CN112272770B - 质谱分析数据处理程序 - Google Patents
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Abstract
对质谱分析数据进行处理的质谱分析数据处理程序用于使包括计算机的数据处理装置(20)执行使代表值数据变换为轮廓数据的数据变换处理,其中,所述代表值数据是包含表示质荷比信息的代表值以及与所述代表值对应的离子强度的数据集的代表值数据,所述轮廓数据是与质荷比信息对应的离子强度的数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种质谱分析数据处理程序。
背景技术
在质谱分析中,基于由各种质谱分析装置(飞行时间质谱分析装置、四极杆质谱分析装置、扇形质谱分析装置、傅立叶变换离子回旋共振质谱分析装置等)得到的质谱数据,来对分析对象的分子量等进行分析。
作为质谱数据的一种形式,存在轮廓数据(Profile data)。在轮廓数据中,数据的地址是质荷比(m/z),数据的值是各地址处的离子强度。在轮廓数据中,关于特定的一种离子的离子强度,以与该离子所固有的质荷比m/z对应的地址为中心,数据分布在具有该质谱分析装置的分辨率程度的广度的范围的地址。
作为质谱数据的其它形式,还存在针对检测出的各离子使成为该离子的检测强度的中心的m/z的值与该m/z下的检测强度或以该m/z为中心的规定范围内的m/z下的检测强度的累计值为一组数据的代表值数据。代表值数据也被称为质心(centroid)数据(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-32465号公报
发明内容
发明要解决的问题
对质谱数据进行解析处理的装置以及程序需要支持轮廓数据及代表值数据这两方的形式。
但是,由于轮廓数据与代表值数据在其数据结构上根本不同,因此为了支持这两方的形式,需要分别开发并提供与各形式匹配的处理程序,存在开发和维护的成本增大的问题。
用于解决问题的方案
根据本发明的第一方式,对质谱分析数据进行处理的质谱分析数据处理程序用于使包括计算机的数据处理装置执行使代表值数据变换为轮廓数据的数据变换处理,其中,所述代表值数据是包含表示质荷比信息的代表值以及与所述代表值对应的离子强度的数据集的代表值数据,所述轮廓数据是与质荷比信息对应的离子强度的数据。
根据本发明的第二方式,优选的是,在第一方式的质谱分析数据处理程序中,使所述数据处理装置进行以下处理:在使所述代表值数据变换为所述轮廓数据时,读入与所述代表值数据的种类、表示所述离子强度的数据的种类、获取到所述质谱分析数据的质谱分析装置的检测原理及获取到所述质谱分析数据的质谱分析装置的分辨率对应的信息中的至少一个信息,来作为用于决定变换处理的处理信息,并基于所读入的所述处理信息来决定变换条件。
根据本发明的第三方式,优选的是,在第二方式的质谱分析数据处理程序中,使所述数据处理装置进行以下处理:使显示装置显示用于促使用户输入所述至少一个信息的消息;读入由用户输入到输入部的所述至少一个信息;以及基于所述至少一个信息来决定变换条件。
根据本发明的第四方式,优选的是,在第二方式的质谱分析数据处理程序中,使所述数据处理装置进行以下处理:从所述质谱分析数据读入所述至少一个信息;以及基于所述至少一个信息来决定变换条件。
根据本发明的第五方式,优选的是,在第一方式至第四方式中的任一方式的质谱分析数据处理程序中,使所述数据处理装置进行以下处理:判断所述质谱分析数据是否为所述代表值数据;如果所述质谱分析数据是所述代表值数据,则读入所述代表值数据的代表值的记述形式;基于所读入的记述形式来决定变换条件;以及基于所决定的所述变换条件,使所述代表值数据变换为所述轮廓数据。
根据本发明的第六方式,优选的是,在第一方式的质谱分析数据处理程序中,使所述数据处理装置进行以下处理:判断所述质谱分析数据是否为所述代表值数据;如果所述质谱分析数据是所述代表值数据,则判断所述质谱分析数据是否包含用于决定所述数据变换处理中的变换处理的处理信息;以及在判断为所述质谱分析数据包含所述处理信息时,基于所述处理信息来决定所述变换处理的变换条件。
发明的效果
根据本发明的质谱分析数据处理程序,能够将代表值数据变换为轮廓数据。其结果,仅通过代表值数据用的处理程序,就能够对代表值数据和轮廓数据这两种数据进行处理。
附图说明
图1是示出运行本发明的一个实施方式的数据处理程序的数据处理装置以及试样分析系统的概要结构的框图。
图2是示出一个实施方式的数据处理程序的处理流程的流程图。
