CN110927241A - 一种皂苷的高分辨质谱快速鉴别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种皂苷的高分辨质谱快速鉴别方法，包括：步骤S1，以已知皂苷和非皂苷的精确分子量的整数位和小数位为自变量，以是否为皂苷为应变量，构建二元逻辑回归方程；步骤S2，将上述已知皂苷和非皂苷的精确分子量的整数位和小数位代入上述二元逻辑回归方程得到各化合物的回归值，绘制ROC曲线，根据ROC曲线确定鉴别区分皂苷和非皂苷的最佳鉴别阈值；步骤S3，将高分辨质谱获得的待测化合物精确分子量的整数位和小数位代入上述二元逻辑回归方程，回归值与最佳鉴别阈值比较确定该待测化合物是否为皂苷。本发明方法只需要获得待测化合物的精确分子量，即可根据其整数位和小数位快速确定其是否为皂苷，准确度高，灵敏度和特异性强。

Description

一种皂苷的高分辨质谱快速鉴别方法
技术领域
本发明属于分析化学领域，涉及高分辨质谱在皂苷分析鉴别方面的应用，具体涉及一种皂苷的高分辨质谱快速鉴别方法。
背景技术
皂苷是一类由皂苷元和糖体组成的天然产物，具有广泛的生物活性(如：抗心血管、抗糖尿病、抗菌、抗癌)。根据其皂苷元的不同可分为三萜类皂苷和甾体类皂苷，其中三萜类皂苷又可分为四环三萜皂苷和五环三萜皂苷。
高分辨质谱由于具有质量范围宽、扫描速度快、灵敏度、分辨率高的优点，且可提供母离子和碎片离子的精确质量数及可能的元素组成，因此在化学成分的快速鉴定中广泛应用。
如何快速鉴别各类化学成分是分析化学家共同努力的一个方向。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种皂苷的高分辨质谱快速鉴别方法。
本发明上述目的通过如下技术方案实现：
高分辨质谱获得的化合物精确分子量的整数位和小数位作为鉴别标志物联合用于皂苷的高分辨质谱快速鉴别的用途。
一种皂苷的高分辨质谱快速鉴别方法，包括如下步骤：
步骤S1，构建二元逻辑回归方程：以多个已知皂苷和非皂苷类化合物的精确分子量的整数位和小数位为两个自变量，以是否为皂苷类化合物为应变量，构建二元逻辑回归方程；
步骤S2，ROC曲线法确定最佳鉴别阈值：将上述已知皂苷和非皂苷类化合物的精确分子量的整数位和小数位代入上述二元逻辑回归方程，即可得到各个化合物的回归值，以可能的回归值作为诊断点，计算灵敏度和特异性，据此绘制ROC曲线，根据ROC曲线确定能鉴别区分皂苷和非皂苷类化合物的最佳鉴别阈值；
步骤S3，将高分辨质谱获得的待测化合物精确分子量的整数位和小数位代入上述二元逻辑回归方程，并通过与所述最佳鉴别阈值比较大小鉴别该待测化合物是否为皂苷。
进一步地，所述多个已知皂苷和非皂苷类化合物为HMDB公用数据库中以biological文件下的Plant为关键词检索到的15220个非皂苷类成分与593个皂苷类成分。
更进一步地，所述二元逻辑回归方程为logit[p]＝0.0056383×X1+7.7111838×X2；其中：X1为精确分子量的整数位，X2为精确分子量的小数位。
更进一步地，所述最佳鉴别阈值为6.49。
有益效果：
本发明方法只需要获得待测化合物的精确分子量，即可根据其整数位和小数位快速确定其是否为皂苷类化合物，准确度高，灵敏度和特异性强。
附图说明
图1为本发明方法鉴别区分训练集中皂苷和非皂苷类化合物的ROC曲线；
图2为本发明方法对验证集中化合物是否为皂苷类化合物的鉴别效能。
具体实施方式
下面结合附图和实施例具体介绍本发明实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。
一、实验样本
HMDB公用数据库中以biological文件下的Plant为关键词检索到的15220个非皂苷类化合物与593个皂苷类化合物。
Thermo Fisher Scientific中药数据库收录的1108个非皂苷类化合物与96个皂苷类化合物。
Waters Corporation中药数据库收录的5628个非皂苷类化合物与653个皂苷类化合物。
自建化合物库SMSD中收录的4184个皂苷类化合物。
二、实验方法和结果
1、训练集构建二元逻辑回归方程
以HMDB公用数据库中的皂苷和非皂苷类化合物为训练集，以各化合物精确分子量的整数位和小数位为两个自变量，以是否为皂苷类化合物为应变量，构建得到二元逻辑回归方程logit[p]＝0.0056383×X1+7.7111838×X2，其中：X1为精确分子量的整数位，X2为精确分子量的小数位。
2、训练集确定最佳鉴别阈值
将HMDB公用数据库中的皂苷和非皂苷类化合物的精确分子量的整数位和小数位代入上述二元逻辑回归方程，即可得到各个化合物的回归值logit[p]，以可能的回归值作为诊断点，计算灵敏度和特异性，据此绘制ROC曲线(如图1所示)，AUC高达0.9845，具有较高的准确性。根据ROC曲线计算Youden指数，Youden指数最大值时对应的logit[p]值为能进行鉴别区分皂苷类化合物和非皂苷类化合物的最佳cut-off值6.49。
3、验证集验证鉴别区分准确度
将验证集中化合物精确分子量的整数位和小数位代入上述二元逻辑回归方程，并通过与最佳cut-off值比较大小，高于该cut-off值的鉴定为皂苷，低于该cut-off值的鉴定为非皂苷。不同验证集样本的验证结果如表1和图2所示，Thermo Fisher Scientific中药数据库为验证集1得灵敏度为98.95％，特异性为95.57％，总的准确率为95.84％；WatersCorporation中药数据库为验证集2得灵敏度为94.48％，特异性为94.88％，总的准确率为95.41％；SMSD为验证集3得灵敏度为97.34％。
表1本发明方法对验证集中化合物是否为皂苷的鉴别效能
Figure BDA0002314813460000031
上述实验结果表明，本发明方法只需要获得待测化合物的精确分子量，即可根据其整数位和小数位快速确定其是否为皂苷类化合物，准确度高，灵敏度和特异性强。
上述实施例的作用在于具体介绍本发明的实质性内容，但本领域技术人员应当知道，不应将本发明的保护范围局限于该具体实施例。

