与75％之间的值，优选其形成值的30％与70％之间的值并且尤其优选其形成值的40％与60％之间的值。由于实测质谱的位移，因此分子的所关注峰C_int与预期峰应该达到更好的拟合，且因此，只有在减小的峰位置容许范围Δp_tol内具有峰的分子种类M_cand才是样品中可能含有的合理的候选分子种类M_cand。实测光谱的位移于是可以是能够对动态重新校准之后所测定的子分数s_i产生影响的参数。优选的是，大位移引起较低的子分数值s_i。

在本发明方法中，能够利用一个选项进一步辨别候选分子种类M_cand，以发现具有最可能元素组成的候选分子种类M_cand。通过进一步的碎裂实验来测定每个候选分子种类M_cand的第三子分数s_{3,M_cand}。分离出具有所关注峰C_int的质荷比的离子且在碎裂实验中通过已知碎裂方法碎裂且然后检测碎片的质谱(MS²光谱)。

然后对此实测MS²光谱中所示的碎片与每个候选分子种类M_cand的MS²鉴定光谱进行比较，从而得到子分数s₃。由于关于所用碎裂过程中的碎裂的理论知识，因此每个候选分子种类M_cand给定此MS²鉴定光谱。

比较候选分子种类M_cand的实测MS²光谱与MS²鉴定光谱的方法以及鉴定实测MS²光谱与MS²鉴定光谱达到最佳拟合的候选分子种类M_cand的子分数s₃在现有技术中已众所周知。

在本发明方法中优选使用比较候选分子种类M_cand的实测MS²光谱与MS²鉴定光谱的方法测定实测MS²光谱覆盖率分数s_{3,M_cand}，所述实测MS²光谱覆盖率分数与实测质谱覆盖率分数相同，但现在应用于MS²光谱。所述分数由比率给定，即通过候选分子种类M_cand的MS²鉴定光谱I_{id_M2,M_cand}(p)鉴定实测MS²光谱的实测峰的强度多少。此是通过向每个实测MS²峰C_MS2,i指配其质心强度I_MS2,i来进行。

对于实测MS²质谱I_MS2(p)来说，当通过候选种类M_cand的MS²鉴定质谱I_{id_MS2,M_cand}仅鉴定实测MS²峰C_MS2,i的子集C_MS2,a时，首先将这些子集的质心强度求和且然后除以实测MS²质谱I_MS2(p)中所鉴定的所有峰C_MS2,i的质心强度I_MS2,i的总和。

如果利用子分数s_{i,M_cand}的线性函数的求和来计算最终分数fs_{M_cand}，那么候选分子种类M_cand的实测MS²光谱覆盖率分数s_{3,M_cand}在最终分数fs_{M_cand}中的加权因子典型地在0.01与0.2之间，优选在0.025与0.1之间且尤其优选在0.04与0.07之间。通过利用最终分数fs_{M_cand}的此计算法，鉴定最可能元素组成得以按照最佳方式进行。

典型地，使用本发明方法须鉴定分子种类M_inv的特定集合S_inv的元素组成，所述特定集合是由一组特定元素组成。典型地，所研究分子M_inv是由元素C(碳)、H(氢)、O(氧)和N(氮)组成。优选地，所研究分子M_inv仅可以另外包含元素S(硫)、P(磷)、B(硼)和/或Si(硅)。在本发明方法的另一个优选实施例中，所研究分子M_inv仅可以另外包含一种或多种卤族元素，如Cl(氯)、I(碘)、Br(溴)和F(氟)。在本发明方法的一个特别优选实施例中，所研究分子M_inv仅可以另外包含元素S(硫)和/或P(磷)和/或B(硼)和/或Si(硅)和一种或多种卤族元素，如Cl(氯)、I(碘)、Br(溴)和F(氟)。

对于分子种类M_inv中可以包含的每种元素来说，定义分子种类中可能包含多少个元素原子。对于各种元素X来说，可以限定分子种类中所含的原子数目。在分子种类中，元素X的原子存在最小数目Min_x且元素X的原子存在最大数目Max_x。

元素H的最小数目Min_H典型地在0与20之间，最大数目Max_H典型地在50与300之间。优选的是，元素H的最小数目Min_H在2与10之间，最大数目Max_H在100与250之间。特别优选的是，元素H的最小数目Min_H在4与8之间，最大数目Max_H在150与220之间。

元素C的最小数目Min_C典型地在0与10之间，最大数目Max_C典型地在20与180之间。优选的是，元素C的最小数目Min_C在1与8之间，最大数目Max_C在40与130之间。特别优选的是，元素C的最小数目Min_C在2与6之间，最大数目Max_C在60与100之间。

元素N的最小数目Min_N典型地在0与10之间，最大数目Max_N典型地在10与60之间。优选的是，元素N的最小数目Min_N在1与7之间，最大数目Max_N在15与45之间。特别优选的是，元素N的最小数目Min_N在2与5之间，最大数目Max_H在25与35之间。

元素O的最小数目Min_O典型地在0与10之间，最大数目Max_O典型地在10与60之间。优选的是，元素O的最小数目Min_O在1与7之间，最大数目Max_O在15与45之间。特别优选的是，元素O的最小数目Min_O在2与5之间，最大数目Max_O在25与35之间。

元素S的最小数目Min_S典型地在0与2之间，最大数目Max_S典型地在2与15之间。元素S的最大数目Max_S优选在3与10之间。元素S的最大数目Max_S特别优选在4与7之间。

元素Cl的最小数目Min_Cl典型地在0与2之间，最大数目Max_Cl典型地在2与15之间。元素Cl的最大数目Max_Cl优选在3与10之间。元素Cl的最大数目Max_Cl特别优选在4与7之间。

元素F的最小数目Min_Cl典型地在0与2之间，最大数目Max_F典型地在4与20之间。元素F的最大数目Max_F优选在6与15之间。元素F的最大数目Max_F特别优选在8与12之间。

元素Br的最小数目Min_Br典型地在0与1之间，最大数目Max_Br典型地在1与8之间。元素Br的最大数目Max_Br优选在2与6之间。元素Br的最大数目Max_Br特别优选在3与4之间。

元素P的最小数目Min_Br典型地在0与1之间，最大数目Max_P典型地在1与6之间。元素P的最大数目Max_P优选在2与4之间。元素Br的最大数目Max_P特别优选在2与3之间。

元素Si的最小数目Min_Si典型地在0与1之间，最大数目Max_Si典型地在1与3之间。

附图说明

图1描绘了实测质谱I_{meas_1}(m/z)以及利用两种不同方法对所述实测质谱I_{meas_1}(m/z)与理论质谱I_th,M1(m/z)的比较。

图2还描绘了图1中所示的实测质谱I_{meas_1}(m/z)以及利用两种不同方法对第二候选种类M2的实测质谱I_{meas_1}(m/z)与理论质谱I_th,M2(m/z)的比较。

图3还描绘了图1中所示的实测质谱I_{meas_1}(m/z)以及利用两种不同方法对第三候选种类M3的实测质谱I_{meas_1}(m/z)与理论质谱I_th,M3(m/z)的比较。

图4描绘了实测质谱I_{meas_2}(m/z)以及利用两种不同方法对第四候选种类M4的实测质谱I_{meas_2}(m/z)与理论质谱I_th,M4(m/z)的比较。

图5还描绘了图4中所示的实测质谱I_{meas_2}(m/z)以及利用两种不同方法对第五候选种类M5的实测质谱I_{meas_2}(m/z)与理论质谱I_th,M5(m/z)的比较。

图6描绘了利用质谱I_{meas_2}(m/z)所测量的分子碎片的实测质谱I_{meas_3}(m/z)以及对第四候选种类M4的碎片的实测质谱I_{meas_3}(m/z)与预期质谱I_th,M4(m/z)的比较。

图7还描绘了利用图6中所示的利用质谱I_{meas_2}(m/z)所测量的分子碎片的实测质谱I_{meas_3}(m/z)以及对第五候选种类M5的碎片的实测质谱I_{meas_3}(m/z)与预期质谱I_th,M5(m/z)的比较。

具体实施方式

本发明的方法用于鉴定样品中所含和/或通过至少一种电离方法从样品中产生的至少一个分子种类M的最可能元素组成。

所述方法优选用于鉴定典型地具有典型地在50u与2,000u之间、优选在200u与700u之间并且尤其优选在300u与500u之间的分子(如除草剂、杀昆虫剂、其它杀虫剂、脂质、沥出液中的可溶性或悬浮固体、代谢物、药物、麻醉剂、医药、毒素、萃取物和衍生自药物、麻醉剂、医药和毒素的特定代谢物中的分子)的最可能元素组成。如果本发明方法只针对特定类别的分子种类(如除草剂、杀昆虫剂、杀虫剂、脂质、代谢物、药物或麻醉剂)进行分子种类的元素组成的鉴定，那么鉴定可行的质量范围可以是较宽的。于是，质量范围典型地在50u与3,000u之间，优选在200u与1,000u之间并且尤其优选在300u与600u之间。

本发明的方法用于研究样品。这些样品可以含有其元素组成能够得到鉴定的分子种类。

所研究的样品还能够通过用至少一种电离方法从样品产生的离子和用其分子式描述的其元素组成来了解。所述离子可以优选通过电喷雾电离(ESI)、基质辅助激光解吸电离(MALDI)、等离子体电离、电子电离(EI)、化学电离(CI)及大气压化学电离(APCI)产生。特别优选的电离方法是电喷雾电离。所产生的离子是大部分具有分子几何形状和相应分子式的带电粒子。在本专利申请的上下文中，术语“通过至少一种电离方法从样品产生的分子的种类”应理解为提及通过至少一种电离方法从样品产生的离子的分子式。因此，只有当通过至少一种电离方法从样品产生的离子具有一种描述元素组成(其分子种类的元素组成)的共同分子式，其才可能具有不同的分子几何形状。

通过将离子具有的电荷减少到零且根据电离方法改变元素组成，使利用至少一种电离方法从样品中产生的分子种类的元素组成与样品中所含的分子种类的元素组成相关。

详细地说，如果分子种类M₀包含于样品中且在电离期间添加具有分子I_ad的元素组成和电荷q的离子I_ad ^q，那么所得加成物是离子[M₀+I_ad]^q。因此，通过从离子[M₀+I_ad]^q中减去电荷q和元素组成，能够推导出样品中所含的分子种类的元素组成。

当样品中所含的分子M₀具有例如式C_xH_yO_z且通过电离方法添加电子时，所产生的离子具有元素式C_xH_yO_z ^-。

当样品中所含的分子M₀具有例如式C_xH_yO_z且通过电离方法添加质子H⁺时，所产生的离子具有元素式C_xH_y+1O_z ⁺。

当样品中所含的分子M₀具有例如式C_xH_yO_z且通过电离方法添加钾离子K⁺时，所产生的离子具有元素式C_xH_yO_zK⁺。

当样品中所含的分子M₀具有例如式C_xH_yO_z且通过电离方法添加带双电荷的钙离子Ca²⁺时，所产生的离子具有元素式C_xH_yO_zCa²⁺。

在分子种类中，所有分子根据分子式具有相同的原子组成。但分子中的每个原子可以作为不同同位素存在。因此，有机化学的基本元素碳原子是以两种稳定的同位素存在：天然存在概率为98.9％的¹²C同位素和天然存在概率为1.1％的¹³C同位素(其原子核中具有一个以上的中子)。由于同位素的此存在概率，因此由较大数目个原子组成的具有较高质量的特别复杂分子具有许多种同位素。这些同位素具有不同的质量，从而引起同位素的质量分布，在本专利申请的内容中称为分子种类的同位素分布(简称：ID)。每个分子种类因此可以具有不同质量。分子种类中的同位素的不同质量和同位素的质量分布-不同质量的同位素的丰度在质谱仪的质谱中能够是可见的。根据用于测量质谱的质量分析器的分辨率，能够在实测质谱中发现不同同位素的较大或较小峰。分辨率优选两个峰Δm/z的质荷比m/z差异，所述两个峰在质谱中能够按照此差异隔离。因此，质量分析器的分辨力R是根据具有质荷比m/z的峰如下定义：比率：