图3是示出轮廓数据和代表值数据的一例的图,图3的(a)示出轮廓数据的例子,图3的(b)示出代表值数据的例子。
图4示出在轮廓数据中将与一个离子对应的部分进行图表化所得到的图表。
图5示出从代表值数据向轮廓数据变换的变换方法的一例。
图6示出从代表值数据向轮廓数据变换的变换方法的其它例。
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。
本发明的质谱分析数据处理程序在图1所示的质谱分析系统50中使用。质谱分析系统50由运行本发明的一个实施方式的数据处理程序32的数据处理装置20、质谱分析装置10以及利用网络与它们连接的服务器40构成。
数据处理装置20经由网络线缆NW来控制质谱分析装置10,并且从质谱分析装置10获取测定数据并对获取到的数据进行解析和处理。
数据处理装置20具备作为中央运算处理装置的CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)22、存储器23、由LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示器)等构成的显示装置(显示部)24、由键盘、鼠标等构成的输入部25以及由硬盘、SSD(Solid State Drive:固态硬盘)等大容量存储装置构成的存储部30。
在存储部30中存储有OS(Operating System:操作系统)37、用于控制质谱分析装置10的MS控制程序31、对由质谱分析装置10测定出的数据进行处理的数据处理程序32、以及化合物库33,并且设置有化合物表存储部34、设定存储部35以及测定数据存储部36。
在化合物库33中收录有结构式、质谱等,来作为对各种化合物进行定性分析所需的信息。数据处理装置20还具备接口(I/F)21,该接口(I/F)21用于负责与外部装置的直接连接或经由LAN(Local Area Network:局域网)等网络与外部装置等的连接,从I/F 21经由网络线缆NW连接于质谱分析装置10。
CPU 22、存储器23、存储部30以及接口21构成计算机。
数据处理程序32能够控制包括CPU 22的数据处理装置20,从而经由网络线缆NW向外部的服务器40发送质谱分析数据(以下也称为测定数据)以使其保存到服务器40。另外,也能够读入保存在服务器40中的测定数据,并对该数据进行解析和处理。
在由质谱分析装置10进行测定之前,通过用户适当地操作输入部25,CPU 22执行MS控制程序31,来使显示装置24显示各种设定画面。用户按照显示装置24的显示内容来设定(输入)质谱分析装置10的各种测定条件。所设定的测定条件作为分析方法被存储到设定存储部35中。在像这样设定测定条件等之后,按照MS控制程序31的处理过程,用户向质谱分析装置10指示开始测定,从而开始测定。由质谱分析装置10测定出的测定数据经由网络NW被发送到数据处理装置20并被存储到存储器23中。按照基于数据处理程序32的数据处理过程,通过CPU 22执行从存储器23读入的测定数据的解析和处理。
此外,在此将MS控制程序31和数据处理程序32搭载于同一数据处理装置,使该数据处理装置作为控制/数据处理装置20发挥功能,但也可以将这些程序搭载于其它数据处理装置,来将控制质谱分析装置10的控制装置与数据处理装置20分开设置。
数据处理程序32用于对由质谱分析装置10测定出并被存储到存储器23中的测定数据或者从外部的服务器40读入的测定数据执行各种处理。例如,谱制作部41制作示出在规定时刻检测出的离子的质量及强度的质谱。另外,色谱制作部42制作示出规定质量的离子的强度随时间的变化的质量色谱图、示出在各时刻检测出的离子强度的总和随时间的变化的总离子色谱图等。以上制作出的质谱和色谱也被存储到测定数据存储部36中。
另外,所制作出的质谱、质量色谱图等根据需要经由网络线缆NW被发送到外部的服务器40。
图2是示出数据处理程序32控制数据处理装置20所进行的数据处理的工序的流程图。
在步骤S101中,数据处理程序32控制数据处理装置20,来读入从质谱分析装置10发送并被保存到存储器23中的质谱分析数据、或者经由网络线缆NW被保存到外部的服务器40中的质谱分析数据。
在步骤S102中,数据处理程序32使数据处理装置20判断所读入的质谱分析数据是否为代表值数据。能够根据数据结构的差异来识别是代表值数据还是轮廓数据。
在所读入的质谱分析数据不是代表值数据的情况下,进入步骤S110。
在所读入的质谱分析数据是代表值数据的情况下,进入步骤S103,数据处理程序32使数据处理装置20判断质谱分析数据是否包含将代表值数据变换为轮廓数据时的处理信息。
