一种基于液相色谱质谱联用数据的有机磷酸酯非靶向筛查算法

1.本公开涉及液相色谱质谱数据处理技术领域，具体地说，涉及一种从高分辨液相色谱串联质谱数据中对有机磷酸酯筛查的方法。


背景技术：

2.由于对多溴二苯醚类阻燃剂监管措施的实行，有机磷酸酯(organophosphate esters，opes)作为一种替代阻燃剂而得到了广泛的应用。opes通常以物理而非化学键合的形式添加到产品中，很容易通过挥发、浸出和磨损泄漏到环境中，从而对环境和人体健康造成潜在的风险。因此，识别opes及其转化产物，确定其结构和化学式，是评估其对环境和人类影响的第一步。
3.液相色谱-高分辨率质谱(lc-hr-ms)是环境污染物分析中最有用的工具之一。而串联质谱技术(ms/ms)的引入则可以提供更详细的分子碎片信息，从而使得未知分子结构的推断成为可能。基于lc-ms/ms的非靶向筛查方法具有巨大的潜力，可以帮助表征未知污染物，已经成为了污染物筛查和确定中的常规手段。
4.在文献中，lc-ms/ms检测opes的最常用方法是怀疑筛查(suspect-screening)法，即基于研究人员的知识，通过与一些可能的opes标准品匹配来检测。检测结果取决于研究人员拥有的标准品的数量，而这可能会阻碍对未知opes的发现。对opes的非靶向筛查一般依赖于特征片段筛查结合数据非依赖采集(data-independent acquisition，dia)来实现。由于dia检测中母离子和子离子的对应关系不明确，且每个检测窗口中干扰离子较多，因此需要非常复杂的算法来筛查潜在的opes并确定合理的分子式。在没有其他线索的情况下，筛选的候选物质的可能结构只能通过手动推断得出。此外，卤素的潜在存在也使情况更加复杂。因此，分析复杂而丰富的opes原始数据需要一种自动化的分析、简化和总结方法。
5.公开内容
6.本公开的目的是提供一种从含有二级质谱数据的液相色谱质谱联用数据中筛查有机磷物质的方法。在较少人工干预的情况下，实现自动化的烷基和芳基有机磷酸酯的全面筛查。
7.为实现上述目的，在本发明的一实施例中，本公开提供一种从含有二级质谱数据的液相色谱质谱联用数据中筛查有机磷物质的方法，所述方法包括以下步骤：步骤s1：采集样品的液相色谱串联质谱数据，所述液相色谱串联质谱数据包括正离子模式、负离子模式；步骤s2：从所有的所述正离子模式下的二级质谱中筛查包含有机磷酸酯特征碎片的数个母离子；步骤s3：将属于同一色谱峰的所述数个母离子合并，只保留最高强度的所述数个母离子；步骤s4：判断所述数个母离子的每一个所在的一级质谱，以判断含有的卤素原子情况；步骤s5：在确定含所述卤素原子情况下，对所述数个母离子的每一个的化学式进行模拟，仅保留能模拟出分子式的所述数个母离子；步骤s6：比较所述数个母离子对应化合物在所述正离子模式和所述负离子模式下的信号强度差异，以判断是否为磷酸三酯；步骤s7：根据所
述机磷酸酯碎片、所述化学式、以及取代基数量，使用理论碎片模拟算法从数据库中筛选出潜在有机磷酸酯的可能化学结构。
8.在本发明的一实施例中，所述步骤s2中选取的所述有机磷酸酯碎片包括但不仅限于：[po4h4]
+
，其质荷比为98.9842、[c6h8o4p]
+
，其质荷比为175.0155、[c
12h12
o4p]
+
，其质荷比为251.0468、[c7h
10
o4p]
+
，其质荷比为189.0312、[c
14h16
o4p]
+
，其质荷比为279.0781、[ch6o4p]
+
，其质荷比为112.9998。
[0009]
在本发明的一实施例中，所述卤素原子是氯和溴。
[0010]