优选的是，假设两个峰应该相隔峰的一半最大高度，因此分辨率Δm/z是峰的FWHM(半高全宽)。相应地，质量分析器的分辨力R则是：

质量分析器典型地具有500到10,000的分辨力R。分辨率提高的质量分析器典型地具有10,000到50,000的分辨力R。高分辨率质量分析器典型地具有50,000到200,000的分辨力R且超高分辨率质量分析仪具有200,000与10,000,000之间的分辨力R。

在本发明方法的第一步骤中，须利用质谱仪测量样品的质谱。一般来说，可以使用所属领域的技术人员已知测量样品质谱的每种质谱仪。具体地说，优选使用高分辨率质谱仪，如具有质量分析器的质谱仪、FT-质谱仪、ICR质谱仪或MR-TOF质谱仪。能够应用本发明方法的其它质谱仪尤其是TOF质谱仪、具有HR四极杆质量分析器的质谱仪，和具有离子阱质量分析器的质谱仪。

具有HR四极杆质量分析器的质谱仪可以具有高达10.000的分辨力R。TOF质谱仪典型地具有2,000与20,000之间的分辨力R。具有质量分析器的质谱仪典型地具有5,000与1,000,000之间的分辨力R。FT-质谱仪典型地具有100,000与5,000,000之间的分辨力R。MR-TOF质谱仪典型地具有20,000与100,000之间的分辨力R。ICR质谱仪典型地具有1,000,000与5,000,000之间的分辨力R。

典型地，对于不具有高分辨率的质谱仪来说，在步骤(ii)中使用3ppm与30ppm之间、优选5ppm与20ppm之间并且尤其优选8ppm与15ppm之间的质荷比容许比率R_{m/z_tol}或质量容许比率R_{m_tol}测定候选分子种类M_cand。

对于分辨力R为50,000和更高的高分辨率质谱仪来说，在步骤(ii)中典型地使用1ppm与15ppm之间、优选2ppm与10ppm之间并且尤其优选3ppm与7ppm之间的质荷比容许比率R_{m/z_tol}或质量容许比率R_{m_tol}测定候选分子种类M_cand。

对于分辨力R为200,000和更高的超高分辨率质谱仪来说，在步骤(ii)中典型地使用0.5ppm与10ppm、优选1.5ppm与7ppm之间并且尤其优选2.5ppm与5ppm之间的质荷比容许比率R_{m/z_tol}或质量容许比率R_{m_tol}来测定候选分子种类M_cand。

当电荷z设定成1时，质量容许比率R_{m_tol}的定义与质荷比容许比率R_{m/z_tol}相同。

在下文中详细地描述本发明方法的实例：

本发明方法的第一实例鉴定通过电离方法从所研究样品产生的至少一个分子种类M的一种或多种最可能元素组成。

在第一实例的方法的步骤(i)中，用质谱仪测量样品的质谱I_meas(p)。元素组成应予以鉴定的分子种类M是通过质谱仪电离从样品中产生且因此是离子。

在本发明方法的步骤(ii)中，首先在实测质谱I_meas(p)中鉴定所关注峰C_int。本发明方法的任务是鉴定在实测质谱I_meas(p)中产生所关注峰C_int的所述分子种类M的元素组成。这是由想要知道所关注峰C_int来源于哪个分子种类M的用户按人工方式进行。本发明方法不仅利用所关注峰C_int的信息，而且利用来源于分子种类M的其它峰的信息而能够鉴定分子种类M的最可能元素组成。

此外，须定义分子种类M_inv的集合S_inv，如果其同位素分布存在于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中，那么须研究所述分子M_inv。分子种类M_inv的此集合S_inv可以根据许多准则定义。

适用于本发明所涵盖的所有方法的所研究分子种类M_inv的集合S_inv的典型准则是：

-分子种类M_inv中所含的元素X的类型。

-分子种类M_inv中所含的每种元素X的原子的最小数目Min_x。

-分子种类M_inv中所含的每种元素X的原子的最大数目Max_x。

-分子种类M中所含的两种元素的原子数目之间的比率的最小值，例如分子种类M_inv中所含的氢原子(H)数目与碳原子(C)数目之间的比率H/C。

-分子种类M中所含的两种元素的原子数目之间的比率的最大值，例如分子种类M_inv中所含的氢原子(H)数目与碳原子(C)数目之间的比率H/C。

-分子M_inv的不饱和度的最小值，具体地说，分子M_inv的双键当量的最小值和/或分子M_inv的环加双键当量(RDBE)的最小值。

-分子M_inv的不饱和度的最大值，具体地说，分子M_inv的双键当量的最大值和/或分子M_inv的环加双键当量(RDBE)的最大值。

适用于本发明所涵盖的所有方法的这些准则的值是：

分子种类M_inv中所含的元素X的类型已描述如上。另外，其最小原子数目Min_x和其最大原子数目Max_x。

典型地，分子种类M_inv中所含的氢原子(H)数目与碳原子(C)数目之间的比率H/C的最小值在0.02与1.0之间，优选在0.05与0.5之间并且尤其优选在0.05与0.2之间。

典型地，分子种类M_inv中所含的氢原子(H)数目与碳原子(C)数目之间的比率H/C的最大值在2.0与10.0之间，优选在3.0与7.5之间并且尤其优选在3.5与5.0之间。

如果环加双键当量(RDBE)可以根据Watson,Sparkman《质谱概论(Introductionof Mass Spectrometry)》，第四版，第5章，IV.F.计算，那么分子M_inv的环加双键当量(RDBE)的最小值典型地在0与6之间，优选在0与4之间并且尤其优选在0与2之间，且分子M_inv的环加双键当量(RDBE)的最大值典型地在20与80之间，优选在28与60之间并且尤其优选在34与50之间。

在本发明方法的步骤(ii)中，从分子种类M_inv的所定义集合S_inv中确定候选分子种类M_cand的集合S_cand，所述候选分子种类M_cand在对应于实测质谱I_meas(p)的质谱中具有预期峰C_ex,inv，其峰位置p_ex,inv处于指配给对应的实测质谱I_meas(p)中的所关注峰C_int的容许范围Δp_tol内。

优选的是，如果实测质谱中的峰位置p通过质荷比m/z给定，那么预期峰C_ex,inv的峰位置p_ex,inv具有根据对应于实测质谱I_meas(m/z)的质谱定义的质荷比值m/z_ex,inv。具体地说，在这种情况下，仅须已知预期峰C_ex,inv的质荷比值m/z_ex,inv。如果分子种类M_inv的预期峰C_ex,inv的质荷比值m/z_ex,inv处于所关注峰C_int的质荷比容许范围Δm/z_tol内，那么分子种类M_inv是将进一步研究的候选分子种类M_cand。

指配给所关注峰C_int的容许范围Δp_tol在所述质谱中定义，所述质谱对应于其中步骤(ii)所用分子种类M_inv的预期峰C_ex,inv已知的质谱。

在本发明方法中，此第一实例是指配给实测质谱I_meas(p)中所定义的所关注峰C_int的容许范围Δp_tol。

在本发明方法的步骤(iii)中，针对之前在步骤(ii)中所测定的候选分子种类M_cand的集合S_cand的每个候选种类M_cand测定鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)，作为对应于实测质谱I_meas(p)的每个候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)。

在方法执行期间计算理论质谱I_{th,M_cand}(p)。

理论质谱I_{th,M_cand}(p)包含候选分子种类M_{_cand}的完整质谱，其描绘仅受分辨力和信噪比S/N限制的分子M_cand的整个同位素分布，据此计算出鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)。用于计算的分辨力和信噪比S/N的值等于或非常类似于在步骤(i)中测量实测质谱I_meas(p)所用的质谱仪的值。

在此第一实例的本发明方法的步骤(iii)中，测定峰位置范围Δp，其中布置候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的所测定理论质谱I_{th,M_cand}(p)。峰位置范围Δp是通过鉴定包含完整理论质谱I_{th,M_cand}(p)的所有峰C_{th,M_cand,i}的峰位置p_th,i的峰位置范围来测定，所述完整理论质谱I_{th,M_cand}(p)对应于候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)。因此在峰位置范围Δp内，候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)的所有峰C_{th,M_cand,i}均位于峰位置范围Δp内。峰位置范围Δp的较低端点类似于或低于候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的任何峰C_{th,M_cand,I}的峰位置p_th,i的最低值且峰位置范围Δp的最高端点类似于或高于候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的任何峰C_{id,M_cand,I}的峰位置p_th,i的最高值。如此保证在峰位置范围Δp内，候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的所有同位素分布均被完全涵盖。在峰位置范围Δp内，能够在不遗漏其理论质谱I_{th,M_cand}(p)中所存在的候选分子种类M_cand的任何峰的情况下，对候选分子种类M_cand的每个理论质谱I_{th,M_cand}(p)与对应的实测质谱I_meas(p)进行比较。

在第一实例的本发明方法的步骤(iv)中，在所测定的峰位置范围Δp内，对候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)与对应于所述实测质谱I_meas(p)的每个理论质谱I_{th,M_cand}(p)进行此比较。

对于所有候选种类M_cand来说，此比较是通过两种不同方法进行：第一方法和第二方法，其对候选分子种类M_cand的实测质谱I_meas(p)和理论质谱I_{th,M_cand}(p)的特点具有不同的侧重点。

通过第一方法比较候选分子种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)与实测质谱I_meas(p)来测定每个候选种类M_cand的第一子分数s_{1,M_cand}。第一方法中的此第一子分数s_{1,M_cand}为候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)中的在实测质谱I_meas(p)中未得到鉴定的所有峰C_{id,M_cand,i}定址。因此，所述第一方法的子分数s_{1,M_cand}对候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)的在实测质谱I_meas(p)中未能鉴定的峰C_{id,M_cand,i}特别敏感。

当所述第一方法识别到候选种类M_cand的峰C_{id,M_cand,i}在实测质谱I_meas(p)中未能鉴定时，则降低所述方法的子分数s_{1,M_cand}。具体地说，候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)的每个峰C_{id,M_cand,i}在实测质谱I_meas(p)中未能鉴定时，降低所述第一方法的子分数s_{1,M_cand}。对于每个所鉴定的峰C_{id,M_cand,I}来说，降幅相同。如果未鉴定的峰C_{id,M_cand,i}的强度低于阈值，那么不存在降低。一般来说，如果在实测质谱中发现理论质谱I_{th,M_cand}(p)的预期峰，那么采用第一方法。如果遗漏预期峰且遗漏特别多的预期峰，那么这是候选种类M_cand不丰裕的指标，其导致较低分数s_{1,M_cand}。

