(57)【要約】既知の化合物および既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドが、試料混合物から分離され、分析される。ＸＩＣが、既知の化合物のＭ個の生成イオン、および少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドのＬ個の生成イオンの各々に関して、計算される。曲線減算を使用して、第１のＸＩＣピークグループが、Ｍ個のＸＩＣから計算され、第２のＸＩＣピークグループが、Ｌ個のＸＩＣから計算される。代表的な第１および第２のＸＩＣピークが、２つのＸＩＣピークグループに関して選択される。第２のＸＩＣピークの滞留が、データベースから見出される期待滞留時間差によってシフトされる。第１のＸＩＣピークの滞留時間は、第１のＸＩＣピークの滞留時間と第２のＸＩＣピークの滞留時間との差が閾値以内である場合、既知の化合物の滞留時間として検証される。
2021536567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既知の化合物の付加物、修飾形態、またはペプチドを使用して、前記既知の化合物の滞留時間を検証するためのシステムであって、前記システムは、
試料混合物から既知の化合物および前記既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドを分離する分離デバイスと、
複数の滞留時間のうちの各滞留時間において、質量範囲全体に及ぶための１つ以上の順次質量窓幅を使用して、前記分離している試料混合物に１つ以上の質量分析／質量分析（ＭＳ／ＭＳ）スキャンを実施し、前記複数の滞留時間に関して、前記質量範囲全体に関する生成イオンスペクトルの集合を生成する質量分析計と、
前記既知の化合物および前記既知の化合物の前記少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドの生成イオンに関する期待滞留時間および期待生成イオン質量スペクトルを含むデータベースと、
プロセッサと
を備え、
前記プロセッサは、
前記複数の滞留時間に関して、前記質量範囲全体に関する前記生成イオンスペクトルの集合を受信することと、
前記データベースを使用して、前記既知の化合物のＭ個の生成イオンを選択することと、
前記生成イオンスペクトルの集合から前記Ｍ個の生成イオンの各々に関してＸＩＣを計算し、Ｍ個のＸＩＣを生成することと、
曲線減算を使用して、前記Ｍ個のＸＩＣから前記既知の化合物を表す第１のＸＩＣピークグループを計算することと、
前記既知の化合物を表す前記第１のＸＩＣピークグループのうちの第１のＸＩＣピークを選択することと、
前記データベースを使用して、前記既知の化合物の前記少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドのＬ個の生成イオンを選択することと、
前記生成イオンスペクトルの集合から前記Ｌ個の生成イオンの各々に関してＸＩＣを計算し、Ｌ個のＸＩＣを生成することと、
曲線減算を使用して、前記Ｌ個のＸＩＣから前記既知の化合物の前記少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドを表す第２のＸＩＣピークグループを計算することと、
前記既知の化合物の前記少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドを表す前記第２のＸＩＣピークグループのうちの第２のＸＩＣピークを選択することと、
前記データベースから見出される前記第１のＸＩＣピークの期待滞留時間と前記データベースから見出される前記第２のＸＩＣピークの期待滞留時間との間の差によって前記第２のＸＩＣピークの滞留時間をシフトすることと、
前記第２のＸＩＣピークの前記シフトされた滞留時間が前記第１のＸＩＣピークの前記滞留時間の滞留時間閾値以内である場合、前記第１のＸＩＣピークの前記滞留時間が前記既知の化合物の前記滞留時間であることを検証することと
を行う、システム。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記第１のＸＩＣピークと前記第２のＸＩＣピークとの類似性をさらに比較し、前記類似性に基づいて、前記第１のＸＩＣピークおよび前記第２のＸＩＣピークをスコア化する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記プロセッサは、曲線減算を使用して、前記Ｍ個のＸＩＣから前記既知の化合物を表す前記第１のＸＩＣピークグループを計算し、前記第１のＸＩＣピークグループを計算することは、
前記Ｍ個のＸＩＣのうちの各ＸＩＣを他のＭ個のＸＩＣの各々から減算し、
【数５０】
2021536567.tif 000031
個の減算曲線を生成することであって、各減算曲線は、各滞留時間において、
前記各滞留時間における第１のＸＩＣの強度と２つ以上の隣接した滞留時間における前記第１のＸＩＣの２つ以上の強度とを正規化することと、
前記各滞留時間における第２のＸＩＣの強度と前記隣接した滞留時間における前記第２のＸＩＣの２つ以上の強度とを正規化することと、
前記第２のＸＩＣの前記正規化された強度を前記第１のＸＩＣの対応する正規化された強度から減算することと、
差分強度の統計的尺度を計算することと
を行うことによって、前記第１のＸＩＣおよび前記第２のＸＩＣから計算される、ことと、
前記
【数５１】
2021536567.tif 000032
個の減算曲線のうちの１つ以上の減算曲線がゼロの閾値以内である値を有する１つ以上の滞留時間の少なくとも１つの領域を同定することと、
前記少なくとも１つの領域に関して、前記領域を同定する前記１つ以上の減算曲線を計算するために使用された２つ以上のＸＩＣを取得し、前記領域内にある前記２つ以上のＸＩＣの各ピークを前記第１のピークグループに追加することと
による、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記差分強度の統計的尺度を計算することは、前記差分強度の平均を計算することを含む、請求項３に記載のシステム
【請求項５】
滞留時間ｉ＋ｍに関して計算される前記差分強度の前記平均μｉ＋ｍは、
【数５２】
2021536567.tif 000033
に従って計算され、式中、Ｎは、各滞留時間に計算される差分強度の数であり、Ｎは、奇数であり、ｍは、Ｎの中点であり、ｊ＝１〜Ｎに関する
【数５３】
2021536567.tif 000034
は、滞留時間ｉ＋ｍに関して計算される前記差分強度である、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記差分強度の統計的尺度を計算することは、前記差分強度の標準偏差を計算することを含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
滞留時間ｉ＋ｍに関して計算される前記差分強度の前記標準偏差σｉ＋ｍは、
【数５４】
2021536567.tif 000035
に従って計算され、式中、Ｎは、各滞留時間に計算される差分強度の数であり、Ｎは、奇数であり、ｍは、Ｎの中点であり、ｊ＝１〜Ｎに関する
【数５５】
2021536567.tif 000036
は、滞留時間ｉ＋ｍに関して計算される前記差分強度であり、μｉ＋ｍは、
【数５６】
2021536567.tif 000037
に従って計算される前記平均である、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記差分強度の統計的尺度を計算することは、前記差分強度の中央値、最頻値、または分散のうちの１つを計算することを含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項９】
前記プロセッサは、曲線減算を使用して、前記Ｌ個のＸＩＣから前記既知の化合物を表す前記第２のＸＩＣピークグループを計算し、前記第２のＸＩＣピークグループを計算することは、
前記Ｌ個のＸＩＣのうちの各ＸＩＣを他のＬ個のＸＩＣの各々から減算し、
【数５７】
2021536567.tif 000038
個の減算曲線を生成することであって、各減算曲線は、各滞留時間において、
前記各滞留時間における前記第１のＸＩＣの強度と２つ以上の隣接した滞留時間における前記第１のＸＩＣの２つ以上の強度とを正規化することと、
前記各滞留時間における前記第２のＸＩＣの強度と前記隣接した滞留時間における前記第２のＸＩＣの２つ以上の強度とを正規化することと、
前記第２のＸＩＣの前記正規化された強度を前記第１のＸＩＣの対応する正規化された強度から減算することと、
前記差分強度の統計的尺度を計算することと
を行うことによって、前記第１のＸＩＣおよび前記第２のＸＩＣから計算される、ことと、
前記
【数５８】
2021536567.tif 000039
個の減算曲線のうちの１つ以上の減算曲線がゼロの閾値以内である値を有する１つ以上の滞留時間の少なくとも１つの領域を同定することと、
前記少なくとも１つの領域に関して、前記領域を同定する前記１つ以上の減算曲線を計算するために使用された２つ以上のＸＩＣを取得し、前記領域内にある前記２つ以上のＸＩＣの各ピークを前記第２のピークグループに追加することと
による、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記差分強度の統計的尺度を計算することは、前記差分強度の平均を計算することを含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
滞留時間ｉ＋ｍに関して計算される前記差分強度の前記平均μｉ＋ｍは、
【数５９】
2021536567.tif 000040
に従って計算され、式中、Ｎは、各滞留時間に計算される差分強度の数であり、Ｎは、奇数であり、ｍは、Ｎの中点であり、ｊ＝１〜Ｎに関する
【数６０】
2021536567.tif 000041
は、滞留時間ｉ＋ｍに関して計算される前記差分強度である、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記差分強度の統計的尺度を計算することは、前記差分強度の標準偏差を計算することを含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
滞留時間ｉ＋ｍに関して計算される前記差分強度の前記標準偏差σｉ＋ｍは、
【数６１】
2021536567.tif 000042
に従って計算され、式中、Ｎは、各滞留時間に計算される差分強度の数であり、Ｎは、奇数であり、ｍは、Ｎの中点であり、ｊ＝１〜Ｎに関する
【数６２】
2021536567.tif 000043
は、滞留時間ｉ＋ｍに関して計算される前記差分強度であり、μｉ＋ｍは、
【数６３】
2021536567.tif 000044
に従って計算される前記平均である、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