在本发明的一实施例中，所述步骤s3中的合并方法包括以下步骤：步骤s31：选取一个未合并的母离子，以所述被选取的母离子创建一个合并组，并以所述被选取的母离子的保留时间为起点；步骤s32：从所述起点沿时间轴正向扩展合并组，其中所述步骤s32包括以下步骤；步骤s321：计算所述合并组中的平均质荷比，即为z_mean，并查找下一个时间点的一级质谱中是否存在任何满足下式的质荷比，即为z，|(z-z_mean)/z_mean|≤μ，其中μ为用于控制容差的参数；步骤s322：若在这个范围中没有找到所述质荷比，则结束所述步骤s32，否则将这些符合条件的所述质荷比加入所述合并组中，其中若有之前筛出的所述数个母离子，则将所述数个母离子分配到所述合并组，并移动到下一个时间点，且返回到所述步骤s321；步骤s33：返回到所述步骤s31的所述起点，用所述步骤s321、所述步骤s322中相同的方式沿时间轴负向扩展所述合并组；步骤s34：重复以上步骤，直到所有的所述数个母离子都被分配了所述合并组；步骤s35：保留每个所述合并组中在一级质谱中强度最高的所述母离子。
[0011]
在本发明的一实施例中，所述步骤s4中判断含氯元素情况的方法包括以下步骤：步骤s41预估需要判断的母离子含有氯原子的数量范围，并当一个所述需要判断的母离子含有所述氯原子的数量范围时计算其理论氯同位素峰簇的相对分布并对每个氯同位素峰簇的分布进行归一化，使得每个氯同位素峰簇的分布中的最高峰的相对强度为为1；步骤s42：选择一特定数量的氯元素的同位素峰簇分布d，并计算所述需要判断的母离子及其周围的谱峰与所述数量的氯元素的同位素峰簇分布的相似度得分；步骤s43：对所述步骤s41中计算的不同个数情况下的氯重复所述步骤s42，使得所述数个母离子对每一不同的氯同位素组合都可以计算得到所述相似度得分；步骤s44：忽略得分小于预设阈值的所述氯同位素组合，并选择在剩余所述氯同位素组合中得分最高的所述氯同位素组合作为所述被选取的母离子含有的所述氯同位素组合，若没有任何一个所述氯同位素组合得分高于所述预设阈值时，则认为所述需要判断的母离子不含有氯元素。
[0012]
在本发明的一实施例中，所述步骤s42包括以下步骤：步骤s421：假设所述数个母离子在一级质谱中的峰对应于所述被选取的氯同位素峰簇中的一个峰，并且包含与所对应峰一致的氯同位素组成；步骤s422：根据所述理论计算得到的氯同位素峰簇在所述需要判断的的母离子所在保留时间下的一级质谱中搜索可能对应于其余理论计算得到的氯同位素峰簇中的峰；步骤s423：将所述步骤s422中寻找可能的组合的强度x和氯元素分布d之间的最小二乘回归得到系数b，使得所选择的强度通过缩放尽可能接近分布d，以根据得到的所述强度x和标准的所述氯元素分布d来计算被选取的母离子含有相应氯元素组成的所述可能性分数；步骤s424：改变假设的所述被选取的母离子在一级质谱中的峰所对应的氯同位素峰簇中的峰，并重复所述步骤s421到所述步骤s423，直至所有计算的分布峰都被选中。
[0013]
在本发明的一实施例中，所述步骤s422使用下式进行搜索：其中z为所述需要判断的母离子的测量质荷比，z
+δcl
为其他同位素峰的测量质荷比，δ
cl
为由氯同位素引起的精确质量差，ε为仪器的质量准确度。
[0014]
在本发明的一实施例中，所述步骤s423使用下式进行计算：
[0015]
其中σ为控制误差容忍度的参数，上式将每个峰与相应的标准的所述氯元素分布的误差使用一个高斯函数映射到0和1之间，并从使用所有峰计算得到的最小值作为所述确定性得分，以衡量所述需要判断的母离子含有相应的氯元素组成的可能。
[0016]
在本发明的一实施例中，所述步骤s5中模拟的所述化学式需要满足下式：2(n
c-n
dou
)+3n
p
+3＝nh+a+b，其中，nc为碳原子个数，n
p
为磷原子个数，nh为氢原子个数，n
dou
为不饱和度，a和b分别为所述步骤s4中得到的
35
cl和
37
cl的个数。
[0017]
在本发明的一实施例中，所述步骤s6是通过比较同一个物质在所述正离子模式和所述负离子模式下分别采集的信号强度，若所述需要判断的母离子对应物的所述正离子的强度强于相应所述负离子模式下正负20s保留时间内的所述负离子的强度，则认为所述需要判断的母离子对应的物质是磷酸三酯，否则为磷酸二酯或一酯。
