JP2001108665A - クロマトグラフ用データ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 純ピークと複合ピークとを、画面上で一見し
て明瞭に識別できるようにする。 【解決手段】 各時刻における波長スペクトルデータ又
は質量数スペクトルデータを含む３次元クロマトグラフ
データを採取するクロマトグラフ装置に用いられるデー
タ処理装置において、３次元クロマトグラフデータを、
少なくとも時間軸と波長／質量数軸とを含む２次元が含
まれるように表示し、各時刻における極値データを他の
データとは別異特性（別色、高輝度、ブリンク等）で表
示する。これにより、極値の位置の変化（軌跡）が線状
に明瞭に表示され、この軌跡がピーク近傍において時間
方向に直線状に延びていればそのピークは純成分による
ものであり、軌跡が曲がっていればピークには不純物が
含まれている、ということが容易に判断できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスクロマトグラ
フ、液体クロマトグラフ等のクロマトグラフ用のデータ
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のガスクロマトグラフ、液体クロマ
トグラフ装置では、単に時間−強度関係を表すクロマト
グラムを採取するだけではなく、各時刻における流出成
分を分析して波長、質量数等のスペクトルを採取するこ
とにより時間軸と併せて３次元データとして採取し、解
析することが広く行われつつある。

【０００３】このような３次元クロマトグラフデータの
解析・表示方法として従来行われてきたものには、(1)
３次元データを山脈地形状に立体的に表示し、任意の角
度から眺められるようにする、(2)特定の１又は複数の
波長（又は質量数）を設定し、その波長（又は質量数）
におけるクロマトグラムを作成する、(3)各時刻におけ
る最大強度を時間軸に投影表示し、各ピークの波長（又
は質量数）を数値で重畳表示する、等がある。

【０００４】通常、(1)の方法で３次元データ全体を概
観してピーク位置を見つけだし、そのピークが存在する
波長（又は質量数）を設定して(2)の方法でクロマトグ
ラムを作成して成分分析を行うか、(3)の方法で全ピー
クを一気に解析して成分分析を行うという方法がとられ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】クロマトグラムの解析
においては、各ピークが純成分のピークであるのか、そ
れとも不純物を含む複合ピークであるのかを見極めるこ
とが重要である。上記従来の方法のうち、後者の方法で
は投影表示において波長の違いが縮退してしまい、２つ
のピークが接近している場合に、一見しただけでは純ピ
ークと複合ピークとの差異が明確ではない。また、前者
の方法でも、単なる山脈地形状表示だけでは両ピークの
差異が明瞭に判別できないうえ、複数の波長（又は質量
数）について分析する場合には、クロマトグラムの作成
・解析を複数回行わねばならないという煩わしさがあ
る。

【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、純ピー
クと複合ピークとが一見して明瞭に識別できるようにし
たクロマトグラフ用データ処理装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明は、各時刻における波長スペクトルデ
ータ又は質量数スペクトルデータを含む３次元クロマト
グラフデータを採取するクロマトグラフ装置に用いられ
るデータ処理装置において、 a)３次元クロマトグラフデータを、少なくとも時間軸と
波長／質量数軸とを含む２次元が含まれるように表示す
るデータ表示手段と、 b)各時刻における極値データを他のデータとは別異特性
で表示するピーク軌跡表示手段と、を備えることを特徴
としている。

【０００８】ここで、「少なくとも時間軸と波長／質量
数軸とを含む２次元が含まれるように表示する」とは、
時間軸、波長／質量数軸及び強度軸の３次元を鳥瞰図的
に表示する場合と、時間軸と波長／質量数軸との２次元
のみで平面表示する場合とを含むことを意味する。「極
値」とは、最大値、最小値、第ｎ極大値又は第ｎ極小値
を意味する。「他のデータとは別異特性で表示する」と
は、その位置を変えることなく、表示特性のみを別異の
ものに変えることを意味するものであり、例えばそのデ
ータを別色、高輝度、ブリンク等で表示することを意味
する。

【０００９】

【発明の実施の形態及び効果】データ表示手段は、各時
刻の波長スペクトルデータ（波長−強度データ）又は質
量数スペクトルデータ（質量数−強度データ）を受け
（或いは３次元データをまとめて受け）、上記のように
表示する。そして、ピーク軌跡表示手段は、その中で、
各時刻における極値データを他のデータとは別異特性で
表示する。これにより、３次元データ表示（又は２次元
データ表示）の中で極値の位置の変化（軌跡）が線状に
明瞭に表示される。