在比较候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的实测质谱I_meas(p)与对应于实测质谱I_meas(p)的每个理论质谱I_{th,M_cand}(p)的一个优选实施例中，可以使用美国专利US 8,831,888 B2中所述的方法。于是，第一子分数S_1,M__cand是根据候选分子种类M_cand的元素组成所计算的图谱距离(PSD)。此方法的优选用途将在下文作为第三实例描述，其能够按照相同方式应用于所有本发明方法中，具体地说，此第一实例的本发明方法。

通过第二方法比较候选分子种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)与实测质谱I_meas(p)来测定每个候选种类M_cand的第二子分数s_{2,M_cand}，其中所述第二子分数s_{2,M_cand}为实测质谱I_meas(p)中的在候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)中未得到鉴定的所有峰C_meas,i定址。因此所述第二方法的子分数s_{2,M_cand}对实测质谱I_meas(p)中的在候选分子种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)中未能鉴定的峰C_meas,i特别敏感。

当第二方法识别到实测质谱I_meas(p)中的峰C_meas,i在候选分子种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)中未能鉴定时，降低所述方法的子分数s_{2,M_cand}。具体地说，候选分子种类M_cand的实测质谱I_meas(p)的每个峰C_meas,i在理论质谱I_{th,M_cand}(p)中未能鉴定时，降低所述第二方法的子分数s_{2,M_cand}。对于每个未鉴定的峰C_meas,i或C_neut,i，则按照相同方式进行降低。降幅取决于实测质谱I_meas(p)中所发现的未鉴定峰C_meas,i的强度。如果未鉴定峰C_meas,i的强度低于阈值，那么不存在降低。一般来说，如果实测质谱I_meas(p)中的实测峰通过候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)解释，那么采用第二方法。如果遗漏实测峰且尤其是遗漏高强度实测峰，那么这是候选种类M_cand不丰裕的指标，其导致较低分数s_{2,M_cand}。

对于候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand，优选候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand，进一步在本发明方法的步骤(iv)中，依据子分数s_{i,M_cand}计算最终分数fs_{M_cand}。

在此第一实例的本发明方法中，在本发明方法的步骤(iv)中，只针对所有候选种类M_cand，利用子分数s_{i,M_cand}计算最终分数fs_{M_cand}，第一方法的子分数s_{1,M_cand}和第二方法的子分数s_{2,M_cand}中的一个或两个高于所指配的阈值s_i,th,fs时，计算最终分数fs_{M_cand}。依据此准则避免最终分数fs_{M_cand}的计算，原因是一个子分数的值没有机会属于具有最高值的最终分数fs_高,k。阈值s_i,th,fs可以是固定值或可以来源于根据子分数s_{i,M_cand}对候选种类M_cand的排序。于是，候选种类M_cand的子分数s_{i,M_cand}在具体排序中的值限定阈值s_i,th,fs。

在第一实例中，通过仅取决于一个子分数s_{i,M_cand}的函数的求和来计算最终分数fs_{M_cand}。

由于仅使用子分数s_{1,M_cand}和s_{2,M_cand}，因此第一实例的最终分数fs_{M_cand}于是如下给定：

在第一实例的本发明方法的一个特别优选实施例中，通过子分数s_{i,M_cand}的线性函数的求和来计算最终分数fs_{M_cand}。每种函数由指配给每个子分数s_{i,M_cand}的加权因子定义。于是最终分数fs_{M_cand}如下给定：

当在本发明方法的步骤(v)中计算候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的最终分数fs_{M_cand}时，从候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的所有最终分数fs_{M_cand}中确定具有最高值的最终分数fs_高,k。使用本发明方法之前，具有最高值的最终分数fs_高,k的个数N定义为缺省值。因此，最后鉴定具有最高值的N个最终分数fs_高,k。

然后在本发明方法的下一步骤(vi)中，测定N个所计算最终分数fs_高,k具有最高值的候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_{cand,高_k}的元素组成。这是通过查找候选种类M_cand的元素组成来进行(如果意识到最终分数fs_{M_cand}属于具有最高值的最终分数fs_高,k)。然后可以将这些N个候选种类M_cand的元素组成与其最终分数fs_{M_cand}一起列举于表格中且用显示器显示。

利用本发明方法的第二实例鉴定所研究样品中所含的至少一个分子种类M的最可能元素组成。

在第二实例的方法的步骤(i)中，用质谱仪测量样品的质谱I_meas(p)。由于在此测量期间仅检测通过电离方法所产生的离子且绘示于质谱I_meas(p)中，因此须根据电离方法将实测质谱I_meas(p)换算为中性质谱I_neut(p)。在此中性质谱I_neut(p)中，能够鉴定根据所研究样品中所含的分子种类M的同位素分布的峰C_meas,M,i。

在本发明方法的步骤(ii)中，首先在中性质谱I_neut(p)中鉴定所关注峰C_int。本发明方法的任务是鉴定在中性质谱I_neut(p)中产生所关注峰C_int的所述分子种类M的元素组成。这是由想要知道所关注峰C_int来源于哪个分子种类M的用户按人工方式进行。本发明方法不仅利用所关注峰C_int的信息，而且利用来源于分子种类M的其它峰的信息而能够鉴定分子种类M的最可能元素组成。

此外，须定义分子种类M_inv的集合S_inv，如果其同位素分布存在于实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中，那么须对其加以研究。分子种类M_inv的此集合S_inv可以依据上文已经解释的许多准则来定义。

在本发明方法的步骤(ii)中，从分子种类M_inv的所定义集合S_inv中确定候选分子种类M_cand的集合S_cand，所述候选分子种类M_cand在对应于中性质谱I_neut(p)的质谱中具有预期峰C_ex,inv，其峰位置p_ex,inv处于指配给对应的中性质谱I_neut(p)中的所关注峰C_int的容许范围Δp_tol内。

预期峰C_ex,inv的峰位置p_ex,inv须通过与鉴定所关注峰C_int的质谱对应的质谱给定。因此，如果在中性质谱I_neut(p)中鉴定出所关注峰C_int，那么须根据对应于中性质谱I_neut(p)的质谱定义预期峰C_ex,inv的峰位置p_ex,inv。

优选的是，如果中性质谱I_neut(p)中的峰位置p通过质荷比m/z给定，那么预期峰C_ex,inv的峰位置p_ex,inv具有根据对应于中性质谱I_neut(m/z)的质谱定义的质荷比值m/z_ex,inv。具体地说，在这种情况下，仅须已知预期峰C_ex,inv的质荷比值m/z_ex,inv。如果分子种类M_inv的预期峰C_ex,inv的质荷比值m/z_ex,inv处于所关注峰C_int的质荷比容许范围Δm/z_tol内，那么分子种类M_inv是将进一步研究的候选分子种类M_cand。

指配给所关注峰C_int的容许范围Δp_tol在质谱中定义，所述质谱对应于其中步骤(ii)所用分子种类M_inv的预期峰C_ex,inv已知的质谱。

在本发明方法中，此第二实例是指配给中性质谱I_neut(p)中所定义的所关注峰C_int的容许范围Δp_tol。

所关注峰C_int在中性质谱I_neut(p)中具有峰位置p_int,neut且容许范围Δp_tol是以围绕所关注峰C_int的峰位置p_int,neut的范围形式指配给所关注峰C_int。容许范围Δp_tol相对于所关注峰C_int的峰位置p_int,neut优选是对称的，以便容许范围Δp_tol的较低端点与所关注峰C_int的峰位置p_int,neut之间的距离等于容许范围Δp_tol的较高端点与所关注峰C_int的峰位置p_int,neut之间的距离。

在本发明方法的步骤(iii)中，针对之前在步骤(ii)中所测定的候选分子种类M_cand的集合S_cand的每个候选种类M_cand测定鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)，作为对应于中性质谱I_neut(p)的每个候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)。

在方法执行期间计算理论质谱I_{th,M_cand}(p)。

在此第二实例的本发明方法的步骤(iii)中，测定峰位置范围Δp，其中布置候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的所测定理论质谱I_{th,M_cand}(p)。峰位置范围Δp是通过鉴定包含完整理论质谱I_{th,M_cand}(p)的所有峰C_{th,M_cand,i}的峰位置p_th,i的峰位置范围来测定，所述完整理论质谱I_{th,M_cand}(p)对应于候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的中性质谱I_neut(p)。因此在峰位置范围Δp内，候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)的所有峰C_{th,M_cand,i}均位于峰位置范围Δp内。峰位置范围Δp的较低端点类似于或低于候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的任何峰C_{th,M_cand,I}的峰位置p_th,i的最低值且峰位置范围Δp的最高端点类似于或高于候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的任何峰C_{id,M_cand,I}的峰位置p_th,i的最高值。如此保证在峰位置范围Δp内，候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的所有同位素分布均被完全涵盖。在峰位置范围Δp内，能够在不遗漏其理论质谱I_{th,M_cand}(p)中所存在的候选分子种类M_cand的任何峰的情况下，对候选分子种类M_cand的每个理论质谱I_{th,M_cand}(p)与对应的中性质谱I_neut(p)进行比较。

在第二实例的本发明方法的步骤(iv)中，在所测定的峰位置范围Δp内，对候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的中性质谱I_neut(p)与对应于所述中性质谱I_neut(p)的每个理论质谱I_{th,M_cand}(p)进行此比较。

对于所有候选种类M_cand来说，此比较是通过两种不同方法进行：第一方法和第二方法，其对候选分子种类M_cand的中性质谱I_neut(p)和理论质谱I_{th,M_cand}(p)的特点具有不同的侧重点。

通过第一方法比较候选分子种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)与中性质谱I_neut(p)来测定每个候选种类M_cand的第一子分数s_{1,M_cand}。第一方法中的此第一子分数s_{1,M_cand}为候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)中的在中性质谱I_neut(p)中未得到鉴定的所有峰C_{id,M_cand,i}定址。因此，所述第一方法的子分数s_{1,M_cand}对候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)的在中性质谱I_neut(p)中未能鉴定的峰C_{id,M_cand,i}特别敏感。

当所述第一方法识别到候选种类M_cand的峰C_{id,M_cand,i}在中性质谱I_neut(p)中未能鉴定时，则降低所述方法的子分数s_{1,M_cand}。具体地说，候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)的每个峰C_{id,M_cand,i}在中性质谱I_neut(p)中未能鉴定时，降低所述第一方法的子分数s_{1,M_cand}。对于每个所鉴定的峰C_{id,M_cand,I}来说，降幅相同。如果未鉴定的峰C_{id,M_cand,i}的强度低于阈值，那么不存在降低。一般来说，如果在实测质谱中发现理论质谱I_{th,M_cand}(p)的预期峰，那么采用第一方法。如果遗漏预期峰且尤其是遗漏许多预期峰，那么这是候选种类M_cand不丰裕的指标，其导致较低分数s_{1,M_cand}。

在比较候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的中性质谱I_neut(p)与对应于中性质谱I_neut(p)的每个理论质谱I_{th,M_cand}(p)的一个优选实施例中，可以使用美国专利US 8,831,888 B2中所述的方法。于是，第一子分数S_{1,M_cand}是根据候选分子种类M_cand的元素组成所计算的图谱距离(PSD)。此方法的优选用途将在下文作为第三实例描述，其能够按照相同方式应用于所有本发明方法中，具体地说，此第二实例的本发明方法。