既知の化合物の付加物、修飾形態、またはペプチドを使用して、前記既知の化合物の滞留時間を検証する方法であって、前記方法は、
複数の滞留時間に関して、質量範囲全体に関する生成イオンスペクトルの集合を取得することであって、既知の化合物および前記既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドは、分離デバイスを使用して、試料混合物から分離され、１つ以上の質量分析／質量分析（ＭＳ／ＭＳ）スキャンは、複数の滞留時間のうちの各滞留時間において、前記質量範囲全体に及ぶための１つ以上の順次前駆体イオン質量窓幅を使用して、前記分離している試料混合物に実施され、質量分析計を使用して、前記複数の滞留時間に関して、前記質量範囲全体に関する前記生成イオンスペクトルの前記集合を生成する、ことと、
プロセッサを使用して、前記既知の化合物および前記既知の化合物の前記少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドの生成イオンに関する期待滞留時間および期待生成イオン質量スペクトルを含むデータベースを使用して、前記既知の化合物のＭ個の生成イオンを選択することと、
前記プロセッサを使用して、前記生成イオンスペクトルの集合から前記Ｍ個の生成イオンの各々に関してＸＩＣを計算し、Ｍ個のＸＩＣを生成することと、
前記プロセッサを使用して、曲線減算を使用して、前記Ｍ個のＸＩＣから前記既知の化合物を表す第１のＸＩＣピークグループを計算することと、
前記プロセッサを使用して、前記既知の化合物を表す前記第１のＸＩＣピークグループのうちの第１のＸＩＣピークを選択することと、
前記プロセッサを使用して、前記データベースを使用して、前記既知の化合物の前記少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドのＬ個の生成イオンを選択することと、
前記プロセッサを使用して、前記生成イオンスペクトルの集合から前記Ｌ個の生成イオンの各々に関してＸＩＣを計算し、Ｌ個のＸＩＣを生成することと、
前記プロセッサを使用して、曲線減算を使用して、前記Ｌ個のＸＩＣから前記既知の化合物の前記少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドを表す第２のＸＩＣピークグループを計算することと、
前記プロセッサを使用して、前記既知の化合物の前記少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドを表す前記第２のＸＩＣピークグループのうちの第２のＸＩＣピークを選択することと、
前記プロセッサを使用して、前記データベースから見出される前記第１のＸＩＣピークの前記期待滞留時間と前記データベースから見出される前記第２のＸＩＣピークの前記期待滞留時間との間の差によって前記第２のＸＩＣピークの滞留をシフトすることと、
前記プロセッサを使用して、前記第２のＸＩＣピークの前記シフトされた滞留時間が前記第１のＸＩＣピークの前記滞留時間の滞留時間閾値以内である場合、前記第１のＸＩＣピークの前記滞留時間が前記既知の化合物の前記滞留時間であることを検証することと
を含む、方法。
【請求項１５】
非一過性の有形コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を備えているコンピュータプログラム製品であって、前記記憶媒体のコンテンツは、既知の化合物の付加物、修飾形態、またはペプチドを使用して前記既知の化合物の滞留時間を検証する方法を実施するためのプロセッサ上で実行される命令を伴うプログラムを含み、前記方法は、
システムを提供することであって、前記システムは、１つ以上の異なるソフトウェアモジュールを備え、前記異なるソフトウェアモジュールは、測定モジュールと、分析モジュールとを備えている、ことと、
前記測定モジュールを使用して、複数の滞留時間に関して、質量範囲全体に関する生成イオンスペクトルの集合を取得することであって、既知の化合物および前記既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドは、分離デバイスを使用して、試料混合物から分離され、１つ以上の質量分析／質量分析（ＭＳ／ＭＳ）スキャンは、複数の滞留時間のうちの各滞留時間において、前記質量範囲全体に及ぶための１つ以上の順次前駆体イオン質量窓幅を使用して、前記分離している試料混合物に実施され、質量分析計を使用して、前記複数の滞留時間に関して、前記質量範囲全体に関する前記生成イオンスペクトルの集合を生成する、ことと、
前記分析モジュールを使用して、前記既知の化合物および前記既知の化合物の前記少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドの生成イオンに関する期待滞留時間および期待生成イオン質量スペクトルを含むデータベースを使用して、前記既知の化合物のＭ個の生成イオンを選択することと、
前記分析モジュールを使用して、前記生成イオンスペクトルの前記集合から前記Ｍ個の生成イオンの各々に関してＸＩＣを計算し、Ｍ個のＸＩＣを生成することと、
前記分析モジュールを使用して、曲線減算を使用して、前記Ｍ個のＸＩＣから前記既知の化合物を表す第１のＸＩＣピークグループを計算することと、
前記分析モジュールを使用して、前記既知の化合物を表す前記第１のＸＩＣピークグループのうちの第１のＸＩＣピークを選択することと、
前記分析モジュールを使用して、前記データベースを使用して、前記既知の化合物の前記少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドのＬ個の生成イオンを選択することと、
前記分析モジュールを使用して、前記生成イオンスペクトルの前記集合から前記Ｌ個の生成イオンの各々に関してＸＩＣを計算し、Ｌ個のＸＩＣを生成することと、
前記分析モジュールを使用して、曲線減算を使用して、前記Ｌ個のＸＩＣから前記既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドを表す第２のＸＩＣピークグループを計算することと、
前記分析モジュールを使用して、前記既知の化合物の前記少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドを表す前記第２のＸＩＣピークグループのうちの第２のＸＩＣピークを選択することと、
前記分析モジュールを使用して、前記データベースから見出される前記第１のＸＩＣピークの前記期待滞留時間と前記データベースから見出される前記第２のＸＩＣピークの前記期待滞留時間との間の差によって前記第２のＸＩＣピークの滞留をシフトすることと、
前記分析モジュールを使用して、前記第２のＸＩＣピークの前記シフトされた滞留時間が前記第１のＸＩＣピークの前記滞留時間の滞留時間閾値以内である場合、前記第１のＸＩＣピークの前記滞留時間が前記既知の化合物の前記滞留時間であることを検証することと
を含む、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、その内容が参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる２０１８年８月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／７２５，９８９号の利益を主張する。
【０００２】
（緒言）
本明細書の教示は、化合物の同定または定量化において、その化合物の付加物、修飾形態、またはペプチドを含むことに関する。より具体的に、本明細書の教示は、既知の化合物の１つ以上の付加物、修飾形態、またはペプチドについての情報を使用して、その既知の化合物の滞留時間を同定または検証するためのシステムおよび方法に関する。本明細書に開示されるシステムおよび方法は、限定ではないが、液体クロマトグラフィ（ＬＣ）デバイス等の分離デバイスに結合される質量分析計を使用して実施される。本明細書に開示されるシステムおよび方法は、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または図１のコンピュータシステム等のコンピュータシステムと併せても実施される。
【背景技術】
【０００３】
（背景）
（滞留時間の曖昧性）
質量分析計は、多くの場合、既知の溶出着目化合物を試料から同定および特性評価するために、クロマトグラフィまたは他の分離システムと結合される。そのような結合されたシステムにおいて、溶出溶媒は、イオン化され、一連の質量スペクトルが、規定された時間間隔において、溶出溶媒から取得される。これらの時間間隔は、例えば、１秒から１００分以上に及ぶ。一連の質量スペクトルは、クロマトグラムまたは抽出イオンクロマトグラム（ＸＩＣ）を形成する。
【０００４】
ＸＩＣで見出されるピークは、試料内の既知の化合物を同定または特性評価するために使用される。しかしながら、複合混合物において、同一の質量電荷比（ｍ／ｚ）を有する他のピークによる干渉が、既知の化合物を表すピークの決定を困難にし得る。ある場合、既知の化合物の期待滞留時間に関する情報が、利用不可能である。他の場合、既知の化合物の概算滞留時間が、既知であり得る。しかしながら、このような後者の場合でも、既知の化合物の正確なピークは、試料が複合物である場合、または試料間に少量を上回る滞留時間変動がある場合、曖昧であり得る。結果として、多くの場合、これらの場合において、既知の化合物を同定または特性評価することは困難である。
【０００５】
従来の分離結合型質量分析システムにおいて、既知の化合物の断片または生成イオンが、分析のために選択される。質量分析／質量分析（ＭＳ／ＭＳ）スキャンが、次いで、生成イオンを含む質量範囲にわたって分離の各間隔で実施される。各ＭＳ／ＭＳスキャンで見出される生成イオンの強度は、経時的に収集され、例えば、スペクトルの集合、またはＸＩＣとして分析される。
【０００６】
単純な試料混合物に関して、例えば、生成イオンを表す単一のピークが、典型的に、既知の化合物の期待滞留時間においてＸＩＣで見出される。しかしながら、より複雑な混合物に関して、生成イオンを表す２つ以上のピークは、既知の化合物の期待滞留時間に加えて、スペクトルの集合内で１つ以上の追加の時間間隔に位置する。換言すると、生成イオンのＸＩＣは、２つ以上のピークを有することができる。
【０００７】
より複雑な混合物内の着目化合物を同定する１つの従来的方法は、既知の化合物の生成イオンのうちの２つ以上のものがピークを有する時間間隔の場所を特定することとなっている。方法は、例えば、既知の配列のペプチドが定量化されるとき、プロテオミクスで使用される。
【０００８】
典型的多重反応監視（ＭＲＭ）方法において、各々がペプチドの異なる生成イオン遷移に対応する２つ以上のＭＲＭ遷移が監視される。前の発見データが利用可能である場合、これらの遷移は、データで観察される最大生成イオンに基づく。別様に、これらの遷移は、例えば、予測されるｙイオンに基づく。ＸＩＣは、これらの２つ以上のＭＲＭ遷移について分析される。全ての遷移に関して生成イオンピークがある時間は、既知の化合物を特性評価するために使用される。
