JP2008542690A - 2次元(多次元)分離概念が例として適用された2次元(多次元)分離ガスクロマトグラフィーx質量分析(GCxMS)技術のための新規のデータ処理/視覚化の方法 - Google Patents
2次元(多次元)分離概念が例として適用された2次元(多次元)分離ガスクロマトグラフィーx質量分析(GCxMS)技術のための新規のデータ処理/視覚化の方法 Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】図12
Description
ガスクロマトグラフィー(GC)、液体クロマトグラフィー(LC)、超臨界流体クロマトグラフィー(SFC)、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)等を含む「クロマトグラフ」タイプの分離技術の場合、分離次元は、保持時間(分)、または保持時間に関連する単位/保持時間から逸脱した単位(例えば、GCでは温度、LCでは分子溶解度、SECでは分子量)で定義される。
X線、真空紫外(VUV)、紫外および可視(UV−Vis)、赤外(IR)、原子吸光(AA)および原子発光分光法(AES)、蛍光を含む種々の分光/波長タイプの分離技術等の「非クロマトグラフ」タイプの技術の場合、分離次元は、波長(ナノメートル(nm)、オングストローム(Å)、または波数(cm−1)等の長さの単位)、または波長に関連する単位/波長から逸脱した単位(エネルギー単位、電子ボルト(eV)等)として定義され得る。
質量分析を含む質量分離技術等の「非クロマトグラフ」タイプの技術の場合、分離次元は、質量若しくは分子量(Mw)、または質量若しくは分子量に関連する単位/質量若しくは分子量から逸脱した単位(例えば、摂氏(C)または華氏(F)、沸点等の温度単位)として定義され得る。
熱重量分析(TGA)、示差走査熱量計(DSC)、発生気体分析(EVA)、および熱分解(Py)を含む熱分離技術等の「非クロマトグラフ」タイプの技術の場合、分離次元は温度単位(摂氏(C)または華氏(F))として定義され得る。
GC、LC、SFC、SEC等を含む「クロマトグラフ」タイプの分離技術の場合、化合物クラスまたはファミリーは、構造が類似、極性が類似、またはクロマトグラフ分離技術で基準となるその他の物理特性が類似している。実例としては、ノルマルパラフィンファミリー、直鎖アルキルベンゼンファミリー、直鎖アルキルナフタレンファミリー、または飽和直鎖状脂肪酸ファミリー等が挙げられる。
X線、真空紫外(VUV)、紫外および可視(UV−Vis)、赤外(IR)、原子吸光(AA)、および原子発光分光法(AES)、蛍光を含む種々の分光/波長タイプの分離技術等の「非クロマトグラフ」タイプの技術の場合、化合物クラスまたはファミリーは、構造が類似、吸光されるエネルギーが類似、または分光分離技術で基準となる、その他の原子および分子内/間のエネルギー準位の遷移が類似している。実例として、α−オレフィンファミリーのように同じ官能基を有する分子ファミリー、直鎖状アルコールファミリー、同じ環位置で置換された1環芳香族ファミリー、または水素結合を有する化合物ファミリー等が挙げられる。
質量分析を含む質量分離技術等の「非クロマトグラフ」タイプの技術の場合、化合物クラスまたはファミリーは、質量分析分離技術で基準となる、分子構造が類似、前記構造内の官能基が類似している。実例としては、パラフィンファミリー、オレフィンファミリー、1環芳香族ファミリー、またはジベンゾチオフェンファミリー等が挙げられる。
熱重量分析(TGA)、DSC、発生気体分析(EVA)、および熱分解(Py)を含む熱分離技術等の「非クロマトグラフ」タイプの技術の場合、化合物クラスまたはファミリーでは、熱分離技術で基準となる、分子構造が類似、前記構造内の特定の官能基が類似している。実例としては、パラフィンファミリー、ナフテンファミリー、3環芳香族ファミリー、またはインドールファミリー等が挙げられる。
使用するGCシステムは、インレットおよびカラムで構成されたアジレント(Agilent)6890ガスクロマトグラフである。検出器は質量分析計である。使用するGCカラムは、中極性カラム(BPX−50、30メートル、内径0.25mm、0.25μmフィルム)である。このカラムは、主に、極性によって石油分子を分離する。
図1は、イオン化機構としてフィールドイオン化(FI)を使用した代表的なGC−MS総イオンクロマトグラムである。X軸は保持時間またはスキャン数であり、Y軸は総イオン電流(TIC)である。TIC内のピークが対象である場合は、そのピークに対応するMSスキャンを起動して試験することで、その特定の成分の化学構造を同定できる。この状況では、GCは分離装置として使用され、MSは同定装置として使用される。GCとMSとをハイフンで結ぶことにより(GC−MS)、分離された成分の同定を行うためのGC−FIDよりはるかに強力な計測手段が提供される。
この新規のデータ処理/視覚化の方法は、GC−MSデータを処理するための新規の方法を提供する。この方法の最も有用な利点は、分離された化合物クラスを視覚化することである。加えて、分布または相対強度を強調して、より直観的な方法でデータを表示することができる。図9は、相対強度が強調されるように、当該ディーゼル試料の飽和部分の3次元クロマトグラムを表示する方法である。