通过第二方法比较候选分子种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)与中性质谱I_neut(p)来测定每个候选种类M_cand的第二子分数s_{2,M_cand}，其中所述第二子分数s_{2,M_cand}为中性质谱I_neut(p)中的在候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)中未得到鉴定的所有峰C_meas,i定址。因此所述第二方法的子分数s_{2,M_cand}对中性质谱I_neut(p)中的在候选分子种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)中未能鉴定的峰C_meas,i特别敏感。

当第二方法识别到中性质谱I_neut(p)中的峰C_meas,i在候选分子种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)中未能鉴定时，降低所述方法的子分数s_{2,M_cand}。具体地说，候选分子种类M_cand的中性质谱I_neut(p)的每个峰C_meas,i在理论质谱I_{th,M_cand}(p)中未能鉴定时，降低所述第二方法的子分数s_{2,M_cand}。对于每个未鉴定的峰C_neut,I来说，按照相同方式进行降低。降幅取决于中性质谱I_neut(p)中所发现的未鉴定峰C_neut,i的强度。如果未鉴定峰C_neut,i的强度低于阈值，那么不存在降低。一般来说，如果中性质谱I_neut(p)中的实测峰通过候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(p)解释，那么采用第二方法。如果遗漏峰且尤其是遗漏高强度峰，那么这是候选种类M_cand不丰裕的指标，其导致较低分数s_{2,M_cand}。

对于候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand来说，依据子分数s_{i,M_cand}计算最终分数fs_{M_cand}。

在此第二实例的本发明方法中，在本发明方法的步骤(iv)中，只针对所有候选种类M_cand，利用子分数s_{i,M_cand}计算最终分数fs_{M_cand}，第一方法的子分数s_{1,M_cand}和第二方法的子分数s_{2,M_cand}中的一个或两个高于所指配的阈值s_i,th,fs以便计算最终分数fs_{M_cand}。依据此准则避免最终分数fs_{M_cand}的计算，原因是一个子分数的值没有机会属于具有最高值的最终分数fs_高,k。阈值s_i,th,fs来源于根据子分数s_{i,M_cand}对候选种类M_cand的排序。于是，候选种类M_cand的子分数s_{i,M_cand}在具体排序中的值限定阈值s_i,th,fs。

当在本发明方法的步骤(v)中计算候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的最终分数fs_{M_cand}时，从候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的所有最终分数fs_{M_cand}中确定具有最高值的最终分数fs_高。

然后在本发明方法的下一步骤(vi)中，测定候选分子种类M_cand的集合S_cand中的最终分数fs_高具有最高值的候选种类M_cand,高的元素组成。这是通过查找候选种类M_cand的元素组成来进行(如果意识到最终分数fs_{M_cand}是具有最高值的最终分数fs_高)。此候选种类M_cand的元素组成然后列举于所研究样品中所含的所有分子M的表格中，其元素组成已经利用第二实例的本发明方法鉴定且在显示器上显示。

本发明方法的第三实例是鉴定所研究样品中所含的至少一个分子种类M的最可能元素组成。

在本发明方法的第三实例的步骤(i)中，使用质谱仪测量所研究样品的质谱I_meas(m/z)。在此质谱中，峰位置p直接由质谱仪中所检测的离子质荷比给定。

如果样品质谱应使用质谱仪测量，那么必需通过电离方法使样品材料(具体地说，样品中所含的分子M)电离。

在本发明方法的步骤(ii)中，首先在实测质谱I_meas(m/z)中鉴定所关注峰C_int。这可以由用户按人工方式进行或根据一些确定的准则进行，如峰强度和峰的质荷比。

然后根据电离方法，将实测质谱的所关注峰C_int的质荷比m/z_meas,int换算为其在中性质谱I_neut(m/z)中的质荷比m/z_中性,int，所述中性质谱I_neut(m/z)是通过换算实测质谱I_meas(m/z)获得。为了得到中性质谱I_neut(m/z)中的所关注峰C_int的质荷比m/z_中性,int，必须根据样品中所含的分子M因电离方法而已发生的质量位移将电离的分子种类M(离子I)在实测质谱I_meas(m/z)中的质荷比m/z转换为其在中性分子种类M的中性质谱I_neut(m/z)中的质荷比m/z_中性,int。

此外，须对分子种类M_inv的集合S_inv加以定义，对于所述分子M_inv而言，须研究其离子I_inv的同位素分布是否存在于实测质谱I_meas(p)中。分子种类M_inv的此集合S_inv可以依据上述许多准则和根据各种分子种类可以存在于所研究样品中的期望值来定义。

在本发明方法的步骤(ii)中，从分子种类M_inv的所定义集合S_inv中确定候选分子种类M_cand的集合S_cand，所述候选分子种类M_cand在对应于中性质谱I_neut(m/z)的质谱中具有预期峰C_ex,inv，其质荷比m/z_ex,inv处于指配给对应的中性质谱I_neut(m/z)中的所关注峰C_int的质荷比容许范围Δm/z_tol内。

预期峰C_ex,inv的峰位置p_ex,inv须通过与鉴定所关注峰C_int的质谱对应的质谱给定。

如果中性质谱I_neut(p)中的峰位置p通过质荷比m/z给定，那么预期峰C_ex,inv的峰位置p_ex,inv具有根据对应于中性质谱I_neut(m/z)的质谱定义的质荷比值m/z_ex,inv。具体地说，在这种情况下，仅须已知预期峰C_ex,inv的质荷比值m/z_ex,inv。如果分子种类M_inv的质荷比值m/z_ex,inv在所关注峰C_int的质荷比容许范围Δm/z_tol内，那么分子种类M_inv是待进一步研究的候选分子种类M_cand。

依据理论推导分子种类M_inv的预期峰C_ex,inv,I且可以计算理论质谱I_{th,M_inv}。执行这些计算的方法众所周知。

理论质谱I_{th,M_inv}(p)是对应于中性质谱I_neut(m/z)的质谱。其可以是根据预期的分子M_inv同位素分布计算的质谱。在计算期间，可以考虑测量实测质谱I_meas(m/z)的质谱仪的分辨力。而且可以考虑候选种类M_inv的同位素的预期质心，其是峰图案。理论质谱I_{th,M_inv}(m/z)还可以是已经计算之后存储在数据库中的分子种类M_inv的质谱。由于应鉴定样品中所含的分子种类M(其是不带电荷的且因此呈中性的分子)的元素组成，那么使用分子种类M_inv的理论质谱I_{th,M_inv}(m/z)，其对应于通过换算实测质谱I_meas(m/z)而获得的中性质谱I_neut(m/z)。

在本发明方法的步骤(ii)中，不需要知道集合S_inv中的分子种类M_inv的质谱I_{,M_inv}(p)。候选分子种类M_cand仅须具有处于指配给所关注峰C_int的容许范围Δp_tol内的峰位置p_ex,inv。因此，只需要知道指配给所关注峰C_int的容许范围Δp_tol内的集合S_inv的分子种类M_inv的质谱I_{M_inv}(p)。

对于分子种类M_inv来说，同位素分布还可以依据理论质谱推导。根据质谱中所鉴定的每种同位素n的同位素分布的峰图案，得到峰C_ID,inv,n，从而使质荷比m/z_ID,inv,n与同位素n的丰度相关。然后在本发明方法的步骤(ii)中可以使用分子种类M_inv的同位素分布峰C_ID,inv,n作为分子种类M_inv的预期峰C_ex,inv。

指配给所关注峰C_int的容许范围Δm/z_tol在质谱中定义，所述质谱对应于其中步骤(ii)所用分子种类M_inv的预期峰C_ex,inv已知的质谱。由于样品中所含的分子种类M_cand的元素组成应通过第三实例的本发明方法鉴定，因此指配给所关注峰C_int的容许范围Δm/z_tol是在中性质谱I_neut(m/z)中定义。

如果在中性质谱I_neut(m/z)中鉴定所关注峰C_int，那么所关注峰C_int在中性质谱I_neut(m/z)中具有质荷比m/z_int,neut且容许范围Δm/z_tol以围绕所关注峰C_int的峰位置m/z_int,neut的范围形式指配给所关注峰C_int。容许范围Δm/z_tol相对于所关注峰C_int的峰位置m/z_int,neut优选是对称的，以便容许范围Δm/z_tol的较低端点与所关注峰C_int的质荷比m/z_int,neut之间的距离等于容许范围Δm/z_tol的较高端点与所关注峰C_int的质荷比m/z_int,neut之间的距离。

由于在实测质谱I_meas(p)中鉴定所关注峰C_int，因此首先鉴定所关注峰C_int在实测质谱I_meas(m/z)中的质荷比m/z_int,meas且然后换算为所关注峰C_int在中性质谱I_neut(m/z)中的质荷比m/z_int,neut，原因是实测质谱I_meas(m/z)测量之前，了解质谱仪对所研究样品施加的至少一种电离方法。然后如前所述以围绕所关注峰C_int的峰位置m/z_int,neut的范围形式向所关注峰C_int指配容许范围Δm/z_tol。

鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)可以是候选分子种类的理论质谱I_{th,M_cand}(m/z)。理论质谱I_{th,M_cand}(m/z)能够在方法执行期间计算出来或能够在其之前计算出来且存储在数据库中。此数据库可以在所用质谱仪的存储器中获得或可通过因特网连接外存储器或云端系统获得。

在第三实例的本发明方法中，在步骤(iii)中计算候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(m/z)，所述理论质谱I_{th,M_cand}(m/z)对应于实测质谱I_meas(m/z)，且在之前的步骤(ii)中计算候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的理论质谱I_{th,M_cand}(m/z)，所述理论质谱I_{th,M_cand}(m/z)对应于中性质谱I_neut(m/z)，其中对应于实测质谱I_meas(m/z)的理论质谱I_{th,M_cand}(m/z)在步骤(iii)中用作鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)。

因此在步骤(iii)中测定鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)是通过计算理论质谱I_{th,M_cand}(m/z)或鉴定数据库中的鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)来进行。

在步骤(iii)中，针对每个候选种类M_cand测定所指配的离子I_cand，所述离子是在测量质谱I_meas(m/z)之前通过至少一种电离方法从样品产生且根据每个候选种类M_cand的此指配离子I_cand，计算对应于实测质谱I_meas(m/z)的完整理论质谱I_{th,M_cand}(m/zp)或在数据库中鉴定。

鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)是候选分子种类M_{_cand}的完整质谱，其描绘仅受分辨率和信噪比S/N限制的分子的整个同位素分布，据此计算出鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)。

鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)可以只包含丰度高于阈值的同位素峰。

在本发明方法的步骤(iii)中，进一步测定质荷比范围Δp，其中布置候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的所测定鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)。质荷比范围Δp是通过鉴定包含完整鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)的所有峰C_{th,M_cand,i}的质荷比m/z_{th,M_cand,i}的质荷比范围来测定，所述完整鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)对应于候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的实测质谱I_meas(m/z)。因此在质荷比范围Δp内，候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)的所有峰C_{th,M_cand,i}均位于质荷比范围Δp内。质荷比范围Δp的较低端点类似于或低于候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的任何峰C_{th,M_cand,i}的质荷比p_{th,M_cand,i}的最低值且质荷比范围Δp的最高端点类似于或高于候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的任何峰C_{id,M_cand,I}的质荷比p_{th,M_cand,i}的最高值。由于鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)是候选分子种类M_{_cand}的完整质谱，因此保证候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的所有同位素分布均被完全地涵盖于质荷比范围Δp内。在质荷比范围Δp内，能够在不遗漏存在于其鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)中的候选分子种类M_cand的任何峰的情况下，对候选分子种类M_cand的每个鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)与对应的实测质谱I_meas(m/zp)进行比较。

