JP3600731B2 - Mass spectrometry system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の同一質量数の異性体をもつ化合物を定量分析する質量分析システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
微量かつ不純物(爽雑物)の多い物質の定量分析には、クロマトグラフィと質量分析計(MS)とを組み合わせたシステムが用いられる。このシステムによれば、定量する化合物は、クロマトグラフィによって時間的に分離され、質量分析計によって定量化合物の特定イオンのみを選択的に観測することができる。ダイオキシン類(PCDDs/PCDFs)は、多数の異性体(Isomer) をもち、各異性体は、クロマトグラフィによって時間的に分離され、質量分析計で測定した特定イオンのSIM(Selected Ion Monitoring)クロマトグラムとして観測される。このように異性体をもつ化合物(Compound) の場合、各異性体は、クロマトブラフィによってほとんどが時間的に分離され、1つのSIMクロマトグラム上に各異性体のピークが観測される。しかし、クロマトブラフィによって分離されない異性体もあり、それらは質量が同じであるため質量分析計でも分離ができない。
【0003】
化合物の定量は、SIMクロマトグラムのピーク強度から行うが、このとき、装置の変動の影響を除くために、内部標準化合物をサンプルに添加して、SIMクロマトグラムを測定する濃度計算には、内部標準化合物のピークと定量化合物のピークの比が利用される。これを内部標準法と呼ぶ。
【0004】
以下、ダイオキシンを例にして説明する。
ダイオキシン分析には、クロマトグラフィとして、ガスクロマトグラフィ(GC)が用いられる。そして、爽雑物の影響を取り除き、ダイオキシン化合物のみのSIMクロマトグラムを得るために、例えば分解能10000以上の高分解能の質量分析計が用いられる。質量分析計による測定では、高感度なSIM法が用いられ、定量方法として、内部標準法が用いられ、その内部標準物質として、例えば13Cの化合物が用いられる。
【0005】
図6はダイオキシン化合物の定量分析の流れを説明するための図、図7はダイオキシン類の1つの化合物T4CDFのSIMクロマトグラムの例を示す図である。定量分析操作の時間短縮を図るため、ダイオキシン類の複数の化合物の測定、定量分析を1回のインジェクションで行っているが、その定量分析の手順は、次のようになる。
まず、GC/MSでダイオキシン化合物のSIMクロマトグラムを測定する(ステップS21)。次に、SIMクロマトグラムのピークを検出し(ステップS22)、検出したピークとダイオキシンの異性体との対応(アサインメント)を行い、ダイオキシン異性体のピークのみを取り出す(ステップS23)。そして、取り出した異性体のピークを用いて定量計算を行い、濃度を計算する(ステップS24)。
【0006】
ダイオキシン類の1つである化合物T4CDFは38の異性体をもつ。これらの各異性体は、ガスクロマトグラフィ(GC)により時間的にほとんどが分離され、それらの質量が同じであるため、図7に示すように質量分析計によって1つのイオンに着目したSIMクロマトグラム上に分離されたピークとして現れる。このピーク強度を用いて上記のように定量分析を行う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ダイオキシンは微量分析であり、検出したピークには爽雑物によるピークも含まれるため、ピーク検出では、爽雑物によるピークではなく、ダイオキシン異性体のピークのみを取り出す必要がある。特に、濃度が薄いサンプルにおいては、爽雑物によるピークが混入して、ダイオキシンのピークと誤認するケースがある。この誤認を防ぐため、以下の方法が採用されている。
【0008】
1つはレシオシェックによる方法である。これは、まず定量化合物の同位体を用いて2つ以上のイオンのSIMクロマトグラムを測定し、2つのSIMクロマトグラムのピーク比を計算する。そして、同位体の存在比は判っているので、ピーク比が存在比と同じであるかどうかによって、ダイオキシンのピークかどうかを判定する。このレシオシェックによるピークの判定は、質量分析計を用いた分析では広く用いられている。
【0009】
もう1つは、分析者によりピーク判定を行う方法である。ピークが出現する時間(保持時間)は、GCカラムによって決まっており、既に文献に相対保持時間として報告されている(例えばJ.J.Ryan, H.B.S.Conacher, l.g.panopio, B.P.−Y.Lau,j.a.hardy, Y.Masuda, J.Chromatogr. 541(1991)131−183)。また、サンプルの種類(ダイオキシンの場合、排ガス、排水、灰)によって特定のピークパターンがある。そこで、ピークの保持時間、ピークパターンを元にして、分析者がダイオキシンのピークかどうかを判定する。
【0010】
このようにダイオキシン類の異性体アサインメントは、SIMクロマトグラムの保持時間と、強度パターンによって行われ、通常、この操作は、分析者が文献や既に測定したデータを参考にしてマニュアル操作で行っている。
【0011】
また、保持時間は、次のような要因によりずれることがある。