Claims (13)
- 2次元または多次元の「クロマトグラフ」または「非クロマトグラフ」タイプの分離システムから得られた2次元または多次元データを処理して表示する方法であって、
a)各分離技術から適切な分離次元を決定する工程;
b)化合物クラスまたは化合物ファミリーを参照する工程;
c)分離されたその他の各化合物を異なる分離次元に変換して、参照化合物クラスまたはファミリーに揃える工程;および
d)前記分離次元の軸を再配置して、前記2次元または多次元の分離結果を最も効果的に表示する工程
を含むことを特徴とする方法。 - ガスクロマトグラフィー(GC)、液体クロマトグラフィー(LC)、超臨界流体クロマトグラフィー(SFC)、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を含む「クロマトグラフ」タイプの分離方法での前記分離次元は、保持時間(分)または保持時間に関連する単位/保持時間から逸脱した単位(例えば、GCでは温度、LCでは分子溶解度、SECでは分子量)で定義されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- X線、真空紫外(VUV)、紫外および可視(UV−Vis)、赤外(IR)、原子吸光(AA)および原子発光分光法(AES)、蛍光を含む「非クロマトグラフ」分光/波長タイプの分離方法での前記分離次元は、波長(ナノメートル(nm)、オングストローム(Å)等の長さの単位、波数(cm−1)または波長に関連する単位/波長から逸脱した単位(エネルギー単位、電子ボルト(eV)等))で定義されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 質量分析を含む「非クロマトグラフ」質量分離方法での前記分離次元は、質量、分子量(Mw)或いは質量または分子量に関連する単位/質量または分子量から逸脱した単位(温度単位、沸点等)として定義されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 熱分離技術である熱重量分析(TGA)、示差走査熱量計(DSC)、発生気体分析(EVA)および熱分解(Py)を含む「非クロマトグラフ」タイプの方法での前記分離次元は、温度単位として定義されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- GC、LC、SFCおよびSECを含む「クロマトグラフ」タイプの分離方法における前記参照化合物クラスまたはファミリーは、構造が類似、極性が類似またはクロマトグラフ分離技術で基準となるその他の物理特性が類似していることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記参照化合物は、ノルマルパラフィンファミリー、直鎖アルキルベンゼンファミリー、直鎖アルキルナフタレンファミリーまたは飽和直鎖状脂肪酸ファミリーであることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- X線、真空紫外(VUV)、紫外および可視(UV−Vis)、赤外(IR)、原子吸光(AA)および原子発光分光法(AES)、蛍光を含む「非クロマトグラフ」分光/波長タイプの分離方法における前記参照化合物は、構造が類似、吸光されるエネルギーが類似または分光分離方法で基準となるその他の原子および分子内/間のエネルギー準位の遷移が類似していることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記参照化合物は、α−オレフィンファミリー、直鎖状アルコールファミリー、同じ環位置で置換された1環芳香族ファミリー、水素結合を有する化合物ファミリー等のような、同じ官能基を有する分子ファミリーであることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 質量分析等の「非クロマトグラフ」質量分離方法の前記参照化合物は、質量分析分離技術で基準となる、分子構造が類似しているかまたは前記構造内の特定の官能基が類似している前記化合物クラスまたはファミリーであることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記参照化合物は、パラフィンファミリー、オレフィンファミリー、1環芳香族ファミリーまたはジベンゾチオフェンファミリーであることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 熱重量分析(TGA)、DSC、発生気体分析(EVA)および熱分解(Py)を含む「非クロマトグラフ」熱分離技術における前記参照化合物は、熱分離技術で基準となる、分子構造が類似しているかまたは前記構造内の特定の官能基が類似している前記化合物クラスまたはファミリーであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記参照化合物は、パラフィンファミリー、ナフテンファミリー、3環芳香族ファミリーまたはインドールファミリーであることを特徴とする請求項12に記載の方法。
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