【００１０】クロマトグラムのピーク（凸ピーク又は凹
ピーク）はもちろんこの極値軌跡により表示される。こ
こで、ピークが純成分によるものであれば、そのピーク
近傍の軌跡は時間軸方向に直線として表示されるが、付
近に不純物が存在すると軌跡は曲線となる。従って、本
発明に係るデータ処理装置では、表示を一見するだけで
ピークの特性を判断することができる。

【００１１】なお、ピーク軌跡表示手段はこのように極
値ピークの位置がどのように変化しているかを一見して
明らかになるように表示をするものであるため、各時刻
における極値データを全て別異特性表示する必要はな
く、軌跡が看取できる範囲内で適宜間引きをしても構わ
ない。また、クロマトグラムの全時間に対してこのよう
な表示を行う必要はなく、予め選択された範囲で、或い
は、自動的にピーク抽出をしてその近傍のみで、このよ
うな表示をするようにしてもよい。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例であるクロマトグラフ用デ
ータ処理装置を図１〜図４により説明する。このデータ
処理装置は（液体又はガス）クロマトグラフ装置から３
次元データを受けてクロマトグラム作成、ピーク抽出、
同定、結果表示等を行う装置であり、コンピュータとそ
の上で動作する各種ソフトウェアによりこれらの機能を
実現している。このうち、データ表示処理及び同定テー
ブル・マルチクロマトグラム波長テーブルを用いた同定
処理について、以下に説明する。

【００１３】これらの処理を行う際、データ処理装置は
図１に示すような機能部で構成されることになる。ま
ず、ガス或いは液体クロマトグラフ装置１０で測定さ
れ、採取された３次元データは、データ処理装置１１の
中央処理部１２から３次元データ記憶部１３に送られ、
そこに格納される。

【００１４】次に、中央処理部１２は、表示処理部１４
を介して表示部１５に図２（ａ）に示すようなデータ処
理条件設定画面を表示し、作業者によるデータ処理条件
の入力を待つ。図２（ａ）の例では、表示するスペクト
ルの範囲（最小波長、最大波長）を入力し、軌跡表示す
る極値を選択することができるようになっている。選択
できる極値は最大値（Max）、最小値（Min）、第１〜第
５極大値（λmax1〜λmax5）、第１〜第５極小値（λmi
n1〜λmin5）である。作業者は、表示部１５の画面を見
て、入力部（キーボード、マウス等）１６を用いてそれ
らの波長値を入力し、軌跡表示したい極値を選択する。
入力された波長値のデータ及び選択された極値の種類を
表すデータは、入力処理部１７を介して中央処理部１２
に送られる。なお、この処理は、クロマトグラフ装置１
０からデータを受ける前に行ってもよい。

【００１５】中央処理部１２は、３次元データ記憶部１
３に記憶されている３次元データのうち、上記入力され
た波長範囲内のデータのみを取り出し、表示処理部１４
及び極値抽出部１８に送る。極値抽出部１８へは、先に
選択された極値の種類を表すデータも送る。表示処理部
１４では、与えられた３次元データより、時間−波長の
２次元平面に強度を色別に表示（等高線表示）したグラ
フを作成し、表示部１５に表示する。一方、極値抽出部
１８では、３次元データより、作業者により選択された
極値を抽出する。例えば、図２（ａ）のように最大値
（Max）だけが選択された場合は、各時刻の最大値であ
るデータのみが抽出される。

【００１６】極値抽出部１８で抽出されたデータは表示
処理部１４に送られ、そこで別属性が付されて表示部１
５の等高線表示において更に別色で表示される。これに
より、等高線表示において、選択された極値の軌跡が線
状に明瞭に表示される（図３（ａ））。なお、この表示
を見た作業者が、より詳しい表示を見るために再度図２
（ａ）の画面を呼び出して、表示すべき極値の種類を増
加することも可能である。逆に、軌跡表示が多すぎて全
体の様子が不明確となっている場合には、表示すべき極
値の種類を減らすことももちろん可能である。

【００１７】この極値の軌跡がピーク近傍において時間
方向に直線状に延びていれば、そのピークは純成分によ
るものであるが、軌跡が曲がっていれば、ピークには不
純物が含まれていることになる。従って、作業者はこの
表示を見ることにより、各ピークが純成分のものである
か、それとも不純物が含まれているのかを一目瞭然に判
断することができる。