[0018]
在本发明的一实施例中，所述步骤s7中的所述理论碎片模拟算法为开源算法metfrag或其等效方法，所述数据库来源为在线数据库或本地数据库。
[0019]
所有上述步骤通过撰写python程序可一站式完成所有步骤的自动化数据处理。本公开为分析复杂而丰富的有机磷酸酯液相色谱串联质谱的原始数据提供了一种自动化非靶向筛查的分析方法。
[0020]
本公开通过液相色谱质谱技术，利用二级质谱的特征碎片，提出了一种自动化筛查有机磷酸酯的方法。相较于传统的标准验证的方法，使用本方法能在前期花费较小代价的情况下识别常见的有机磷酸酯，并通过对比在线或离线库的方法，对未知的有机磷酸酯给出一些合理的猜测。这些结果可以帮助指导污染物筛查的方向，基于本方法提供的候选结构的列表可以缩小购买用于验证的标准品的范围。本方法可以极大地加快有机磷酸酯的非靶向筛查，并为发现新的有机磷酸酯污染物提供助力。
[0021]
为了对本公开的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式详细说明如下：
附图说明
[0022]
图1绘示依照本公开一实施例的从含有二级质谱数据的液相色谱质谱联用数据中筛查有机磷物质的方法的流程图。
[0023]
图2绘示依照本公开一实施例的步骤s3中的合并方法的方法的流程图。
[0024]
图3绘示依照本公开一实施例的步骤s4中的判断含氯元素情况的方法的流程图。
[0025]
具体实施方式
[0026]
请参照图1，图1绘示依照本公开一实施例的从含有二级质谱数据的液相色谱质谱联用数据中筛查有机磷物质的方法100的示意图，其中方法100至少包含步骤s1、s2、s3、s4、s5、s6及s7，详述如下。
[0027]
具体而言，本公开提供一种从含有二级质谱数据的液相色谱质谱联用数据中筛查有机磷物质的方法100，所述方法100包括以下步骤：步骤s1：采集样品的液相色谱串联质谱数据，所述液相色谱串联质谱数据包括正离子模式、负离子模式；步骤s2：从所有的所述正离子模式下的二级质谱中筛查包含有机磷酸酯特征碎片的数个母离子；步骤s3：将属于同一色谱峰的所述数个母离子合并，只保留最高强度的所述数个母离子；步骤s4：判断所述数个母离子的每一个所在的一级质谱，以判断含有的卤素原子(主要是氯和溴)情况；步骤s5：在确定含所述卤素原子情况下，对所述数个母离子的每一个的化学式进行模拟，仅保留能模拟出分子式的所述数个母离子；步骤s6：比较所述数个母离子对应化合物在所述正离子模式和所述负离子模式下的信号强度差异，以判断是否为磷酸三酯；步骤s7：根据所述机磷酸酯碎片、所述化学式、以及取代基数量，使用理论碎片模拟算法从数据库中筛选出潜在有机磷酸酯的可能化学结构。
[0028]
在本发明的一实施例中，在步骤s2中，选取的所述有机磷酸酯碎片包括但不仅限于：[po4h4]
+
，其质荷比为98.9842、[c6h8o4p]
+
，其质荷比为175.0155、[c
12h12
o4p]
+
，其质荷比为251.0468、[c7h
10
o4p]
+
，其质荷比为189.0312、[c
14h16
o4p]
+
，其质荷比为279.0781、[ch6o4p]
+
，其质荷比为112.9998，如表1所示。
[0029]
表1：在步骤s2中选取的所述有机磷酸酯碎片
[0030][0031]
