JPWO2013051148A1 - 質量分析データ解析方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
a)予め与えられる前記既知物質の構造式情報と、同じく予め与えられる前記構造変化に伴って前記既知物質に付加され得る付加部分構造の情報と、前記未知物質に対するマススペクトルから得られる該未知物質に由来するプリカーサイオンの質量情報と、に基づいて、前記構造変化に伴って前記既知物質から未知の脱離部分構造が脱離した後の脱離後構造式を推定する脱離後構造推定ステップと、
b)該脱離後構造推定ステップで挙げられた脱離後構造式候補について、その構造式で示される構造から抽出される基幹部分構造と前記付加部分構造とを組み合わせたときの質量と、前記未知物質に対するMSnスペクトルから得られるプロダクトイオンの質量との一致性を判断することにより、各プロダクトイオンの構造式を推定してプロダクトイオン構造式候補を挙げるプロダクトイオン構造推定ステップと、
c)該プロダクトイオン構造推定ステップにより推定された複数のプロダクトイオンに対するプロダクトイオン構造式候補に基づき、それら構造式候補を開裂によって生成し得る構造式を探索することにより未知物質の構造式を推定する未知物質構造推定ステップと、
を有することを特徴としている。
a)予め与えられる前記既知物質の構造式情報と、同じく予め与えられる前記構造変化に伴って前記既知物質に付加され得る付加部分構造の情報と、前記未知物質に対するマススペクトルから得られる該未知物質に由来するプリカーサイオンの質量情報と、に基づいて、前記構造変化に伴って前記既知物質から未知の脱離部分構造が脱離した後の脱離後構造式を推定する脱離後構造推定手段と、
b)該脱離後構造推定手段により挙げられた脱離後構造式候補について、その構造式で示される構造から抽出される基幹部分構造と前記付加部分構造とを組み合わせたときの質量と、前記未知物質に対するMSnスペクトルから得られるプロダクトイオンの質量との一致性を判断することにより、各プロダクトイオンの構造式を推定してプロダクトイオン構造式候補を挙げるプロダクトイオン構造推定手段と、
c)該プロダクトイオン構造推定手段により推定された複数のプロダクトイオンに対するプロダクトイオン構造式候補に基づき、それら構造式候補を開裂によって生成し得る構造式を探索することにより未知物質の構造式を推定する未知物質構造推定手段と、
を備えることを特徴としている。
入力部3からのユーザの指示等に基づいて処理が開始されると、未知物質構造推定処理部21は、処理対象である未知物質のMS2スペクトルデータをスペクトルデータ記憶部22から、原物質の構造式データを既知物質構造式記憶部23から、また原物質から未知物質への構造変化の際に付加される付加部分構造データを付加部分構造記憶部24から、それぞれ読み込む(ステップS1)。
即ち、未知物質BのMS2スペクトルを求める際のプリカーサイオンの質量電荷比m/zから未知物質Bの質量が求まり、また未知物質Bに含まれる付加部分構造Dの質量も既知であるその構造から求まるから、その差から脱離後構造式A’の質量が計算される。そして、この脱離後構造式A’の質量と既知である原物質Aの構造式とから、脱離後構造式A’を推定することができる。もちろん、一般的には、唯一の構造式を確定的に求めることはできないので、推定し得る複数の脱離後構造式A’の候補をリストアップする。
まず、脱離後構造式A’は原物質の基本骨格を含むと考えられるから、1つの脱離後構造式A’候補から抽出した部分構造と既知の付加部分構造とを組み合わせることにより、未知物質Bの開裂により生じる各プロダクトイオンの構造式の候補を網羅的に算出する(ステップS4)。即ち、脱離後構造式A’の中でCIDにより結合が切れる部位は不明であるから、1つの脱離後構造式A’候補からCIDによって発生し得る部分構造には様々なパターンが考えられる。図4では、脱離後構造式A’候補からA’a、A’b、A’cで示す3つの部分構造を推定している。一方、付加部分構造Dも1つであるとは限らず複数である場合もある。そこで、脱離後構造式A’から求まる部分構造と付加部分構造Dの1つとを組み合わせたときの質量を網羅的に計算し、その各質量と未知物質のMS2スペクトルに現れているピークの質量電荷比から判明する各プロダクトイオンの質量との一致性を判断する。