关于上述的代表值数据和处理信息的详细情况在后面叙述。
在所读入的质谱分析数据包含上述处理信息的情况下,进入步骤S107,数据处理程序32使数据处理装置20从质谱分析数据读入上述处理信息。之后,进入步骤S108。
在所读入的质谱分析数据不包含上述处理信息的情况下,进入步骤S104,数据处理程序32使数据处理装置20在显示装置24中显示用于促使输入处理信息的消息。在步骤S105中判断有无处理信息的输入。当用户向输入部25输入处理信息时,步骤S105是肯定结果,从而进入步骤S106,数据处理程序32使数据处理装置20读入被输入到输入部25的处理信息。之后,进入步骤S108。
在步骤S108中,基于所读入的处理信息来决定数据变换处理形式。变换处理形式在后面叙述。
在步骤S109中,数据处理程序32使数据处理装置20使用在步骤S108中基于上述处理信息决定的变换处理形式来进行从代表值数据向轮廓数据的变换。该变换方法的详细情况在后面叙述。
在步骤S110中,数据处理程序32使数据处理装置20对轮廓数据进行解析,并计算用户所期望的解析结果。因而,在数据处理装置20中仅安装轮廓数据解析/分析用的数据处理程序即可,不需要安装代表值数据解析/分析用的数据处理程序。
计算出的解析结果在步骤S111中被存储到测定数据存储部36中。制作出的解析结果根据需要经由网络线缆NW被发送到外部的服务器40。
图3是示出质谱分析数据的一例的图,图3的(a)是示出轮廓数据的例子的图,图3的(b)是示出代表值数据的例子的图。
(轮廓数据)
图3的(a)所示的轮廓数据是与从普通的质谱分析装置10输出的质谱分析结果的原始数据接近的数据,成为针对作为地址的质荷比(m/z)的每个质荷比存储有作为对应的数据的离子强度Ip的数据。
此外,以下将轮廓数据的地址也称为横轴,将离子强度数据也称为纵轴。这是与将图3的(a)的轮廓数据进行了图表化的情况对应的称呼。
在图3的(a)所示的轮廓数据中,在质荷比(m/z)为1007和1017这两个部位存在离子强度Ip成为峰值的点。而且,在这两点附近,离子强度Ip比较大,但随着远离这两点,离子强度Ip变小。但是,由于噪声,离子强度Ip不会成为0。
在实际的质谱分析中,成为分析对象的离子涉及多方面,因此在轮廓数据中,需要确保包含成为分析对象的各种离子的所有质荷比(m/z)的大范围的地址。因而,轮廓数据在图3的(a)中的纵向的数据排列变多,数据大小增大。
此外,在图3的(a)中,作为地址的质荷比(m/z)表示为整数值,但其不限于整数。在许多质谱分析装置10中,作为检测数据的地址值,输出检测时刻等与质荷比(m/z)对应的任意实数。
因而,轮廓数据的地址也有时并非表示质荷比(m/z)本身,有时作为向质荷比(m/z)换算的换算值而其间隔也并非等间隔。
在质谱分析装置10是飞行时间质谱分析装置的情况下,利用微通道板(MCP)等检测器对在装置内进行了飞行的离子进行检测,并利用瞬态记录器(Transient recorder)以等间隔的时间对其信号进行采样并进行数字化。因此,由质谱分析装置10测量出的与检测时刻对应的物理量成为飞行时间(检测时刻)。如果将飞行时间设为T、将飞行距离设为L、将离子的电荷设为e、将质量设为m、将使离子飞行时的引出电压设为V,则飞行时间T用表示。因此,关于作为检测时刻而被等间隔地采样的轮廓数据,其地址的间隔在换算为质荷比后并非等间隔,而是与平方根质荷比/>成比例地扩大。
在用扇形质谱仪或傅立叶变换离子回旋共振质谱仪(FT-ICR MS)获取到的质谱分析数据的情况下,轮廓数据的地址为与各个质谱仪或离子检测器的原理相应的位置信息、频率等物理量所对应的值。而且,其间隔在换算为质荷比的情况下一般不是等间隔。
在本说明书中,不限于质荷比(m/z)本身,将与各种质谱仪或离子检测器的原理相应的飞行时间(检测时刻)、位置信息、频率等与质荷比(m/z)对应的量称为质荷比信息。
(代表值数据)
另一方面,在图3的(b)所示的代表值数据的例子中,数据由表示作为在图3的(a)所示的轮廓数据中离子强度Ip大致成为峰值的部分的中心位置的质荷比(m/z)的代表值与相当于该峰值附近的离子强度Ip的强度值Is的集合构成。如果离子强度Ip大致成为峰值的部分有多个,则代表值数据具有上述代表值和强度值Is的多个、即与成为峰值的部分的数量相当的数量的集合。
如后所述,针对强度值Is存在各种计算方法。在图3的(b)的例子的情况下,强度值Is是将在成为峰值的部分的附近且离子强度Ip超过40的各点(质荷比(m/z)为1005至1009的各点、或者质荷比(m/z)为1015至1019的各点)处的离子强度Ip进行合计而得到的值。