ダイオキシン定量分析は、微量分析であるため、そのサンプルにはいろいろな物質が混じっている。そのため、サンプルの汚れ具合により、また、時間の経過とともに、クロマトグラムの保持時間にずれを生じることがある。さらに、複数サンプルを測定後、汚れを取り除くために、カラムのサンプル導入端から1m前後切り取ることがある。このことにより、クロマトグラムの保持時間が多少短くなる。勿論、カラムを交換した場合、同じ種類のカラムであっても、全く同じ保持時間を示すとは限らない。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであって、保持時間を計算して、計算した保持時間を用いて異性体アサインメントを行い、ミスアサインメントを防止するものである。
【0013】
そのために本発明は、複数の同一質量数の異性体をもつ化合物を定量分析する質量分析システムであって、化合物を時間的に分離するクロマトグラフィと、特定イオンを選択して該クロマトグラフィにより時間的に分離したSIMクロマトグラムを測定する質量分析計と、前記測定SIMクロマトグラムに基づきない美標準化合物を用いて保持時間を補正する補正曲線を求め、該補正曲線から定量化合物の各異性体の計算保持時間を求め異性体ピークをアサインし定量計算を行うデータ処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0014】
また、前記データ処理手段は、内部標準化合物として添加された化合物のSIMクロマトグラムに基づき基準保持時間を求めることを特徴とし、さらに、データを出力する出力手段を備え、前記データ処理手段は、前記測定SIMクロマトグラムと前記各異性体の計算保持時間のクロマトグラムパターンを、前記測定SIMクロマトグラムの各ピークにアサイメントの情報を付加して前記出力手段より出力することを特徴とするものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明に係る質量分析システムの実施の形態を示す図、図2は補正曲線およびSIMクロマトグラムの例を示す図である。図中、1はクロマトグラフィ、2は質量分析計、3は分析処理制御装置、4はデータ記憶装置、5は出力装置、11は分析制御部、12は保持時間テーブル、13は補正曲線計算部、14は保持時間計算部、15はアサイン処理部、16は定量計算処理部を示す。
【0016】
図1において、クロマトグラフィ1は、数十m(例えば60m)の長さを有する分析カラムを用いて定量化合物の異性体を時間的に分離する、例えばガスクロマトグラフィ(GC)であり、質量分析計2は、クロマトグラフィ1により時間的に分離された定量化合物から特定の質量のイオンの時間的な変化を捉えたマスクロマトグラム、つまりSIMクロマトグラムを測定するものである。分析処理制御装置3は、クロマトグラフィ1および質量分析計2を制御し、質量分析計2により測定された各種の定量化合物のSIMクロマトグラムを処理してピークのアサイン、定量計算などを行うコンピュータであり、例えば分析制御部11、保持時間テーブル12、補正曲線計算部13、保持時間計算部14、アサイン処理部15、定量計算処理部16などからなる。データ記憶装置4は、質量分析計2により測定されたSIMクロマトグラムや分析処理制御装置3で処理された各種データを記憶する外部記憶装置であり、出力装置5は、それらのデータを出力するディスプレイやプリンタなどである。
【0017】
また、分析制御部11は、クロマトグラフィ1および質量分析計2を制御し、質量分析計2により測定された各種化合物のSIMクロマトグラムを取り込むものである。保持時間テーブル12は、内部標準化合物(Internal Standard)のSIMクロマトグラムの基準保持時間、分析対象となる各種化合物(定量化合物)のSIMクロマトグラムの保持時間を有するテーブルである。補正曲線計算部13は、質量分析計2により測定された内部標準化合物のSIMクロマトグラムの測定保持時間から保持時間テーブル12の基準保持時間を参照することにより、各種定量化合物QNT−A、QNT−Bの保持時間を求めるための補正曲線T=(1+a)T+bを計算するものであり、例えば図2に示すように内部標準化合物IS−A、IS−Bについて縦軸Tを保持時間テーブル12の基準保持時間とし、横軸Tをこれに対応する測定保持時間とする。保持時間計算部14は、補正曲線計算部13の補正曲線に基づき定量化合物のSIMクロマトグラムに現れる各異性体ピークの保持時間を補正するものであり、定量化合物の各異性体の計算保持時間を求める。アサイン処理部15は、定量化合物の測定SIMクロマトグラムのピークを検出し、計算保持時間とその許容範囲により保持時間ウインドウを設定して、図2に示すように保持時間ウインドウに存在するピークで計算保持時間に最も近いピークを異性体にアサインするものである。定量計算処理部16は、アサインした結果に基づき例えばダイオキシン異性体のピークのみを取り出し、取り出した異性体のピークを用いて濃度を計算することにより、定量計算を行うものである。
【0018】
次に、全体の処理の流れを説明する。図3は本発明に係る質量分析システムによる定量分析処理の流れを説明するための図、図4は測定SIMクロマトグラムとSIMクロマトグラムのパターンを示すバーの表示例を示す図、図5は図4の表示画面のプリント出力例を示す図である。
【0019】
