[发明专利]一种代谢物批量定量软件系统

说明书

本发明公开一种代谢物批量定量软件系统，由新建任务模块、任务处理模块、任务管理模块、参数优化模块、任务结果模块和单位转换模块组成，所述新建任务模块、任务管理模块、任务结果模块和单位转换模块依次连接，所述任务管理模块、参数优化模块分别与所述任务处理模块连接。本发明旨在对来自于不同平台的超高效液相色谱三重四级杆串联质谱系列仪器的测试数据，对多个样本中的多个目标代谢物进行批量预处理、峰提取、校正和定量，输出浓度值和基本配套信息，打通从测试图谱到统计分析的所有中间环节，提高工作效率、降低代谢组学中的数据处理的难度。

技术领域

本发明涉及计算机操作系统领域，具体涉及一种代谢物批量定量软件系统。

背景技术

代谢组学是关于生物体内源性代谢物质的整体及其变化规律。其中超高液相色谱三重四级杆串联质谱仪广泛用于代谢组学，其具有分离效率高、分析速度快、应用范围广等特点。液相色谱-质谱检测时，样品中的分子经过色谱柱色谱分离后在色谱图上的不同时间出现，输出的总离子流图上的每个色谱峰都包含该物质信息（每个时间点所对应的质谱图和色谱峰的保留时间）和定量信息（峰高或峰面积）。现在最常用的超高效液相色谱三重四级杆串联质谱多是有相配套的软件用于实验数据的分析。但是其配套软件存在许多的弊端，一是软件使用过程繁琐，不容易操作。二是不同仪器的配套软件不同，各种软件参数优化的差异导致测试结果可比性较差。三是代谢物定量结果复杂，大部分需要用户手动逐个样本修改。四是输出结果的形式和格式不是常用的批量物质矩阵，必须经过大量人工调整后才能用于后续统计分析。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种代谢物批量定量软件系统，旨在对来自于不同平台的超高效液相色谱三重四级杆串联质谱系列仪器的测试数据，对多个样本中的多个目标代谢物进行批量预处理、峰提取、校正和定量，输出浓度值和基本配套信息，打通从测试图谱到统计分析的所有中间环节，提高工作效率、降低代谢组学中的数据处理的难度。

本发明的技术方案如下：一种代谢物批量定量软件系统，由新建任务模块、任务处理模块、任务管理模块、参数优化模块、任务结果模块和单位转换模块组成，所述新建任务模块、任务管理模块、任务结果模块和单位转换模块依次连接，所述任务管理模块、参数优化模块分别与所述任务处理模块连接；所述新建任务模块通过不同平台的超高效液相色谱三重四级杆串联质谱系列仪器测量得出原始数据表、样本信息配置表和物质信息配置表；所述任务处理模块通过导入原始数据表、样本信息配置表和物质信息配置表，完成多个样本中的多个目标代谢物的数据处理，并输出结果；所述任务管理模块，其用于查看现在和既往任务的状态和信息以及原始数据和处理结果的下载；所述参数优化模块，用于调整目标代谢物的参数，以重新进行代谢物的浓度计算，相应结果从所述任务结果模块中获得；所述单位转换模块，指定需要转换单位数据，选择该数据当前单位和期望转换的单位，对数据进行单位的转换。

进一步地，所述任务处理模块的数据处理包括数据预处理、峰识别和强度提取、校正、标准曲线构建以及目标物含量计算，所述任务处理模块的结果输出包括数据输出和图形输出，其中，数据输出包括目标物的强度值、浓度值、基本统计量和标准曲线的基本信息，图形输出包括每个物质在每个样本中的峰图、峰识别的结果、计算峰强度的区域和标准曲线。

进一步地，所述数据预处理包括平滑滤波、基线校正和噪音值的确定，其中，所述平滑滤波采用的是Savitzky-Golay滤波器，所述基线校正采用的是迭代加权最小二乘算法，所述噪音值的确定是通过从色谱数据中无放回的随机抽样1000次，每次选取 10%的扫描点，计算多次抽样强度最小值的中位数。

进一步地，所述峰识别和强度提取是基于局部极值法。

进一步地，所述目标物含量计算是结合标准品的物质强度和浓度信息，通过回归建立强度变量与浓度变量的关系方程，将待测样品的物质强度代入方程，从而得到待测样品的物质浓度信息。