详情

原文传递一种桔梗皂苷的质谱谱库及其构建方法和应用

专利名称：	一种桔梗皂苷的质谱谱库及其构建方法和应用
摘要：	本发明提供了一种桔梗皂苷的质谱谱库的构建方法，包括以下步骤：步骤一，构建桔梗皂苷的模拟分子；步骤二，计算模拟分子的化学信息；步骤三，建立模拟分子的一致性谱图并产生相应的谱库。本发明还提供了根据一种桔梗皂苷的质谱谱库的构建方法获得的质谱谱库及其在桔梗皂苷样品解析中的应用。本发明在标准品的基础上建立桔梗皂苷的质谱谱库，能够对桔梗中药、含有桔梗的复方制剂、含桔梗的食品、桔梗相关的生物样品（包括血浆、尿液、组织匀质等）中的桔梗皂苷成分进行快速分析，该方法不需要分析工作者具有专业的质谱解谱能力，通过谱图比对即能对样品进行快速的全谱图分析，不完全依赖于标准化合物、分析周期短、结果的准确度高、结果的重现好。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京中医药大学
发明人：	谢彤;李晓萌;单进军;赵霞;袁兵环
专利状态：	有效
申请日期：	2021-12-15T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-15T00:00:00+0800
申请号：	CN202111535986.9
公开号：	CN114184726A
代理机构：	南京灿烂知识产权代理有限公司
代理人：	安士影
分类号：	G01N30/86;G01N30/72;G;G01;G01N;G01N30;G01N30/86;G01N30/72
申请人地址：	210029 江苏省南京市汉中路282号
主权项：	1.一种桔梗皂苷的质谱谱库的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，构建桔梗皂苷的模拟分子；步骤二，计算模拟分子的化学信息；步骤三，建立模拟分子的一致性谱图并产生相应的谱库。 2.根据权利要求1所述的一种桔梗皂苷的质谱谱库的构建方法，其特征在于，步骤一包括以下内容： S01，根据标准化合物提取母核信息和C3位、C28位分子要素构成信息； S02，将母核信息的个数、C3位分子要素构成信息的个数和C28位分子要素构成信息的个数，通过组合化学的方式构建桔梗皂苷的模拟分子，建桔梗皂苷的模拟分子的个数＝(母核信息的个数×C3位分子要素构成信息的个数+母核信息的个数)×C28位分子要素构成信息的个数。 3.根据权利要求2所述的一种桔梗皂苷的质谱谱库的构建方法，其特征在于，所述标准化合物为桔梗皂苷的关联化合物；所述关联化合物为：在pubchem网站上以及SciFinder数据库中存在、且文献已经报导过的、桔梗中所含有的桔梗皂苷类化合物。 4.根据权利要求2所述的一种桔梗皂苷的质谱谱库的构建方法，其特征在于，所述母核信息包括桔梗皂苷元、远志酸苷元、桔梗酸苷元和桔梗酮苷元，所述C3位分子要素构成信息包括Glu、Glu-Glu、Glu-Glu-Glu、GlucA、Glu-GlucA；所述C28位分子要素构成信息包括Ara-Rha-Xyl-Api、Ara-Rha-Xyl、Ara-Rha-Xyl-Api\|Acetyl-2”、Ara-Rha-Xyl-Api\|Acetyl-3”。 5.根据权利要求2所述的一种桔梗皂苷的质谱谱库的构建方法，其特征在于，步骤二包括以下内容：获取模拟分子的分子式、分子量、精确质量数、InChIKey信息、IUPAC名称；计算模拟分子的母离子的精确质量数。 6.根据权利要求5所述的一种桔梗皂苷的质谱谱库的构建方法，其特征在于，所述母离子包括[M-H]-离子、[M+HCOOH-H]-离子、[M+H]+离子以及[M+Na]+离子；M代表模拟分子，其中，氢H的精确质量数为1.0078、碳C的精确质量数为12.000、氧O的精确质量数为15.996、钠Na的精确质量数为22.9898。 7.