【０００９】
複合試料に関して、特に、期待滞留時間が正確に把握されていない場合、生成イオンスペクトルの集合に曖昧性があり得る。例えば、２つ以上の滞留時間または時間間隔があり得、２つ以上の滞留時間または時間間隔に関して、２つ以上のＭＲＭ遷移の各々に関する生成イオンピークがある。
【００１０】
複合試料によって導入される曖昧性に対処するために、わずかな追加の情報しか利用可能ではない。従来的分離結合型質量分析システムにおいて、各時間間隔における各生成イオンに関する各ＭＳ／ＭＳスキャンは、典型的に、狭い前駆体イオン質量窓幅を使用して実施される。結果として、データ収集後に利用可能である、各断片イオンに関する特定の時間間隔における生成イオン質量スペクトルは、わずかな追加の洞察しか提供することができない。
【００１１】
「Ｕｓｅ  ｏｆ  Ｗｉｎｄｏｗｅｄ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ  Ｄａｔａ  ｆｏｒ  Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｒ  Ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ」と題された現在は米国特許第９，３４３，２７６号である米国特許出願第１４／３６８，８７４号（以降では「第‘８７４号出願」）は、追加のＭＳ／ＭＳデータを収集し、複合試料によって導入される曖昧性に対処するためにこのデータを使用する方法を説明する。第‘８７４号出願は、参照することによって本明細書に組み込まれる。第‘８７４号出願において、質量範囲全体に及ぶための１つ以上の順次質量窓幅を使用して、各時間間隔でＭＳ／ＭＳスキャンを実施する分離結合型質量分析システムが、使用される。換言すると、質量範囲全体のスペクトル情報が、分離内の各時間間隔で取得される。質量全体に及ぶために、１つ以上の順次質量窓幅または前駆体イオン質量選択窓を使用して、ＭＳ／ＭＳスキャンを実施するための１つの方法は、ＡＢＳｃｉｅｘのＳＷＡＴＨＴＭ技法である。
【００１２】
図２は、前駆体イオン質量対電荷比（ｍ／ｚ）範囲の例示的略図２００であり、ｍ／ｚ範囲は、データ独立入手（ＤＩＡ）ＳＷＡＴＨＴＭワークフローのための１０個の前駆体イオン質量選択窓に分割される。図２に示されるｍ／ｚ範囲は、２００ｍ／ｚである。用語「質量」および「ｍ／ｚ」は、本明細書では同義的に使用されることに留意されたい。概して、質量分析測定は、ｍ／ｚで行われ、電荷で乗算することによって質量に変換される。
【００１３】
１０個の前駆体イオン質量選択または分離窓の各々は、２０ｍ／ｚの幅に及ぶか、またはそれを有する。１０個の前駆体イオン質量選択窓の中の３つ、窓２０１、２０２、および２１０が、図２に示される。前駆体イオン質量選択窓２０１、２０２、および２１０は、同一の幅を伴う非重複窓として示される。前駆体イオン質量選択窓は、重複することもでき、および／または、可変幅を有することもできる。米国特許出願第１４／４０１，０３２号は、例えば、ＳＷＡＴＨＴＭ入手の単一のサイクルで重複する前駆体イオン質量選択窓を使用することを説明する。米国特許第８，８０９，７７２号は、例えば、ＳＷＡＴＨＴＭ入手で可変前駆体イオン質量選択窓を使用して、ＳＷＡＴＨＴＭ入手の単一のサイクルで可変幅を伴う前駆体イオン質量選択窓を使用することを説明する。従来のＳＷＡＴＨＴＭ入手において、１０個の前駆体イオン質量選択窓の各々が、選択され、次いで、断片化され、図２に示されるｍ／ｚ範囲全体に関して１０個の生成イオンスペクトルを生成する。
【００１４】
図２は、例示的ＳＷＡＴＨＴＭ入手の単一のサイクルで使用される非可変かつ非重複前駆体イオン質量選択窓を描写する。ＳＷＡＴＨＴＭ入手方法を実施し得るタンデム質量分析計が、例えば、経時的に試料から１つ以上の化合物を分離する試料導入デバイスとさらに結合されることができる。試料導入デバイスは、限定ではないが、注入、液体クロマトグラフィ、ガスクロマトグラフィ、キャピラリ電気泳動、またはイオン移動度を含む技法を使用して、試料をタンデム質量分析計に導入することができる。分離された１つ以上の化合物は、イオン源によってイオン化され、イオン源は、その１つ以上の化合物の前駆体イオンのイオンビームを生成し、前駆体イオンは、タンデム質量分析計によって選択および断片化される。
【００１５】
結果として、分離された化合物の試料導入の各時間ステップに関して、１０個の前駆体イオン質量選択窓の各々が、選択され、次いで、断片化され、ｍ／ｚ範囲全体に関して１０個の生成イオンスペクトルを生成する。換言すると、１０個の前駆体イオン質量選択窓の各々が、複数のサイクルのうちの各サイクル中、選択され、次いで、断片化される。
【００１６】
図３は、ＤＩＡワークフローの各サイクル中、各前駆体イオン質量選択窓から生成イオントレースまたは抽出イオンクロマトグラム（ＸＩＣ）を取得するためのステップをグラフで描写する例示的略図３００である。例えば、図３の前駆体イオン質量選択窓２０１、２０２、および２１０によって表される１０個の前駆体イオン質量選択窓が、合計１，０００サイクルのうちの各サイクル中に選択および断片化される。
【００１７】
各サイクル中、生成イオンスペクトルが、各前駆体イオン質量選択窓に関して取得される。例えば、生成イオンスペクトル３１１が、サイクル１中に前駆体イオン質量選択窓２０１を断片化することによって取得され、生成イオンスペクトル３１２が、サイクル２中に前駆体イオン質量選択窓２０１を断片化することによって取得され、生成イオンスペクトル３１３が、サイクル１０００中に前駆体イオン質量選択窓２０１を断片化することによって取得される。
【００１８】
経時的に各前駆体イオン質量選択窓の各生成イオンスペクトル内の生成イオンの強度をプロットすることによって、ＸＩＣが、各前駆体イオン質量選択窓から生成される各生成イオンに関して計算されることができる。例えば、プロット３２０は、前駆体イオン質量選択窓２０１の１，０００個の生成イオンスペクトルの各生成イオンに関して計算されるＸＩＣを含む。ＸＩＣは、時間またはサイクルの観点からプロットされ得ることに留意されたい。
【００１９】
プロット３２０内のＸＩＣは、図３では２次元でプロットされて示される。しかしながら、異なるＸＩＣが、異なるｍ／ｚ値から計算されるので、各ＸＩＣは、実際には３次元である。
【００２０】
図４は、経時的に前駆体イオン質量選択窓に関して取得される生成イオンＸＩＣの３次元性を示す例示的略図４００である。図４において、ｘ軸は、時間またはサイクル数であり、ｙ軸は、生成イオン強度であり、ｚ軸は、ｍ／ｚである。この３次元プロットから、より多くの情報が、取得される。例えば、ＸＩＣピーク４１０および４２０の両方は、同一の形状を有し、同時または同じ滞留時間に生じる。しかしながら、ＸＩＣピーク４１０および４２０は、異なるｍ／ｚ値を有する。これは、ＸＩＣピーク４１０および４２０が同位体ピークであること、または同一の前駆体イオンからの異なる生成イオンを表すことを意味し得る。同様に、ＸＩＣピーク４３０および４４０は、同一のｍ／ｚ値を有するが、異なる時間に生じる。これは、ＸＩＣピーク４３０および４４０が同一の生成イオンであるが、それらが２つの異なる前駆体イオンに由来することを意味し得る。
【００２１】
第‘８７４号出願において、ＳＷＡＴＨＴＭを使用して収集される質量範囲全体のスペクトル情報は、複合混合物において滞留時間の曖昧性を解決するために使用される。換言すると、生成イオンが、分離内の２つ以上の異なる時間間隔に、スペクトルの集合内の２つ以上のピークを有することが見出されるとき、異なる時間間隔の各々における生成イオン質量スペクトルは、実際の滞留時間を決定するために分析される。荷電状態、同位体状態、質量正確度、および既知の化合物の既知の断片化プロファイルに関連付けられる１つ以上の質量差を含む種々の基準が、質量範囲全体の質量スペクトルを分析するために使用される。これらの基準に基づいて、２つ以上の時間間隔における生成イオンの各ピークが、スコア化される。既知の化合物に関する滞留時間が、最高スコアを伴うピークにおいて同定される。
【００２２】
図５は、第‘８７４号出願の方法が複合混合物における滞留時間の曖昧性を解決できる方法を示す例示的略図５００である。方法において、例えば、抽出されたイオンクロマトグラム（ＸＩＣ）が、ＳＷＡＴＨＴＭ生成イオンスペクトルの集合から４３１のｍ／ｚを伴う生成イオンに関して計算される。このＸＩＣは、鎖線５１０に沿って描写される。ＸＩＣは、２つのＸＩＣピーク、ＸＩＣピーク５１１およびＸＩＣピーク５１２を有する。これらの２つのピークは、それぞれ、滞留時間Ｔ１およびＴ２にあり、滞留時間の曖昧性を提供する。
【００２３】
結果として、第‘８７４号出願の方法は、曖昧性を解決するために、各ＸＩＣピークの頂点においてｍ／ｚピークを含む質量スペクトルを取得する。例えば、質量スペクトル５２１が、ＸＩＣピーク５１１の頂点におけるｍ／ｚピークであるｍ／ｚピーク５３１を含むので、質量スペクトル５２１が、ＸＩＣピーク５１１に関して取得される。質量スペクトル５２２が、ＸＩＣピーク５１２の頂点におけるｍ／ｚピークであるｍ／ｚピーク５３２を含むので、質量スペクトル５２２が、ＸＩＣピーク５１２に関して取得される。
【００２４】
第‘８７４号出願の方法は、取得される質量スペクトルのｍ／ｚピークの１つ以上のイオン特性の値を生成イオンに関する既知の値とさらに比較する。例えば、１つ以上のイオン特性は、ｍ／ｚピークの質量正確度であり得る。ｍ／ｚピーク５３１およびｍ／ｚピーク５３２の質量が、次いで、ｍ／ｚ４３１を伴う生成イオンに関する既知の正確な質量値と比較される。
【００２５】
例えば、ｍ／ｚ４３１を伴う生成イオンの既知の質量正確度が４３１．０３４５であり、ｍ／ｚピーク５３１の質量が４３１．０３４４であり、ｍ／ｚピーク５３２の質量が４３１．１２８であると仮定されたい。次いで、ｍ／ｚピーク５３１は、ｍ／ｚピーク５３２よりｍ／ｚ４３１を伴う生成イオンの既知の正確な質量に近い質量正確度を有する。結果として、ＸＩＣピーク５１１の滞留時間は、ＸＩＣピーク５１２の滞留時間より既知の化合物の滞留時間である可能性が高い。この確率は、例えば、ＸＩＣピーク５１２より高いＸＩＣピーク５１１をスコア化することによって反映されることができる。
【００２６】
第‘８７４号出願の方法は、滞留時間の曖昧性を解決するために、既知の化合物の２つ以上の生成イオンを使用することもできる。２つ以上の生成イオンの各々のピークは、２つ以上の時間間隔で独立してスコア化され、２つ以上の生成イオンのピークのスコアは、２つ以上の時間間隔の各々で組み合わせられる。次いで、滞留時間は、２つ以上の時間間隔の各々における組み合わせられたスコアから決定される。換言すると、第‘８７４号出願の方法は、各時間間隔で既知の化合物の２つ以上の異なる生成イオンのピークをグループ分けし、各時間間隔でグループの組み合わせられたスコアを比較する。
