JP2017161442A - Chromatograph mass analysis data processing device - Google Patents

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JP2017161442A JP2016048084A JP2016048084A JP2017161442A JP 2017161442 A JP2017161442 A JP 2017161442A JP 2016048084 A JP2016048084 A JP 2016048084A JP 2016048084 A JP2016048084 A JP 2016048084A JP 2017161442 A JP2017161442 A JP 2017161442A
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恵 廣岡
Megumi Hirooka
恵 廣岡
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately determine the quality of a compound to be quantified on the basis of data obtained by SIM measurement and MRM measurement even when there are many impurities included in a sample.SOLUTION: SIM measurement by a GC-MS measurement system 1 is executed on a sample and scan measurement by a GCxGC-MS measurement system 2 is performed on the same sample. A mass chromatogram creation unit 35 creates a mass chromatogram in an m/z that corresponds to a target compound on the basis of data obtained by the SIM measurement, and a two-dimensional chromatogram creation unit 37 creates a two-dimensional chromatogram by TIC on the basis of the data obtained by the scan measurement. A chromatogram time axis adjustment unit 40 adjusts the time axis of the mass chromatogram and the holding time axis (horizontal axis) of the primary column of the two-dimensional chromatogram using the retention index of an n-alkane, and a chromatogram display processing unit 41 displays the two chromatograms lengthwise one below another along the same time axis. In this way, it is possible to confirm whether peaks on the mass chromatogram used for quantification derive from a single compound or not.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ガスクロマトグラフ質量分析装置(GC−MS)や液体クロマトグラフ質量分析装置(LC−MS)などのクロマトグラフ質量分析装置により収集されたデータを処理するクロマトグラフ質量分析データ処理装置に関し、さらに詳しくは、クロマトグラフ質量分析装置を用いて試料中の化合物を定量する定量分析の際に好適なクロマトグラフ質量分析データ処理装置に関する。なお、本明細書において「質量分析装置」とは、三連四重極型質量分析装置などのMS/MS分析が可能な質量分析装置を含むものとする。   The present invention relates to a chromatograph mass spectrometry data processing apparatus for processing data collected by a chromatograph mass spectrometer such as a gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS) or a liquid chromatograph mass spectrometer (LC-MS), More particularly, the present invention relates to a chromatographic mass spectrometry data processing apparatus suitable for quantitative analysis in which a compound in a sample is quantified using a chromatographic mass spectrometer. In the present specification, the “mass spectrometer” includes a mass spectrometer capable of performing MS / MS analysis such as a triple quadrupole mass spectrometer.

近年、試料に含まれる特定の化合物を定量するために、ガスクロマトグラフ(GC)と四重極型質量分析装置とを組み合わせたガスクロマトグラフ質量分析装置(GC−MS)における選択イオンモニタリング(SIM)測定や、ガスクロマトグラフ(GC)と三連四重極型質量分析装置或いはQ−TOF型質量分析装置とを組み合わせたガスクロマトグラフ質量分析装置(GC−MS/MS)における多重反応モニタリング(MRM)測定が頻用されている。特に、MRM測定は、イオン選択性が高く検出感度も高い(fgオーダーである)ため、夾雑物が多い試料中の目的化合物の定量や、多数の化合物が含まれる試料における多成分一斉分析などに広く使用されている。   In recent years, selected ion monitoring (SIM) measurement in a gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS) combining a gas chromatograph (GC) and a quadrupole mass spectrometer in order to quantify a specific compound contained in a sample. Or multiple reaction monitoring (MRM) measurement in a gas chromatograph mass spectrometer (GC-MS / MS) combining a gas chromatograph (GC) and a triple quadrupole mass spectrometer or a Q-TOF mass spectrometer. It is frequently used. In particular, MRM measurement has high ion selectivity and high detection sensitivity (on the order of fg), so it can be used for quantification of target compounds in samples with many contaminants and multi-component simultaneous analysis in samples containing many compounds. Widely used.

ガスクロマトグラフ質量分析装置においてSIM測定やMRM測定を行う際には、通常、分析者が、測定対象である化合物毎に、該化合物の保持時間に基づく測定時間範囲と該化合物由来のイオンの質量電荷比又はMRMトランジション(プリカーサイオンとプロダクトイオンの質量電荷比の組み合わせ)とを事前に測定パラメータとして装置に設定する。すると、測定パラメータとして設定されている測定時間範囲に、該測定時間範囲に対応して設定されている質量電荷比又はMRMトランジションをターゲットとする測定が実行され、該当イオンのイオン強度が検出される。   When performing SIM measurement or MRM measurement in a gas chromatograph mass spectrometer, the analyst usually provides a measurement time range based on the retention time of the compound and the mass charge of ions derived from the compound for each compound to be measured. The ratio or MRM transition (combination of precursor ion and product ion mass-to-charge ratio) is set in the apparatus as measurement parameters in advance. Then, measurement targeting the mass-to-charge ratio or MRM transition set corresponding to the measurement time range is performed in the measurement time range set as the measurement parameter, and the ion intensity of the corresponding ion is detected. .

即ち、SIM測定やMRM測定の際には、基本的に測定対象である目的化合物は既知である。しかしながら、場合によっては、分析者が予期しない夾雑物が、目的化合物と同じ測定時間範囲、同じ質量電荷比に検出されることもある。そのため、SIM測定やMRM測定でターゲットとしている質量電荷比において検出されている化合物が真に目的化合物であるか否かを確認することが必要である。こうした目的のために、特許文献1に記載の装置では、SIM測定やMRM測定と所定質量電荷比範囲に亘るスキャン測定とを短い時間で交互に実施するスキャン/SIM同時測定、スキャン/MRM同時測定が行えるようになっている。   That is, at the time of SIM measurement or MRM measurement, the target compound that is the measurement target is basically known. However, in some cases, impurities unexpected by the analyst may be detected in the same measurement time range and the same mass-to-charge ratio as the target compound. Therefore, it is necessary to confirm whether the compound detected in the mass to charge ratio targeted by SIM measurement or MRM measurement is truly the target compound. For this purpose, in the apparatus described in Patent Document 1, SIM / MRM measurement and scan / SIM simultaneous measurement in which scan measurement over a predetermined mass-to-charge ratio range is alternately performed in a short time. Can be done.

スキャン/SIM同時測定或いはスキャン/MRM同時測定では、SIM測定やMRM測定と実質的にほぼ同時に、スキャン測定によって所定の質量電荷比範囲に亘るマススペクトルを得ることができる。そのため、該マススペクトル上のピークパターンに基づくライブラリ検索を行うことによって、その保持時間付近に現れる化合物を同定することができる。これにより、SIM測定やMRM測定でターゲットとしている質量電荷比が真に目的化合物にのみ由来するものであるか否かを確認する、つまりは目的化合物の定性確認を行うことができる。   In the simultaneous scan / SIM measurement or the simultaneous scan / MRM measurement, a mass spectrum over a predetermined mass-to-charge ratio range can be obtained by the scan measurement substantially simultaneously with the SIM measurement or the MRM measurement. Therefore, by performing a library search based on the peak pattern on the mass spectrum, a compound that appears in the vicinity of the retention time can be identified. Thereby, it is possible to confirm whether or not the mass-to-charge ratio targeted by SIM measurement or MRM measurement is truly derived only from the target compound, that is, qualitative confirmation of the target compound can be performed.

ところが、スキャン測定では一つの種類のイオンを検出する時間が短いため、その検出感度はあまり高くない。特に、MRM測定に比べるとスキャン測定の検出感度はかなり劣る。そのため、試料中の目的化合物の濃度が低い場合や夾雑物が多い場合には、マススペクトルにおいて夾雑物由来のピークや他のノイズピークの影響が相対的に大きくなり、ライブラリ検索を行っても化合物を精度良く同定するのは困難である。上述したように、MRM測定は夾雑物が多い場合に使用されることが多いため、夾雑物の存在によって定性性能が低下する、スキャン/MRM同時測定におけるスキャン測定では、測定対象である目的化合物の定性確認を確実に行うには不十分である。   However, since the time for detecting one kind of ions is short in the scan measurement, the detection sensitivity is not so high. In particular, the detection sensitivity of scan measurement is considerably inferior to that of MRM measurement. Therefore, when the concentration of the target compound in the sample is low or there are many impurities, the influence of the peaks derived from the impurities and other noise peaks in the mass spectrum becomes relatively large, and even if a library search is performed, the compound Is difficult to identify with high accuracy. As described above, since MRM measurement is often used when there are many contaminants, the qualitative performance deteriorates due to the presence of contaminants. In the scan measurement in the simultaneous scan / MRM measurement, the target compound to be measured is measured. It is not enough to ensure qualitative confirmation.