定量分析処理では、図3に示すようにまず、内部標準化合物IS−A、IS−Bと定量化合物QNT−A、QNT−BのSIMクロマトグラムを測定し(ステップS11)、内部標準化合物IS−A、IS−BのSIMクロマトグラムの測定保持時間を求めて(ステップS12)、補正曲線T=(1+a)T+bを計算する(ステップS13)。次に、補正曲線から定量化合物QNT−A、QNT−Bの計算保持時間を求め(ステップS14)、この計算保持時間から、測定した未知サンプルの定量化合物の異性体ピークをアサインする(ステップS15)。アサインしたピークがダイオキシンの異性体に対応するので、図4に示すようにアサインしたピークと他のピークを色その他の表示態様の違いにより識別して表示し(ステップS16)、アサインしたピークの強度(面積値)を用いて濃度を計算することによって定量計算を行う(ステップS17)。
【0020】
基準となる保持時間は、不純物の少ない濃度の高いサンプル(内部標準化合物)のSIMクロマトグラムから予め求めておかなければならない。補正曲線は、計算保持時間を求めるものであり、保持時間のずれが小さい場合、図2に示すように一次式補正でよく近似できることが判った。
【0021】
補正曲線の計算は、内部標準化合物のSIMクロマトグラムのピークから求めるが、一次式の場合、少なくとも2本のピークが必要である。ダイオキシンでは、分析操作の効率化のため、図2に示すようにQNT−A、QNT−Bなど複数化合物を1回のインジェクションで測定するので、2本以上の内部標準化合物IS−A、IS−Bの異性体ピークが存在する。内部標準化合物は、添加したものであるのでかならず存在し、ある程度の強度をもち、しかも内部標準化合物のピークは、本数が少ないため、異性体アサインメントは容易に行うことができる。例えば強いピークから保持時間順にアサインする方法がある。補正曲線T=(1+a)T+bの係数a、bは、内部標準化合物の測定保持時間と基準保持時間から最小二乗法によって計算する。
【0022】
補正曲線が求まると、定量化合物の保持時間が計算でき、その計算値と許容時間から保持時間の範囲が計算できるので、その範囲のピークを対応する異性体としてアサインすることにより、定量化合物のピークアサインメントを行うことができる。このとき、範囲の中に複数のピークがある場合には次のような方法がある。1つは、強度の一番強いピークを選択する方法であり、もう1つは、計算値に一番近いピークを選択する方法である。ダイオキシンの場合、計算値に一番近いピークを選択する方法が良好であった。検証は、保持時間の計算値と実測値との差を用いてアサインメントが正しいかどうか判定できる。差の値が大きいものは、ミスアサインメントの可能性がある。
【0023】
測定SIMクロマトグラムのピークと異性体との対応を明確にするには、図4に示すように典型的なSIMクロマトグラムのパターンを測定SIMクロマトグラムと一緒に画面に表示することもきわめて有効である。図4に示す表示例において、上段の表示が測定SIMクロマトグラム、中段の表示がSIMクロマトグラムのパターンおよび計算保持時間を示すバークロマトグラム、そして、下段の表示が内部標準化合物のSIMクロマトグラムであり、その画面のプリント出力例を示したのが図5である。ここで、上段のSIMクロマトグラムと中段のバー表示を比較することにより、例えば図5の×印のピークがT4CDFの異性体のピークに対応しないことが明確に判る。これらのピークの中には、レシオチェックがOKのものもあり、レシオチェックのみの判定では不十分なことを示す。
【0024】
クロマトグラムのパターンを表示するバーは、縦軸の強度及び横軸の保持時間として、文献値あるいは測定値に基づき設定することができる。また、マニュアル操作で一次式による横軸の移動、縮小、拡大を行うことができるので、測定SIMクロマトグラムのピークとクロマトグラムのパターンとを必要に応じて合わせることができる。これは、自動で行った異性体アサインメントが正しく行われなかった場合や、基準保持時間を求めるときに役立つ。
【0025】
上記のようにユーザインターフェースとして、クロマトグラムのパターンのバー表示を用いるので、例えば図4に示す画面でバーの1つを選択して、Drag&Dragによって、測定SIMクロマトグラムのピークに異性体をアサインすることができる。このような工夫により測定SIMクロマトグラムのピークの異性体アサインメントが容易にできる。
【0026】
図4に示した測定SIMクロマトグラムのピークは、例えば次のように色分け表示される。
青色:RetioCheck=NotOK Isomer=NotAssigned
水色:RetioCheck=OK Isomer=NotAssigned
黄色:RetioCheck=NotOK Isomer=Assigned
緑色:RetioCheck=OK Isomer=Assigned
これによって、ピークのレシオチェック、異性体アサインメントの情報が一目瞭然となる。
【0027】
図4に示す表示では、内部標準化合物として13Cの化合物のSIMクロマトグラムも一緒に表示しているが、13Cの化合物には、重要な異性体しか入っていない。それが2378異性体である。13Cと12Cとで保持時間はほとんど同じと考えてよい。したがって、13Cの2378のピーク保持時間に対応する定量化合物のピークが2378異性体でありアサインの検証ができる。