在本发明方法的步骤(iv)中，在所测定的质荷比范围Δp内，对候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的实测质谱I_meas(m/z)与对应于所述实测质谱I_meas(m/z)的每个鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)进行此比较。

在本发明的第三实例中，针对之前测定的候选分子种类M_cand的集合S_cand中的每个候选种类M_cand，比较其对应于实测质谱I_meas(m/z)的鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)与实测质谱I_meas(m/z)。

对于所有候选种类M_cand来说，此比较是通过两种不同方法进行：第一方法和第二方法，其对候选分子种类M_cand的实测质谱I_meas(m/z)和鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)的特点具有不同的侧重点。

通过第一方法比较候选分子种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)与实测质谱I_meas(m/z)来测定每个候选种类M_cand的第一子分数s_{1,M_cand}。第一方法中的此第一子分数s_{1,M_cand}为候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)中的在实测质谱I_meas(m/z)中未得到鉴定的所有峰C_{id,M_cand,i}定址。因此，所述第一方法的子分数s_{1,M_cand}对候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)的在实测质谱I_meas(m/z)中未能鉴定的峰C_{id,M_cand,i}特别敏感。

当第一方法识别到候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)中的峰C_{id,M_cand,i}在实测质谱I_meas(m/z)中未能鉴定时，降低所述方法的子分数s_{1,M_cand}。具体地说，候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)的每个峰C_{id,M_cand,i}在实测质谱I_meas(m/z)中未能鉴定时，降低所述第一方法的子分数s_{1,M_cand}。对于每个未鉴定的峰C_{id,M_cand,I}来说，降幅可以相同。如果未鉴定的峰C_{id,M_cand,i}的强度低于阈值，那么不存在降低。一般来说，如果在实测质谱中发现鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)的预期峰，那么采用第一方法。如果遗漏预期峰且尤其是遗漏许多预期峰，那么这是候选种类M_cand不丰裕的指标，其导致较低分数s_{1,M_cand}。

在一个优选实施例中，可以使用美国专利US 8,831,888 B2中所述的方法作为第一方法来比较候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的实测质谱I_meas(m/z)与对应于实测质谱I_meas(m/z)的每个鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)。于是，第一子分数S_1,M__cand是根据候选分子种类M_cand的元素组成所计算的图谱距离(PSD)。如何使用此方法按照有利方式进一步改进本发明方式的更多细节描述如下，其展示测量实例和第三实例方法的使用。

通过第二方法比较候选分子种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)与实测质谱I_meas(m/z)来测定每个候选种类M_cand的第二子分数s_{2,M_cand}，其中所述第二子分数s_{2,M_cand}为实测质谱I_meas(m/zp)中的在候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)中未得到鉴定的所有峰C_meas,i定址。因此所述第二方法的子分数s_{2,M_cand}对实测质谱I_meas(p)中的在候选分子种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)中未能鉴定的所有峰C_meas,i特别敏感。

当第二方法识别到实测质谱I_meas(m/z)中的峰C_meas,i在候选分子种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)中未能鉴定时，降低所述方法的子分数s_{2,M_cand}。候选分子种类M_cand的实测质谱I_meas(m/z)的每个峰C_meas,i在鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)中未能鉴定时，降低所述第二方法的子分数s_{2,M_cand}。对于每个未鉴定的峰C_meas,I来说，按照相同方式进行降低。降幅取决于实测质谱I_meas(m/z)中所发现的未鉴定峰C_meas,i的强度。如果未鉴定峰C_meas,i的强度低于阈值，那么不存在降低。一般来说，如果实测质谱I_meas(m/z)中的实测峰通过候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)解释，那么采用第二方法。如果遗漏实测峰且具体地说，遗漏实测高强度峰或遗漏许多实测峰，那么这是候选种类M_cand不丰裕的指标，其导致较低分数s_{2,M_cand}。

在第三实例的本发明方法中，能够通过单独函数(例如f和g)的求和来计算出最终分数fs_{M_cand}，所述最终分数只取决于一个子分数s_{i,M_cand}。如果只使用子分数s_{1,M_cand}和s_{2,M_cand}，那么最终分数fs_{M_cand}由以下给定：

在第三实例的本发明方法中，能够通过子分数s_{i,M_cand}的线性函数的求和来计算出最终分数fs_{M_cand}。每种函数由指配给每个子分数s_{i,M_cand}的加权因子定义。如果只使用子分数s_{1,M_cand}和s_{2,M_cand}，那么最终分数fs_{M_cand}由以下给定：

当在本发明方法的步骤(v)中计算候选分子种类M_cand的集合S_cand中的候选种类M_cand的最终分数fs_{M_cand}时，从候选分子种类M_cand的集合S_cand中的所有候选种类M_cand的最终分数fs_{M_cand}中确定具有最高值的最终分数fs_高。因此最后鉴定出具有最高值的最终分数fs_高。

然后在本发明方法的下一步骤(vi)中，测定候选分子种类M_cand的集合S_cand中的最终分数fs_高具有最高值的候选种类M_cand,高的元素组成。这是通过查找候选种类M_cand的元素组成来进行(如果意识到最终分数fs_{M_cand}是具有最高值的最终分数fs_高)。然后可以将此候选种类M_cand以及样品中所含的经鉴定的其它候选种类M_cand的元素组成与或不与其最终分数fs_{M_cand}一起列举于表格中且在显示器上显示。

现基于实测质谱的两个实例展示本发明方法且具体地说，第三实例的本发明方法如何发挥作用且按照好得多的方式鉴定所研究样品中所含的分子种类M的最可能组成。此外，本发明方法通过举例加以更详细地解释，其可以用于所述本发明所涵盖的每种发明方法中。

在第一测量实例中，研究包含农药咪哒氯吡(Imidachloprid)作为多种杀虫剂之一的样品。分子种类咪哒氯吡具有分子式C₉H₁₀ClN₅O₂。将样品引入 Elite质谱仪中且通过电喷雾电离法进行电离，随后测量质谱。

实测质谱I_{meas_1}(m/z)的一部分绘示在图1到3中。在下文所定义的质荷比范围Δp的范围内鉴定出7个峰：峰C_m1,1、C_m1,2…C_m1,7。

如果第三实例的本发明方法现在应用于鉴定分子种类M，那么首先须鉴定所关注峰C_int，据此须鉴定对应的分子M_int的元素组成。在这个实例中，所关注峰C_int是预期同位素分布的最高峰，实测峰C_m1,1。当应用第三实例的本发明方法时，所研究种类M_inv的集合S_inv受到如上文所述的相同准则的限制，所用准则是：

分子可以只含有元素：H、C、N、O、S、P、Cl、Br、F、Si、I

所有这些元素的分子中所含的原子的最小数目是0。

H原子的最大数目Max_H：180

C原子的最大数目Max_C：80

N原子最大数目Max_N：30

O原子最大数目Max_O：30

S原子最大数目Max_S：5

P原子最大数目Max_p：2

Cl原子最大数目Max_Cl：4

Br原子最大数目Max_Br：3

I原子最大数目Max_I：1

F原子最大数目Max_F：10

Si原子最大数目Max_Si：1

R/C比率最小值：0.1

R/C比率最大值：4.0

RDBE最小值：0

RDBE最大值：40

为了从集合S_inv中确定候选分子种类M_cand的集合S_cand，在步骤(ii)中向所关注峰C_m1,1指配质荷比范围Δm/z_tol，所述质荷比范围Δm/z_tol与5ppm的质荷比容许范围相关。这意味着每个候选分子种类M_cand须在与所关注峰C_m1,1的质荷比值m/z_m1,1相关的5ppm质荷比容许范围内具有预期峰C_ex,inv。由于质荷比值m/z_m1,1是约256.1u，质荷比范围Δm/z_tol具有0.00256u的值且由于此范围是对称的，因此每个候选分子种类须具有其质荷比与所关注峰C_m1,1的质荷比差异不超过0.00128u的峰。

对于所鉴定的候选分子种类M_cand来说，考虑所用质量分析器的分辨力和峰形状，计算出理论质谱作为鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)，且利用所有候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}测定质荷比范围Δm/z，所述质荷比范围包含所有候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}的所有峰C_{id,M_cand,i}。

然后在步骤(iv)中，在此质荷比范围Δm/z内对这些鉴定质谱I_{id,M_cand}与实测质谱I_{meas_1}(m/z)进行比较。第一方法比较所述方法的两个光谱以计算美国专利US 8,831,888B2中所述的图谱距离作为子分数S1,M_cand。所述方法通过允许鉴定质谱I_{id,M_cand}的预期峰存在5ppm的质荷比误差且允许鉴定质谱I_{id,M_cand}的预期峰存在30％的强度误差来应用。图谱距离(PSD)是基于可鉴定鉴定质谱I_{id,M_cand}的预期峰的假设。因此，向鉴定质谱I_{id,M_cand}的未鉴定预期峰的光谱距离(SD)赋予惩罚值，所述惩罚值定义为1。由于鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)的预期峰被赋予此惩罚值，因此此处的图谱距离的方法为鉴定质谱I_{id,M_cand}中的在实测光谱质谱I_{meas_1}(m/z)中未得到鉴定的遗漏峰定址。

对于候选分子M_cand来说，与图谱距离的方法进行比较的结果绘示于图1到3中：

图1M1：C₉H₉F₄NO₃

图2M2：C₉H₁₀ClN₅O₂

图3M3：C₈H₁₀N₅O₃P

对于这些分子的鉴定质谱I_{id,M_cand}的每个预期峰来说，根据预期峰的5ppm的允许质荷比误差(x方向，为了清楚而使用的尺寸不适当)和预期峰的30％的强度误差(y方向)得到矩形鉴定框。在图2中，针对分子M2的预期峰C_M2,3和C_M2,4，标记矩形鉴定框。如果实测峰不处于预期峰的矩形鉴定框中，那么预期峰遗漏且通过计算分数s_1,M2来赋予惩罚值。仅强度低于实测质谱I_{meas_1}(m/z)的S/N比率的3倍的阈值的预期峰如果遗漏，那么不赋予惩罚值。

由于实测峰C_m1,2和C_m1,3具有几乎相同的质荷比，因此关于质荷比257u的区域在所有三个图中均扩大，以详细地描绘鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)的预期峰在此质荷比下的矩形鉴定框。

表1中展示具有最高PSD值作为分数s_{1,M_cand}的候选种类M_cand的计算结果。

表1

分子M1排序第1，分子M2排序第5且分子M3排序第3。

图1到3中首先展示主同位素，其须与所关注峰C_m1,1拟合。主同位素的预期强度设定成与所关注峰C_m1,1的强度相同，以归一化实测质谱I_{meas_1}(m/z)的强度和鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)的强度。另外表明实测峰C_m1,i与分子MX(X＝1、2、3)的鉴定质谱I_id,MX的预期峰C_MX,j和其矩形鉴定框匹配。如果实测峰C_m1,i与预期峰C_MX,j匹配，那么矩形鉴定框用连续线条描绘，其表示理论预期同位素与实测质谱匹配。当预期峰C_MX,j的预期强度低于S/N比率的3倍的阈值时，将预期峰C_MX,j的最小允许预期强度扩展到0。如果根据位于矩形鉴定框中，实测峰C_m1,i与此类预期峰C_MX,j不匹配，那么矩形鉴定框用点线描绘，表示存在不匹配的任选预期峰C_MX,j，而且由于预期峰C_MX,j的预期强度值较小而不赋予惩罚值。