特開2013−205323号公報JP 2013-205323 A 特開2013−68444号公報JP 2013-68444 A

上述したように、GC−MSにおけるSIM測定やMRM測定は定量性に優れるものの、他の化合物由来のピークが重畳している等の定性情報は得られないため、別の方法によって、測定したイオンが真に目的化合物のみに由来するものであるか否かを確認する必要がある。スキャン/SIM同時測定やスキャン/MRM同時測定ではスキャン測定によって定性情報を得ることが可能であるものの、夾雑物が多い等の状況ではその定性性能は不十分である。
なお、ここまではGC/MS分析について説明したが、GC/MS分析のみならずLC/MS分析においても事情は全く同じである。
As described above, although SIM measurement and MRM measurement in GC-MS are excellent in quantification, qualitative information such as overlapping of peaks derived from other compounds cannot be obtained. It is necessary to confirm whether or not is truly derived only from the target compound. Although qualitative information can be obtained by scanning measurement in simultaneous scanning / SIM or simultaneous scanning / MRM measurement, the qualitative performance is insufficient in situations where there are many impurities.
The GC / MS analysis has been described so far, but the situation is the same not only in the GC / MS analysis but also in the LC / MS analysis.

本発明はこうした課題を解決するために成されたものであり、その主たる目的は、GC−MSやLC−MSなどのクロマトグラフ質量分析装置におけるSIM測定やMRM測定を用いた定量分析の際に、試料に含まれる夾雑物が多い場合、測定対象である化合物の数が多い場合、或いは目的化合物の濃度が低い場合であっても、目的化合物の定性確認を正確に行うことができるクロマトグラフ質量分析データ処理装置を提供することである。   The present invention has been made to solve these problems, and its main purpose is to perform quantitative analysis using SIM measurement and MRM measurement in chromatograph mass spectrometers such as GC-MS and LC-MS. A chromatographic mass that enables accurate qualitative confirmation of a target compound even when there are many impurities in the sample, when the number of compounds to be measured is large, or when the concentration of the target compound is low. An analysis data processing apparatus is provided.

試料に含まれる化合物が多い場合や保持時間が近い複数の化合物が存在する場合に化合物を高い分離能で以て分離する手法として、包括的2次元GC(「GC×GC」とも呼ばれる)が知られている(特許文献2参照)。   Comprehensive two-dimensional GC (also called “GC × GC”) is known as a method for separating compounds with high resolution when there are many compounds in the sample or when there are multiple compounds with similar retention times. (See Patent Document 2).

包括的2次元GCは、試料中の複数の化合物を1次元目のカラム(以下「1次カラム」という)でまず分離し、その溶出成分をモジュレータに導入する。モジュレータは導入された成分を一定時間間隔(通常、数秒〜十数秒程度。この時間を通常「モジュレーション時間」という)毎に捕集した後にごく狭い時間バンド幅で離脱させ、2次元目のカラム(以下「2次カラム」という)に導入する、という操作を繰り返す。一般に、1次カラムでは、通常のGCと同程度の又はやや緩慢な溶出が行えるような分離条件で以て成分分離が行われる。これに対し、2次カラムとしては1次カラムとは異なる極性で且つ短く内径が小さいカラムが使用され、モジュレーション時間内に溶出が終了するような条件で以て成分分離が実施される。これにより、包括的2次元GCでは、1次カラムで分離されずにピークが重なった複数の化合物を2次カラムで分離することができ、通常のGCに比べて分離性能が大幅に向上する。   Comprehensive two-dimensional GC first separates a plurality of compounds in a sample with a first-dimensional column (hereinafter referred to as “primary column”), and introduces the eluted components into a modulator. The modulator collects the introduced components at regular time intervals (usually several seconds to several tens of seconds; this time is usually referred to as “modulation time”), and then removes it with a very narrow time bandwidth. The operation of “introducing into the“ secondary column ”” is repeated. In general, in the primary column, the component separation is performed under separation conditions that allow the elution to be performed at the same level or slightly slower than normal GC. On the other hand, as the secondary column, a column having a polarity different from that of the primary column and having a short inner diameter is used, and the component separation is performed under such a condition that the elution is completed within the modulation time. As a result, in the comprehensive two-dimensional GC, a plurality of compounds in which peaks are overlapped without being separated in the primary column can be separated in the secondary column, and the separation performance is greatly improved as compared with the normal GC.

こうしたことから、通常のGCではピークが重なってしまうような複雑な試料や夾雑物が多い試料でも、包括的2次元GCによれば目的化合物を他の化合物と分離することで確実な定性が行える。そこで、本願発明者は、GC−MSにおけるSIM測定やMRM測定を用いた定量分析において、目的化合物の定性確認のために包括的2次元GCを利用することに想到した。ただし、その場合、次のような問題がある。   For this reason, even in the case of a complex sample in which peaks are overlapped with normal GC or a sample with many impurities, according to comprehensive two-dimensional GC, reliable qualification can be achieved by separating the target compound from other compounds. . Therefore, the present inventor has come up with the idea of using a comprehensive two-dimensional GC for qualitative confirmation of a target compound in quantitative analysis using SIM measurement or MRM measurement in GC-MS. However, in that case, there are the following problems.

GC−MSにおけるSIM測定やMRM測定による定量分析では、目的化合物由来の質量電荷比又はMRMトランジションにおけるマスクロマトグラムが作成され、そのマスクロマトグラム上のピーク面積に基づいて定量値が算出される。一方、包括的2次元GCや包括的2次元LCでは、通常、横軸に1次カラムの保持時間、縦軸に2次カラムの保持時間をとり、信号強度を等高線やカラースケールで示した2次元クロマトグラムが作成される。1次カラムで十分に分離されなかった複数の化合物は、2次カラムの保持軸上つまり縦軸上で異なる位置に現れるから、横軸上の或る保持時間において縦軸上に複数のブロブ(2次元的なピーク)が存在するか否かを確認することで、1次カラムでは分離されない化合物が実は真に一つの化合物であるのか或いは複数の化合物であるのかを判別することができる。したがって、上記マスクロマトグラムの時間軸と2次元クロマトグラムの1次カラムの時間軸(横軸)とが一致していれば、マスクロマトグラム上で観測されるピークが一つの化合物由来であるか複数の化合物が重なったものであるのか否かを2次元クロマトグラムから判断することができる。   In quantitative analysis by SIM measurement or MRM measurement in GC-MS, a mass chromatogram of the target compound-derived mass-to-charge ratio or MRM transition is created, and a quantitative value is calculated based on the peak area on the mass chromatogram. On the other hand, in the comprehensive two-dimensional GC and the comprehensive two-dimensional LC, usually, the horizontal axis represents the retention time of the primary column and the vertical axis represents the retention time of the secondary column, and the signal intensity is indicated by a contour line or a color scale. A dimensional chromatogram is created. Since a plurality of compounds that are not sufficiently separated in the primary column appear at different positions on the holding axis of the secondary column, that is, on the vertical axis, a plurality of blobs (on the vertical axis at a certain holding time) By checking whether or not a two-dimensional peak) exists, it is possible to determine whether a compound that is not separated in the primary column is actually one compound or a plurality of compounds. Therefore, if the time axis of the mass chromatogram matches the time axis (horizontal axis) of the primary column of the two-dimensional chromatogram, is the peak observed on the mass chromatogram derived from one compound? It can be determined from the two-dimensional chromatogram whether or not a plurality of compounds are overlapped.

しかしながら、多くの場合、GC−MSで使用されるカラムと包括的2次元GCの1次カラムとは同種の又は類似したカラムであるものの、通常、GC−MSと包括的2次元GCとでは同一化合物の保持時間は同一にはならない。その理由は、昇温時間などの分離条件を合わせることが難しいためである。具体的には、包括的2次元GC分析では、1次カラムにおけるピーク幅を広げ、データサンプリング点数を十分に確保するために、通常のGC/MS(又はGC/MS/MS)分析における昇温速度(例えば10℃/min)と比べて昇温速度をかなり緩慢(例えば3℃/min)にするのが一般的である。そのため、包括的2次元GC分析における保持時間はGC/MS(又はGC/MS/MS)分析における保持時間よりもかなり遅くなる。その結果、GC−MSによるマスクロマトグラムの時間軸と包括的2次元GCによる2次元クロマトグラムの1次カラムの時間軸とは一致しない。   However, in many cases, the column used in the GC-MS and the primary column of the comprehensive two-dimensional GC are the same or similar, but usually the same in the GC-MS and the comprehensive two-dimensional GC. The retention times of the compounds are not the same. This is because it is difficult to match the separation conditions such as the heating time. Specifically, in the comprehensive two-dimensional GC analysis, the temperature increase in the normal GC / MS (or GC / MS / MS) analysis is performed in order to widen the peak width in the primary column and secure a sufficient number of data sampling points. In general, the rate of temperature rise is relatively slow (eg 3 ° C./min) compared to the rate (eg 10 ° C./min). Therefore, the retention time in comprehensive two-dimensional GC analysis is considerably slower than the retention time in GC / MS (or GC / MS / MS) analysis. As a result, the time axis of the mass chromatogram by GC-MS does not coincide with the time axis of the primary column of the two-dimensional chromatogram by comprehensive two-dimensional GC.