在质谱分析装置10是飞行时间质谱分析装置的情况下,以小的质荷比信息为单位(间隔)对轮廓数据进行采样,由于分别关联了离子强度Ip,因此数据量多。
在代表值数据中,只要具有表示质荷比信息的代表值与强度值Is的与检测出的离子的数量相当的数量的集合即可,因此能够使数据大小变得紧凑。
如上所述,由于轮廓数据与代表值数据在数据结构上大为不同,因此数据处理程序32能够在步骤S102中使数据处理装置20判断所读入的质谱分析数据是否为代表值数据。具体地说,能够根据质谱分析数据的数据大小、数据值中包含的微小数据的比例、数据中的地址值的规则性等进行判断。能够利用微小数据的比例进行判断的理由是,如上所述那样在轮廓数据中包含许多由噪声引起的微小数据。
参照图4对代表值数据及其计算方法进行说明。
图4是在图3的(a)所示的轮廓数据中将在离子强度Ip成为峰值的质荷比(m/z)的地址附近的离子强度Ip表示为图表的图。图表的横轴为质荷比(m/z)。
在图4的情况下,离子强度Ip在质荷比m4时成为峰值Im。
代表值数据存在各种各样的形式,因此其计算方法也各种各样。
作为代表值数据的一例,存在以下形式:将离子强度Ip成为峰值的质荷比的值(地址)m4设为表示峰的中心位置的代表值,将作为峰值强度(最大强度)的在地址m4处的离子强度(峰值强度)Im设为强度值Is,以后,将该形式称为最大强度形式。
作为代表值数据的其它例,还存在以下形式:在离子强度Ip的峰值位置附近且离子强度Ip比规定的阈值Th大的范围内,求出离子强度Ip的重心位置mg,并将该重心位置mg设为表示峰的中心位置的代表值。能够如以下那样进行重心位置mg的计算。在对质荷比(m/z)的各地址位置处的离子强度的数据进行线性插值所得到的图4中的离子强度Ip的图表中,计算离子强度为阈值Th以上的质荷比(m/z)的范围、即图4中的质荷比处于Lm至Lp的范围的带斜线的区域Ia的重心位置mg。
在采用重心位置mg来作为表示离子强度的中心的代表值的情况下,存在以下形式:采用进行线性插值得到的图4中的离子强度Ip的图表的重心位置mg处的重心强度Ig来作为强度值Is,以后,将该形式称为重心强度形式。此外,在重心强度形式下,在求出图表的重心位置mg处的重心强度Ig时,也可以不进行线性插值,而进行多项式插值或样条插值。
另一方面,存在以下形式:在将数据点(地址)的间隔全部置换为1之后计算图4中的带斜线的区域Ia的面积,采用该面积的值作为强度值Is,以后,将该形式称为重心累计形式。
还存在以下形式:考虑到以数据点的m/z表示的地址的间隔(采样间隔)的值来计算区域Ia的面积,采用该面积的值作为强度值Is,以后,将该形式称为面积形式。
在本实施方式中,设为以最大强度形式、重心强度形式、重心累计形式以及面积形式中的任一种形式来对代表值数据进行记述。
在代表值数据的以上四种形式中的重心累计形式、面积形式中,具有与离子强度的一个峰的整体强度的累计值有关的信息(以下也称为整体信息)。但是,在最大强度形式和重心强度形式中,不具有与离子强度的一个峰的整体强度的累计值有关的信息。因此,在进行从代表值数据向轮廓数据的变换的情况下,代表值数据为哪种形式的信息是很重要的。
此外,重心累计形式的整体信息也能够定义为针对表示离子强度的峰值的质荷比(m/z)在以其值为中央值的规定范围内测定出的离子强度的累计值。
在本实施方式的程序中,需要基于与代表值数据的种类、表示离子强度的强度值Is的种类及获取到质谱分析数据的质谱分析装置的检测原理、分辨率对应的信息(将以上信息统称为处理信息),来决定变换条件。
在此,代表值数据的种类是最大强度形式、重心强度形式、重心累计值形式以及面积形式中的某一种形式。表示离子强度的数据的种类是峰强度Im或重心强度Ig,或者是一个峰的整体强度的累计值或面积值。获取到质谱分析数据的质谱分析装置的检测原理是由质谱仪和检测器的组合决定的、以质荷比进行观察时的采样间隔,获取到质谱分析数据的质谱分析装置的分辨率是能够测定的质荷比(m/z)的分辨率,是轮廓数据的一个峰的半值全宽。
(从重心累计形式的代表值数据进行的数据变换)
图5是说明在步骤S109中执行的从代表值数据向轮廓数据的变换中的对重心累计形式的代表值数据进行变换的方法的图。如上所述,在重心累计形式中,具有上述整体信息、即与离子强度的一个峰的整体强度的累计值有关的信息。因而,对于具有质荷比(m/z)的地址的数据数组,以总和与该累计值相等且轮廓的峰的半值全宽与质量分辨率对应的方式对该数据数组的重心位置mg附近的地址的几个点分配离子强度,由此能够将重心累计形式的代表值数据变换为轮廓数据。