在图1到3中可以看出，对于所有三种分子M1、M2和M3来说，实测峰C_m1,i与分子MX(X＝1、2、3)的鉴定质谱I_id,MX和其矩形鉴定框中的所有预期峰C_MX,j匹配，否则赋予惩罚值。仅任选的预期峰C_MX,j不匹配。但匹配的实测峰C_m1,I的数目不同。实测质谱I_{meas_1}(m/z)中的6个峰C_m1,1、C_m1,2、C_m1,3、C_m1,4、C_m1,5和C_m1,6与分子M2的鉴定质谱I_id,M2(m/z)的预期峰C_M2,j匹配。实测质谱I_{meas_1}(m/z)中的3个峰C_m1,1、C_m1,2和C_m1,3与分子M3的鉴定质谱I(m/z)_id,M3中的预期峰C_M3,j匹配。实测质谱I_{meas_1}(m/z)中仅两个峰C_m1,1和C_m1,3与分子M3的鉴定质谱I(m/z)_id,M1的预期峰C_M1,j匹配。具体地说，由于实测峰C_m1,2的强度过高，因此实测质谱I_{meas_1}(m/z)中的峰C_m1,2与鉴定质谱I_id,M1的预期峰C_M1,2的矩形鉴定框不匹配，以致利用分子M1的鉴定质谱I_id,M1不能鉴定出此实测峰。另外，利用分子M1的鉴定质谱I_id,M1(m/z)不能鉴定出实测峰C_m1,4、C_m1,5和C_m1,6，而利用分子M2的鉴定质谱I_id,M1(m/z)则可以。这表明尽管分子M1的PSD值最高，但此分子可能不是样品中所含的分子种类。为了改进实测峰相对于预期峰的指配，在实测质谱I_{meas_1}(m/z)的实例中进一步应用本发明方法中的任选程序：动态重新校准。

在此程序中，针对每种候选分子测定预期峰C_{M_cand,i}与实测峰_Cm1,j的指配给彼此的质荷比值的差异Δm/z_recal的平均值。然后将差异Δm/z_recal添加到整个实测质谱I_{meas_1}(m/z)的每个质荷比值中且然后再次计算如此转换的实测质谱I_{位移_1}(m/z)＝I_{meas_1}(m/z+Δm/z_recal)的图谱距离，从而产生分数s_{1,位移,M_cand}。

表2中展示动态重新校准之后具有最高PSD值作为分数s_{1,位移,M_cand}的候选种类M_cand的计算结果。

表2

现在，分子M1排序第2，分子M2排序第3且分子M3排序第1。

但是对于分子M3来说，利用鉴定质谱I_id,M3(m/z)鉴定不到实测峰C_m1,4、C_m1,5和C_m1,6。

因此，在本发明方法的第三实例的步骤(iv)中，利用第二方法对鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)与实测质谱I_{meas_1}(m/z)进行比较，从而为在鉴定质谱I_{id,M_cand}中未得到鉴定的所有那些峰C_m1,i定址。

所述方法是利用实测质谱覆盖率分数s_{2,M_cand}。所述分数由所述比率给定，即通过鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)鉴定质荷比范围Δm/z内的实测峰C_m1,i的强度多少。这是通过向每个实测峰C_m1,i指配其质心强度I_m1,i来进行。

实测质谱I_{meas_1}(m/z)绘示在图1到3中。在质荷比范围Δm/z中，鉴定出7个峰：具有质心强度I_m1,1、I_m1,2…I_m1,7的峰C_m1,1、C_m1,2…C_m1,7。如果现在依据候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}鉴定这些峰C_m1,a中的仅一个子集C_m1,a，那么首先对这些子集的质心强度进行求和且然后除以实测质谱I_{meas_1}(m/z)中所鉴定的所有峰C_m1,1、C_m1,2…C_m1,7的质心强度I_m1,1、I_m1,2…I_m1,7的总和。

在本发明方法的此第三实例中，其已经通过第一方法定义，以比较鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)与实测质谱I_{meas_1}(m/z)，质荷比范围Δm/z内的实测峰C_m1,i通过鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)鉴定。举例来说，如果利用鉴定质谱I_{id,M_ex}(m/z)仅鉴定出分子种类M_ex的实测峰C_m1,1、C_m1,3、C_m1,4和C_m1,6，那么利用下式计算实测质谱覆盖率分数s_{2,M_ex}：

表3中展示在动态重新校准之后以由PSD值计算的最高最终分数fs_{M_cand}作为分数s_{1,位移,M_cand}的候选种类M_cand的计算结果，和实测质谱覆盖率(MS覆盖率)分数s_{2,M_cand}。

表3

候选分子种类M_cand的最终分数fs_{M_cand}通过下式计算：

表3中表明，分子种类M2具有最高的最终分数且分子种类M1和M3仅排序第9和第7。通过利用第二比较方法，所述方法考虑候选分子种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)中未得到鉴定的实测质谱I_{meas_1}(m/z)的所有峰，现已经鉴定出分子种类M2的最可能元素组成，由此得到包含所关注峰C_int的同位素分布。仅通过使用第二比较方法便可以认识到利用分子种类M2和M3的鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)尚未鉴定出实测质谱I_{meas_1}(m/z)中的许多实测峰。只有不同分数与计算最终分数的适当公式的适当组合才能依据质谱仪所测量的其同位素分布来改进分子种类的最可能化学式的鉴定。

经鉴定的此元素组成可以作为样品中所含分子的最可能元素组成加以存储和显示以供进一步使用。这个实例中表明仅本发明方法便能够鉴定所研究样品中所含的具有分子式C₉H₁₀ClN₅O₂的分子种类咪哒氯吡的正确元素组成。

在第二测量实例中，研究甲磺草胺(Sulfentrazone)样品。分子种类甲磺草胺具有分子式C₁₁H₁₀Cl₂F₂N₄O₃S。输注到Q Exactive^TM 质谱仪中之后引入样品且在测量质谱之前通过电喷雾电离法电离。

实测质谱I_{meas_2}(m/z)的一部分绘示在图4和5中。在下文所定义的质荷比范围Δp的范围内鉴定出10个峰：峰C_m2,1、C_m2,2…C_m2,10。

如果第三实例的本发明方法现在应用于鉴定分子种类M，那么首先须鉴定所关注峰C_int，据此须鉴定对应的分子M_int的元素组成。在这个实例中，所关注峰C_int最可能是预期同位素分布的最高峰，实测峰C_m2,1。当应用第三实例的本发明方法时，所研究种类M_inv的集合S_inv受到如上文所述的相同准则的限制，所用准则是：

分子可以只含有元素：H、C、N、O、S、P、Cl、Br、F、Si、I

所有这些元素的分子中所含的原子的最小数目是0。

H原子的最大数目Max_H：180

C原子的最大数目Max_C：80

N原子最大数目Max_N：30

O原子最大数目Max_O：30

S原子最大数目Max_S：5

P原子最大数目Max_p：2

Cl原子最大数目Max_Cl：4

Br原子最大数目Max_Br：3

I原子最大数目Max_I：1

F原子最大数目Max_F：10

Si原子最大数目Max_Si：1

R/C比率最小值：0.1

R/C比率最大值：4.0

RDBE最小值：0

RDBE最大值：40

为了从集合S_inv中确定候选分子种类M_cand的集合S_cand，在步骤(ii)中向所关注峰C_m2,1指配质荷比范围Δm/z_tol，所述质荷比范围Δm/z_tol与5ppm的质荷比容许范围相关。这意味着每个候选分子种类M_cand须在与所关注峰C_m2,1的质荷比值m/z_m2,1相关的5ppm质荷比容许范围内具有预期峰C_ex,inv。由于质荷比值m/z_m1,1是约387u，质荷比范围Δm/z_tol具有0.00387u的值且由于此范围是对称的，因此每个候选分子种类须具有其质荷比与所关注峰C_m2,1的质荷比差异不超过0.001935u的峰。

对于经鉴定的候选分子种类M_cand来说，计算出理论质谱作为鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)且利用所有候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}测定质荷比范围Δm/z，所述质荷比范围Δm/z包含所有候选种类M_cand的鉴定质谱I_{id,M_cand}的所有峰C_{id,M_cand,i}。

然后在步骤(iv)中，在此质荷比范围Δm/z内对这些鉴定质谱I_{id,M_cand}与实测质谱I_{meas_2}(m/z)进行比较。第一方法比较所述方法的两个光谱以计算美国专利US 8,831,888B2中所述的图谱距离作为子分数S_{1,M_cand}。所述方法通过允许鉴定质谱I_{id,M_cand}的预期峰存在5ppm的质荷比误差且允许鉴定质谱I_{id,M_cand}的预期峰存在30％的强度误差来应用。图谱距离(PSD)是基于可鉴定鉴定质谱I_{id,M_cand}的预期峰的假设。因此，向鉴定质谱I_{id,M_cand}的未鉴定预期峰的光谱距离(SD)赋予惩罚值，所述惩罚值定义为1。由于鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)的预期峰被赋予此惩罚值，因此此处的图谱距离的方法为鉴定质谱I_{id,M_cand}中的在实测光谱质谱I_{meas_2}(m/z)中未得到鉴定的遗漏峰定址。

对于候选分子M_cand来说，与图谱距离的方法进行比较的结果绘示于图4到5中：

图4M4：C₉H₁₂Cl₂F₃N₂O₅P

图5M2：C₁₁H₁₀Cl₂F₂N₄O₃S

对于这些分子的鉴定质谱I_{id,M_cand}的每个预期峰来说，根据预期峰的5ppm的允许质荷比误差(x方向，为了清楚而使用的尺寸不适当)和预期峰的30％的强度误差(y方向)得到矩形鉴定框。在图4中，针对分子M4的预期峰C_M4,4和C_M4,5，标记矩形鉴定框。如果实测峰不处于预期峰的矩形鉴定框中，那么预期峰遗漏且通过计算分数s_1,M4来赋予惩罚值。仅强度低于实测质谱I_{meas_2}(m/z)的S/N比率的3倍的阈值的预期峰如果遗漏，那么不赋予惩罚值。

表4中展示具有最高PSD值作为子分数s_{1,M_cand}的候选种类M_cand的计算结果。

表4

分子M4排序第1且分子M5排序第10。

图4和5中首先展示主同位素，其须与所关注峰C_m2,1拟合。主同位素的预期强度设定成与所关注峰C_m2,1的强度相同，以归一化实测质谱I_{meas_2}(m/z)的强度和鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)的强度。另外表明实测峰C_m2,i与分子MX(X＝4、5)的鉴定质谱I_id,MX的预期峰C_MX,j和其矩形鉴定框匹配。如果实测峰C_m2,i与预期峰C_MX,j匹配，那么矩形鉴定框用连续线条描绘，其表示理论预期同位素与实测质谱匹配。当预期峰C_MX,j的预期强度低于S/N比率的3倍的阈值时，将预期峰C_MX,j的最小允许预期强度扩展到0。如果根据位于矩形鉴定框中，实测峰C_m2,i与此类预期峰C_MX,j不匹配，那么矩形鉴定框用点线描绘，表示存在不匹配的任选预期峰C_MX,j，而且由于预期峰C_MX,j的预期强度值较小而不赋予惩罚值。