こうした課題を解決するために、本発明に係るクロマトグラフ質量分析データ処理装置は、
a)目的試料に対しクロマトグラフ質量分析装置で選択イオンモニタリング(SIM)測定又は多重反応モニタリング(MRM)測定を行うことにより得られたデータに基づいて、特定の化合物に対応する質量電荷比又はMRMトランジションにおけるマスクロマトグラムを作成するマスクロマトグラム作成部と、
b)目的試料に対し包括的2次元クロマトグラフ質量分析装置でスキャン測定を行うことにより得られたデータに基づいて、1次元目のカラムにおける保持時間と2次元目のカラムにおける保持時間とを直交する二軸とした2次元クロマトグラムを作成する2次元クロマトグラム作成部と、
c)前記マスクロマトグラムの時間軸上と前記2次元クロマトグラムの1次元目のカラムの保持時間軸上とで同一化合物の出現時間が一致するように、その一方又は両方の時間軸を調整する時間軸調整部と、
d)前記時間軸調整部により時間軸が調整されたマスクロマトグラムと2次元クロマトグラムとを、表示部の画面上に時間軸を合わせて並べて表示するクロマトグラム表示処理部と、
を備えることを特徴としている。
In order to solve such a problem, the chromatograph mass spectrometry data processing apparatus according to the present invention,
a) Mass-to-charge ratio or MRM corresponding to a specific compound based on data obtained by performing selective ion monitoring (SIM) measurement or multiple reaction monitoring (MRM) measurement on a target sample with a chromatographic mass spectrometer. A mass chromatogram creation unit for creating a mass chromatogram in a transition;
b) Based on the data obtained by scanning the target sample with a comprehensive two-dimensional chromatograph mass spectrometer, the retention time in the first dimension column is orthogonal to the retention time in the second dimension column. A two-dimensional chromatogram creating unit for creating a two-dimensional chromatogram having two axes,
c) Adjust one or both of the time axes so that the appearance time of the same compound matches on the time axis of the mass chromatogram and the retention time axis of the first dimension column of the two-dimensional chromatogram. A time axis adjustment unit;
d) a chromatogram display processing unit that displays the mass chromatogram and the two-dimensional chromatogram, the time axis of which has been adjusted by the time axis adjustment unit, aligned on the screen of the display unit and displayed.
It is characterized by having.

ここで、クロマトグラフ質量分析装置はガスクロマトグラフ質量分析装置又は液体クロマトグラフ質量分析装置であり、質量分析装置はMS/MS分析が可能な質量分析装置を含む。また、包括的2次元クロマトグラフ質量分析装置は、包括的2次元ガスクロマトグラフ質量分析装置又は包括的2次元液体クロマトグラフ質量分析装置である。   Here, the chromatograph mass spectrometer is a gas chromatograph mass spectrometer or a liquid chromatograph mass spectrometer, and the mass spectrometer includes a mass spectrometer capable of MS / MS analysis. The comprehensive two-dimensional chromatograph mass spectrometer is a comprehensive two-dimensional gas chromatograph mass spectrometer or a comprehensive two-dimensional liquid chromatograph mass spectrometer.

本発明に係るクロマトグラフ質量分析データ処理装置において、時間軸調整部は、基準化合物を前記クロマトグラフ質量分析装置及び前記包括的2次元クロマトグラフ質量分析装置でそれぞれ測定した結果を利用して、前記マスクロマトグラムと前記2次元クロマトグラムとの一方又は両方の時間軸を調整する構成とすることができる。
クロマトグラフ質量分析装置がガスクロマトグラフ質量分析装置、包括的2次元クロマトグラフ質量分析装置が包括的2次元ガスクロマトグラフ質量分析装置である場合に、基準化合物としては保持指標(Retention Index)が知られているn−アルカンを用いるとよい。
In the chromatograph mass spectrometry data processing apparatus according to the present invention, the time axis adjustment unit uses the results obtained by measuring the reference compound with the chromatograph mass spectrometer and the comprehensive two-dimensional chromatograph mass spectrometer, The time axis of one or both of the mass chromatogram and the two-dimensional chromatogram can be adjusted.
When the chromatograph mass spectrometer is a gas chromatograph mass spectrometer and the comprehensive two-dimensional chromatograph mass spectrometer is a comprehensive two-dimensional gas chromatograph mass spectrometer, a retention index is known as a reference compound. N-alkanes may be used.

クロマトグラム表示処理部は、時間軸調整部により時間軸が調整されたマスクロマトグラムと2次元クロマトグラムとを、表示部の画面上に横軸つまりは時間軸を合わせて縦方向に並べて描出する。このような表示においては、同じ横軸上でマスクロマトグラムにおけるピークと2次元クロマトグラムにおけるブロブとの対応付けが可能となる。したがって、分析者はこの表示画面を見て、マスクロマトグラム上で観測される目的化合物由来のピークと同じ横軸上の位置に、2次元クロマトグラム上でブロブが幾つ存在するのかを確認することによって、目的化合物由来のピークが真に目的化合物のみに由来するものか否か(他の夾雑物が重なっているか)を簡便に且つ視覚的に判定することができる。   The chromatogram display processing unit renders the mass chromatogram and the two-dimensional chromatogram, the time axis of which has been adjusted by the time axis adjustment unit, displayed on the screen of the display unit along the horizontal axis, that is, the vertical direction along the time axis. . In such a display, a peak in the mass chromatogram and a blob in the two-dimensional chromatogram can be associated on the same horizontal axis. Therefore, the analyst should look at this display screen to confirm how many blobs are present on the two-dimensional chromatogram at the same position on the horizontal axis as the peak derived from the target compound observed on the mass chromatogram. Thus, it can be easily and visually determined whether or not the peak derived from the target compound is truly derived from only the target compound (whether other impurities overlap).

また本発明に係るクロマトグラフ質量分析データ処理装置における第1の態様は、
e)化合物情報に対応付けてマススペクトル情報が格納されているスペクトルライブラリと、
f)前記表示部の画面上に表示された2次元クロマトグラム上で分析者が任意のブロブを選択指示するための選択指示部と、
g)前記選択指示部により指示されたブロブが存在する時間位置に得られたスペクトルデータを取得し、該データに基づいて作成されたマススペクトルを前記スペクトルライブラリに格納されているマススペクトルと照合することにより、前記ブロブに対応する化合物情報を求めるライブラリ検索部と、
をさらに備える構成とするとよい。
The first aspect of the chromatograph mass spectrometry data processing apparatus according to the present invention is as follows.
e) a spectrum library in which mass spectrum information is stored in association with compound information;
f) a selection instruction unit for the analyzer to select and instruct an arbitrary blob on the two-dimensional chromatogram displayed on the screen of the display unit;
g) Acquire spectrum data obtained at the time position where the blob instructed by the selection instruction unit exists, and collate the mass spectrum created based on the data with the mass spectrum stored in the spectrum library A library search unit for obtaining compound information corresponding to the blob;
It is good to set it as the structure further provided.

例えば、マスクロマトグラム上で観測される目的化合物由来のピークと同じ横軸上の位置に、2次元クロマトグラム上でブロブが一つのみ観測される場合、分析者はこのブロブを選択指示部により選択指示する。すると、ライブラリ検索部は、包括的2次元クロマトグラフ質量分析装置でスキャン測定を行うことにより得られたデータの中から、指示されたブロブが存在する時間位置に得られたスペクトルデータを抽出し、該データに基づいて作成されたマススペクトルをスペクトルライブラリに格納されているマススペクトルと照合することで、該ブロブに対応する化合物名称などの化合物情報を求める。そして、その化合物情報を表示部の画面上に表示する。分析者はこの結果から、マスクロマトグラム上のピークの面積等から求めた定量結果が確かに目的化合物の結果であるか否かを確認することができる。   For example, if only one blob is observed on the two-dimensional chromatogram at the same position on the horizontal axis as the peak derived from the target compound observed on the mass chromatogram, the analyst can select this blob with the selection indicator. Instruct to select. Then, the library search unit extracts the spectrum data obtained at the time position where the indicated blob exists from the data obtained by performing the scan measurement with the comprehensive two-dimensional chromatograph mass spectrometer, By comparing the mass spectrum created based on the data with the mass spectrum stored in the spectrum library, compound information such as the compound name corresponding to the blob is obtained. Then, the compound information is displayed on the screen of the display unit. From this result, the analyst can confirm whether or not the quantitative result obtained from the peak area on the mass chromatogram is indeed the result of the target compound.