Claims (5)

1.高分辨质谱获得的化合物精确分子量的整数位和小数位作为鉴别标志物联合用于皂苷的高分辨质谱快速鉴别的用途。
2.一种皂苷的高分辨质谱快速鉴别方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，构建二元逻辑回归方程：以多个已知皂苷和非皂苷类化合物的精确分子量的整数位和小数位为两个自变量，以是否为皂苷类化合物为应变量，构建二元逻辑回归方程；
步骤S2，ROC曲线法确定最佳鉴别阈值：将上述已知皂苷和非皂苷类化合物的精确分子量的整数位和小数位代入上述二元逻辑回归方程，即可得到各个化合物的回归值，以可能的回归值作为诊断点，计算灵敏度和特异性，据此绘制ROC曲线，根据ROC曲线确定能鉴别区分皂苷和非皂苷类化合物的最佳鉴别阈值；
步骤S3，将高分辨质谱获得的待测化合物精确分子量的整数位和小数位代入上述二元逻辑回归方程，并通过与所述最佳鉴别阈值比较大小鉴别该待测化合物是否为皂苷。
3.根据权利要求2所述的一种皂苷的高分辨质谱快速鉴别方法，其特征在于：所述多个已知皂苷和非皂苷类化合物为HMDB公用数据库中以biological文件下的Plant为关键词检索到的15220个非皂苷类成分与593个皂苷类成分。
4.根据权利要求3所述的一种皂苷的高分辨质谱快速鉴别方法，其特征在于：所述二元逻辑回归方程为logit[p]＝0.0056383×X1+7.7111838×X2；其中：X1为精确分子量的整数位，X2为精确分子量的小数位。
5.根据权利要求4所述的一种皂苷的高分辨质谱快速鉴别方法，其特征在于：所述最佳鉴别阈值为6.49。
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CN103792313A (zh) * 2014-01-21 2014-05-14 浙江大学 一种快速检测皂苷含量的方法
CN107085054A (zh) * 2017-04-28 2017-08-22 河南出入境检验检疫局检验检疫技术中心 肉蛋白多肽标志物用于牛肉的掺伪鉴别方法
CN109100463A (zh) * 2018-10-25 2018-12-28 吕梁学院 一种北芪菇中黄芪苷的提取纯化与检验方法
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