【００１８】次に、作業者は入力部１６で所定の動作を
行うことにより、図２（ｂ）に示すような同定条件設定
画面を表示部１５に呼び出す。図２（ｂ）に示すよう
に、同定条件設定画面上では、保持時間（ＲＴ）の許容
幅、波長のバンド幅及びピーク高さの閾値を設定するこ
とができる。なお、保持時間（ＲＴ）の許容幅と波長の
バンド幅は、相対値（％）・絶対値（min/nm）のいずれ
でも設定することができる。ここで入力された同定条件
は、入力処理部１７を介して中央処理部１２に送られ
る。

【００１９】同定条件設定後、作業者は、入力部１６で
所定の動作を行うことにより、表示部１５に３次元クロ
マトグラムの等高線表示を再度表示させる。そして、そ
の試料の同定に用いるべきピークを含む範囲を入力部１
６より設定する（図３（ａ））。入力部１６から設定範
囲を表すデータを受けた中央処理部１２は、その範囲内
のデータのみを表示処理部１４に送り、表示処理部１４
はその選択範囲内の３次元データを表示部１５に拡大表
示する（図３（ｂ））。なお、前記同定条件設定処理
は、この拡大表示を見て行うようにしてもよい。

【００２０】作業者がその範囲で良いと判断し、入力部
１６で所定の動作を行うと、中央処理部１２はその範囲
内のデータをピーク波長・保持時間検出部１９に送る。
ピーク波長・保持時間検出部１９では、与えられた３次
元データより、極値の軌跡を時間軸方向に投影したグラ
フを表示部１５に表示する（図４）。そして、所定の基
準に従ってその範囲内のピークトップを検出し、その保
持時間（ＲＴ）及び波長のデータを取り出して中央処理
部１２に送る。中央処理部１２では、検出されたピーク
トップの保持時間・波長のデータと、先に設定した保持
時間の許容幅、波長のバンド幅及びピーク高さ閾値のデ
ータとを、同定テーブル記憶部２０に記憶されている同
定テーブル及び波長テーブル記憶部２１に記憶されてい
るマルチクロマトグラム波長テーブルに適用し、試料の
同定を行う。

【００２１】上記のような作業は、従来、次のように行
われていた。３次元クロマトグラムのデータから特定の
波長を設定し、それらの波長に対して２次元クロマトグ
ラムを抽出する。各クロマトグラムについて波形処理を
行ってピークを検出し、その保持時間を、予め定めた許
容幅で同定テーブルに適用して同定を行う。

【００２２】しかし、このような従来の方法では、複数
の波長ピークを持つ物質の場合、波長の選択及び同定テ
ーブルへの適用を複数回繰り返さなければならず、煩雑
であった。

【００２３】それに対して本実施例のデータ処理装置で
は、図４に示すように、複数の波長ピークが１回で抽出
され、同定テーブル及びマルチクロマトグラム波長テー
ブルに適用することができるため、分析条件の設定に要
する時間が大幅に短縮される。しかも、そのピークは、
予め図２（ａ）に示すような条件設定により適切なもの
を容易に選択することができるため、最適条件による分
析が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例であるクロマトグラフ用デ
ータ処理装置の機能ブロック図。

【図２】 実施例のデータ処理装置の表示部に表示され
る設定画面の例を示す画面図。

【図３】 同表示部に表示される、極値軌跡付き等高線
表示の例と、その選択範囲を拡大表示した例を示す画面
図。

【図４】 選択範囲内の極値軌跡の時間投影図の例を示
す画面図。

【符号の説明】

１０…クロマトグラフ装置 １１…データ処理装置 １２…中央処理部 １３…３次元データ記憶部 １４…表示処理部 １５…表示部 １６…入力部 １７…入力処理部 １８…極値抽出部 １９…ピーク波長・保持時間検出部 ２０…同定テーブル記憶部 ２１…波長テーブル記憶部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各時刻における波長スペクトルデータ又
   は質量数スペクトルデータを含む３次元クロマトグラフ
   データを採取するクロマトグラフ装置に用いられるデー
   タ処理装置において、 a)３次元クロマトグラフデータを、少なくとも時間軸と
   波長／質量数軸とを含む２次元が含まれるように表示す
   るデータ表示手段と、 b)各時刻における極値データを他のデータとは別異特性
   で表示するピーク軌跡表示手段と、を備えることを特徴
   とするクロマトグラフ用データ処理装置。