また本発明に係るクロマトグラフ質量分析データ処理装置における第2の態様は、
h)前記包括的2次元クロマトグラフ質量分析装置でスキャン測定を行うことにより得られたデータの中から、前記表示部の画面上に表示されているマスクロマトグラムと同じ質量電荷比又はMRMトランジションのデータを取得し、該データに基づいて2次元マスクロマトグラムを作成する2次元マスクロマトグラム作成部をさらに備え、
前記クロマトグラム表示処理部は、前記2次元マスクロマトグラム作成部で作成された2次元マスクロマトグラムを、前記2次元クロマトグラムに代えて又は該2次元クロマトグラム及び前記マスクロマトグラムとともに表示部の画面上に表示する構成とするとよい。
The second aspect of the chromatograph mass spectrometry data processing apparatus according to the present invention is as follows.
h) From the data obtained by performing the scan measurement with the comprehensive two-dimensional chromatograph mass spectrometer, the same mass to charge ratio or MRM transition as the mass chromatogram displayed on the screen of the display unit. It further includes a two-dimensional mass chromatogram creation unit that acquires data and creates a two-dimensional mass chromatogram based on the data,
The chromatogram display processing unit replaces the two-dimensional chromatogram created by the two-dimensional mass chromatogram creation unit with the two-dimensional chromatogram or together with the two-dimensional chromatogram and the mass chromatogram. It may be configured to display on the screen.

この構成によれば、マスクロマトグラム上で観測される目的化合物由来のピークと同じ横軸上の位置に、2次元マスクロマトグラム上でブロブが一つしか存在しなければ、該ピークは真に目的化合物のみに由来するものであると、より確実に判断することができる。   According to this configuration, if there is only one blob on the two-dimensional mass chromatogram at the same position on the horizontal axis as the peak derived from the target compound observed on the mass chromatogram, the peak is truly It can be judged more reliably that it is derived only from the target compound.

本発明に係るクロマトグラフ質量分析データ処理装置によれば、SIM測定やMRM測定により得られたデータに基づいて定量した化合物の定性確認を、同じ試料を包括的2次元クロマトグラフ質量分析装置で測定した結果を利用して高い精度で以て行うことができる。包括的2次元クロマトグラフは高い分離性能を有するため、試料に含まれる夾雑物が多い場合、試料中の多数の化合物についての多成分一斉分析を行う場合、さらには、試料中の目的化合物の濃度が低い場合であっても、定量した目的化合物由来のピークに他の化合物の重なりがないか否かを精度良く判定することができ、それによって誤った定量を防止することができる。   According to the chromatograph mass spectrometry data processing apparatus according to the present invention, the qualitative confirmation of a compound quantified based on data obtained by SIM measurement or MRM measurement is performed on the same sample with a comprehensive two-dimensional chromatograph mass spectrometer. It is possible to carry out with high accuracy using the result obtained. Comprehensive two-dimensional chromatographs have high separation performance, so when there are many contaminants in the sample, when performing multi-component simultaneous analysis of a large number of compounds in the sample, and further, the concentration of the target compound in the sample Even if it is low, it can be determined accurately whether there is no overlap of other compounds in the peak derived from the quantified target compound, thereby preventing erroneous quantification.

本発明に係るクロマトグラフ質量分析データ処理装置を備えたGC−MSシステムの一実施例の概略構成図。The schematic block diagram of one Example of the GC-MS system provided with the chromatograph mass spectrometry data processing apparatus which concerns on this invention. 本実施例のGC−MSシステムにおける特徴的なデータ処理動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the characteristic data processing operation in the GC-MS system of a present Example. 本実施例のGC−MSシステムにおけるクロマトグラム表示の一例を示す図。The figure which shows an example of the chromatogram display in the GC-MS system of a present Example. 本実施例のGC−MSシステムにおけるクロマトグラム表示の他の例を示す図。The figure which shows the other example of the chromatogram display in the GC-MS system of a present Example.

以下、本発明に係るクロマトグラフ質量分析データ処理装置を用いたGC−MSシステムの一実施例について、添付図面を参照して説明する。図1は本実施例によるGC−MSシステムの概略構成図である。
本実施例のGC−MSシステムは、試料に対し測定を実行するために、GC−MS測定系1とGC×GC−MS測定系2という二つの測定系を有する。
Hereinafter, an embodiment of a GC-MS system using a chromatograph mass spectrometry data processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a GC-MS system according to the present embodiment.
The GC-MS system of the present embodiment has two measurement systems, a GC-MS measurement system 1 and a GC × GC-MS measurement system 2, in order to perform measurement on a sample.

GC−MS測定系1は、カラム112、及び該カラム112に試料ガスを導入する試料気化室などを含む試料導入部111から成るGC部11と、四重極型質量分析装置などである質量分析装置(MS部)12と、を備える。MS部12は、三連四重極型質量分析装置や該質量分析装置の後段の四重極マスフィルタを飛行時間型質量分析器に置き換えたQ−TOF型質量分析装置などのMS/MS分析が可能な質量分析装置でもよい。   The GC-MS measurement system 1 includes a GC unit 11 including a column 112 and a sample introduction unit 111 including a sample vaporization chamber for introducing a sample gas into the column 112, and a mass spectrometry that is a quadrupole mass spectrometer or the like. And a device (MS unit) 12. The MS unit 12 performs MS / MS analysis such as a triple quadrupole mass spectrometer or a Q-TOF mass spectrometer in which the quadrupole mass filter at the subsequent stage of the mass spectrometer is replaced with a time-of-flight mass analyzer. May be a mass spectrometer capable of.

GC×GC−MS測定系2は、1次カラム212、該1次カラム212に試料ガスを導入する試料気化室などを含む試料導入部211、1次カラム212から溶出する成分(化合物)を一定時間(モジュレーション時間)間隔で捕集し時間的に圧縮して送り出すモジュレータ213、及び、1次カラム212とは異なる分離特性を有する高速分離可能な2次カラム214、を含むGC×GC部21と、四重極型質量分析装置などである質量分析装置(MS部)22と、を備える。このMS部22もMS/MS分析が可能な質量分析装置を用いることができる。   The GC × GC-MS measurement system 2 has a constant component (compound) eluted from the primary column 212, a sample introduction part 211 including a sample vaporization chamber for introducing a sample gas into the primary column 212, and the like. A GC × GC unit 21 including a modulator 213 that collects at time (modulation time) intervals, and compresses and sends it out in time, and a secondary column 214 having a separation characteristic different from that of the primary column 212 and capable of high-speed separation. And a mass spectrometer (MS unit) 22 such as a quadrupole mass spectrometer. The MS unit 22 can also use a mass spectrometer capable of MS / MS analysis.