在本发明的一实施例中，请参见图2，所述步骤s3中的合并方法包括以下步骤：步骤s31：选取一个未合并的母离子，以所述被选取的母离子创建一个合并组，并以所述被选取的母离子的保留时间为起点；步骤s32：从所述起点沿时间轴正向扩展组，其中所述步骤s32包括以下步骤；步骤s321：计算所述合并组中的平均质荷比，即为z_mean，并查找下一个时间点的一级质谱中是否存在任何满足下式8的质荷比，即为z，式8：|(z-z_mean)/z_mean|≤μ，其中μ为用于控制容差的参数；步骤s322：若在这个范围中没有找到所述质荷比，则结束所述步骤s32，否则将这些符合条件的所述质荷比加入所述组中，其中若有之前筛出的所述数个母离子，则将所述数个母离子分配到所述合并组，并移动到下一个时间点，且返回到所述步骤s321；步骤s33：返回到所述步骤s31的所述起点，用所述步骤s321、所述步骤s322中相同的方式沿时间轴负向扩展合并组；步骤s34：重复以上步骤，直到所有的所述数个母离子都被分配了合并组；步骤s35：保留每个合并组中在一级质谱中强度最高的所述母离子。
[0032]
在本发明的一实施例中，请参见图3，所述步骤s4中判断含氯元素情况的方法包括以下步骤：步骤s41：预估需要判断的母离子含有氯原子的数量范围，并当一个所述需要判断的母离子含有所述氯原子的数量范围时计算其理论氯同位素峰簇的相对分布，并对每个所述氯同位素峰簇的分布进行归一化，使得每个所述氯同位素峰簇的分布分布中的最高峰的相对强度为1；步骤s42：选择一特定数量的同位素峰簇分布d，并计算所述需要判断的母离子及其周围的谱峰与所述数量的氯元素的同位素峰簇分布的相似度得分；步骤s43：对所述步骤s41中计算的不同个数情况下的氯重复所述步骤s42，使得所述数个母离子对每一不同的氯同位素组合都可以计算得到所述相似度得分；步骤s44：忽略得分小于预设阈值的所
述氯同位素组合，并选择在剩余所述氯同位素组合中得分最高的所述氯同位素组合作为所述需要判断的母离子含有的所述氯同位素组合，若没有任何一个所述氯同位素组合得分高于所述预设阈值时，则认为所述被选取的母离子不含有氯元素。
[0033]
在本发明的一实施例中，请参见图3，所述步骤s42包括以下步骤：步骤s421：假设所述数个母离子在一级质谱中的峰对应于所述被选取的氯同位素峰簇中的一个峰，并且包含与所对应峰一致的氯同位素组成，其中所述氯同位素组成指的是氯的两个同位素cl35和cl
37
这两者的具体数量；步骤s422：根据理论计算得到的所述氯同位素峰簇在所述需要判断的母离子所在保留时间下的一级质谱中搜索可能对应于其余理论计算得到的所述氯同位素峰簇中的峰；步骤s423：将所述步骤s422中寻找可能的组合的强度x和氯元素分布d之间的最小二乘回归得到系数b，使得所选择的强度通过缩放尽可能接近分布d，以根据得到的所述强度x和标准的所述氯元素分布d来计算所述需要判断的母离子含有相应氯元素组成的所述可能性分数；步骤s424：改变假设的所述需要判断的母离子在一级质谱中的峰所对应的所述氯同位素峰簇中的峰，并重复所述步骤s421到所述步骤s423，直至所有计算的分布峰都被选中。
[0034]
在本发明的一实施例中，所述步骤s422使用下式9进行搜索：式9：其中z为所述需要判断的母离子的测量质荷比，z
+δcl
为其他同位素峰的测量质荷比，δ
cl
为由氯同位素引起的精确质量差，ε为仪器的质量准确度。
[0035]
在本发明的一实施例中，所述步骤s423使用下式10进行计算：式10：其中σ为控制误差容忍度的参数，上式将每个峰与相应的标准的所述氯元素分布的误差使用一个高斯函数映射到0和1之间，并从使用所有峰计算得到的最小值作为所述确定性得分，以衡量所述需要判断的母离子含有相应的氯元素组成的可能。
[0036]
在本发明的一实施例中，在所述步骤s5中，一般限定除了已知的氯(cl)元素外，仅含有c、h、o、p元素，同时要求其质量偏离不超过仪器的测量偏差，且所述步骤s5中模拟的所述化学式需要满足下式：2(n
c-n
dou
)+3n
p
+3＝nh+a+b，其中，nc为碳原子个数，n
p
为磷原子个数，nh为氢原子个数，n
dou
为不饱和度，a和b分别为所述步骤s4中得到的
35
cl和
37
cl的个数。