根据权利要求6所述的一种桔梗皂苷的质谱谱库的构建方法，其特征在于，步骤三包括以下内容： S1，构建标准品的一致性谱图：分别配制标准品桔梗皂苷D、去芹菜糖桔梗皂苷D、桔梗皂苷E、去芹菜糖桔梗皂苷E、桔梗皂苷D2、去芹菜糖桔梗皂苷D2以及远志皂苷的甲醇母液，浓度为20μg/mL；母液逐级稀释，配制成3个浓度梯度的溶液，即20μg/mL、10μg/mL和5μg/mL，每个标准品的每个浓度梯度平行进样5次，获取其产生的一级质谱图和相应的二级质谱图，每个标准品产生多张二级质谱图，收集所有二级质谱图中产生的碎片离子进行统计；每个标准品中碎片离子在其所有的二级质谱图产生的频率大于30％的碎片离子被确定为一致性碎片离子，用于构建一致性谱图；收集一致性碎片离子对应的丰度值，丰度值用下面的式(1)计算，构建一致性谱图，其中，ns表示二级质谱图的个数；na表示该一致性碎片离子在二级质谱图中出现的次数；Imedian表示一致性碎片离子丰度值的中位数值；通过式(2)计算二级质谱图的信噪比；当信噪比的值大于5.3时，则表明二级质谱图存在较多的干扰碎片离子，且二级质谱图的丰度值重现性差，故排除信噪比的值大于5.3的二级质谱图，获取可靠的一致性谱图，以减少假阳性结果的出现；式(2)中，Signal To Noise代表信噪比，In代表丰度值排名在第n的碎片离子的丰度； S2，一致性碎片离子的结构注释：对所有的一致性碎片离子进行结构注释，收集所有二级质谱图的一致性碎片离子的丰度值，根据式(1)计算得到的一致性碎片离子的相对丰度值为模拟分子碎片离子的丰度值； S3，构建模拟分子的谱图并形成质谱谱库：在标准品一致性谱图的基础上，根据每个模拟分子的结构以及对应的分子量，通过Excel计算出每个模拟分子对应的一致性碎片离子的质荷比的精确质量数值，根据标准品一致性谱图计算模拟分子一致性碎片离子的丰度；模拟分子的碎片离子及其丰度通过R language软件的Reshape2数据包进行格式转置，得到文本文件格式的谱库；产生的文本文件格式的谱库，通过LIB2NIST软件转化成msp格式的质谱谱库，由此产生桔梗皂苷专属性的质谱谱库。 8.根据权利要求1～7任意一项所述的一种桔梗皂苷的质谱谱库的构建方法获得的质谱谱库。 9.根据权利要求8所述的一种桔梗皂苷的质谱谱库在桔梗皂苷样品解析中的应用。 10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：样本经处理后进样，通过高分辨质谱进行样品分析，产生的桔梗皂苷的质谱原始数据，导入至MS-DAIL软件或者mzMine2软件中，将建立的msp格式的质谱谱库置入软件，MS-DAIL软件或者mzMine2软件产生谱图匹配的余弦相似度得分值，即为式(3)中Score谱图的得分值；为了说明桔梗皂苷的注释结果，通过式(4)计算Score碎片注释的值，Score碎片注释表示为碎片离子注释的得分值；式(4)中，选择丰度值的强度排在前10的碎片离子进行结构注释，能够被结构注释的碎片离子的丰度以In'表示；用所有能够被结构注释的碎片离子丰度值之和比上丰度值排名在前10的所有碎片离子的丰度值之和，即为Score碎片注释；母离子测量的准确度，即Accuracy母离子通过式(5)计算得到，其中m/z测量值表示测量得到的母离子的质核比，m/z理论值表示质谱谱库中对应的理论计算值；通过式(6)和式(7)来计算Score母离子；如果计算得到的Accuracy母离子小于或等于5，则通过式(6)计算Score母离子；如果算出来的Accuracy母离子大于5且小于或等于20，则通过式(7)计算Score母离子；最终通过式(3)计算得到桔梗皂苷总的匹配度值，即Total Score；当TotalScore大于700时，说明匹配度良好，从而实现样本中化合物的定性；式(3)中，Total Score代表桔梗皂苷总的匹配度值；Score母离子代表母离子的得分值；Score碎片注释代表碎片离子注释的得分值；式(4)中，In'代表丰度值排名在前10强的碎片离子中，能够被结构注释的第n强碎片离子的丰度；In代表丰度值排名在前10的碎片离子中，第n强的碎片离子的丰度； Score母离子＝-5×Accuracy母离子+999.5(ifAccuracy母离子≤5) (6) Score母离子＝﹣35×Accuracy母离子+1144.5(if5＜Accuracy母离子≤20) (7)。
所属类别：	发明专利