二つの測定系1、2でそれぞれ得られた測定データはいずれも制御・処理部3に入力され、制御・処理部3において後述するようなデータ処理が実行される。
この制御・処理部3は、機能ブロックとして、測定パラメータ設定部31と、分析制御部32と、GC−MS測定系1から時間経過に従い順次出力されたデータを収集して記憶するGC−MS測定データ記憶部33と、GC×GC−MS測定系2から時間経過に従い順次出力されたデータを収集して記憶するGC×GC−MS測定データ記憶部34と、GC−MS測定データ記憶部33に格納されているデータに基づいてマスクロマトグラムを作成するマスクロマトグラム作成部35と、該マスクロマトグラムにおいてピークを検出するピーク検出部36と、GC×GC−MS測定データ記憶部34に格納されているデータに基づいて2次元クロマトグラム(トータルイオンクロマトグラム)を作成する2次元クロマトグラム作成部37と、該2次元クロマトグラムにおいてブロブを検出するブロブ検出部38と、ピーク検出部36で検出されたピークの面積等に基づいて定量演算を行う定量演算部39と、マスクロマトグラムと2次元クロマトグラムとの時間軸を調整するクロマトグラム時間軸調整部40と、時間軸が調整されたマスクロマトグラム及び2次元クロマトグラムを表示部6の画面上に表示するクロマトグラム表示処理部41と、表示された2次元クロマトグラム上で任意のブロブの指定を受け付ける特定部位指定処理部42と、化合物情報に対応してマススペクトル情報が収録されているスペクトルライブラリ44と、スペクトルライブラリ44を用いた検索を行うことにより化合物を同定するライブラリ検索部43と、特定の質量電荷比における2次元マスクロマトグラムを作成する2次元マスクロマトグラム作成部45と、を備える。この制御・処理部3にはユーザインターフェイスとして、分析者が操作する入力部5と、分析者に分析結果等を提示する表示部6と、が接続されている。
The measurement data obtained by the two measurement systems 1 and 2 are all input to the control / processing unit 3, and the control / processing unit 3 executes data processing as described later.
The control / processing unit 3 collects and stores data sequentially output from the measurement parameter setting unit 31, the analysis control unit 32, and the GC-MS measurement system 1 as time passes as functional blocks. The data storage unit 33, the GC × GC-MS measurement data storage unit 34 that collects and stores data sequentially output from the GC × GC-MS measurement system 2 over time, and the GC-MS measurement data storage unit 33 A mass chromatogram creation unit 35 that creates a mass chromatogram based on the stored data, a peak detection unit 36 that detects a peak in the mass chromatogram, and a GC × GC-MS measurement data storage unit 34 are stored. A two-dimensional chromatogram creation unit 37 for creating a two-dimensional chromatogram (total ion chromatogram) based on the data stored; A blob detection unit 38 for detecting a blob in the three-dimensional chromatogram, a quantitative calculation unit 39 for performing a quantitative calculation based on the area of the peak detected by the peak detection unit 36, and the time between the mass chromatogram and the two-dimensional chromatogram A chromatogram time axis adjustment unit 40 for adjusting the axis, a chromatogram display processing unit 41 for displaying the mass chromatogram and the two-dimensional chromatogram on which the time axis has been adjusted on the screen of the display unit 6, and the displayed two-dimensional A specific site designation processing unit 42 that accepts designation of an arbitrary blob on the chromatogram, a spectrum library 44 in which mass spectrum information is recorded corresponding to the compound information, and a compound by performing a search using the spectrum library 44 A library search unit 43 for identifying the two-dimensional mask roma at a specific mass-to-charge ratio Comprising a two-dimensional mass chromatogram creation unit 45 for creating grams, the. An input unit 5 operated by an analyst and a display unit 6 for presenting analysis results to the analyst are connected to the control / processing unit 3 as a user interface.

なお、制御・処理部3は、通常、パーソナルコンピュータ(又はより高性能なワークステーション)をハードウエア資源とし、該コンピュータに予めインストールされた専用の制御・処理用ソフトウエアを該コンピュータで実行することにより、その各機能ブロックが具現化される構成である。   The control / processing unit 3 usually uses a personal computer (or a higher performance workstation) as a hardware resource, and executes dedicated control / processing software installed in advance on the computer. Thus, each functional block is embodied.

本実施例のGC−MSシステムにおいて、試料に含まれる(含まれると推定される)既知の化合物の定量を行う場合の特徴的な作業及び処理動作を、図2に示すフローチャートを参照して説明する。
測定パラメータ設定部31は、GC−MS測定系1での測定パラメータを入力するための設定画面を表示部6の画面上に表示し、分析者はこれを見ながら入力部5より、測定対象化合物の測定時間範囲と該測定時間範囲におけるSIM測定のターゲットである質量電荷比、GC部11での分離条件などの測定パラメータを入力する。また、測定パラメータ設定部31は、GC×GC−MS測定系2での測定パラメータを入力するための設定画面を表示部6の画面上に表示し、分析者はこれを見ながら入力部5より、スキャン測定の質量電荷比範囲、GC×GC部21での分離条件などの測定パラメータを入力し、そのうえで測定開始を指示する。
In the GC-MS system of the present embodiment, characteristic operations and processing operations when quantifying a known compound contained in a sample (presumed to be contained) will be described with reference to the flowchart shown in FIG. To do.
The measurement parameter setting unit 31 displays a setting screen for inputting measurement parameters in the GC-MS measurement system 1 on the screen of the display unit 6, and the analyst views the measurement target compound from the input unit 5 while viewing the setting screen. Measurement parameters such as a measurement time range, a mass-to-charge ratio that is a target of SIM measurement in the measurement time range, and a separation condition in the GC unit 11 are input. In addition, the measurement parameter setting unit 31 displays a setting screen for inputting measurement parameters in the GC × GC-MS measurement system 2 on the screen of the display unit 6, and the analyst looks at this from the input unit 5. The measurement parameters such as the mass-to-charge ratio range of the scan measurement and the separation condition in the GC × GC unit 21 are input, and then the measurement start is instructed.

この指示を受けて分析制御部32は、GC−MS測定系1の各部を動作させ、試料に対する測定を実行する(ステップS1)。即ち、GC部11において、試料導入部111は略一定流量で送給されるキャリアガス中に試料を導入する。該試料に含まれる各種化合物はカラム112を通過する間に時間的に分離されMS部12に導入される。MS部12では、設定されている測定時間範囲に所定の質量電荷比を有するイオンのみを選択的に検出する。MS部12による検出信号は、図示しないA/D変換器により所定のサンプリング周期でデジタルデータに変換されて制御・処理部3に入力され、GC/MS測定データ記憶部33に順次格納される。   In response to this instruction, the analysis control unit 32 operates each unit of the GC-MS measurement system 1 to perform measurement on the sample (step S1). That is, in the GC unit 11, the sample introduction unit 111 introduces the sample into the carrier gas supplied at a substantially constant flow rate. Various compounds contained in the sample are temporally separated while passing through the column 112 and introduced into the MS unit 12. The MS unit 12 selectively detects only ions having a predetermined mass-to-charge ratio within the set measurement time range. A detection signal from the MS unit 12 is converted into digital data at a predetermined sampling period by an A / D converter (not shown), input to the control / processing unit 3, and sequentially stored in the GC / MS measurement data storage unit 33.

一方、分析制御部32は、GC×GC−MS測定系2の各部を動作させ、GC−MS測定系1による測定対象と同じ試料に対する測定を実行する(ステップS2)。即ち、GC×GC部21において、試料導入部211は略一定流量で送給されるキャリアガス中に試料を導入する。該試料に含まれる各種化合物は1次カラム212を通過する間に時間的に或る程度分離される。モジュレータ213はモジュレーション時間の間、1次カラム212から溶出してくる化合物を全て捕集し、時間圧縮してきわめて狭いバンド幅で2次カラム214に送り込む、という操作を繰り返す。モジュレーション時間毎に送り込まれた複数の化合物は2次カラム214を通過する際に高い分解能で以て時間方向に分離されて溶出し、溶出した順にMS部22に導入される。MS部22は2次カラム214から一つの化合物が溶出している時間幅よりも短いインターバル間隔でスキャン測定を行い、全ての化合物を漏れなく検出する。MS部22による検出信号は、図示しないA/D変換器により所定のサンプリング周期でデジタルデータに変換されて制御・処理部3に入力され、GC×GC−MS測定データ記憶部34に順次格納される。なお、この測定はGC−MS測定系1による測定と並行して行うことができるが、必ずしも並行して行わなくてもよい。   On the other hand, the analysis control unit 32 operates each part of the GC × GC-MS measurement system 2 and performs measurement on the same sample as the measurement target by the GC-MS measurement system 1 (step S2). That is, in the GC × GC unit 21, the sample introduction unit 211 introduces the sample into the carrier gas supplied at a substantially constant flow rate. Various compounds contained in the sample are separated to some extent in time while passing through the primary column 212. The modulator 213 repeats the operation of collecting all the compounds eluted from the primary column 212 during the modulation time, and compressing them to send them to the secondary column 214 with a very narrow bandwidth. The plurality of compounds sent at every modulation time are separated and eluted in the time direction with high resolution when passing through the secondary column 214, and are introduced into the MS unit 22 in the order of elution. The MS unit 22 performs scan measurement at an interval shorter than the time width during which one compound is eluted from the secondary column 214, and detects all compounds without omission. The detection signal from the MS unit 22 is converted into digital data at a predetermined sampling period by an A / D converter (not shown), input to the control / processing unit 3, and sequentially stored in the GC × GC-MS measurement data storage unit 34. The Although this measurement can be performed in parallel with the measurement by the GC-MS measurement system 1, it does not necessarily have to be performed in parallel.

