DK2128791T3

DK2128791T3 - Fremgangsmåde til behandling af spektrometiske data

Info

Publication number: DK2128791T3
Application number: DK08251890.3T
Authority: DK
Inventors: Hans Pfaff
Original assignee: Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2018-08-27
Also published as: US8831888B2; US20140379279A1; CA2669452C; EP2128791B1; CA2669452A1; EP2128791A3; EP2128791A2; US20090299653A1

Claims

1. Computerimplementeret fremgangsmåde til karakterisering af en prøve ved anvendelse af massespektrometri ved identificering af en mest sandsynlig grundstofsammensætning af et målt peak af interesse i et målt spektrum opnået fra denne prøve ved anvendelse af et massespektrometer, hvor det målte spektrum indbefatter peaks, der er isotopvarianter af peaket af interesse, og peaks, der ikke er isotopvarianter af peaket af interesse, hvilken fremgangsmåde omfatter følgende trin: (a) identificering, for peaket af interesse i prøvens spektrum, af en flerhed af grundstofsammensætninger med et peak, hvis position ligger inden for en forudbestemt tolerance for positionen af det målte peak af interesse; (b) dannelse af et sæt af kandidatsammensætninger ud fra den identificerede flerhed af grundstofsammensætninger; (c) generering af et teoretisk isotopspektrum for hver af kandidatsammensætningerne i det dannede sæt deraf; (d) udvælgelse af peaks inden for hvert således genereret teoretisk isotopspektrum til yderligere behandling; (e) for hver kandidatsammensætning fra sættet efter tur: (i) skalering af intensiteten af mindst ét af: samtlige udvalgte peaks af det teoretiske isotopspektrum fra den særlige kandidatsammensætning, der undersøges, og/eller samtlige peaks for det målte massespektrum for at reducere forskellen mellem intensiteterne af peaket af interesse og det tilsvarende peak for kandidatsammensætningen; (ii) beregning af en spektral afstand, SD, mellem hvert peak i det teoretiske isotopspektrum og hvert peak i det målte spektrum baseret på både forskellen dM i de relative positioner af et givent peak i det teoretiske isotopspektrum og et givent peak i det målte spektrum, og ligeledes de relative forskelle dl i skaleret intensitet deraf, hvor SD stiger monotont med dM og dl, og hvor SD defineres som en hvilken som helst af:

hvor MeXp = forventet positionsfejl Iexp = forventet intensitetsfejl; hvor Mexp er relateret til massespektrometrets massepræcision, og hvor Iexp er baseret på den observerede intensitetsfejl frembragt af massespektrometret; (iii) enten: for hvert peak i det teoretiske isotopspektrum valgt i trin (d), identificering af peaket i det målte spektrum, der anses for at ligge tættest på dette peak i det teoretiske isotopspektrum, ved bestemmelse af, hvilket af de målte peaks der har den laveste SD; eller for hvert peak i det målte spektrum, identificering af peaket i det teoretiske isotopspektrum valgt i trin (d), der anses for at ligge tættest på dette peak i det målte spektrum, ved bestemmelse af, hvilket af de teoretiske isotop-peaks der har den laveste SD; (iv) beregning af en mønsterspektralaf stand (pattern spectral distance - PSD) for en særlig kandidatsammensætning baseret på en kombination af både dM og dl mellem de målte peaks og de teoretiske isotop-peaks, hvor de målte eller teoretiske isotop-peaks er hver af de, der er blevet identificeret som tilsvarende i trin (e) (iii), og hvor PSD stiger monotont med dM og dl, og hvor PSD er defineret som en hvilken som helst af:

og hvor Σ er summen af samtlige udvalgte teoretiske isotop-peaks og deres tilsvarende målte peaks, dMip er positionsforskellen mellem det identificerede tilsvarende målte peak og udvalgte teoretiske isotop-peak, og dip er intensitetsforskellen mellem det identificerede tilsvarende målte peak og udvalgte teoretiske isotop-peak; (v) normalisering af PSD’en med en maksimal forventet PSD (PSDmax); (vi) vægtning af PSD’en i forhold til hyppigheden af peaks i enten det teoretiske isotopmassespektrum eller det målte massespektrum, således at en masse- og/eller intensitetsfejl for et mindre intenst peak påvirker PSD’en mindre end den samme masse- eller intensitetsfejl for et mere intenst peak; (f) identificering af hvilket af sættet af kandidatgrundstofsammensætninger af det målte peak af interesse, der er den mest sandsynlige grundstofsammensætning deraf, ved bestemmelse af hvilken kandidatsammensætning der har den mindste PSD; og (g) udlæsning af data, der er repræsentative for den identificerede mest sandsynlige grundstofsammensætning af det målte peak af interesse.
2. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst foregående krav, hvor et kriterium til udvælgelse af et teoretisk isotop-peak omfatter anvendelse af en tærskelværdi, således at kun peaks af det teoretiske isotopspektrum med intensiteter større end tærskelværdien udvælges til yderligere behandling.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 3, hvor tærskelværdien er matematisk relateret til støjen i det målte spektrum.
4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, hvor tærskelværdien i procent er indstillet til 100. (4. Inoise/B), hvor B er intensiteten af det identificerede peak af interesse og den målte støjværdi for dette peak er Inoise.
5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst foregående krav, hvor, mellem trin (e)(iii) og (e)(iv), de udvalgte teoretiske isotop-peaks og/eller peaks for det målte spektrum skaleres i intensitet for således at minimere summen af forskellen i intensiteter, dl, mellem intensiteten af hvert udvalgt teoretisk isotop-peak og intensiteten af det tilsvarende målte peak.
6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, hvor skaleringen udføres ved anvendelse af en skaleringsfaktor N, der beregnes og anvendes ifølge: Ir = N.Ii hvor: Ir er de skalerede peak-intensiteter, og li er intensiteterne af peaks i det spektrum, der skal skaleres, enten de udvalgte teoretiske isotop-peak-intensiteter eller de målte peak-intensiteter; og hvor: I(i,abs) er den absolutte intensitet af peaket i det spektrum, der skal skaleres, 1(2, abs) er den absolutte intensitet af det tilsvarende peak i det andet spektrum, der ikke skal skaleres, og samtlige sammenlægninger er over samtlige peaks i det spektrum, der skal skaleres; og hvor skaleringsfaktoren beregnes som én af
7. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst foregående krav, hvor trinnet med normalisering af PSD’en omfatter multiplikation af PSD’en med 1/V(2*n).
8. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst foregående krav, hvor en maksimalgrænseværdi af PSD’en efter normalisering i trin (e) (v) er 1.
9. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst foregående krav, hvor den vægtede PSD beregnes ifølge én af:

og hvor: intensiteten af det udvalgte teoretiske isotopmasse-peak er Lp; og lu, hf etc. er fraktionerede intensiteter.
10. Fremgangsmåde ifølge krav 9 (a), (b) eller (c), hvor trinnet med normalisering af PSD’en omfatter multiplikation af PSD’en med

for henholdsvis tilfældene (a), (b) og (c) ifølge krav 9.
11. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst foregående krav, hvor et peak defineres som manglende, hvis SD er større end eller lig med en given tærskelværdi, og hvor beregningen af PSD’en indebærer anvendelse af en penalty for sådanne manglende peaks, hvilken penalty yderligere øger værdien af PSD.
12. Fremgangsmåde ifølge krav 11, hvor tærskelværdien er 1,0.
13. Fremgangsmåde ifølge krav 11 eller krav 12, hvor den anvendte penalty beregnes baseret på det signal-til-støjforhold, S/N, som peaket ville forventes at have, hvis det havde ligget i det målte spektrum.
14. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst foregående krav, hvor et peak defineres som manglende, hvis SD er større end eller lig med en given tærskelværdi, og hvor beregningen af PSD’en indebærer anvendelse af en penalty for sådanne manglende peaks, hvilken penalty yderligere øger værdien af PSD, hvor den pågældende penalty er dE, og dE anvendes på én af følgende måder: (a) hvis dMip > Mexp, udskiftes termen dMiP/Mexp med dE (b) hvis dhp > Iexp, udskiftes termen dlip/lexp med dE (c) hvis både dMiP > Mexp og dkp > Iexp, udskiftes både termen dMiP/Mexp og dlip/lexp med dE, og hvor dE er større end eller lig med 1,0.
15. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst foregående krav, hvor positionerne af de målte peaks og/eller positionerne af de teoretiske isotop-peaks indikerer eller er relateret til kvantiteter, der indikerer fysisk masse af ioner/forbindelser/materialer/molekyler.
16. Fremgangsmåde ifølge krav 15, hvor kvantiteten, der indikerer fysisk masse, er én eller en kombination af hvilke som helst to eller flere af: flyvetid, frekvens, spænding, magnetfelt, vinkelafbøjning.
17. Computerprogram med elementer af programkode, der, når den eksekveres, udfører fremgangsmåden ifølge et hvilket som helst foregående krav.
18. Computerlæsbart medium ved udførelse af programmet ifølge krav 17.