在图5所示的例子中,对重心位置mg附近的两点的地址m4、地址m5分配代表值数据中的强度值Is。对地址m4分配的离子强度Im4a和对地址m5分配的离子强度Im5a分别设为:
Im4a=Is×|mg-m5|/(m5-m4)···(1)
Im5a=Is×|mg-m4|/(m5-m4)···(2)。
图5的(a)是重心位置mg与地址m4的距离比重心位置mg与地址m5的距离更近的情况下的例子,因而,地址m4的离子强度Im4a比地址m5的离子强度Im5a大。
图5的(b)是重心位置mg正好位于地址m4与地址m5的中间的情况下的例子,地址m4的离子强度Im4b与地址m5的离子强度Im5b相等。
图5的(c)是重心位置mg与地址m4一致的情况下的例子,强度值Is均为地址m4的离子强度Im4c。
如果将质荷比(m/z)的地址(采样)的间隔设定为质量分辨率的一半左右,则用上述方法制作出的轮廓的峰的半值全宽与质量分辨率对应,但在地址(采样)的间隔更窄的情况下,只要对重心附近的更多的地址分配强度值且使峰的半值全宽与质量分辨率对应即可。
(从面积形式的代表值数据进行的数据变换)
进行从面积形式的代表值数据向轮廓数据的变换的情况。在图5中,对于具有质荷比(m/z)的地址的数据数组,以斜线部分的面积值与代表值相等且轮廓的峰的半值全宽与质量分辨率对应的方式对该数据数组的重心位置mg附近的地址的几个点分配离子强度,由此能够将面积形式的代表值数据变换为轮廓数据。
另一方面,在代表值数据的四种形式中的最大强度形式和重心强度形式中,由于不具有与离子强度的一个整体强度的累计值有关的信息、即上述整体信息,因此需要与从上述重心累计形式进行的变换不同的变换方法。
图6是说明在步骤S109中执行的从代表值数据向轮廓数据的变换中的对最大强度形式和重心强度形式的代表值数据进行变换的方法的图。
(从重心强度形式的代表值数据进行的数据变换)
图6的(a)是说明对重心强度形式的代表值数据进行变换的方法的例子的图。在图6的(a)中,与图5同样地也设为重心位置mg位于轮廓数据的质荷比(m/z)的地址m4与地址m5的中间点。在该例的方法中,在代表值数据中分布在重心位置mg附近的数据以具有标准偏差σd的高斯分布分布在各地址上,从而进行向轮廓数据的变换。
即,使用图4示出的重心强度Ig,并基于下式来计算出各地址mj(m1、m2、m3…)处的离子强度Iq1,并分配给各地址mj。
Iq1=Ig×exp[-{(mj-mg)/σd}2/2]···(3)
此外,也可以在Iq1的值为规定值(例如重心强度Ig的5%)以下的情况下,不进行针对该地址的分配。在图6的(a)中,从地址m3到地址m6的地址,分别被分配了离子强度Im3d、Im4d、Im5d、Im6d。
(从最大强度形式的代表值数据进行的数据变换)
图6的(b)是说明对最大强度形式的代表值数据进行变换的方法的例子的图。该情况下的变换方法也基本上与图6的(a)所示的变换方法相同。但是,在最大强度形式的情况下,不同点在于,表示离子强度的峰的中心位置的代表值与质荷比(m/z)的地址一致(不为地址之间的值)。
图6的(b)以表示离子强度的峰的中心位置的代表值mc是地址m4的情况为例进行说明。而且,在代表值数据中分布在中心位置(地址)m4附近的数据以具有标准偏差σe的高斯分布分布在各地址上,从而进行向轮廓数据的变换。
即,使用代表值数据中的最大强度Im的数据,并基于下式来计算各地址mj(m1、m2、m3…)处的离子强度Iq2,并分配给各地址mj。
Iq2=Im×exp[-{(mj-mc)/σd}2/2]···(4)
此外,也可以在Iq2的值为规定的值(例如最大强度Im的5%)以下的情况下,不进行针对该地址的分配。在图6的(b)中,从地址m2到m6的地址,分别被分配了离子强度Im2d、Im3d、Im4d、Im5d、Im6d。
用于在对最大强度形式和重心强度形式的代表值数据进行变换时的离子强度分配的分布不限于上述高斯分布。
(从最大强度形式的代表值数据进行的数据变换的其它例)
图6的(c)是说明对重心强度形式的代表值数据进行变换的方法的变形例的图,在图6的(c)中,作为用于分配的分布,使用三角形型的分布Iq3。三角形型的分布Iq3由半值半宽W和代表值数据中的重心强度Ig规定。基于下式来计算对各地址mj(m3、m4、m5、m6)分配的离子强度,并分配给各地址mj。
Iq3=Ig×|mj-mg|/2W (|mj-mg|<2W)··(5)
Iq3=0 (|mj-mg|≥2W)··(6)