測定が終了し、測定データ記憶部33、34にそれぞれ測定データが格納されている状態で目的化合物の定量解析の実行が指示されると、マスクロマトグラム作成部35はGC−MS測定データ記憶部33に格納されているデータに基づいて、目的化合物由来の特定の質量電荷比(m/z=M1)におけるマスクロマトグラムを作成する(ステップS3)。ピーク検出部36はマスクロマトグラム上で該目的化合物の保持時間付近のピークを検出し、ピーク面積を計算して該ピーク面積に基づいて定量値を算出する(ステップS4)。   When the measurement is completed and the execution of quantitative analysis of the target compound is instructed in the state where the measurement data is stored in the measurement data storage units 33 and 34, the mass chromatogram creation unit 35 receives the GC-MS measurement data storage unit. Based on the data stored in 33, a mass chromatogram at a specific mass-to-charge ratio (m / z = M1) derived from the target compound is created (step S3). The peak detector 36 detects a peak near the retention time of the target compound on the mass chromatogram, calculates a peak area, and calculates a quantitative value based on the peak area (step S4).

一方、2次元クロマトグラム作成部37はGC×GC−MS測定データ記憶部34に格納されているデータに基づいて、横軸が1次カラム212の保持時間、縦軸が2次カラム214の保持時間であって、信号強度がカラースケールやグレイスケールで示された2次元クロマトグラムを作成する(ステップS5)。ここで作成される2次元クロマトグラムは従来の包括的2次元GCで得られる2次元クロマトグラムと変わらない。   On the other hand, based on the data stored in the GC × GC-MS measurement data storage unit 34, the two-dimensional chromatogram creation unit 37 has the horizontal axis holding time of the primary column 212 and the vertical axis holding the secondary column 214. A two-dimensional chromatogram which is time and whose signal intensity is shown in color scale or gray scale is created (step S5). The two-dimensional chromatogram created here is not different from the two-dimensional chromatogram obtained by the conventional comprehensive two-dimensional GC.

通常、GC−MS測定系1のGC部11における昇温速度などの分離条件は該GC部11での成分分離が最適になるように決められ、GC×GC−MS測定系2のGC×GC部21における昇温速度などの分離条件は1次カラム212、2次カラム214の二つを通した成分分離が最適になるように決められる。そのため、上述したように、それらの分離条件、特に昇温速度は互いに異なり、これが同一化合物についての保持時間の相違をもたらす。そこでクロマトグラム時間軸調整部40は、上記マスクロマトグラムと2次元クロマトグラムとの間で、同一化合物の保持時間の相違を補正して時間軸を合わせるような処理を実行する(ステップS6)。   Usually, the separation conditions such as the rate of temperature rise in the GC section 11 of the GC-MS measurement system 1 are determined so that the component separation in the GC section 11 is optimal, and the GC × GC-GC of the GC × GC-MS measurement system 2 is determined. Separation conditions such as the temperature rise rate in the section 21 are determined so that the component separation through the primary column 212 and the secondary column 214 is optimal. Therefore, as described above, their separation conditions, particularly the heating rate, are different from each other, which leads to a difference in retention time for the same compound. Therefore, the chromatogram time axis adjustment unit 40 executes a process for correcting the difference in retention time of the same compound and adjusting the time axis between the mass chromatogram and the two-dimensional chromatogram (step S6).

具体的には以下のようにしてマスクロマトグラム及び2次元クロマトグラムの時間軸を調整する。GC部11におけるカラム112とGC×GC部21における1次カラム212が同じ種類又は類似した種類のものであれば、保持指標を利用して時間軸を合わせることができる。そこでここでは、GC分析において時間軸の調整にしばしば利用されるn−アルカンの保持指標を利用する。即ち、上述した、同じ試料に対するGC−MS測定系1とGC×GC−MS測定系2によるそれぞれの測定の際に、n−アルカンも併せて測定しておく。そして、その測定結果から測定系1、2における保持時間をそれぞれ求め、n−アルカンの既知の保持指標を利用して、マスクロマトグラムの横軸(時間軸)を保持指標ベースに変換するとともに、2次元クロマトグラムの横軸(1次カラムの保持時間軸)も保持指標ベースに変換する。つまり、マスクロマトグラム、2次クロマトグラム共に、世横軸は同一の保持指標ベース、言い換えれば保持指標で規格化された時間軸になり、両者の対応付けが可能となる。
なお、マスクロマトグラムではn−アルカン由来のピークの重心位置を該化合物の保持時間とすればよい。また、2次元クロマトグラムでは、n−アルカン由来のブロブの重心位置を該化合物の保持時間と考え、ブロブの保持時間=ブロブの1次カラムの保持時間+ブロブの2次カラムの保持時間とみなして、横軸上の保持時間を求めればよい。
Specifically, the time axis of the mass chromatogram and the two-dimensional chromatogram is adjusted as follows. If the column 112 in the GC unit 11 and the primary column 212 in the GC × GC unit 21 are of the same type or similar types, the time axis can be adjusted using the retention index. Therefore, here, a retention index of n-alkane which is often used for adjusting the time axis in the GC analysis is used. That is, the n-alkane is also measured at the time of each measurement by the GC-MS measurement system 1 and the GC × GC-MS measurement system 2 for the same sample. Then, the retention times in the measurement systems 1 and 2 are obtained from the measurement results, respectively, and the horizontal axis (time axis) of the mass chromatogram is converted into the retention index base using the known retention index of n-alkane, The horizontal axis (retention time axis of the primary column) of the two-dimensional chromatogram is also converted to the retention index base. That is, in both the mass chromatogram and the secondary chromatogram, the horizontal axis is the same retention index base, in other words, the time axis normalized by the retention index, and the two can be associated.
In the mass chromatogram, the barycentric position of the peak derived from n-alkane may be used as the retention time of the compound. In the two-dimensional chromatogram, the center of gravity of the blob derived from n-alkane is regarded as the retention time of the compound, and the retention time of the blob = the retention time of the primary column of the blob + the retention time of the secondary column of the blob. Thus, the holding time on the horizontal axis may be obtained.

こうしてマスクロマトグラムと2次元クロマトグラムとで横軸が揃うから、クロマトグラム表示処理部41は、横軸を共通としてマスクロマトグラムと2次元クロマトグラムを縦に並べた画像を作成し、これを表示部6の画面上に表示する(ステップS7)。   Since the horizontal axes of the mass chromatogram and the two-dimensional chromatogram are aligned in this way, the chromatogram display processing unit 41 creates an image in which the mass chromatogram and the two-dimensional chromatogram are arranged vertically with the horizontal axis in common. It displays on the screen of the display part 6 (step S7).

図3は、GC×GC−MS測定系2においてm/z=40〜510のスキャン測定を行って得られた2次元クロマトグラムと、GC−MS測定系1においてm/z=65をターゲットとするSIM測定で得られたマスクロマトグラムとを並べて表示した一例である。両クロマトグラムの横軸は保持指標で規格化されている。
下のマスクロマトグラムのピークは定量に利用され、該ピークと同じ横軸上の位置で、上の2次元クロマトグラム上で観測されるブロブは該ピークに含まれる化合物の定性情報を示している。したがって、横軸上の或る位置で縦方向に複数のブロブが観測される場合には、同じ時間にその複数のブロブにそれぞれ対応する複数の化合物が混じっていることを意味している。これによって、マスクロマトグラム上で定量分析に用いたピークが単一の化合物に由来するものであるのか、或いは、複数の化合物に由来する、つまりは別の化合物や夾雑物が重なっているのか、を判定することができる。
FIG. 3 shows a two-dimensional chromatogram obtained by performing a scan measurement of m / z = 40 to 510 in the GC × GC-MS measurement system 2, and a target with m / z = 65 in the GC-MS measurement system 1. This is an example in which a mass chromatogram obtained by SIM measurement is displayed side by side. The horizontal axis of both chromatograms is normalized by the retention index.
The peak of the lower mass chromatogram is used for quantification, and the blob observed on the upper two-dimensional chromatogram at the same horizontal axis as the peak indicates the qualitative information of the compound contained in the peak. . Therefore, when a plurality of blobs are observed in a vertical direction at a certain position on the horizontal axis, it means that a plurality of compounds respectively corresponding to the plurality of blobs are mixed at the same time. As a result, whether the peak used for the quantitative analysis on the mass chromatogram is derived from a single compound, or is it derived from a plurality of compounds, that is, whether another compound or impurities overlap, Can be determined.

ただし、マスクロマトグラム上で定量分析に用いたピークが単一の化合物に由来するものであることが確認できたとしても、必ずしもその化合物が目的化合物であるとは限らない。そこで、本GC−MSシステムでは以下のような手順によって、任意の化合物を同定することができる。   However, even if it can be confirmed that the peak used for the quantitative analysis on the mass chromatogram is derived from a single compound, the compound is not necessarily the target compound. Therefore, in this GC-MS system, any compound can be identified by the following procedure.