【００２７】
しかしながら、第‘８７４号出願の方法は、既知の化合物の２つ以上の異なる生成イオンのＸＩＣピークが選択される方法を説明しない。ＭＲＭ遷移に関して上で説明されるように、前の発見データが利用可能である場合、選択されるＭＲＭ遷移は、データで観察される最大生成イオンに基づく。換言すると、最も強い生成イオンピークを伴うＭＲＭ遷移が、選択される。
【００２８】
例えば、第‘８７４号出願の方法は、同様に、最初に、第１の生成イオンの最も強いピークを選択し、次いで、第１の生成イオンの最も強いピークの頂点に時間が最も近い、他の生成イオンのピークを選択することによって、ピークをグループ分けすると仮定されたい。ここで、第１の生成イオンの最も強いピークは、既知の化合物ではない前駆体イオンに由来することを仮定されたい。他の生成イオンのピークが、次いで、グループ分けされ、間違ったピークでスコア化される。その結果として、第‘８７４号出願の方法の結果は、ピークグループに関するピークの適切な選択に高度に依存する。
【００２９】
（ピークグループ選択）
「Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ  Ｂａｓｅｄ  Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ  Ｖｉａ  Ｃｕｒｖｅ  Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ」と題された国際出願第ＰＣＴ／ＩＢ２０１６／０５０４８１号（以降では「第‘４８１号出願」）は、既知の化合物の２つ以上の生成イオンのＸＩＣピークをグループ分けする方法を説明する。第‘４８１号出願は、参照することによって本明細書に組み込まれる。第‘４８１号出願において、ピークのグループに関するピークの適切な選択が、曲線減算を使用して遂行される。
【００３０】
図６は、既知の化合物の５つの生成イオンに関する５つのＸＩＣの例示的プロット６００である。プロット６００の５つのＸＩＣは、質量範囲全体に及ぶために、１つ以上のＳＷＡＴＨＴＭ質量窓幅を使用して、分離の各時間間隔にＭＳ／ＭＳスキャンを実施することによって収集されるデータから計算される。プロット６００の５つのＸＩＣの全ては、５６の滞留時間の付近に類似性の領域を有すると考えられる。
【００３１】
類似性の領域は、ＸＩＣのペアにおける隣接した滞留時間における強度のグループを局所的に比較するか、またはそれらを減算することによって見出される。例えば、ＸＩＣ６２０の強度は、同一の滞留時間におけるＸＩＣ６１０の強度から単純に減算されない。代わりに、各滞留時間において、ＸＩＣ６１０の強度および２つ以上の隣接した滞留時間におけるＸＩＣ６１０の強度は、滞留時間におけるＸＩＣ６１０の強度によって除算され、ＸＩＣ６１０の強度の第１のグループを効果的に正規化する。同一の滞留時間において、ＸＩＣ６２０の強度および２つ以上の隣接した滞留時間におけるＸＩＣ６２０の強度は、滞留時間におけるＸＩＣ６２０の強度によって除算され、ＸＩＣ６２０の強度の第２のグループを効果的に正規化する。第２のグループの各強度が、次いで、第１のグループの対応する強度から減算され、差分値の組を生成する。単一の値が、差分値の組の統計的尺度を計算することによって、各滞留時間に関して取得される。統計的尺度は、限定ではないが、差分値の組の平均、最頻値、中央値、分散、または標準偏差であり得る。
【００３２】
図７は、滞留時間５０と６５との間の図６に示される５つのＸＩＣの詳細部分の例示的プロット７００である。プロット７００は、例えば、類似性の領域が、ＸＩＣのペアにおいて、隣接した滞留時間、９つの強度のグループ、すなわち、Ｎ＝９を局所的に比較または減算することによって見出される方法を示す。プロット７００において、滞留時間５７において正規化されるＸＩＣ６１０の９つの強度は、ａ５３、ａ５４、ａ５５、ａ５６、ａ５７、ａ５８、ａ５９、ａ６０、およびａ６１として示される。これらの９つの値の各々は、例えば、ａ５７で除算することによって正規化される。滞留時間５７において正規化されるＸＩＣ６２０の対応する９つの強度は、例えば、ｂ５３、ｂ５４、ｂ５５、ｂ５６、ｂ５７、ｂ５８、ｂ５９、ｂ６０、およびｂ６１（図示せず）である。同様に、これらの９つの値の各々は、例えば、ｂ５７で除算することによって正規化される。正規化後、ＸＩＣ６２０のこれらの９つの強度は、ＸＩＣ６１０の対応する９つの強度から減算され、差分値の組を生成する。単一の値が、差分値の組の統計的尺度を計算することによって、滞留時間５７に関して取得される。比較されるＸＩＣの各滞留時間に関して計算される統計的尺度は、比較または減算曲線としてプロットされることができる。
【００３３】
図８は、図６に示されるＸＩＣのうちの２つのＸＩＣの強度の局所減算から計算される平均値を示す減算曲線の例示的プロット８００である。プロット８００に示される各平均値μは、例えば、式（１）に従って計算される。
【数１】
2021536567.tif 000003
【００３４】
各滞留時間ｉ＋ｍにおいて、第２のＸＩＣの強度値のうちのＮ個の隣接するものの各強度値ｂが、正規化され、第１のＸＩＣの強度値のうちのＮ個の隣接するものの各対応する正規化値ａから減算される。Ｎは、奇数であり、ｍは、Ｎの中点である。
【００３５】
図７に戻ると、プロット７００は、例えば、９つの強度、すなわち、Ｎ＝９を使用し、各滞留時間における平均を計算することを示す。プロット７００において、滞留時間５７における平均を計算することにおいて使用されるＸＩＣ６１０の９つの強度が、示される。これらの９つの強度は、ａ５３、ａ５４、ａ５５、ａ５６、ａ５７、ａ５８、ａ５９、ａ６０、およびａ６１である。滞留時間５７における平均を計算することにおいて使用されるＸＩＣ６２０の対応する９つの強度は、例えば、ｂ５３、ｂ５４、ｂ５５、ｂ５６、ｂ５７、ｂ５８、ｂ５９、ｂ６０、およびｂ６１（図示せず）である。
【００３６】
ＸＩＣ６２０が、ＸＩＣ６１０から減算されるとき、滞留時間５７における平均μ５７が、式（１）に従って、ＸＩＣ６１０の９つの点からＸＩＣ６２０の９つの点ｂ５３、ｂ５４、ｂ５５、ｂ５６、ｂ５７、ｂ５８、ｂ５９、ｂ６０、およびｂ６１（図示せず）を減算することによって、計算される。例えば、滞留時間５７における平均μ５７は、
【数２】
2021536567.tif 000004
に従って計算され、式中、９つの点の中点ｍは、５である。
【００３７】
図８に戻ると、平均値を示す減算曲線は、２つのＸＩＣが類似する領域を同定するために使用されることができる。２つのＸＩＣが類似する領域において、平均は、ゼロに近いはずである。プロット８００は、平均値がゼロに近い滞留時間５６の近傍の滞留時間領域８１０を示す。結果として、プロット８００は、２つのＸＩＣのピークが滞留時間領域８１０内でグループ分けされ得ることを示唆する。しかしながら、プロット８００において、平均値は、頻繁にゼロの値を横切り、類似領域を区別することを若干困難にする。
【００３８】
ＸＩＣの類似領域は、標準偏差値を示す減算曲線を計算することによって、さらに区別されることができる。平均μのように、各滞留時間における標準偏差σは、滞留時間に及ぶ２つのＸＩＣの各々の領域における奇数Ｎ個のＸＩＣ値ａおよびｂから計算される。数学的に、滞留時間ｉ＋ｍに関して、点の数がＮであり、Ｎ個の点の中点としてｍを有する場合、標準偏差は、式（２）によって求められる。
【数３】
2021536567.tif 000005
【００３９】
図７に戻ると、例えば、ＸＩＣ６２０が、ＸＩＣ６１０から減算されるとき、滞留時間５７における分散の平方根σ５７は、式（２）に従って、ＸＩＣ６１０の９つの点からＸＩＣ３２０の９つの点ｂ５３、ｂ５４、ｂ５５、ｂ５６、ｂ５７、ｂ５８、ｂ５９、ｂ６０、およびｂ６１（図示せず）を減算することによって計算される。例えば、分散滞留時間５７の平方根σ５７は、
【数４】
2021536567.tif 000006
に従って計算され、式中、９つの点の中間点ｍは、５である。
【００４０】
図９は、図６に示されるＸＩＣのうちの２つのＸＩＣの強度の局所減算から計算される標準偏差値を示す減算曲線の例示的プロット９００である。プロット９００は、分散の平方根の値がゼロに近い滞留時間５６の近傍の滞留時間領域９１０を示す。結果として、プロット９００は、２つのＸＩＣのピークが滞留時間領域９１０内でグループ分けされ得ることを示唆する。図８との図９の比較は、２つのＸＩＣの類似領域が、平均値からより分散の平方根の値から容易に区別されることを示す。
【００４１】
種々の実施形態において、既知の化合物のＭ個の生成イオンの各組に関して、ＸＩＣの
【数５】
2021536567.tif 000007
個の減算が実施され、
【数６】
2021536567.tif 000008
個の減算曲線を生成する。Ｍ個のＸＩＣのピークが、次いで、
【数７】
2021536567.tif 000009
個の減算曲線に従ってグループ分けされる。ゼロの閾値以内である値を有する
【数８】
2021536567.tif 000010
個の減算曲線のうちの１つ以上のものの滞留時間が、同定される。換言すると、減算曲線は、統計的比較尺度がゼロに接近する場所に関して検討される。統計的比較尺度がゼロに接近する１つ以上の滞留時間に関して、該１つ以上の滞留時間を同定する１つ以上の減算曲線を計算するために使用された２つ以上のＸＩＣが、取得される。ピークグループが、１つ以上の滞留時間内の２つ以上のＸＩＣのピークから生成される。
【００４２】
図１０は、図６の５つのＸＩＣから計算される標準偏差値を示す
【数９】
2021536567.tif 000011
個の減算曲線の例示的プロット１０００である。プロット１０００は、滞留時間５６の近傍の滞留時間領域１０１０内で、
【数１０】
2021536567.tif 000012
個の減算曲線がゼロに近い値を有することを示す。これは、５つ全てのＸＩＣが滞留時間領域１０１０内で類似ピーク形状を有することを含意する。
【００４３】
図１１は、滞留時間５０と６５との間の図６に示される標準偏差値を示す
【数１１】
2021536567.tif 000013
個の減算曲線の詳細部分の例示的プロット１１００である。プロット１１００は、
【数１２】
2021536567.tif 000014
個の減算曲線が全て、滞留時間５５と５７との間の滞留時間領域１１１０内で０．１未満の値を有することをより明確に示す。結果として、滞留時間領域１１１０内の５つ全てのＸＩＣのピークが、グループ分けされることができる。グループのピークは、次いで、第‘８７４号出願で使用される基準に類似する基準を使用して、スコア化されることができる。次いで、最高スコアを伴うグループが、既知の化合物を同定および／または定量化するために使用される。
【００４４】