[0037]
在本发明的一实施例中，在所述步骤s6中，一般认为磷酸三酯在正离子模式下电离得到的正离子[m+h]
+
强度往往要高于其负离子模式下电离得到的负离子[m-h]-的强度。因此，所述步骤s6是通过比较同一个物质在正离子和负离子模式下分别采集的信号强度，若所述需要判断的母离子对应物的正离子的强度强于相应所述负离子模式下正负20s保留时间内的所述负离子的强度，则认为所述需要判断的母离子对应的物质是磷酸三酯，否则为磷酸二酯或一酯。
[0038]
在本发明的一实施例中，所述步骤s7中的所述理论碎片模拟算法为开源算法metfrag或其等效方法，所述数据库来源为在线数据库或本地数据库，例如开源pubchem数据库。
[0039]
下面结合实例，对本公开做进一步说明。实例仅限于说明本公开，而非对本公开的
限定。
[0040]
实例1：
[0041]
请参照图1的从含有二级质谱数据的液相色谱质谱联用数据中筛查有机磷物质的方法100及其步骤s1、s2、s3、s4、s5、s6及s7，标准有机磷酸酯混合样本由17种有机磷酸酯标准品在甲醇中溶解混合制成，并通过0.22微米滤膜过滤后，进行lc-ms/ms分析。得到的原始数据，通过谱峰提取转化为centroid模式的mzml文件，并进行以下处理：
[0042]
遍历所有二级质谱，在每张二级质谱图中寻找在20ppm相对误差范围内表1中所提及的质荷比(m/z)，并将含有这些质荷比的母离子提取出来。这一步共提取出3605个母离子。
[0043]
设定容差μ设置为20ppm，合并同一色谱峰母离子。这一步骤后剩余478个母离子。
[0044]
判断每一个母离子是否含有氯(cl)元素，预先估计氯(cl)元素的范围在0到10之间。
[0045]
根据已知的氯元素的情况，模拟化学式，并约束模拟出的化学式的元素c、h、o、p的个数分别在0-100个、0-200个、4-40个、1-2个，且要求母离子的质量与化学式的理论质量相对偏差不超过5ppm。对于不能模拟出化学式的母离子在这一步将会被舍弃掉。
[0046]
根据保留的母离子的化学式计算其在负离子模式下的离子的质荷比，比较其正离子模式下的强度是否都高于接近保留时间(不大于20s)下的负离子模式下的强度。若高于，则判定该离子为磷酸三酯，否则为磷酸一酯或二酯。
[0047]
基于上述步骤得到的正离子模式下母离子的二级质谱，化学式，以及磷酸酯碎片和是否为磷酸三酯的信息，使用metfrag从pubchem和本地数据库中筛选出符合条件的分子，并计算机模拟其断裂并给出排名。17种标准品的结构信息如下所示，其经过算法筛查之后的结果如表2所示：
[0048]
[0049]
[0050][0051]
表2：十七种有机磷酸酯标准品的筛查结果
[0052]
[0053]
[0054]
[0055]
[0056]
[0057]
[0058][0059]
由上可知，所有上述步骤通过撰写python程序可一站式完成所有步骤的自动化数据处理。本公开为分析复杂而丰富的有机磷酸酯液相色谱串联质谱的原始数据提供了一种自动化非靶向筛查的分析方法。
[0060]
本公开通过液相色谱质谱技术，利用二级质谱的特征碎片，提出了一种自动化筛查有机磷酸酯的方法。相较于传统的标准验证的方法，使用本方法能在前期花费较小代价的情况下识别常见的有机磷酸酯，并通过对比在线或离线库的方法，对未知的有机磷酸酯给出一些合理的猜测。这些结果可以帮助指导污染物筛查的方向，基于本方法提供的候选结构的列表可以缩小购买用于验证的标准品的范围。本方法可以极大地加快有机磷酸酯的非靶向筛查，并为发现新的有机磷酸酯污染物提供助力。
[0061]
综上所述，虽然本公开已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本公开。本领域的技术人员，在不脱离本公开的精神和范围内，当可作各种的更改与润饰。因此，本公开的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