即ち、上述のようにして表示部6の画面上に表示されている2次元クロマトグラム上で、分析者は着目するブロブを入力部5により指示する。例えばマウス等のポインティングデバイスでブロブをクリック操作すればよい(ステップS8)。特定部位指定処理部42はこの指示を受けて、指示されたブロブの保持時間を認識し、GC×GC−MS測定データ記憶部34からその保持時間に得られたマススペクトルデータを読み出しマススペクトルを作成する(ステップS9)。ライブラリ検索部43はそのマススペクトルのピークパターンをスペクトルライブラリ44に収録されているマススペクトルのピークパターンと照合し、類似性の高いマススペクトルを持つ化合物を探索する(ステップS10)。そして、何らかの化合物が同定できたならば、その同定結果を表示部6の画面上、例えば指示されたブロブに近い位置に同定された化合物名称を表示する(ステップS11)。   That is, on the two-dimensional chromatogram displayed on the screen of the display unit 6 as described above, the analyst instructs the blob to be focused on by the input unit 5. For example, the blob may be clicked with a pointing device such as a mouse (step S8). Upon receiving this instruction, the specific part designation processing unit 42 recognizes the retention time of the instructed blob, reads out the mass spectrum data obtained at the retention time from the GC × GC-MS measurement data storage unit 34, and obtains the mass spectrum. Create (step S9). The library search unit 43 collates the peak pattern of the mass spectrum with the peak pattern of the mass spectrum recorded in the spectrum library 44, and searches for a compound having a mass spectrum with high similarity (step S10). If any compound can be identified, the identification result is displayed on the screen of the display unit 6, for example, the name of the identified compound at a position close to the designated blob (step S11).

これによって、分析者は定量演算に用いられたピークに対応する化合物が確かに目的化合物であるか否かを確認することができる。また、定量演算に用いられたピークに目的化合物以外の化合物が混じっている可能性がある場合に、その混じっている化合物が何であるのかも確認することができる。   Thereby, the analyst can confirm whether or not the compound corresponding to the peak used for the quantitative calculation is certainly the target compound. In addition, when there is a possibility that a compound other than the target compound is mixed in the peak used for the quantitative calculation, it is also possible to confirm what the mixed compound is.

また、図3に例示したような表示では、定量演算に用いられたピークに目的化合物以外の化合物が混じっている可能性を確認することはできるものの、2次元クロマトグラムはトータルイオンクロマトグラムであるため、質量電荷比が同じであるために互いに区別できない化合物であるか、或いは質量電荷比が異なるために区別が可能である化合物であるのかは確認できない。そこで本実施例のGC−MSシステムでは、以下のような手順によって、より的確な定性確認が可能である。   In addition, in the display as illustrated in FIG. 3, it is possible to confirm the possibility that a compound other than the target compound is mixed in the peak used for the quantitative calculation, but the two-dimensional chromatogram is a total ion chromatogram. Therefore, it cannot be confirmed whether the compounds are indistinguishable from each other because they have the same mass-to-charge ratio, or are the compounds that can be distinguished because of the different mass-to-charge ratio. Therefore, in the GC-MS system of this embodiment, more accurate qualitative confirmation can be performed by the following procedure.

分析者が入力部5から2次元マスクロマトグラム作成の指示を行うと(ステップS12)、この指示を受けて2次元マスクロマトグラム作成部45は、そのときに表示されているマスクロマトグラムの質量電荷比(m/z=M1)に対応したデータをGC×GC−MS測定データ記憶部34から抽出する。そして、上記ステップS6における時間軸調整がなされた2次元マスクロマトグラムを作成する(ステップS13)。この2次元マスクロマトグラムは、横軸及び縦軸は、表示部6の画面上に表示されているトータルイオンクロマトグラムである2次元クロマトグラムと同じであり、信号強度が特定の質量電荷比(m/z=M1)における信号強度である点が相違する。クロマトグラム表示処理部41は、そのときに表示されている2次元クロマトグラムに代えて上記2次元マスクロマトグラムを表示する(ステップS14)。或いは、マスクロマトグラム、2次元クロマトグラムに加えてさらに上記2次元マスクロマトグラムを表示するようにしてもよい。   When the analyst gives an instruction to create a two-dimensional mass chromatogram from the input unit 5 (step S12), the two-dimensional mass chromatogram creation unit 45 receives this instruction, and the mass of the mass chromatogram displayed at that time is displayed. Data corresponding to the charge ratio (m / z = M 1) is extracted from the GC × GC-MS measurement data storage unit 34. Then, a two-dimensional mass chromatogram with the time axis adjusted in step S6 is created (step S13). In this two-dimensional mass chromatogram, the horizontal axis and the vertical axis are the same as the two-dimensional chromatogram which is the total ion chromatogram displayed on the screen of the display unit 6, and the signal intensity is a specific mass-to-charge ratio ( The difference is the signal strength at m / z = M1). The chromatogram display processing unit 41 displays the two-dimensional mass chromatogram instead of the two-dimensional chromatogram displayed at that time (step S14). Alternatively, the two-dimensional mass chromatogram may be displayed in addition to the mass chromatogram and the two-dimensional chromatogram.

図4は、図3における2次元クロマトグラムに代えて、m/z=65の2次元マスクロマトグラムを表示した例である。
2次元マスクロマトグラムはSIM測定によるマスクロマトグラムをさらに縦方向に成分展開したグラフになっている。この2次元マスクロマトグラムから、マスクロマトグラム上におけるピークAは二つの化合物が混じったものであり、ピークCは三つの化合物が混じったものであって、それらは純粋な単一化合物由来のピークでないことが分かる。一方、ピークBは一つの化合物に由来するものであるから、このピークBを利用した定量は信頼性が高いことが分かる。
FIG. 4 shows an example in which a two-dimensional mass chromatogram of m / z = 65 is displayed instead of the two-dimensional chromatogram in FIG.
The two-dimensional mass chromatogram is a graph in which the mass chromatogram obtained by SIM measurement is further expanded in the vertical direction. From this two-dimensional mass chromatogram, peak A on the mass chromatogram is a mixture of two compounds, and peak C is a mixture of three compounds, which are peaks derived from a pure single compound. I understand that it is not. On the other hand, since peak B is derived from one compound, it can be seen that quantification using peak B is highly reliable.

もちろん、2次元クロマトグラム上でなく、この2次元マスクロマトグラム上で任意のブロブを指定して、該ブロブに対応したマススペクトルを利用したライブラリ検索を行い、化合物同定を行えるようにしてもよい。   Of course, it is also possible to specify an arbitrary blob on the two-dimensional mass chromatogram instead of on the two-dimensional chromatogram, and perform a library search using a mass spectrum corresponding to the blob so that the compound identification can be performed. .

以上のようにして、本実施例のGC−MSシステムでは、目的化合物の定量に利用したマスクロマトグラム上のピークが単一化合物由来のものであるか否かを分析者が簡便に且つ高い精度で確認することができる。それによって、夾雑物等が重なっているピークを使用した誤った定量を回避することができる。   As described above, in the GC-MS system of this example, the analyst can easily and accurately determine whether or not the peak on the mass chromatogram used for quantification of the target compound is derived from a single compound. Can be confirmed. Thereby, it is possible to avoid erroneous quantification using a peak in which impurities or the like overlap.

上記実施例では、GC−MS測定系1におけるMS部22でSIM測定を実施していたが、該MS部22がMS/MS分析が可能な質量分析装置である場合には、定量性を高めるためにSIM測定でなくMRM測定を実施するほうが好ましい。その場合には、特定の質量電荷比におけるマスクロマトグラムの代わりに、特定のMRMトランジションにおけるマスクロマトグラムを作成して表示すればよい。   In the above-described embodiment, the SIM measurement is performed by the MS unit 22 in the GC-MS measurement system 1. However, when the MS unit 22 is a mass spectrometer capable of MS / MS analysis, the quantitative performance is improved. Therefore, it is preferable to perform MRM measurement instead of SIM measurement. In that case, instead of a mass chromatogram at a specific mass-to-charge ratio, a mass chromatogram at a specific MRM transition may be created and displayed.

また、上記実施例は本発明をGC−MS/MSシステムに適用したものであるが、本発明をLC−MSシステムに適用可能であることは明らかである。その場合には、n−アルカンではなく別の基準化合物を測定し、その基準化合物の保持時間を基準として時間軸調整を行えばよい。   Moreover, although the said Example applies this invention to GC-MS / MS system, it is clear that this invention is applicable to LC-MS system. In that case, another reference compound may be measured instead of n-alkane, and the time axis may be adjusted based on the retention time of the reference compound.