さらにまた、上記のような既知情報のほかに、未知物質由来のプロダクトイオンの少なくとも一部の組成式や構造式が追加的情報として与えられている場合には、これによりプロダクトイオンの構造式候補の絞り込みを行うことも可能となり、該候補の数を減らして以降の処理を簡単化することができる。
2…データ処理部
21…未知物質構造推定処理部
22…スペクトルデータ記憶部
23…既知物質構造式記憶部
24…付加部分構造記憶部
3…入力部
4…表示部
a)予め与えられる前記構造変化に伴って前記既知物質に付加され得る付加部分構造の情報を取得する付加部分構造情報取得ステップと、
b)予め与えられる前記既知物質の構造式情報と、前記付加部分構造情報取得ステップにより取得された付加部分構造の情報と、前記未知物質に対するマススペクトルから得られる該未知物質に由来するプリカーサイオンの質量情報と、に基づいて、前記構造変化に伴って前記既知物質から未知の脱離部分構造が脱離した後の脱離後構造式を推定する脱離後構造推定ステップと、
c)該脱離後構造推定ステップで挙げられた脱離後構造式候補について、その構造式で示される構造から抽出される基幹部分構造と前記付加部分構造とを組み合わせたときの質量と、前記未知物質に対するMSnスペクトルから得られるプロダクトイオンの質量との一致性を判断することにより、各プロダクトイオンの構造式を推定してプロダクトイオン構造式候補を挙げるプロダクトイオン構造推定ステップと、
d)該プロダクトイオン構造推定ステップにより推定された複数のプロダクトイオンに対するプロダクトイオン構造式候補に基づき、それら構造式候補を開裂によって生成し得る構造式を探索することにより未知物質の構造式を推定する未知物質構造推定ステップと、
を有することを特徴としている。
a)予め与えられる前記構造変化に伴って前記既知物質に付加され得る付加部分構造の情報を取得する付加部分構造情報取得手段と、
b)予め与えられる前記既知物質の構造式情報と、前記付加部分構造情報取得手段により取得された付加部分構造の情報と、前記未知物質に対するマススペクトルから得られる該未知物質に由来するプリカーサイオンの質量情報と、に基づいて、前記構造変化に伴って前記既知物質から未知の脱離部分構造が脱離した後の脱離後構造式を推定する脱離後構造推定手段と、
c)該脱離後構造推定手段により挙げられた脱離後構造式候補について、その構造式で示される構造から抽出される基幹部分構造と前記付加部分構造とを組み合わせたときの質量と、前記未知物質に対するMSnスペクトルから得られるプロダクトイオンの質量との一致性を判断することにより、各プロダクトイオンの構造式を推定してプロダクトイオン構造式候補を挙げるプロダクトイオン構造推定手段と、
d)該プロダクトイオン構造推定手段により推定された複数のプロダクトイオンに対するプロダクトイオン構造式候補に基づき、それら構造式候補を開裂によって生成し得る構造式を探索することにより未知物質の構造式を推定する未知物質構造推定手段と、
を備えることを特徴としている。
Claims (9)
- 構造が既知である既知物質から部分的な構造変化が生じた未知物質に由来するプリカーサイオンを1又は複数段階に開裂させることで生成されたプロダクトイオンを質量分析して得られるMSnスペクトル(nは1以上の整数)に基づいて、前記未知物質の構造を推定する質量分析データ解析方法であって、
a)予め与えられる前記既知物質の構造式情報と、同じく予め与えられる前記構造変化に伴って前記既知物質に付加され得る付加部分構造の情報と、前記未知物質に対するマススペクトルから得られる該未知物質に由来するプリカーサイオンの質量情報と、に基づいて、前記構造変化に伴って前記既知物質から未知の脱離部分構造が脱離した後の脱離後構造式を推定する脱離後構造推定ステップと、
b)該脱離後構造推定ステップで挙げられた脱離後構造式候補について、その構造式で示される構造から抽出される基幹部分構造と前記付加部分構造とを組み合わせたときの質量と、前記未知物質に対するMSnスペクトルから得られるプロダクトイオンの質量との一致性を判断することにより、各プロダクトイオンの構造式を推定してプロダクトイオン構造式候補を挙げるプロダクトイオン構造推定ステップと、
c)該プロダクトイオン構造推定ステップにより推定された複数のプロダクトイオンに対するプロダクトイオン構造式候補に基づき、それら構造式候補を開裂によって生成し得る構造式を探索することにより未知物質の構造式を推定する未知物質構造推定ステップと、