此外,优选的是,例如基于在步骤S104中从质谱分析数据读入的处理信息或者在步骤S106中从输入部读入的处理信息中包含的质谱分析装置10的分辨率,来决定上述的标准偏差σd、σe以及半值半宽W的值。标准偏差σd、σe、以及半值半宽W能够设为对质谱分析装置10的分辨率乘以规定的常数所得到的值。或者,也能够在步骤S104或步骤S106中直接读入标准偏差σd、σe以及半值半宽W。
此外,在上述的从代表值数据进行数据变换的各例中,说明了从代表值数据中包含的表示中心位置的代表值与强度值Is的一个集合进行变换的变换方法。但是,一般来说,代表值数据包含代表值与强度值Is的多个集合。因而,在变换时,针对该多个集合分别进行变换,并将从各个集合变换得到的轮廓数据相加,由此能够将具有代表值与强度值Is的多个集合的代表值数据变换为轮廓数据。
在以上的例子中,变换后的轮廓数据的地址(横轴)为质荷比(m/z),但地址不限于质荷比(m/z)。如上所述,地址也能够是与各种质谱仪或离子检测器的原理相应的检测时刻、位置信息、频率等与质荷比(m/z)对应的量即质荷比信息。在该情况下,从代表值数据向轮廓数据变换的变换方法也与上述方法基本相同。
例如,在质谱分析装置10是飞行时间质谱分析装置的情况下,采用飞行时间(检测时刻)作为轮廓数据的横轴的情况下优选地址(采样)间隔为等间隔。在根据飞行时间质谱分析装置的轮廓数据制作代表值数据时,如果横轴的采样点是等间隔的飞行时间,则在制作代表值数据时,无论是重心累计形式和面积形式中的哪一种形式,都能够正确地使代表值与由检测器检测出的离子量成比例。
另一方面,在飞行时间质谱分析装置的轮廓数据中,如果使用从飞行时间换算为质荷比(m/z)后的值来作为横轴(地址),则如上所述,地址(采样)间隔并不是等间隔,而是根据质荷比(m/z)而扩大。因此,在面积形式的情况下,对于质荷比越大的峰,面积值越是被计算得过大。在该情况下,通过使用重心累计形式,能够使代表值与峰中包含的离子量成比例。
此外,即使在该情况下,在将横轴从飞行时间换算为质荷比(m/z)时,如果根据质荷比(m/z)校正纵轴的信号强度,则即使是面积形式也不会产生上述计算得过大的问题。但是,一般多数情况下,在将横轴的物理量换算为质荷比时纵轴的信号强度值没有被校正。
相反地,在根据质荷比(m/z)校正了纵轴的信号强度的情况下,在以重心累计形式计算出的结果中产生误差。
因此,如上所述,在根据将地址从检测出离子时的物理量换算为质荷比所得到的轮廓数据来制作代表值数据时,需要根据质谱分析装置的检测原理来选择计算方法,以使代表值正确地表示离子量。
相反地,在根据代表值数据制作轮廓数据时,在保持质荷比不变的状态下计算地址的情况下,如果不使用与对重心累计形式的代表值数据进行变换时相同的方式,则也无法制作与离子量正确地对应的轮廓数据。
此外,在飞行时间质谱分析装置的轮廓数据中,在将横轴作为飞行时间进行处理的情况下,由于地址为等间隔,因此即使使用对重心累计形式和面积形式中的任一形式的代表值数据进行变换的方式,也能够进行正确的变换。
同样地,在其它原理的质谱分析装置中,作为变换处理时的轮廓数据的地址,使用了质荷比(m/z)以外的飞行时间等在离子检测时使用的物理量有时会使计算变得容易或正确。
但是,被输入到本实施方式的质谱分析数据处理程序中的数据的地址大多是质荷比(m/z),为了换算为与检测原理相应的物理量,需要换算式以及以该换算式为基准的信息。
在飞行时间质谱分析装置的情况下,飞行时间T能够通过上述的的关系式而容易地换算为质荷比(m/z)。但是,更优选的是,需要根据记录有各种质量的离子在装置内的实际飞行时间的数据表的信息来进行质量、飞行时间的相互变换。对于使用其它物理量记录来自检测器的信号的其它原理的质谱分析装置也同样。
优选的是,在不存在用于换算成与检测原理相应的物理量的信息的情况下,将质荷比(m/z)设为地址,根据被输入的其它信息以最恰当的方法进行从代表值数据向轮廓数据的变换。
在从代表值数据向轮廓数据的变换中,关于将轮廓数据的地址设为质荷比(m/z)还是设为飞行时间等在离子检测时使用的物理量,期望基于获取到质谱分析数据的质谱分析装置的检测原理(检测方式)来决定。期望基于在步骤S107中从质谱分析数据读入的处理信息或在步骤S106中从输入部读入的处理信息中包含的信息来决定该质谱分析装置的检测原理。
此外,检测原理例如是指以下信息:表示质谱分析装置10是飞行时间质谱分析装置且是将飞行时间设为地址的数字数据(轮廓数据)与离子量正确地关联的形式的信息;或者是表示在将质荷比(m/z)作为地址进行处理的情况下以何种形式(面积形式或重心累计形式)进行代表值数据与轮廓数据之间的变换才能将信号强度值与离子量正确地关联的信息。作为另一例,是表示使用怎样的物理量作为地址才能将信号强度与离子量正确地关联的信息。