第‘８７４号出願および第‘４８１号出願の方法は、複合試料内の既知の化合物の同定および定量化を大いに改良する。しかしながら、これらおよび他の方法は、単一の既知の化合物を測定することを対象とする。残念ながら、化合物は、処理中に生成されるアーチファクトである多くの形態で存在し得ることが公知である。問題は、これらの化合物が、異なる標的化合物の検出限界を縮小し、試料内で実際に変化しているものを把握する能力を限定する干渉も提供することである。
【００４５】
結果として、複合試料内で同定または定量化されている化合物の付加物、修飾形態、またはペプチドの存在を考慮し得るシステムおよび方法が、必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】米国特許第９，３４３，２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４７】
（要約）
システム、方法、およびコンピュータプログラム製品が、既知の化合物の付加物、修飾形態、またはペプチドを使用して、既知の化合物の滞留時間を検証するために開示される。３つ全ての実施形態は、以下のステップを含む。
【課題を解決するための手段】
【００４８】
分離デバイスが、試料混合物から既知の化合物および既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドを分離する。質量分析計が、複数の滞留時間のうちの各滞留時間において、質量範囲全体に及ぶための１つ以上の順次質量窓幅を使用して、分離している試料混合物に１つ以上の質量分析／質量分析（ＭＳ／ＭＳ）スキャンを実施し、複数の滞留時間に関して、質量範囲全体に関する生成イオンスペクトルの集合を生成する。データベースは、既知の化合物および既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドの生成イオンに関する期待滞留時間および期待生成イオン質量スペクトルを含む。
【００４９】
プロセッサが、質量分析計から複数の滞留時間に関して、質量範囲全体に関する生成イオンスペクトルの集合を受信する。プロセッサは、データベースを使用して、既知の化合物のＭ個の生成イオンを選択する。プロセッサは、生成イオンスペクトルの集合からＭ個の生成イオンの各々に関してＸＩＣを計算し、Ｍ個のＸＩＣを生成する。プロセッサは、曲線減算を使用して、Ｍ個のＸＩＣから既知の化合物を表す第１のＸＩＣピークグループを計算する。プロセッサは、既知の化合物を表す第１のＸＩＣピークグループのうちの第１のＸＩＣピークを選択する。
【００５０】
プロセッサは、データベースを使用して、既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドのＬ個の生成イオンを選択する。プロセッサは、生成イオンスペクトルの集合からＬ個の生成イオンの各々に関してＸＩＣを計算し、Ｌ個のＸＩＣを生成する。プロセッサは、曲線減算を使用して、Ｌ個のＸＩＣから既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドを表す第２のＸＩＣピークグループを計算する。プロセッサは、既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドを表す第２のＸＩＣピークグループのうちの第２のＸＩＣピークを選択する。
【００５１】
プロセッサは、データベースから見出される第１のＸＩＣピークの期待滞留時間とデータベースから見出される第２のＸＩＣピークの期待滞留時間との間の差によって第２のＸＩＣピークの滞留をシフトする。プロセッサは、第２のＸＩＣピークのシフトされた滞留時間が第１のＸＩＣピークの滞留時間の滞留時間閾値以内である場合、第１のＸＩＣピークの滞留時間が既知の化合物の滞留時間であることを検証する。滞留時間閾値は、事前決定されるか、または、例えば、ユーザから受信されることができる。
【００５２】
本出願者の教示のこれらおよび他の特徴が、本明細書に記載される。
【００５３】
当業者は、下記に説明される図面が、例証目的のためにすぎないことを理解するであろう。図面は、本教示の範囲をいかようにも限定することも意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、本教示の実施形態が実装され得るコンピュータシステムを図示するブロック図である。
【００５５】
【図２】図２は、データ独立入手（ＤＩＡ）ＳＷＡＴＨＴＭワークフローのための１０個の前駆体イオン質量選択窓に分割される前駆体イオン質量対電荷比（ｍ／ｚ）範囲の例示的略図である。
【００５６】
【図３】図３は、ＤＩＡワークフローの各サイクル中、各前駆体イオン質量選択窓から生成イオントレースまたは抽出されたイオンクロマトグラム（ＸＩＣ）を取得するためのステップをグラフで描写する例示的略図である。
【００５７】
【図４】図４は、経時的に前駆体イオン質量選択窓に関して取得される生成イオンＸＩＣの３次元性を示す例示的略図である。
【００５８】
【図５】図５は、第‘８７４号出願の方法が複合混合物における滞留時間の曖昧性を解決し得る様子を示す例示的略図である。
【００５９】
【図６】図６は、既知の化合物の５つの生成イオンに関する５つのＸＩＣの例示的プロットである。
【００６０】
【図７】図７は、滞留時間５０と６５との間の図６に示される５つのＸＩＣの詳細部分の例示的プロットである。
【００６１】
【図８】図８は、図６に示されるＸＩＣのうちの２つのＸＩＣの強度の局所減算から計算される平均値を示す減算曲線の例示的プロットである。
【００６２】
【図９】図９は、図６に示されるＸＩＣのうちの２つのＸＩＣの強度の局所減算から計算される標準偏差値を示す減算曲線の例示的プロットである。
【００６３】
【図１０】図１０は、図６の５つのＸＩＣから計算される標準偏差値を示す
【数１３】
2021536567.tif 000015
個の減算曲線の例示的プロットである。
【００６４】
【図１１】図１１は、滞留時間５０と６５との間の図６に示される標準偏差値を示す
【数１４】
2021536567.tif 000016
個の減算曲線の詳細部分の例示的プロットである。
【００６５】
【図１２】図１２は、種々の実施形態による、複合試料からの既知の化合物Ａの形態Ａ２＋に関して見出される生成イオンＸＩＣピークの例示的プロットである。
【００６６】
【図１３】図１３は、種々の実施形態による、複合試料で見出される既知の化合物Ａの５つの形態毎に見出される生成イオンＸＩＣスコア曲線の例示的プロットである。
【００６７】
【図１４】図１４は、種々の実施形態による、スコア曲線を化合物の正準形態Ａの期待滞留時間と整列させるように期待滞留時間オフセットによってシフトされた既知の化合物Ａの５つの形態の各々に関して見出される生成イオンスコア曲線の例示的プロットである。
【００６８】
【図１５】図１５は、種々の実施形態による、既知の化合物の付加物、修飾形態、またはペプチドを使用して、既知の化合物の滞留時間を検証するためのシステムの概略図である。
【００６９】
【図１６】図１６は、種々の実施形態による、既知の化合物の付加物、修飾形態、またはペプチドを使用して、既知の化合物の滞留時間を検証する方法を示すフローチャートである。
【００７０】
【図１７】図１７は、種々の実施形態による、既知の化合物の付加物、修飾形態、またはペプチドを使用して、既知の化合物の滞留時間を検証する方法を実施する１つ以上の異なるソフトウェアモジュールを含むシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００７１】
本教示の１つ以上の実施形態が、詳細に説明される前に、当業者は、本教示が、それらの用途において、以下の発明を実施するための形態に記載され、または図面に図示される構造、構成要素の配列、およびステップの配列の詳細に限定されないことを理解するであろう。本明細書で使用される語句および専門用語が説明の目的のためのものであり、限定的と見なされるべきではないことも理解されたい。
【００７２】
（様々な実施形態の説明）
（コンピュータ実装システム）
図１は、本教示の実施形態が実装され得るコンピュータシステム１００を図示するブロック図である。コンピュータシステム１００は、情報を通信するためのバス１０２または他の通信機構と、情報を処理するためのバス１０２と結合されるプロセッサ１０４とを含む。コンピュータシステム１００は、プロセッサ１０４によって実行されるべき命令を記憶するためにバス１０２に結合されたランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他の動的記憶デバイスであり得るメモリ１０６も含む。メモリ１０６は、プロセッサ１０４によって実行されるべき命令の実行中、一時的変数または他の中間情報を記憶するためにも使用され得る。コンピュータシステム１００は、プロセッサ１０４のための静的情報および命令を記憶するためにバス１０２に結合された読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）１０８または他の静的記憶デバイスをさらに含む。磁気ディスクまたは光ディスク等の記憶デバイス１１０は、情報および命令を記憶するために提供され、バス１０２に結合される。
【００７３】
コンピュータシステム１００は、バス１０２を介して、コンピュータユーザに情報を表示するために、ブラウン管（ＣＲＴ）または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のディスプレイ１１２に結合され得る。英数字および他のキーを含む入力デバイス１１４が、情報およびコマンド選択をプロセッサ１０４に通信するために、バス１０２に結合される。別のタイプのユーザ入力デバイスは、方向情報およびコマンド選択をプロセッサ１０４に通信し、かつディスプレイ１１２上のカーソル移動を制御するためのマウス、トラックボール、またはカーソル方向キー等のカーソル制御１１６である。この入力デバイスは、デバイスが平面内で位置を規定することを可能にする２つの軸、第１の軸（すなわち、ｘ）および第２の軸（すなわち、ｙ）において２自由度を典型的に有する。
【００７４】
コンピュータシステム１００は、本教示を実施することができる。本教示のある実装によると、結果は、プロセッサ１０４が、メモリ１０６内に含まれる１つ以上の一続きの１つ以上の命令を実行することに応答して、コンピュータシステム１００によって提供される。そのような命令は、記憶デバイス１１０等の別のコンピュータ読み取り可能な媒体から、メモリ１０６に読み込まれ得る。メモリ１０６内に含まれる一続きの命令の実行は、本明細書に説明されるプロセスをプロセッサ１０４に実施させる。代替として、有線回路が、本教示を実装するために、ソフトウェア命令の代わりに、またはそれと組み合わせて使用され得る。したがって、本教示の実装は、ハードウェア回路およびソフトウェアの任意の具体的組み合わせに限定されない。
【００７５】