在图4和5中可以看出，对于两种分子M4和M5来说，实测峰C_m2,i与分子MX(X＝4、5)的鉴定质谱I_id,MX和其矩形鉴定框中的所有预期峰C_MX,j匹配，否则赋予惩罚值。仅任选的预期峰C_MX,j不匹配。对于分子种类M4和M5来说，匹配的实测峰C_m2,I数目相同。实测质谱I_{meas_2}(m/z)中的8个峰C_m2,1、C_m2,2、C_m2,3、C_m2,4、C_m,5、C_m2,6、C_m2,7和C_m2,9与分子M4的鉴定质谱I_id,M4(m/z)中的预期峰C_M4,j匹配。实测质谱I_{meas_2}(m/z)中的8个峰C_m2,1、C_m2,2、C_m2,3、C_m2,4、C_m,5、C_m2,6、C_m2,7和C_m2,9与分子M5的鉴定质谱I(m/z)_id,M5中的预期峰C_M5,j匹配。

然后，在本发明方法的第三实例的步骤(iv)中，利用第二方法对鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)与实测质谱I_{meas_2}(m/z)进行比较，从而为在鉴定质谱I_{id,M_cand}中未得到鉴定的所有那些实测峰C_m2,i定址。

所述方法是利用如之前在第一测量实例中已经描述的实测质谱覆盖率分数s_{2,M_cand}。所述分数由所述比率给定，即通过鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)鉴定质荷比范围Δm/z内的实测峰C_m2,i的强度多少。这是通过向每个实测峰C_m2,i指配其质心强度I_m2,i来进行。

在本发明方法的此第三实例中，其已经通过第一方法定义，以比较鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)与实测质谱I_{meas_2}(m/z)，质荷比范围Δm/z内的实测峰C_m2,i通过鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)鉴定。

表5中展示以由PSD值计算的最高最终分数fs_{M_cand}作为子分数s_{1,M_cand}的候选种类M_cand的计算结果和实测质谱覆盖率(MS覆盖率)分数s_{2,M_cand}。

表5

候选分子种类M_cand的最终分数fs_{M_cand}通过下式计算：

表5中表明，分子种类M4具有最高的最终分数且分子种类M5仅排序第4。最终分数值fs_M4和fs_M5仅具有较小的差异。

因此，利用本发明方法中的一个选项辨别分子M4和M5中哪一种具有更可能的元素组成。通过进一步的碎裂实验来测定每个候选分子种类M_cand的第三子分数s_{3,M_cand}。分离出具有所关注峰C_int的质荷比的离子且在碎裂实验中通过已知碎裂方法碎裂且然后检测碎片的质谱(MS²光谱)。

图6和7中描绘了离子I_{meas_3}(m/z)的实测MS²光谱，所述离子具有图4和5中所示质谱的所关注峰C_int的质荷比。

所述方法是利用实测MS²光谱覆盖率分数s_{3,M_cand}，所述实测MS²光谱覆盖率分数s_{3,M_cand}与实测质谱覆盖率分数相同，但现在应用于MS²光谱。所述分数由所述比率给定，即通过鉴定质谱I_{id,M_cand}(m/z)鉴定质荷比范围Δm/z内的实测峰C_m3,i的强度多少。这是通过向每个实测峰C_m3,i指配其质心强度I_m3,i来进行。

图4和5中所示的MS²质谱I_{meas_3}(m/z)描绘了许多碎片峰。如果现在通过候选种类M_cand的MS²鉴定质谱I_{id_MS2,M_cand}仅鉴定到这些峰C_m3,i的子集C_m3,a，那么首先将这些子集的质心强度求和且然后除以实测MS²质谱I_{meas_3}(m/z)中所鉴定的所有峰C_m3,i的质心强度I_m3,i的总和。

表6中展示以由PSD值计算的最高最终分数fs_{M_cand}作为子分数s_{1,M_cand}的候选种类M_cand的计算结果、实测质谱覆盖率(MS覆盖率)分数s_{2,M_cand}和实测MS²光谱覆盖率分数s_{3,M_cand}。

表6

候选分子种类M_cand的最终分数fs_{M_cand}通过下式计算：

fs_{M_cand}＝0.05*s_{1,M_cand}+0.9*s_{2,M_cand}+0.05*s_{3,M_cand}

表6中表明，分子种类M4在最高最终分数上未获得排名且分子种类M5现已排序第1。由于MS²光谱覆盖率分数s_{3,M_cand}，因此两种分子的最终分数现在差异较大。针对此的解释是，分子种类M4的MS²鉴定质谱I_{id_MS2,M4}与实测MS²质谱I_{meas_3}(m/z)不拟合。图4和5中表明哪种碎片的实测MS²质谱I_{meas_3}(m/z)能够利用MS²鉴定质谱I_{id_MS2,M5}和I_{id_MS2,M4}解释。对于分子种类M4来说，重要的实测高强度峰C_m3,A和C_m3,B无法解释，这导致较低的实测MS²光谱覆盖率分数s_3,M4。对于分子种类M5来说，重要的实测高强度峰C_m3,A和C_m3,B能予以解释，从而得到较高的实测MS²光谱覆盖率分数s_3,M5且因此得到最高的最终分数fs_M5。

经鉴定的此元素组成可以作为样品中所含分子的最可能元素组成加以存储和显示以供进一步使用。这个实例中表明利用所述选项、依据实测MS²质谱考虑深层次分数的单独本发明方法能够鉴定出具有分子式C₁₁H₁₀Cl₂F₂N₄O₃S的甲磺草胺分子种类的正确元素组成。

通过重复执行本发明方法步骤的程序，能够在针对另一所关注峰C_int每次重复进行鉴定时，鉴定出若干分子种类M的一种或多种最可能元素组成。

本发明方法优选通过控制系统中的至少一个处理器、优选用于测量质谱I_meas(p)的质谱仪、本地计算机或计算机网络中的计算机或云端系统中的处理器来执行。

作为本发明前述实施例的组合的所有实施例也属于本发明的本说明书内容。因此涵盖包括之前仅针对单一实施例所述的特点的组合的所有实施例。

Claims

1.一种鉴定样品中所含和/或通过至少一种电离方法从样品中产生分子M的至少一个种类的一种或多种最可能元素组成的方法，包含以下步骤：

(i)使用质谱仪测量所述样品的质谱I_meas(p)，或使用质谱仪测量所述样品的质谱I_meas(p)且将所述实测质谱I_meas(p)换算为中性质谱I_neut(p)；

(ii)针对所述实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中的所关注峰C_int，从分子种类M_inv的集合S_inv中确定候选分子种类M_cand的集合S_cand，所述候选分子种类M_cand在对应于所述实测质谱I_meas(p)或所述中性质谱I_neut(p)的质谱中具有预期峰C_ex,inv，其峰位置p_ex,inv处于指配给对应的所述实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中的所述所关注峰C_int的峰位置容许范围Δp_tol内；

(iii)针对所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的每个候选种类M_cand，测定对应于所述实测质谱I_meas(p)或所述中性质谱I_neut(p)的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)且测定峰位置范围Δp，所述峰位置范围Δp包含与所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的所有候选种类M_cand的所述实测质谱I_meas(p)或所述中性质谱I_neut(p)对应的所述鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)的所有峰C_{id,M_cand,i}的峰位置p_{id,M_cand,i}；

(iv)利用测定每个候选种类M_cand的第一子分数s_{1,M_cand}的第一方法，且利用测定每个候选种类M_cand的第二子分数s_{2,M_cand}的第二方法，在所测定的所述峰位置范围Δp内对所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的所述候选种类M_cand的所述实测质谱I_meas(p)或所述中性质谱I_neut(p)与对应于所述实测质谱I_meas(p)或所述中性质谱I_neut(p)的每个鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)进行比较，其中所述第一子分数s_{1,M_cand}为所述候选种类M_cand的所述鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中的在所述实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)未得到鉴定的所有峰C_{id,M_cand,i}定址，且其中所述第二子分数s_{2,M_cand}为所述实测质谱I_meas(p)中的所有峰C_meas,i或所述中性质谱I_neut(p)中的所有峰C_neut,I定址，所述峰C_meas,i和C_neut,i在所述候选种类M_cand的所述鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中未得到鉴定；且依据所述子分数s_{i,M_cand}计算所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的每个候选种类M_cand的最终分数fs_{M_cand}或依据所述子分数s_{i,M_cand}计算所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的每个候选种类M_cand的最终分数fs_{M_cand}，所述第一方法的所述子分数s_{1,M_cand}和所述第二方法的所述子分数s_{2,M_cand}中的一个或两个高于所指配的阈值s_i,th,fs以便计算最终分数fs_{M_cand；i}；

(v)测定具有最高值的一个或多个所计算最终分数fs_高,k；

(vi)测定所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的所述候选种类M_{cand,高_k}的元素组成，所述候选种类M_{cand,高_k}具有所述一个或多个有最高值的所计算最终分数fs_高,k。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(i)中，用质谱仪测量所述样品的质谱I_meas(p)，其中在步骤(ii)中，针对所述实测质谱I_meas(p)的所关注峰C_int，从分子种类M_inv的集合S_inv中确定候选分子种类M_cand的集合S_cand，所述候选分子种类M_cand在对应于所述实测质谱I_meas(p)的质谱中具有预期峰_ex,inv，其峰位置p_ex,inv处于所述实测质谱I_meas(p)中的所述所关注峰C_int的峰位置容许范围Δp_tol内；其中在步骤(iii)中，针对所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的每个候选种类M_cand，计算对应于所述实测质谱I_meas(p)的理论质谱I_{th,M_cand}(p)且测定峰位置范围Δp，所述峰位置范围Δp包含与所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的所有候选种类M_cand的所述实测质谱I_meas(p)对应的所述完整理论质谱I_{th,M_cand}(p)中的所有峰C_{th,M_cand,i}的峰位置p_th,i，且其中在步骤(iv)中，利用测定每个候选种类M_cand的第一子分数s_{1,M_cand}的第一方法以及利用测定每个候选种类M_cand的第二子分数s_{2,M_cand}的第二方法，在所测定的所述峰位置范围Δp内，对所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的所述候选种类M_cand的所述实测质谱I_meas(p)与对应于所述实测质谱I_meas(p)的每个理论质谱I_{th,M_cand}(p)进行比较，其中所述第一子分数s₁为所述候选种类M_cand的所述理论质谱I_{th,M_cand}(p)中的在所述实测质谱I_meas(p)中未得到鉴定的所有峰C_{th,M_cand,i}定址，且其中所述第二子分数s₂为所述候选种类M_cand的所述实测质谱I_meas(p)中的在所述理论质谱I_{th,M_cand}(p)中未得到鉴定的所有峰C_meas,i定址。