【0028】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば実施の形態では、ダイオキシンを対象として説明したが、ダイオキシン以外にも、同じような複数の異性体を持つ化合物、例えばPCB分析など、通常の内部標準法を用いた分析に利用できる。また、補正曲線は、一次式を用いたが、多項式、スプライン関数などを使用してもよい。さらに、内部標準化合物のピークがないとき、つまり、内部標準法を用いないとき、保持時間補正のために特別な化合物を添加してもよい。クロマトグラムパターンとしてバー形式で表示しているが、連続データとして表示してもよい。
【0029】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、同じインジェクションで測定した内部標準化合物のピークの保持時間から補正曲線を求め、この補正曲線を用いて定量化合物のピークの保持時間を補正するので、サンプルの汚れや経時変化、カラムの一部切断による保持時間のずれによる定量化合物のピークのミスアサインメントを防ぐことができる。しかも、内部標準化合物は、ピークの本数が少なく常にある程度の強度をもつため、アサイメントを容易、かつ確実に行うことができ、補正曲線から求めた計算保持時間を用いてアサインメントの自動化を行うことができる。さらに、計算保持時間と測定保持時間に基づくクロマトグラムを併せて表示することにより、分析結果の検証を行うことができる。併せて典型的なクロマトグラムのパターンを表示することにより、分析者にとって、ピークの保持時間の対応、ピークパターンの対応を判りやすく、定量化合物の異性体を正しくアサインすることができ、爽雑物によるピークの誤認を防ぐことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る質量分析システムの実施の形態を示す図である。
【図2】補正曲線およびSIMクロマトグラムの例を示す図である。
【図3】本発明に係る質量分析システムによる定量分析処理の流れを説明するための図である。
【図4】測定SIMクロマトグラムとSIMクロマトグラムのパターンを示すバーの表示例を示す図である。
【図5】図4の表示画面のプリント出力例を示す図である。
【図6】ダイオキシン化合物の定量分析の流れを説明するための図である。
【図7】ダイオキシン類の1つの化合物T4CDFのSIMクロマトグラムの例を示す図である。
【符号の説明】
1…クロマトグラフィ、2…質量分析計、3…分析処理制御装置、4…データ記憶装置、5…出力装置、11…分析制御部、12…保持時間テーブル、13…補正曲線計算部、14…保持時間計算部、15…アサイン処理部、16…定量計算処理部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a mass spectrometry system for quantitatively analyzing compounds having a plurality of isomers having the same mass number.
[0002]
[Prior art]
A system that combines chromatography with a mass spectrometer (MS) is used for quantitative analysis of a substance having a small amount and a large amount of impurities (miscellaneous substances). According to this system, a compound to be quantified is temporally separated by chromatography, and only a specific ion of the quantified compound can be selectively observed by a mass spectrometer. Dioxins (PCDDs / PCDFs) have a large number of isomers (Isomers), and each isomer is separated in time by chromatography, and is obtained as a SIM (Selected Ion Monitoring) chromatogram of a specific ion measured by a mass spectrometer. Observed. In the case of a compound having such isomers (Compound), each isomer is almost temporally separated by chromatography, and the peak of each isomer is observed on one SIM chromatogram. However, some isomers are not separated by chromatography and cannot be separated by mass spectrometry because they have the same mass.