種々の実施形態において、コンピュータシステム１００は、ネットワーク化されたシステムを形成するように、ネットワークを横断して、コンピュータシステム１００のような１つ以上の他のコンピュータシステムに接続されることができる。ネットワークは、私設ネットワークまたはインターネット等の公衆ネットワークを含むことができる。ネットワーク化されたシステムにおいて、１つ以上のコンピュータシステムは、データを記憶し、他のコンピュータシステムに供給することができる。データを記憶および供給する１つ以上のコンピュータシステムは、サーバ、またはクラウドコンピューティングシナリオではクラウドと称されることができる。１つ以上のコンピュータシステムは、例えば、１つ以上のウェブサーバを含むことができる。データをサーバまたはクラウドに送信し、そこから受信する、他のコンピュータシステムは、例えば、クライアントまたはクラウドデバイスと称されることができる。
【００７６】
本明細書で使用されるような用語「コンピュータ読み取り可能な媒体」は、実行のために命令をプロセッサ１０４に提供することに関与する任意の媒体を指す。そのような媒体は、限定ではないが、不揮発性媒体、揮発性媒体、および伝送媒体を含む多くの形態をとり得る。不揮発性媒体は、例えば、記憶デバイス１１０等の光学または磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メモリ１０６等の動的メモリを含む。伝送媒体は、バス１０２を備えているワイヤを含む同軸ケーブル、銅線、および光ファイバを含む。
【００７７】
コンピュータ読み取り可能な媒体またはコンピュータプログラム製品の一般的形態は、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、または任意の他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク、任意の他の光学媒体、サムドライブ、メモリカード、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、およびＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、またはコンピュータが読み取り得る任意の他の有形媒体を含む。
【００７８】
種々の形態のコンピュータ読み取り可能な媒体が、実行のために、１つ以上の一続きの１つ以上の命令をプロセッサ１０４に搬送することに関与し得る。例えば、命令は、最初に、遠隔コンピュータの磁気ディスク上で搬送され得る。遠隔コンピュータは、命令をその動的メモリの中にロードし、モデムを使用して、電話回線を経由して、命令を送信することができる。コンピュータシステム１００にローカルなモデムは、電話回線上でデータを受信し、データを赤外線信号に変換するために、赤外線送信機を使用することができる。バス１０２に結合された赤外線検出器は、赤外線信号内で搬送されるデータを受信し、データをバス１０２上に置くことができる。バス１０２は、データをメモリ１０６に搬送し、そこから、プロセッサ１０４は、命令を読み出し、実行する。メモリ１０６によって受信された命令は、随意に、プロセッサ１０４による実行前または後のいずれかで、記憶デバイス１１０上に記憶され得る。
【００７９】
種々の実施形態によると、方法を実施するためにプロセッサによって実行されるように構成される命令は、コンピュータ読み取り可能な媒体上に記憶される。コンピュータ読み取り可能な媒体は、デジタル情報を記憶するデバイスであり得る。例えば、コンピュータ読み取り可能な媒体は、ソフトウェアを記憶するための当技術分野で公知であるようなコンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）を含む。コンピュータ読み取り可能な媒体は、実行されるように構成される命令を実行するために好適なプロセッサによってアクセスされる。
【００８０】
本教示の種々の実装の以下の説明は、例証および説明の目的のために提示されている。これは、包括的ではなく、本教示を開示される精密な形態に限定しない。修正および変形例が、上記の教示に照らして可能であるか、または本教示の実践から入手され得る。加えて、説明される実装は、ソフトウェアを含むが、本教示は、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせとして、またはハードウェア単独で実装され得る。本教示は、オブジェクト指向および非オブジェクト指向両方のプログラミングシステムを用いて実装され得る。
【００８１】
（滞留時間検証のためのシステムおよび方法）
上で説明されるように、第‘８７４号出願の方法は、２つ以上のＸＩＣピークが同一の生成イオンｍ／ｚ値に関して見出されるとき、滞留時間の曖昧性を解決することを対象とする。方法は、２つ以上のＸＩＣピークに関して取得される質量スペクトルのｍ／ｚピークの１つ以上のイオン特性の値を生成イオンに関する既知の値と比較する。
【００８２】
第‘４８１号出願の方法は、第‘８７４号出願の方法から見出されるＸＩＣピークが実際に既知の標的化合物に由来するかどうかを決定することを対象とする。方法は、曲線減算を使用して、ＸＩＣピークを既知の標的化合物に由来すると考えられる他の生成イオンの他のＸＩＣピークと比較する。
【００８３】
第‘８７４号出願および第‘４８１号出願の方法は、複合試料内の既知の化合物の同定および定量化を大いに改良する。しかしながら、これらおよび他の方法は、単一の既知の化合物を測定することを対象とする。残念ながら、化合物は、処理中に生成されるアーチファクトである多くの形態で存在し得ることが公知である。問題は、これらの化合物が、異なる標的化合物の検出限界を縮小し、試料内で実際に変化しているものを把握する能力を限定する干渉も提供することである。結果として、複合試料内で同定または定量化されている化合物の付加物、修飾形態、またはペプチドの存在を考慮し得るシステムおよび方法が、必要とされる。
【００８４】
種々の実施形態において、既知の化合物の付加物、修飾形態、またはペプチドについての情報が、既知の化合物の同定または定量化を改良するために使用される。特に、この情報は、既知の化合物の滞留時間を検証するために使用される。［発明者：以下の定義を検証して下さい。それぞれ１つの実施例を提供することを所望する場合もあります。］
【００８５】
付加物は、例えば、２つの異なる化合物から形成される化合物であり、形成に起因して、２つの異なる化合物のいずれもからの原子の損失がない。したがって、既知の化合物の付加物は、既知の化合物からの原子の損失も、既知の添加化合物らの原子の損失もないように、既知の化合物および別の添加化合物から形成される化合物である。
【００８６】
化合物の修飾形態は、例えば、化学反応に起因して、分子の加算または減算を受けた化合物のバージョンである。したがって、既知の化合物の修飾形態は、化学反応に起因して、分子の加算または減算を受けた既知の化合物のバージョンである。
【００８７】
ペプチドは、例えば、タンパク質の一部である。それは、最大５０個のアミノ酸から成る分子である。対照的に、タンパク質は、通常、５０個以上のアミノ酸から成る。より具体的に、一部の研究者は、タンパク質を５０個以上のアミノ酸の鎖である１つ以上のポリペプチドと称し、ペプチドを５０個以下のアミノ酸を有するオリゴペプチドと称する。したがって、既知の化合物のペプチドは、既知の化合物またはタンパク質より少ないアミノ酸から成る既知の化合物またはタンパク質の一部である。
【００８８】
化合物の同定のための複数のＸＩＣトレースのスコア化のための第‘８７４号出願および第‘４８１号出願の方法を使用して、異なる化合物に関する付加物、修飾形態、またはペプチドの検出および定量化のための方法が、行われる。方法は、利用可能である異なる化合物の範囲を対象とする化合物中心データベースの開発および使用を含む。このデータベースは、本質的に、化合物の親または正準形態に対する一連のスペクトルおよび溶出時間である。このデータベースは、例えば、各標的化合物の全ての形態を含む。
【００８９】
さらに、方法は、１つの次元が親ｍ／ｚであり、別の次元が時間オフセットである複数の次元で化合物をマップすることを含み、時間は、液体クロマトグラフィ（ＬＣ）または差分イオン移動度分光分析（ＤＭＳ）等の分離デバイスの関数である。
【００９０】
例えば、複合試料において、既知の化合物Ａは、Ａ２＋、Ａ３＋、Ａ−Ｈ２Ｏ、およびＡ＋ＮＨ３としても存在する。種々の実施形態において、滞留時間（ＲＴ）は、データベースまたはライブラリからの各形態に関して同定される。このデータベースまたはライブラリは、上で説明される化合物中心データベースである。このデータベースまたはライブラリは、例えば、各化合物の１つのみの形態を含む標準試料に対して別個の分離および質量分析実験を実施することによって、作成される。各実験において、質量スペクトルおよび滞留時間が、各化合物の各形態の生成イオンに関して測定される。代替実施形態において、このデータベースまたはライブラリは、前の実験から作成される。
【００９１】
複合試料は、分離デバイスを使用して分離され、質量分析計を使用して質量分析される。質量分析は、例えば、ＳＷＡＴＨＴＭを使用して実施される。ＸＩＣの全ては、データベースまたはライブラリを使用して、化合物Ａの５つの形態の各々の生成イオンの各々に関する質量スペクトルから抽出される。
【００９２】
図１２は、種々の実施形態による、複合試料からの既知の化合物Ａの形態Ａ２＋に関して見出される生成イオンＸＩＣピークの例示的プロット１２００である。ＸＩＣピーク１２１０、１２１１、１２１２、１２１３、および１２１４が、形態Ａ２＋に関して抽出される。これらのＸＩＣピークは、形態Ａ２＋が複合試料に存在するかどうかを確認するためにスコア化される。
【００９３】
例えば、ＸＩＣピーク１２１０および１２１１は、これらのピーク間の曖昧性を解決するために、第‘８７４号出願の方法を使用してスコア化される。この方法は、ＸＩＣピーク１２１１が既知の化合物の形態Ａ２＋に関してより可能性が高い生成イオンピークであることを決定する。
【００９４】
ＸＩＣピーク１２１１、１２１２、１２１３、および１２１４も、それらが同一の化合物に由来することを確認するために、第‘４８１号出願の方法を使用してスコア化され、およびグループ分けされる。このスコア化およびグループ分けから、ＸＩＣピーク１２１１、１２１２、１２１３、および１２１４の全ては、化合物の形態Ａ２＋に由来し、したがって、全て、ピークグループの一部であることが見出される。最高スコアを伴うピークグループのうちのピークが、ピークグループを表すために使用されることができる。例えば、ＸＩＣピーク１２１２が、化合物の形態Ａ２＋に関するピークグループを表すために使用されることができる。ＸＩＣピーク１２１２は、次いで、化合物の形態Ａ２＋に関するスコア曲線と称されることができる。
【００９５】
スコア曲線は、複合試料において見出される化合物の各形態に関して計算される。例えば、化合物Ａの５つ全ての形態が、複合試料で見出される場合、５つのスコア曲線が、計算される。
【００９６】