さらにまた、上記実施例や変形例は本発明の一例にすぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜変形や修正、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは明らかである。   Furthermore, the above-described embodiments and modifications are merely examples of the present invention, and it is obvious that modifications, corrections and additions as appropriate within the scope of the present invention are included in the scope of the claims of the present application.

1…GC−MS測定系
11…GC部
111…試料導入部
112…カラム
12…MS部
2…GC×GC−MS測定系
21…GC×GC部
211…試料導入部
212…1次カラム
213…モジュレータ
214…2次カラム
22…MS部
3…制御・処理部
31…測定パラメータ設定部
32…分析制御部
33…GC−MS測定データ記憶部
34…GC×GC−MS測定データ記憶部
35…マスクロマトグラム作成部
36…ピーク検出部
37…2次元クロマトグラム作成部
38…ブロブ検出部
39…定量演算部
40…クロマトグラム時間軸調整部
41…クロマトグラム表示処理部
42…特定部位指定処理部
43…ライブラリ検索部
44…スペクトルライブラリ
45…2次元マスクロマトグラム作成部
5…入力部
6…表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... GC-MS measurement system 11 ... GC part 111 ... Sample introduction part 112 ... Column 12 ... MS part 2 ... GC * GC-MS measurement system 21 ... GC * GC part 211 ... Sample introduction part 212 ... Primary column 213 ... Modulator 214 ... Secondary column 22 ... MS unit 3 ... Control / processing unit 31 ... Measurement parameter setting unit 32 ... Analysis control unit 33 ... GC-MS measurement data storage unit 34 ... GC × GC-MS measurement data storage unit 35 ... Mass Chromatogram creation section 36 ... peak detection section 37 ... two-dimensional chromatogram creation section 38 ... blob detection section 39 ... quantitative calculation section 40 ... chromatogram time axis adjustment section 41 ... chromatogram display processing section 42 ... specific site designation processing section 43 ... Library search unit 44 ... Spectrum library 45 ... Two-dimensional mass chromatogram creation unit 5 ... Input unit 6 ... Display unit

Claims (5)

a)目的試料に対しクロマトグラフ質量分析装置で選択イオンモニタリング(SIM)測定又は多重反応モニタリング(MRM)測定を行うことにより得られたデータに基づいて、特定の化合物に対応する質量電荷比におけるマスクロマトグラムを作成するマスクロマトグラム作成部と、
b)目的試料に対し包括的2次元クロマトグラフ質量分析装置でスキャン測定を行うことにより得られたデータに基づいて、1次元目のカラムにおける保持時間と2次元目のカラムにおける保持時間とを直交する二軸とした2次元クロマトグラムを作成する2次元クロマトグラム作成部と、
c)前記マスクロマトグラムの時間軸上と前記2次元クロマトグラムの1次元目のカラムの保持時間軸上とで同一化合物の出現時間が一致するように、その一方又は両方の時間軸を調整する時間軸調整部と、
d)前記時間軸調整部により時間軸が調整されたマスクロマトグラムと2次元クロマトグラムとを、表示部の画面上に時間軸を合わせて並べて表示するクロマトグラム表示処理部と、
を備えることを特徴とするクロマトグラフ質量分析データ処理装置。
a) Based on data obtained by performing selective ion monitoring (SIM) measurement or multiple reaction monitoring (MRM) measurement on a target sample with a chromatographic mass spectrometer, the mass at a mass-to-charge ratio corresponding to a specific compound is measured. A mass chromatogram creation section for creating a chromatogram;
b) Based on the data obtained by scanning the target sample with a comprehensive two-dimensional chromatograph mass spectrometer, the retention time in the first dimension column is orthogonal to the retention time in the second dimension column. A two-dimensional chromatogram creating unit for creating a two-dimensional chromatogram having two axes,
c) Adjust one or both of the time axes so that the appearance time of the same compound matches on the time axis of the mass chromatogram and the retention time axis of the first dimension column of the two-dimensional chromatogram. A time axis adjustment unit;
d) a chromatogram display processing unit that displays the mass chromatogram and the two-dimensional chromatogram, the time axis of which has been adjusted by the time axis adjustment unit, aligned on the screen of the display unit and displayed.
A chromatographic mass spectrometry data processing apparatus comprising:
請求項1に記載のクロマトグラフ質量分析データ処理装置であって、
前記時間軸調整部は、基準化合物を前記クロマトグラフ質量分析装置及び前記包括的2次元クロマトグラフ質量分析装置でそれぞれ測定した結果を利用して、前記マスクロマトグラムと前記2次元クロマトグラムとの一方又は両方の時間軸を調整することを特徴とするクロマトグラフ質量分析データ処理装置。
A chromatograph mass spectrometry data processing apparatus according to claim 1,
The time axis adjustment unit uses one of the mass chromatogram and the two-dimensional chromatogram using the results of measuring the reference compound by the chromatograph mass spectrometer and the comprehensive two-dimensional chromatograph mass spectrometer, respectively. Alternatively, a chromatograph mass spectrometry data processing apparatus characterized by adjusting both time axes.
請求項2に記載のクロマトグラフ質量分析データ処理装置であって、
前記クロマトグラフ質量分析装置はガスクロマトグラフ質量分析装置、前記包括的2次元クロマトグラフ質量分析装置は包括的2次元ガスクロマトグラフ質量分析装置であり、前記基準化合物はn−アルカンであることを特徴とするクロマトグラフ質量分析データ処理装置。
A chromatograph mass spectrometry data processing device according to claim 2,
The chromatograph mass spectrometer is a gas chromatograph mass spectrometer, the comprehensive two-dimensional chromatograph mass spectrometer is a comprehensive two-dimensional gas chromatograph mass spectrometer, and the reference compound is an n-alkane. Chromatographic mass spectrometry data processing device.
請求項1〜3のいずれか1項に記載のクロマトグラフ質量分析データ処理装置であって、
e)化合物情報に対応付けてマススペクトル情報が格納されているスペクトルライブラリと、
f)前記表示部の画面上に表示された2次元クロマトグラム上で分析者が任意のブロブを選択指示するための選択指示部と、
g)前記選択指示部により指示されたブロブが存在する時間位置に得られたスペクトルデータを取得し、該データに基づいて作成されたマススペクトルを前記スペクトルライブラリに格納されているマススペクトルと照合することにより、前記ブロブに対応する化合物情報を求めるライブラリ検索部と、
をさらに備えることを特徴とするクロマトグラフ質量分析データ処理装置。
The chromatograph mass spectrometry data processing device according to any one of claims 1 to 3,
e) a spectrum library in which mass spectrum information is stored in association with compound information;
f) a selection instruction unit for the analyzer to select and instruct an arbitrary blob on the two-dimensional chromatogram displayed on the screen of the display unit;
g) Acquire spectrum data obtained at the time position where the blob instructed by the selection instruction unit exists, and collate the mass spectrum created based on the data with the mass spectrum stored in the spectrum library A library search unit for obtaining compound information corresponding to the blob;
A chromatograph mass spectrometry data processing apparatus, further comprising:
請求項1〜3のいずれか1項に記載のクロマトグラフ質量分析データ処理装置であって、
h)前記包括的2次元クロマトグラフ質量分析装置でスキャン測定を行うことにより得られたデータの中から、前記表示部の画面上に表示されているマスクロマトグラムと同じ質量電荷比又はMRMトランジションのデータを取得し、該データに基づいて2次元マスクロマトグラムを作成する2次元マスクロマトグラム作成部をさらに備え、
前記クロマトグラム表示処理部は、前記2次元マスクロマトグラム作成部で作成された2次元マスクロマトグラムを、前記2次元クロマトグラムに代えて又は該2次元クロマトグラム及び前記マスクロマトグラムとともに表示部の画面上に表示することを特徴とするクロマトグラフ質量分析データ処理装置。
The chromatograph mass spectrometry data processing device according to any one of claims 1 to 3,
h) From the data obtained by performing the scan measurement with the comprehensive two-dimensional chromatograph mass spectrometer, the same mass to charge ratio or MRM transition as the mass chromatogram displayed on the screen of the display unit. It further includes a two-dimensional mass chromatogram creation unit that acquires data and creates a two-dimensional mass chromatogram based on the data,
The chromatogram display processing unit replaces the two-dimensional chromatogram created by the two-dimensional mass chromatogram creation unit with the two-dimensional chromatogram or together with the two-dimensional chromatogram and the mass chromatogram. A chromatograph mass spectrometry data processing apparatus characterized by being displayed on a screen.
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