3.根据权利要求2所述的方法，其中鉴定通过至少一种电离方法从所述样品中产生的至少一个分子种类M的最可能元素组成且然后根据所述至少一种电离方法，依据通过所述至少一种电离方法从所述样品中产生的所述至少一个分子种类M中的每一个的所述经鉴定的最可能元素组成获得样品中所含的分子种类M_s的最可能元素组成。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(i)中，用质谱仪测量所述样品的质谱I_meas(p)且然后将所述实测质谱I_meas(p)换算为中性质谱I_neut(p)；其中在步骤(ii)中，针对所述中性质谱I_neut(p)的所关注峰C_int，从分子种类M_inv的集合S_inv中确定候选分子种类M_cand的集合S_cand，所述候选分子种类M_cand在对应于所述中性质谱I_neut(p)的质谱中具有预期峰C_ex,inv，其峰位置p_ex,inv处于所述中性质谱I_neut(p)中的所述所关注峰C_int的峰位置容许范围Δp_tol内；其中在步骤(iii)中，针对所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的每个候选种类M_cand，计算对应于所述中性质谱I_neut(p)的完整理论质谱I_{th,M_cand}(p)且测定峰位置范围Δp，所述峰位置范围包含与所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的所有候选种类M_cand的所述中性质谱I_neut(p)对应的所述完整理论质谱I_{th,M_cand}(p)中的所有峰C_{th,M_cand,i}的峰位置p_th,i；且其中在步骤(iv)中，利用测定每个候选种类M_cand的第一子分数s_{1,M_cand}的第一方法，以及利用测定每个候选种类M_cand的第二子分数s_{2,M_cand}的第二方法，在所测定的所述峰位置范围Δp内，对所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的所述候选种类M_cand的所述中性质谱I_neut(p)与对应于所述中性质谱I_neut(p)的每个理论质谱I_{th,M_cand}(p)进行比较，其中所述第一子分数为所述候选种类M_cand的所述理论质谱I_{th,M_cand}(p)中的在所述中性质谱I_neut(p)中未得到鉴定的所有峰C_{th,M_cand,i}定址，且其中所述第二子分数为所述候选种类M_cand的所述中性质谱I_neut(p)中的在所述理论质谱I_{th,M_cand}(p)中未得到鉴定的所有峰C_neut,i定址。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(i)中，用质谱仪测量所述样品的质谱I_meas(p)；其中在步骤(ii)中，针对所述实测质谱I_meas(p)的所关注峰C_int，从分子种类M_inv的集合S_inv中确定候选分子种类M_cand的集合S_cand，所述候选分子种类M_cand在与通过换算所述实测质谱I_meas(p)而获得的中性质谱I_neut(p)对应的质谱中具有预期峰C_ex,inv，其峰位置p_ex,inv处于指配给通过换算所述实测质谱I_meas(p)而获得的所述中性质谱I_neut(p)中的所述所关注峰C_int的峰位置容许范围Δp_tol内；其中在步骤(iii)中，针对所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的每个候选种类M_cand，计算对应于所述实测质谱I_meas(p)的完整理论质谱I_{th,M_cand}(p)且测定峰位置范围Δp，所述峰位置范围包含与所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的所有候选种类M_cand的所述实测质谱I_meas(p)对应的所述完整理论质谱I_{th,M_cand}(p)中的所有峰C_{th,M_cand,i}的峰位置p_th,i；且其中在步骤(iv)中，利用测定每个候选种类M_cand的第一子分数s_{1,M_cand}的第一方法，以及利用测定每个候选种类M_cand的第二子分数s_{2,M_cand}的第二方法，在所测定的所述峰位置范围Δp内，对所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的所述候选种类M_cand的所述实测质谱I_meas(p)与对应于所述实测质谱I_meas(p)的每个理论质谱I_{th,M_cand}(p)进行比较，其中所述第一子分数s₁为所述候选种类M_cand的所述理论质谱I_{th,M_cand}(p)中的在所述实测质谱I_meas(p)中未得到鉴定的所有峰C_{th,M_cand,i}定址，且其中所述第二子分数s₂为所述候选种类M_cand的所述实测质谱I_meas(p)中的在所述理论质谱I_{th,M_cand}(p)中未得到鉴定的所有峰C_meas,i定址。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在步骤(ii)中，将所述实测质谱中的所述所关注峰C_int的位置p_meas,int换算为其在所述中性质谱I_neut(p)中的位置p_中性,int，所述中性质谱I_neut(p)通过换算所述实测质谱I_meas(p)而获得，且候选分子种类M_cand的所述质谱具有预期峰C_ex,inv，其峰位置p_ex,inv处于所述中性质谱I_neut(p)的所述所关注峰C_int的所述位置p_中性,int的峰位置容许范围Δp_tol内。

7.根据权利要求6所述的方法，其中在测量所述质谱I_meas(p)之前，在步骤(i)中通过至少一种电离方法电离所述样品且在步骤(iii)中，针对每个候选种类M_cand确定所指配的离子I_cand，所述离子是在测量所述质谱I_meas(p)之前通过至少一种电离方法从所述样品中产生且根据每个候选种类M_cand的所指配的此离子I_cand，计算对应于所述实测质谱I_meas(p)的完整理论质谱I_{th,M_cand}(p)。

8.一种鉴定样品中所含和/或通过至少一种电离方法从样品中产生分子M的至少一个种类的一种或多种最可能元素组成的方法，包含以下步骤：

(iii)针对所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的每个候选种类M_cand，测定对应于所述实测质谱I_meas(p)或所述中性质谱I_neut(p)的鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)且测定峰位置范围Δp，所述峰位置范围Δp包含与所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的所有候选种类M_cand的所述实测质谱I_meas(p)或所述中性质谱I_neut(p)对应的所述鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中的所有峰C_{id,M_cand,i}的峰位置p_{id,M_cand,i}；

(iv)利用测定所述候选种类M_cand的第一子分数s_{1,M_cand}的第一方法以及利用测定所述候选种类M_cand的第二子分数s_{2,M_cand}的第二方法，在所测定的所述峰位置范围Δp内，对所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的候选种类M_cand的所述实测质谱I_meas(p)或所述中性质谱I_neut(p)与对应于所述实测质谱I_meas(p)或所述中性质谱I_neut(p)的所述鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)进行比较，其中所述第一子分数s_{1,M_cand}为所述候选种类M_cand的所述鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中的在所述实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中未得到鉴定的所有峰C_{id,M_cand,i}定址，且其中所述第二子分数s_{2,M_cand}为所述实测质谱I_meas(p)中的所有峰C_meas,i或所述中性质谱I_neut(p)中的所有峰C_neut,i定址，所述峰C_meas,i和C_neut,i在所述候选种类M_cand的所述鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中未得到鉴定，且其中首先利用一种方法针对每个候选种类M_cand进行所述比较且只有当此方法的所述子分数s_{i,M_cand}高于阈值s_th,2.cal时，才利用所述另一方法进行所述比较且针对所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的每个候选种类M_cand、利用所述子分数s_{i,M_cand}计算最终分数fs_{M_cand}，其中所述第一方法的所述子分数S_{1,M_cand}与所述第二方法的所述子分数S_{2,M_cand}均已计算，或其中所述第一方法的所述子分数s_{1,M_cand}与所述第二方法的所述子分数s_{2,M_cand}均已计算且所述第一方法的所述子分数s_{1,M_cand}和所述第二方法的所述子分数s_{2,M_cand}中的一个或两个高于所指配的阈值s_i,th,fs以便计算所述最终分数fs_{M_cand}；

(v)测定具有所述最高值的一个或多个所计算最终分数fs_高,k；

(vi)测定所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的所述候选种类M_{cand,高_k}的元素组成，所述候选种类M_{cand,高_k}具有所述一个或多个有所述最高值的所计算最终分数fs_高,k。

9.一种鉴定样品中所含和/或通过至少一种电离方法从样品中产生分子M的至少一个种类的一种或多种最可能元素组成的方法，包含以下步骤：

(iv)利用测定所述候选种类M_cand的第一子分数s_{1,M_cand}的第一方法以及利用测定所述候选种类M_cand的第二子分数s_{2,M_cand}的第二方法，在所测定的所述峰位置范围Δp内，对所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的候选种类M_cand的所述实测质谱I_meas(p)或所述中性质谱I_neut(p)与对应于所述实测质谱I_meas(p)或所述中性质谱I_neut(p)的所述鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)进行比较，其中所述第一子分数s_{1,M_cand}为所述候选种类M_cand的所述鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中的在所述实测质谱I_meas(p)或中性质谱I_neut(p)中未得到鉴定的所有峰C_{id,M_cand,i}定址，且其中所述第二子分数s_{2,M_cand}为所述实测质谱I_meas(p)中的所有峰C_meas,i或所述中性质谱I_neut(p)中的所有峰C_neut,i定址，所述峰C_meas,i和C_neut,i在所述候选种类M_cand的所述鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)中未得到鉴定且其中首先只使用所述第一方法和所述第二方法中的一种方法针对每个候选种类M_cand进行所述比较且另一种方法只针对子分数M_{i,M_Cand}具有特定数目个有所述最高值的子分数内的子分数的候选种类M_cand进行所述比较且针对所述候选分子种类M_cand集合S_cand中的每个候选种类M_cand、利用所述子分数s_{i,M_cand}计算最终分数fs_{M_cand}，其中所述第一方法的所述子分数S_{1,M_cand}与所述第二方法的所述子分数S_{2,M_cand}均已计算，或其中所述第一方法的所述子分数s_{1,M_cand}与所述第二方法的所述子分数s_{2,M_cand}均已计算且所述第一方法的所述子分数s_{1,M_cand}与所述第二方法的所述子分数s_{2,M_cand}中的一个或两个高于所指配的阈值s_i,th,fs以便计算所述最终分数fs_{M_cand}；

10.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的方法，其中在步骤(iv)中，通过所述第一方法比较所述候选种类M_cand的所述实测质谱I_meas(p)或所述中性质谱I_neut(p)与每个鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)，计算出图谱距离作为子分数s_{1,M_cand}。

11.根据权利要求10所述的方法，其中在步骤(iv)中，通过所述第二方法比较所述候选种类M_cand的所述实测质谱I_meas(p)或所述中性质谱I_neut(p)与每个鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)，计算出实测质谱覆盖率子分数作为子分数s_{2,M_cand}。

12.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的方法，其中在步骤(iv)中，通过所述第二方法比较所述候选种类M_cand的所述实测质谱I_meas(p)或所述中性质谱I_neut(p)与每个鉴定质谱I_{id,M_cand}(p)，计算出实测质谱覆盖率子分数作为子分数s_{2,M_cand}。

13.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的方法，其中在步骤(iv)中，在计算子分数s_i之前，利用动态重新校准、根据所述预期峰和所述实测峰或所述中性质谱中的峰的峰位置差异Δp_recal转换每个候选分子M_cand的所述实测质谱I_meas(p)或所述中性质谱I_neut(p)。

14.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的方法，其中在步骤(iv)中，测定第三MS²光谱覆盖率子分数。

15.一种质谱仪，其能够执行根据权利要求1到9中任一权利要求所述的方法。

16.一种质谱仪，其能够执行根据权利要求10所述的方法。

17.一种质谱仪，其能够执行根据权利要求11所述的方法。

18.一种质谱仪，其能够执行根据权利要求12所述的方法。

19.一种质谱仪，其能够执行根据权利要求13所述的方法。

20.一种质谱仪，其能够执行根据权利要求14所述的方法。