另外,在从质谱分析数据读入的处理信息、在步骤S106中从输入部读入的处理信息中,也可以包含与质谱分析装置的原理相应的飞行时间或其它物理量同质荷比的换算式或换算表。
在从代表值数据向轮廓数据的变换中,在考虑了上述的信号强度与离子量的关系的基础上,能够任意地决定轮廓数据的地址(采样)的间隔。即,轮廓数据的地址的间隔既可以是比获取到其代表值数据的质谱分析装置10的分辨率小的值,也可以是比所述分辨率大的值。
另外,在本实施方式的程序中,也能够使数据处理装置20执行图4所示的方法等,来将轮廓数据变换为代表值数据。
根据上述实施方式,得到以下的作用效果。
(1)本实施方式的对质谱分析数据进行处理的质谱分析数据处理程序用于使包括计算机的数据处理装置20执行使代表值数据变换为轮廓数据(图2的步骤S107)的数据变换处理,其中,所述代表值数据是包含表示质荷比信息的代表值以及与代表值对应的离子强度的数据集的代表值数据,所述轮廓数据是与质荷比信息对应的离子强度的数据。
根据该结构,能够将代表值数据(质心数据)变换为轮廓数据,因此仅通过轮廓数据用的处理程序就能够对轮廓数据和代表值数据(质心数据)这两种数据进行处理。
(2)关于质谱分析数据处理程序,还能够通过设为以下结构来将各种形式的代表值数据恰当地变换为轮廓数据:使数据处理装置20在将代表值数据变换为轮廓数据时,读入与代表值数据的种类、表示离子强度的数据的种类、获取到质谱分析数据的质谱分析装置的检测原理及获取到质谱分析数据的质谱分析装置的分辨率对应的信息中的至少一个信息,来作为用于决定变换处理的处理信息,并基于所读入的处理信息来决定变换条件。
例如,当在步骤S102中判断为质谱分析数据是代表值数据时,在步骤S103中判断质谱分析数据是否包含代表值数据的种类(最大强度形式、重心强度形式、重心累计值形式、面积形式)。如果步骤S103是肯定结果,则判断质谱分析数据中包含的代表值数据的记述形式是最大强度形式、重心强度形式、重心累计形式以及面积形式中的哪一种形式,在步骤S108中,决定适合所读入的记述形式的变换条件,在步骤S109中进行数据变换。变换条件是以下条件:在重心累计形式、面积形式的情况下使用在图5的(a)~(c)中的任一个图中说明的数据变换处理,在重心强度形式的情况下使用在图6的(a)或图6的(c)中说明的数据变换处理,在最大强度形式的情况下使用在图6的(b)中说明的数据变换处理。
(3)关于质谱分析数据处理程序,还能够设为以下结构:使数据处理装置20在显示装置24中显示用于促使用户输入至少一个信息的消息(步骤S104),读入由用户输入到输入部25的至少一个信息(步骤S106),基于至少一个信息来决定变换条件(步骤S108)。在像这样构成的质谱分析数据处理程序中,能够将各种形式的代表值数据更恰当地变换为轮廓数据。
(4)关于质谱分析数据处理程序,还能够设为以下结构:使数据处理装置20从质谱分析数据读入至少一个信息(步骤S107),基于至少一个信息来决定变换条件(步骤S108)。在像这样构成的质谱分析数据处理程序中,能够将各种形式的代表值数据更恰当地变换为轮廓数据。
(5)关于质谱分析数据处理程序,还能够设为以下结构:使数据处理装置20判断质谱分析数据是否为代表值数据(步骤S102),如果质谱分析数据是代表值数据,则读入其代表值的记述形式(步骤S107),决定基于所读入的记述形式的变换条件(步骤S108),基于所决定的变换条件将代表值数据变换为轮廓数据(步骤S109)。在像这样构成的质谱分析数据处理程序中,不需要委托用户进行质谱分析数据是否为代表值数据等判别,能够减轻用户的操作负担。
(6)关于质谱分析数据处理程序,还能够设为以下结构:使数据处理装置20判断质谱分析数据是否为代表值数据(步骤S102),如果质谱分析数据是代表值数据,则判断质谱分析数据是否包含用于决定数据变换处理中的变换处理的处理信息(步骤S103),在判断为质谱分析数据包含处理信息时,基于处理信息来决定变换处理的变换条件(步骤S108)。在像这样构成的质谱分析数据处理程序中,不需要委托用户进行质谱分析数据是否为代表值数据以及是否包含处理信息等判别,能够减轻用户的操作负担。
图2示出的处理程序是一例,只要是包含将也被称为所谓的质心数据的代表值数据变换为所谓的轮廓数据的处理的程序即可,安装于处理装置时的程序的规格、形态是各种各样的。因而,例如也能够设想如下的变形例。
