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摘要：在饮用水消毒过程中，含氯消毒剂与水中有机物反应会生成具有毒性的卤代消毒副产物（halogenated disinfection by-products，HDBPs），对人体健康构成威胁。为实现复杂水样中HDBPs的非靶向筛查，本研究基于中国科学院近代物理研究所公共技术中心的高分辨四极杆飞行时间质谱仪（Q-TOF），开发了一款综合性的质谱数据管理系统。该系统采用Python开发，使用MySQL构建数据库，并通过PyQt实现图形界面，具备质谱数据的存储、管理、查询和分析功能，且设计了高效的质谱匹配算法，能够快速鉴别目标化合物，并支持多种卤代乙酸的质谱数据录入与管理。本实验通过对水样中卤代乙酸的非靶向筛查，表明所构建的数据管理系统能够实现复杂样品场景下的高效匹配，并达到93%以上的匹配相似度，充分验证了该系统的准确性与可靠性。
文章目录
1 质谱数据管理系统的设计与开发
1.1 系统需求分析
1.2 系统总体设计
2 数据库设计
2.1 数据库E-R模型
2.2 数据库表设计
3 算法实现
3.1 质谱匹配流程
3.2 数据预处理
3.2.1 去噪处理
3.2.2 归一化处理
3.2.3 峰选择
3.3 余弦相似度匹配算法
3.4 算例分析
4 实验与验证
4.1 主要仪器与装置
4.2 主要材料与试剂
4.3 实验条件
4.3.1 色谱条件
4.3.2 质谱条件
4.4 样品采集、保存与前处理
4.5 质谱数据库建立与系统应用
5 结论