技术特征：
1.一种从含有二级质谱数据的液相色谱质谱联用数据中筛查有机磷物质的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤s1：采集样品的液相色谱串联质谱数据，所述液相色谱串联质谱数据包括正离子模式、负离子模式；步骤s2：从所有的所述正离子模式下的二级质谱中筛查包含有机磷酸酯特征碎片的数个母离子；步骤s3：将属于同一色谱峰的所述数个母离子合并，只保留最高强度的所述数个母离子；步骤s4：判断所述数个母离子的每一个所在的一级质谱，以判断含有的卤素原子情况；步骤s5：在确定含所述卤素原子情况下，对所述数个母离子的每一个的化学式进行模拟，仅保留能模拟出分子式的所述数个母离子；步骤s6：比较所述数个母离子对应化合物在所述正离子模式和所述负离子模式下的信号强度差异，以判断是否为磷酸三酯；步骤s7：根据所述机磷酸酯碎片、所述化学式、以及取代基数量，使用理论碎片模拟算法从数据库中筛选出潜在有机磷酸酯的可能化学结构。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s2中选取的所述有机磷酸酯碎片包括[po4h4]
+
，其质荷比为98.9842、[c6h8o4p]
+
，其质荷比为175.0155、[c
12
h
12
o4p]
+
，其质荷比为251.0468、[c7h
10
o4p]
+
，其质荷比为189.0312、[c
14
h
16
o4p]
+
，其质荷比为279.0781、[ch6o4p]
+
，其质荷比为112.9998。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述卤素原子是氯和溴。4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤s3中的合并方法包括以下步骤：步骤s31：选取一个未合并的母离子，以所述被选取的母离子创建一个合并组，并以所述被选取的母离子的保留时间为起点；步骤s32：从所述起点沿时间轴正向扩展合并组，其中所述步骤s32包括以下步骤；步骤s321：计算所述合并组中的平均质荷比，即为z_mean，并查找下一个时间点的一级质谱中是否存在任何满足下式的质荷比，即为z，|(z-z_mean)/z_mean|≤μ，其中μ为用于控制容差的参数；步骤s322：若在这个范围中没有找到所述质荷比，则结束所述步骤s32，否则将这些符合条件的所述质荷比加入所述合并组中，其中若有之前筛出的所述数个母离子，则将所述数个母离子分配到所述合并组，并移动到下一个时间点，且返回到所述步骤s321；步骤s33：返回到所述步骤s31的所述起点，用所述步骤s321、所述步骤s322中相同的方式沿时间轴负向扩展所述合并组；步骤s34：重复以上步骤，直到所有的所述数个母离子都被分配了一个所述合并组；步骤s35：保留每个所述合并组中在一级质谱中强度最高的所述母离子。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤s4中判断含氯元素情况的方法包括以下步骤：步骤s41：预估需要判断的母离子含有氯原子的数量范围，并且当一个所述需要判断的母离子含有所述氯原子的数量范围时计算其理论氯同位素峰簇的相对分布并对每个所述