(1)根据质谱分析数据的构造,也可以将是用代表值数据示出的质谱分析数据这一情况写入数据头信息,从而不进行数据结构的解析,就能够识别出分析对象的质谱分析数据是代表值数据。
(2)也可以在(1)的头信息中写入代表值数据的记述形式或变换条件本身,以被写入的变换条件来执行数据变换处理。
(3)根据(1)的识别结果判断为是代表值数据的数据处理装置也可以具备用于使用户输入代表值数据的记述形式等的接口。作为接口,例如也可以显示最大强度形式、重心强度形式、重心累计形式来供用户选择。
(4)也可以在(1)的头信息中写入变换条件本身,数据处理装置基于头信息从分析对象的质谱分析数据的代表值数据生成轮廓数据。如果采用这样的数据结构,则能够减少程序的步骤数。
上述质谱分析数据处理程序能够通过CD-ROM等记录介质或因特网等的数据信号来提供。图1示出的数据处理装置20能够从盘驱动器(DD)26读入由CD-ROM提供的程序并保存到存储部30中。另外,数据处理装置20能够经由网络线缆NW从未图示的外部服务器接受程序的提供。即,外部服务器将程序以数据信号的形式经由载波、网络线缆NW进行发送。这样,程序能够作为记录介质、数据信号(载波)等各种形式的计算机可读入的计算机程序产品来提供。
本发明不限定于上述实施方式的内容。在本发明的技术思想的范围内想到的其它方式也包含在本发明的范围内。
附图标记说明
50:质谱分析系统;10:质谱分析装置;20:数据处理装置;22:CPU;23:存储器;24:显示装置;25:输入部;30:存储部;SW:服务器。
Claims (5)
1.一种计算机可读取的记录介质,存储有质谱分析数据处理程序,所述质谱分析数据处理程序用于对质谱分析数据进行处理,所述质谱分析数据处理程序用于使包括计算机的数据处理装置进行以下处理:
执行使代表值数据变换为轮廓数据的数据变换处理,其中,所述代表值数据是包含表示质荷比信息的代表值以及与所述代表值对应的离子强度的数据集的代表值数据,所述轮廓数据是与所述质荷比信息对应的离子强度的数据;
判断所述质谱分析数据是否为所述代表值数据;
如果所述质谱分析数据是所述代表值数据,则读入所述代表值数据的代表值的记述形式;
基于所读入的记述形式来决定变换条件;以及
基于所决定的所述变换条件,使所述代表值数据变换为所述轮廓数据。
2.根据权利要求1所述的计算机可读取的记录介质,其特征在于,
所述质谱分析数据处理程序使所述数据处理装置进行以下处理:
在使所述代表值数据变换为所述轮廓数据时,读入与所述代表值数据的种类、表示所述离子强度的数据的种类、获取到所述质谱分析数据的质谱分析装置的检测原理及获取到所述质谱分析数据的质谱分析装置的分辨率对应的信息中的至少一个信息,来作为用于决定变换处理的处理信息,并基于所读入的所述处理信息来决定变换条件。
3.根据权利要求2所述的计算机可读取的记录介质,其特征在于,
所述质谱分析数据处理程序使所述数据处理装置进行以下处理:
从所述质谱分析数据读入所述至少一个信息;以及
基于所述至少一个信息来决定变换条件。
4.根据权利要求1所述的计算机可读取的记录介质,其特征在于,
所述质谱分析数据处理程序使所述数据处理装置进行以下处理:
判断所述质谱分析数据是否为所述代表值数据;
如果所述质谱分析数据是所述代表值数据,则判断所述质谱分析数据是否包含用于决定所述数据变换处理中的变换处理的处理信息;以及
在判断为所述质谱分析数据包含所述处理信息时,基于所述处理信息来决定所述变换处理的变换条件。
5.一种计算机可读取的记录介质,存储有质谱分析数据处理程序,所述质谱分析数据处理程序用于对质谱分析数据进行处理,所述质谱分析数据处理程序用于使包括计算机的数据处理装置进行以下处理:
执行使代表值数据变换为轮廓数据的数据变换处理,其中,所述代表值数据是包含表示质荷比信息的代表值以及与所述代表值对应的离子强度的数据集的代表值数据,所述轮廓数据是与所述质荷比信息对应的离子强度的数据;
使显示装置显示用于促使用户输入至少一个信息的消息;
读入由用户输入到输入部的所述至少一个信息;以及
基于所述至少一个信息来决定变换条件,
其中,在所述数据处理装置使所述代表值数据变换为所述轮廓数据时,读入与所述代表值数据的种类、表示所述离子强度的数据的种类、获取到所述质谱分析数据的质谱分析装置的检测原理及获取到所述质谱分析数据的质谱分析装置的分辨率对应的信息中的至少一个信息,来作为用于决定变换处理的处理信息,并基于所读入的所述处理信息和所述至少一个信息来决定变换条件。
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