図１３は、種々の実施形態による、複合試料で見出される既知の化合物Ａの５つの形態の各々に関して見出される生成イオンＸＩＣスコア曲線の例示的プロット１３００である。ＸＩＣピークスコア曲線１３１０、１３２０、１３３０、１３４０、および１３５０が、それぞれ、既知の化合物の形態Ａ、Ａ２＋、Ａ３＋、Ａ−Ｈ２Ｏ、およびＡ＋ＮＨ３に関して計算される。化合物中心データベースまたはライブラリから、各形態の期待滞留時間が、取得される。これらの期待滞留時間を使用して、スコア曲線１３２０、１３３０、１３４０、および１３５０は、スコア曲線を化合物の正準形態Ａの期待滞留時間と整列させるように、期待滞留時間オフセットによってシフトされることができる。
【００９７】
図１４は、種々の実施形態による、スコア曲線を化合物の正準形態Ａの期待滞留時間と整列させるように期待滞留時間オフセットによってシフトされた既知の化合物Ａの５つの各形態に関して見出される生成イオンスコア曲線の例示的プロット１４００である。既知の化合物の形態Ａ２＋、Ａ３＋、Ａ−Ｈ２Ｏ、およびＡ＋ＮＨ３に関するそれぞれのスコア曲線１３２０、１３３０、１３４０、および１３５０が、化合物の正準形態Ａの期待滞留時間と整列させられている。スコア曲線１３１０は、化合物の正準形態Ａに関する測定されたスコア曲線である。
【００９８】
スコア曲線１３１０の滞留時間とのスコア曲線１３２０、１３３０、１３４０、および１３５０のうちの１つ以上のもののシフトされた滞留時間の比較が、化合物Ａの同一性を検証するために使用される。例えば、スコア曲線１３２０、１３３０、１３４０、および１３５０のうちの１つ以上のもののシフトされた滞留時間が、既知の化合物のスコア曲線１３１０の滞留時間の滞留時間閾値以内である場合、化合物Ａの同一性が、確認される。
【００９９】
種々の実施形態において、既知の化合物の形態のスコア曲線は、種々の方法で比較されることができる。例えば、アンカまたは最も可能性の高い形態として正準形態を使用して、複数の形態からのスコア曲線の類似性が、決定される。例えば、類似性ペアリングを実施することは、アンカされていないスコア曲線のシフト、およびスコア曲線ピーク頂点が同じＲＴ空間（全てがゼロデルタで整列させられるはず）内にあるかどうかの決定を可能にする。ゼロ時間に対するペアリング比較最大値の結果として生じるオフセットを使用することは、各形態に関する個々のスコアをもたらす。最終スコアが、次いで、個々のデルタ時間スコアの各々と、最初の同定スコアとから構成される。
【０１００】
そのようなスコア化システムは、複数の電荷の同定のために使用され、現在のスコア化システムを増強するために使用され得る。そのようなシステムは、化合物同定の全体的信頼尺度も提供し得る。そのようなシステムは、試料内の正準化合物のための単一の重み付きエリアを提供するためにも使用され得る。そのようなシステムは、互いに異なる形態のＲＴオフセットのみを使用して化合物を同定すること、および、これを使用して、試料に存在する高位レベルアイテム（タンパク質／経路等）に関する全体的信頼を提供することも可能であり得る。
【０１０１】
（化合物の滞留時間を検証するためのシステム）
図１５は、種々の実施形態による、既知の化合物の付加物、修飾形態、またはペプチドを使用して、既知の化合物の滞留時間を検証するためのシステム１５００の概略図である。システム１５００は、分離デバイス１５１０と、質量分析計１５２０と、データベース１５３０と、プロセッサ１５４０とを含む。分離デバイス１５１０は、試料混合物から既知の化合物と既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドとを分離する。分離デバイス１５１０は、限定ではないが、電気泳動デバイス、クロマトグラフデバイス、異差分イオン移動度分光分析（ＤＭＳ）デバイス、または他の移動度デバイスを含むことができる。
【０１０２】
質量分析計１５２０は、例えば、タンデム質量分析計である。質量分析計１５２０は、２つ以上の質量分析を実施する１つ以上の物理的質量分析器を含むことができる。タンデム質量分析計の質量分析器は、限定ではないが、飛行時間（ＴＯＦ）、四重極、イオントラップ、線形イオントラップ、オービトラップ、磁場４セクタ型質量分析器、ハイブリッド四重極飛行時間（Ｑ−ＴＯＦ）質量分析器、またはフーリエ変換質量分析器を含むことができる。質量分析計１５２０は、空間または時間において、別個の質量分析段階またはステップを含むことができる。
【０１０３】
質量分析計１５２０は、複数の滞留時間のうちの各滞留時間において、質量範囲全体に及ぶための１つ以上の順次質量窓幅を使用して、分離試料混合物に１つ以上の質量分析／質量分析（ＭＳ／ＭＳ）スキャンを実施し、複数の滞留時間に関して、質量範囲全体に関する生成イオンスペクトルの集合を生成する。
【０１０４】
データベース１５３０は、磁気または電子記憶装置を含むことができる。データベース１５３０は、プロセッサ１５４０のためのメモリの一部であり得るか、または別個のメモリであり得る。データベース１５３０は、ハードウェアコンポーネントに加えて、ソフトウェアコンポーネントを含むことができる。データベース１５３０は、その情報がより容易に検索されることを可能にするために編成された情報の集合である。データベース１５３０内の情報の集合は、既知の化合物および既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドの生成イオンに関する期待滞留時間および期待生成イオン質量スペクトルを含む。
【０１０５】
プロセッサ１５４０は、質量分析計１５２０およびデータベース１５３０と通信する。プロセッサ１５４０は、分離デバイス１５１０と通信することもできる。プロセッサ１５４０は、限定ではないが、図１のシステム、コンピュータ、マイクロプロセッサ、または制御信号およびデータをタンデム質量分析計１５２０に送信し、それから受信し、データを処理することが可能な任意のデバイスであり得る。
【０１０６】
プロセッサ１５４０は、質量分析計１５２０から、複数の滞留時間に関して、質量範囲全体に関する生成イオンスペクトルの集合を受信する。プロセッサ１５４０は、データベース１５３０を使用して、既知の化合物のＭ個の生成イオンを選択する。プロセッサ１５４０は、生成イオンスペクトルの集合からＭ個の生成イオンの各々に関するＸＩＣを計算し、Ｍ個のＸＩＣを生成する。プロセッサ１５４０は、曲線減算を使用して、Ｍ個のＸＩＣから既知の化合物を表す第１のＸＩＣピークグループを計算する。プロセッサ１５４０は、既知の化合物を表す第１のＸＩＣピークグループのうちの第１のＸＩＣピークを選択する。
【０１０７】
プロセッサ１５４０は、データベース１５３０を使用して、既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドのＬ個の生成イオンを選択する。プロセッサ１５４０は、生成イオンスペクトルの集合からＬ個の生成イオンの各々に関するＸＩＣを計算し、Ｌ個のＸＩＣを生成する。プロセッサ１５４０は、曲線減算を使用して、Ｌ個のＸＩＣから既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドを表す第２のＸＩＣピークグループを計算する。プロセッサ１５４０は、既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドを表す第２のＸＩＣピークグループのうちの第２のＸＩＣピークを選択する。
【０１０８】
プロセッサ１５４０は、データベース１５３０から見出される第１のＸＩＣピークの期待滞留時間とデータベース１５３０から見出される第２のＸＩＣピークの期待滞留時間との間の差によって第２のＸＩＣピークの滞留をシフトする。プロセッサ１５４０は、第２のＸＩＣピークのシフトされた滞留時間が第１のＸＩＣピークの滞留時間の滞留時間閾値以内である場合、第１のＸＩＣピークの滞留時間が既知の化合物の滞留時間であることを検証する。滞留時間閾値は、事前決定されるか、または、例えば、ユーザから受信されることができる。
【０１０９】
種々の実施形態において、既知の化合物は、既知のタンパク質である。
【０１１０】
種々の実施形態において、プロセッサ１５４０は、第１のＸＩＣピークと第２のＸＩＣピークとの類似性をさらに比較し、類似性に基づいて、第１のＸＩＣピークおよび第２のＸＩＣピークをスコア化する。
【０１１１】
種々の実施形態において、プロセッサ１５４０は、以下のステップを実施することによって、曲線減算を使用して、Ｍ個のＸＩＣから既知の化合物を表す第１のＸＩＣピークグループを計算する。プロセッサ１５４０は、Ｍ個のＸＩＣのうちの各ＸＩＣを他のＭ個のＸＩＣの各々から減算し、
【数１５】
2021536567.tif 000017
個の減算曲線を生成する。各減算曲線は、第１のＸＩＣおよび第２のＸＩＣから計算される。各滞留時間において、滞留時間における第１のＸＩＣの強度と、２つ以上の隣接した滞留時間における第１のＸＩＣの２つ以上の強度とが、正規化される。同様に、滞留時間における第２のＸＩＣの強度と、隣接した滞留時間における第２のＸＩＣの２つ以上の強度とが、正規化される。第２のＸＩＣの正規化された強度は、第１のＸＩＣの対応する正規化された強度から減算される。差分強度の統計的尺度が、計算される。統計的尺度は、限定ではないが、差分強度の平均、最頻値、中央値、分散、または標準偏差を含むことができる。
【０１１２】
プロセッサ１５４０は、
【数１６】
2021536567.tif 000018
個の減算曲線のうちの１つ以上の減算曲線がゼロの閾値以内である値を有する１つ以上の滞留時間の１つ以上の領域を同定する。閾値は、事前決定されるか、または、例えば、ユーザから受信されることができる。少なくとも１つの領域に関して、プロセッサ１５０４は、領域を同定する１つ以上の減算曲線を計算するために使用された２つ以上のＸＩＣを取得し、領域内にある２つ以上のＸＩＣの各ピークを第１のピークグループに追加する。
【０１１３】
種々の実施形態において、各滞留時間ｉ＋ｍにおいて、プロセッサ１５４０は、
【数１７】
2021536567.tif 000019
に従って、差分強度の平均μｉ＋ｍを計算し、式中、Ｎは、各滞留時間に計算される差分強度の数であり、Ｎは、奇数であり、ｍは、Ｎの中点であり、ｊ＝１〜Ｎに関する
【数１８】
2021536567.tif 000020
は、滞留時間ｉ＋ｍに関して計算される差分強度である。
【０１１４】
種々の実施形態において、各滞留時間ｉ＋ｍにおいて、プロセッサ１５４０は、
【数１９】
2021536567.tif 000021
に従って、差分強度の標準偏差σｉ＋ｍを計算し、式中、Ｎは、各滞留時間に計算される差分強度の数であり、Ｎは、奇数であり、ｍは、Ｎの中点であり、ｊ＝１〜Ｎに関する
【数２０】
2021536567.tif 000022
は、滞留時間ｉ＋ｍに関して計算される差分強度であり、μｉ＋ｍは、
【数２１】
2021536567.tif 000023
に従って計算される平均である。
【０１１５】