を有することを特徴とする質量分析データ解析方法。 - 請求項1に記載の質量分析データ解析方法であって、
既知物質のMSnスペクトルが追加情報として与えられている場合に、前記プロダクトイオン構造推定ステップは、該既知物質のMSnスペクトルから判明する既知物質由来のプロダクトイオンと未知物質のMSnスペクトルから判明する未知物質由来のプロダクトイオンとを比較することで、既知物質のいずれの部位に付加部分構造が付加したのかを推定し、プロダクトイオン構造式の絞り込みを行うことを特徴とする質量分析データ解析方法。 - 請求項1に記載の質量分析データ解析方法であって、
未知物質の組成式が追加情報として与えられている場合に、前記脱離後構造推定ステップは、未知物質の組成と前記付加部分構造の差から求まる脱離部分構造の組成を利用して、脱離後構造式候補の絞り込みを行うことを特徴とする質量分析データ解析方法。 - 請求項1に記載の質量分析データ解析方法であって、
未知物質由来の少なくとも1つのプロダクトイオンの組成式又は構造式が追加情報として与えられている場合に、前記プロダクトイオン構造推定ステップは、その追加情報を利用して一部のプロダクトイオンの構造式推定を省略する又はプロダクトイオン構造式候補の絞り込みを行うことを特徴とする質量分析データ解析方法。 - 請求項1に記載の質量分析データ解析方法であって、
前記脱離後構造推定ステップにより推定された脱離後構造式候補が複数ある場合に、その複数の脱離後構造式候補のそれぞれについて、前記プロダクトイオン構造推定ステップ及び前記未知物質構造推定ステップにより未知物質の構造式を推定し、複数の構造式候補を求めることを特徴とする質量分析データ解析方法。 - 請求項1に記載の質量分析データ解析方法であって、
未知物質の複数の構造式候補について蓋然性の高い順に順位付けして該順位とともに構造式候補を出力することを特徴とする質量分析データ解析方法。 - 請求項1に記載の質量分析データ解析方法であって、
未知物質のMSnスペクトル中の特定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして実行されたMSn+1分析で得られたMSn+1スペクトルに対し、前記各ステップを実行することで得られた推定構造式を未知物質の1つのプロダクトイオンの構造式候補とした上で未知物質の構造式を推定することを特徴とする質量分析データ解析方法。 - 請求項1に記載の質量分析データ解析方法であって、
未知物質に対し異なる分析条件の下で取得された複数のMSnスペクトルを用いて前記各ステップにより未知物質の構造式の候補をそれぞれ求め、その結果の積を未知物質の構造式推定結果として出力することを特徴とする質量分析データ解析方法。 - 構造が既知である既知物質から部分的な構造変化が生じた未知物質に由来するプリカーサイオンを1又は複数段階に開裂させることで生成されたプロダクトイオンを質量分析して得られるMSnスペクトル(nは1以上の整数)に基づいて、前記未知物質の構造を推定する質量分析データ解析装置であって、
a)予め与えられる前記既知物質の構造式情報と、同じく予め与えられる前記構造変化に伴って前記既知物質に付加され得る付加部分構造の情報と、前記未知物質に対するマススペクトルから得られる該未知物質に由来するプリカーサイオンの質量情報と、に基づいて、前記構造変化に伴って前記既知物質から未知の脱離部分構造が脱離した後の脱離後構造式を推定する脱離後構造推定手段と、
b)該脱離後構造推定手段により挙げられた脱離後構造式候補について、その構造式で示される構造から抽出される基幹部分構造と前記付加部分構造とを組み合わせたときの質量と、前記未知物質に対するMSnスペクトルから得られるプロダクトイオンの質量との一致性を判断することにより、各プロダクトイオンの構造式を推定してプロダクトイオン構造式候補を挙げるプロダクトイオン構造推定手段と、
c)該プロダクトイオン構造推定手段により推定された複数のプロダクトイオンに対するプロダクトイオン構造式候補に基づき、それら構造式候補を開裂によって生成し得る構造式を探索することにより未知物質の構造式を推定する未知物質構造推定手段と、
を備えることを特徴とする質量分析データ解析装置。
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