氯同位素峰簇的分布进行归一化，使得每个所述氯同位素峰簇的分布中的最高峰的相对强度为1；步骤s42：选择一特定数量的氯元素的同位素峰簇分布d，并计算所述需要判断的的母离子及其周围的谱峰与所述数量的氯元素的同位素峰簇分布的相似度得分；步骤s43：对所述步骤s41中计算的不同个数情况下的氯重复所述步骤s42，使得所述数个母离子对每一不同的氯同位素组合都可以计算得到所述相似度得分；步骤s44：忽略得分小于预设阈值的所述氯同位素组合，并选择在剩余所述氯同位素组合中得分最高的所述氯同位素组合作为所述被选取的母离子含有的所述氯同位素组合，若没有任何一个所述氯同位素组合得分高于所述预设阈值时，则认为所述需要判断的母离子不含有氯元素。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤s42包括以下步骤：步骤s421：假设所述数个母离子在一级质谱中的峰对应于所述被选择的氯同位素峰簇中的一个峰，并且包含与所对应峰一致的氯同位素组成；步骤s422：根据理论计算得到的所述氯同位素峰簇，在所述需要判断的母离子所在保留时间下的一级质谱中搜索可能对应于其余理论计算得到的所述氯同位素峰簇中的峰；步骤s423：将所述步骤s422中寻找可能的组合的强度x和氯元素分布d之间的最小二乘回归得到系数b，使得所选择的强度通过缩放尽可能接近分布d，以根据得到的所述强度x和标准的所述氯元素分布d来计算所述需要判断的母离子含有相应氯元素组成的所述可能性分数；步骤s424：改变假设的所述需要判断的母离子在一级质谱中的峰所对应的所述氯同位素峰簇中的峰，并重复所述步骤s421到所述步骤s423，直至所有计算的分布峰都被选中。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤s422使用下式进行搜索：其中z为所述需要判断的母离子的测量质荷比，z
+δcl
为其他同位素峰的测量质荷比，δ
cl
为由氯同位素引起的精确质量差，ε为仪器的质量准确度。8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤s423使用下式进行计算：其中σ为控制误差容忍度的参数，上式将每个峰与相应的标准的所述氯元素分布的误差使用一个高斯函数映射到0和1之间，并从使用所有峰计算得到的最小值作为所述确定性得分，以衡量所述需要判断的母离子含有相应的氯元素组成的可能。9.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤s5中模拟的所述化学式需要满足下式：2(n
c-n
dou
)+3n
p
+3＝n
h
+a+b,其中，n
c
为碳原子个数，n
p
为磷原子个数，n
h
为氢原子个数，n
dou
为不饱和度，a和b分别为所述步骤s4中得到的
35
cl和
37
cl的个数。
10.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤s6是通过比较同一个物质在所述正离子模式和所述负离子模式下分别采集的信号强度，若所述需要判断的母离子对应物的正离子的强度强于相应所述负离子模式下正负20s保留时间内的所述负离子的强度，则认为所述需要判断的母离子对应的物质是磷酸三酯，否则为磷酸二酯或一酯。11.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤s7中的所述理论碎片模拟算法为开源算法metfrag或其等效方法，所述数据库来源为在线数据库或本地数据库。

技术总结
本公开涉及一种高分辨液相色谱串联质谱数据的处理方法，用于快速准确地筛查出所测质谱数据中的有机磷酸酯化合物。首先通过筛查二级质谱中的有机磷酸酯特征碎片离子将有机磷酸酯化合物筛查出来，再结合可能存在的元素组成信息模拟出潜在磷酸酯化合物的化学式，例如C、H、O、P、Cl元素，然后对比正负离子模式下的离子强度判断化合物是否为磷酸三酯，最终通过理论碎片模拟算法检索在线或本地数据库，从而给出有机磷酸酯可能的分子结构。出有机磷酸酯可能的分子结构。出有机磷酸酯可能的分子结构。


技术研发人员：吴婷 熊訚然 杜一平 刘金悦
受保护的技术使用者：华东理工大学
技术研发日：2023.06.03
技术公布日：2023/9/20