種々の実施形態において、プロセッサ１５４０は、以下のステップを実施することによって、曲線減算を使用して、Ｌ個のＸＩＣから既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドを表す第２のＸＩＣピークグループを計算する。プロセッサ１５４０は、Ｌ個のＸＩＣのうちの各ＸＩＣを他のＬ個のＸＩＣの各々から減算し、
【数２２】
2021536567.tif 000024
個の減算曲線を生成する。各減算曲線は、第１のＸＩＣおよび第２のＸＩＣから計算される。各滞留時間において、滞留時間における第１のＸＩＣの強度と、２つ以上の隣接した滞留時間における第１のＸＩＣの２つ以上の強度とが、正規化される。同様に、滞留時間における第２のＸＩＣの強度と、隣接した滞留時間における第２のＸＩＣの２つ以上の強度とが、正規化される。第２のＸＩＣの正規化された強度は、第１のＸＩＣの対応する正規化された強度から減算される。差分強度の統計的尺度が、計算される。統計的尺度は、限定ではないが、差分強度の平均、最頻値、中央値、分散、または標準偏差を含むことができる。
【０１１６】
プロセッサ１５４０は、
【数２３】
2021536567.tif 000025
個の減算曲線のうちの１つ以上の減算曲線がゼロの閾値以内である値を有する１つ以上の滞留時間の少なくとも１つの領域を同定する。閾値は、事前決定されるか、または、例えば、ユーザから受信されることができる。少なくとも１つの領域に関して、プロセッサ１５４０は、領域を同定する１つ以上の減算曲線を計算するために使用された２つ以上のＸＩＣを取得し、領域内にある２つ以上のＸＩＣの各ピークを第２のピークグループに追加する。
【０１１７】
種々の実施形態において、各滞留時間ｉ＋ｍにおいて、プロセッサ１５４０は、
【数２４】
2021536567.tif 000026
に従って、差分強度の平均μｉ＋ｍを計算し、式中、Ｎは、各滞留時間に計算される差分強度の数であり、Ｎは、奇数であり、ｍは、Ｎの中点であり、ｊ＝１〜Ｎに関する
【数２５】
2021536567.tif 000027
は、滞留時間ｉ＋ｍに関して計算される差分強度である。
【０１１８】
種々の実施形態において、各滞留時間ｉ＋ｍにおいて、プロセッサ１５４０は、
【数２６】
2021536567.tif 000028
に従って、差分強度の標準偏差σｉ＋ｍを計算し、式中、Ｎは、各滞留時間に計算される差分強度の数であり、Ｎは、奇数であり、ｍは、Ｎの中点であり、ｊ＝１〜Ｎに関する
【数２７】
2021536567.tif 000029
は、滞留時間ｉ＋ｍに関して計算される差分強度であり、μｉ＋ｍは、
【数２８】
2021536567.tif 000030
に従って計算される平均である。
【０１１９】
（化合物の滞留時間を検証する方法）
図１６は、種々の実施形態による、既知の化合物の付加物、修飾形態、またはペプチドを使用して、既知の化合物の滞留時間を検証する方法１６００を示すフローチャートである。
【０１２０】
方法１６００のステップ１６０５において、複数の滞留時間に関する質量範囲全体の生成イオンスペクトルの集合が、取得される。既知の化合物および既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドが、分離デバイスを使用して、試料混合物から分離される。１つ以上の質量ＭＳ／ＭＳスキャンが、質量範囲全体に及ぶための１つ以上の順次前駆体イオン質量窓幅を使用して、複数の滞留時間のうちの各滞留時間において、分離している試料混合物に実施され、質量分析計を使用して、複数の滞留時間に関する質量範囲全体の生成イオンスペクトルの集合を生成する。
【０１２１】
ステップ１６１０において、既知の化合物のＭ個の生成イオンが、プロセッサを使用して選択される。Ｍ個の生成イオンは、既知の化合物および既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドの生成イオンに関する期待滞留時間および期待生成イオン質量スペクトルを含むデータベースを使用して、選択される。
【０１２２】
ステップ１６１５において、ＸＩＣが、プロセッサを使用して、生成イオンスペクトルの集合からＭ個の生成イオンの各々に関して計算され、Ｍ個のＸＩＣを生成する。
【０１２３】
ステップ１６２０において、曲線減算を使用して、Ｍ個のＸＩＣから既知の化合物を表す第１のＸＩＣピークグループが、プロセッサを使用して計算される。
【０１２４】
ステップ１６２５において、既知の化合物を表す第１のＸＩＣピークグループのうちの第１のＸＩＣピークが、プロセッサを使用して選択される。
【０１２５】
ステップ１６３０において、既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドのＬ個の生成イオンが、プロセッサを使用して、選択される。Ｌ個の生成イオンも、データベースを使用して、選択される。
【０１２６】
ステップ１６３５において、ＸＩＣが、プロセッサを使用して、生成イオンスペクトルの集合からＬ個の生成イオンの各々に関して計算され、Ｌ個のＸＩＣを生成する。
【０１２７】
ステップ１６４０において、第２のＸＩＣピークグループが、プロセッサを使用して、曲線減算を使用してＬ個のＸＩＣから計算される。
【０１２８】
ステップ１６４５において、既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドを表す第２のＸＩＣピークグループのうちの第２のＸＩＣピークが、プロセッサを使用して選択される。
【０１２９】
ステップ１６５０において、第２のＸＩＣピークの滞留が、プロセッサを使用して、データベースから見出される第１のＸＩＣピークの期待滞留時間とデータベースから見出される第２のＸＩＣピークの期待滞留時間との間の差によってシフトされる。
【０１３０】
ステップ１６５５において、プロセッサを使用して、第２のＸＩＣピークのシフトされた滞留時間が第１のＸＩＣピークの滞留時間の滞留時間閾値以内である場合、第１のＸＩＣピークの滞留時間が、既知の化合物の滞留時間として検証される。
【０１３１】
（化合物の滞留時間を検証するためのコンピュータプログラム製品）
種々の実施形態において、コンピュータプログラム製品は、そのコンテンツが、既知の化合物の付加物、修飾形態、またはペプチドを使用して、既知の化合物の滞留時間を検証する方法を実施するためにプロセッサ上で実行される命令を伴うプログラムを含む有形コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含む。方法は、１つ以上の異なるソフトウェアモジュールを含むシステムによって実施される。
【０１３２】
図１７は、種々の実施形態による、既知の化合物の付加物、修飾形態、またはペプチドを使用して、既知の化合物の滞留時間を検証する方法を実施する１つ以上の異なるソフトウェアモジュールを含むシステム１７００の概略図である。システム１７００は、測定モジュール１７１０と、分析モジュール１７２０とを含む。
【０１３３】
測定モジュール１７１０は、測定モジュールを使用して、複数の滞留時間に関して、質量範囲全体に関する生成イオンスペクトルの集合を取得する。既知の化合物および既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドが、分離デバイスを使用して、試料混合物から分離される。１つ以上の質量分析／質量分析（ＭＳ／ＭＳ）が、質量範囲全体に及ぶための１つ以上の順次前駆体イオン質量窓幅を使用して、複数の滞留時間のうちの各滞留時間において、分離している試料混合物に実施され、質量分析計を使用して、複数の滞留時間に関して、質量範囲全体に関する生成イオンスペクトルの集合を生成する。
【０１３４】
分析モジュール１７２０は、データベースを使用して、既知の化合物のＭ個の生成イオンを選択する。データベースは、既知の化合物および既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドの生成イオンに関する期待滞留時間および期待生成イオン質量スペクトルを含む。分析モジュール１７２０は、生成イオンスペクトルの集合からＭ個の生成イオンの各々に関してＸＩＣを計算し、Ｍ個のＸＩＣを生成する。分析モジュール１７２０は、曲線減算を使用して、Ｍ個のＸＩＣから既知の化合物を表す第１のＸＩＣピークグループを計算する。分析モジュール１７２０は、既知の化合物を表す第１のＸＩＣピークグループのうちの第１のＸＩＣピークを選択する。
【０１３５】
分析モジュール１７２０は、データベースを使用して、既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドのＬ個の生成イオンを選択する。分析モジュール１７２０は、生成イオンスペクトルの集合からＬ個の生成イオンの各々に関してＸＩＣを計算し、Ｌ個のＸＩＣを生成する。分析モジュール１７２０は、曲線減算を使用して、Ｌ個のＸＩＣから既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドを表す第２のＸＩＣピークグループを計算する。分析モジュール１７２０は、既知の化合物の少なくとも１つの付加物、修飾形態、またはペプチドを表す第２のＸＩＣピークグループのうちの第２のＸＩＣピークを選択する。
【０１３６】
分析モジュール１７２０は、データベースから見出される第１のＸＩＣピークの期待滞留時間とデータベースから見出される第２のＸＩＣピークの期待滞留時間との間の差によって第２のＸＩＣピークの滞留をシフトする。最後に、分析モジュール１７２０は、第２のＸＩＣピークのシフトされた滞留時間が第１のＸＩＣピークの滞留時間の滞留時間閾値以内である場合、第１のＸＩＣピークの滞留時間が既知の化合物の滞留時間であることを検証する。
【０１３７】
本教示は、種々の実施形態と併せて説明されるが、本教示が、そのような実施形態に限定されることを意図するものではない。対照的に、本教示は、当業者によって理解されるであろうように、種々の代替物、修正、および均等物を包含する。
【０１３８】
さらに、種々の実施形態を説明することにおいて、本明細書は、特定の一続きのステップのとして、方法および／またはプロセスを提示し得る。しかしながら、方法またはプロセスが、本明細書に記載されるステップの特定の順序に依拠しない限りにおいて、方法またはプロセスは、説明される特定の一続きのステップに限定されるべきではない。当業者が理解するであろうように、他の一続きのステップも可能であり得る。したがって、本明細書に記載されるステップの特定の順序は、請求項に関する限定として解釈されるべきではない。加えて、方法および／またはプロセスを対象とする請求項は、書かれた順序におけるそれらのステップの実施に限定されるべきではなく、当業者は、一続きが変動させられ、依然として、種々の実施形態の精神および範囲内に留まり得ることを容易に理解することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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