[0003]
The compound is quantified from the peak intensity of the SIM chromatogram. At this time, in order to remove the influence of the fluctuation of the apparatus, an internal standard compound is added to the sample, and the concentration calculation for measuring the SIM chromatogram includes the internal calculation. The ratio of the peak of the standard compound to the peak of the quantitative compound is used. This is called the internal standard method.
[0004]
Hereinafter, a description will be given using dioxin as an example.
For dioxin analysis, gas chromatography (GC) is used as chromatography. A high-resolution mass spectrometer with a resolution of, for example, 10,000 or more is used to remove the influence of foreign matter and obtain a SIM chromatogram of only the dioxin compound. In the measurement by the mass spectrometer, a highly sensitive SIM method is used, an internal standard method is used as a quantification method, and for example, a 13C compound is used as the internal standard substance.
[0005]
FIG. 6 is a diagram for explaining the flow of quantitative analysis of dioxin compounds, and FIG. 7 is a diagram showing an example of a SIM chromatogram of one compound T4CDF of dioxins. In order to shorten the time of the quantitative analysis operation, measurement and quantitative analysis of a plurality of compounds of dioxins are performed by one injection. The procedure of the quantitative analysis is as follows.
First, a SIM chromatogram of a dioxin compound is measured by GC / MS (step S21). Next, a peak of the SIM chromatogram is detected (step S22), and the detected peak is associated with an isomer of dioxin (assignment), and only the peak of the dioxin isomer is extracted (step S23). Then, quantitative calculation is performed using the extracted peak of the isomer, and the concentration is calculated (step S24).
[0006]
Compound T4CDF, one of the dioxins, has 38 isomers. Most of these isomers are temporally separated by gas chromatography (GC) and have the same mass. Therefore, as shown in FIG. 7, a mass spectrometer focuses on one ion on a SIM chromatogram. Appears as a peak separated into The quantitative analysis is performed using the peak intensity as described above.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, since dioxin is a trace analysis, and the detected peak includes a peak due to a foreign substance, it is necessary to extract only the dioxin isomer peak instead of the peak due to the foreign substance in the peak detection. In particular, in a sample having a low concentration, a peak due to a foreign substance may be mixed, and may be erroneously recognized as a dioxin peak. In order to prevent this misidentification, the following method is adopted.
[0008]
One is the method based on ratio shek. This involves first measuring the SIM chromatograms of two or more ions using the isotope of the quantitative compound, and calculating the peak ratio of the two SIM chromatograms. Since the abundance ratio of the isotope is known, it is determined whether or not the peak is the dioxin peak depending on whether or not the peak ratio is the same as the abundance ratio. The determination of the peak by the ratiosheck is widely used in the analysis using a mass spectrometer.
[0009]
The other is a method in which a peak is determined by an analyst. The time at which the peak appears (retention time) is determined by the GC column, and has already been reported in the literature as a relative retention time (eg, JJ Ryan, HBS Conacher, lg panopio). , BP-Y.Lau, ja hardy, Y. Masuda, J. Chromatogr. 541 (1991) 131-183). Also, there is a specific peak pattern depending on the type of sample (in the case of dioxin, exhaust gas, drainage, ash). Therefore, based on the peak retention time and the peak pattern, the analyst determines whether or not the peak is a dioxin peak.
[0010]
As described above, the isomer assignment of dioxins is performed based on the retention time of the SIM chromatogram and the intensity pattern. Usually, this operation is performed manually by an analyst with reference to the literature and data already measured. I have.
[0011]
Further, the holding time may be shifted due to the following factors.
Since the dioxin quantitative analysis is a trace analysis, various substances are mixed in the sample. Therefore, the retention time of the chromatogram may be shifted depending on the degree of contamination of the sample and over time. Further, after measuring a plurality of samples, the column may be cut out about 1 m from the sample introduction end of the column in order to remove dirt. This will slightly shorten the chromatogram retention time. Of course, when the columns are exchanged, even if the columns are of the same type, they do not always show exactly the same retention time.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to calculate a retention time and perform isomer assignment using the calculated retention time, thereby preventing misassignment.
[0013]
Therefore, the present invention is a mass spectrometry system for quantitatively analyzing a compound having a plurality of isomers having the same mass number, a chromatography for temporally separating the compound, and a specific ion for selecting a specific ion and temporally performing the chromatography. A mass spectrometer that measures the separated SIM chromatogram, and a correction curve that corrects the retention time using a beauty standard compound that is not based on the measured SIM chromatogram are determined. From the correction curve, the calculated retention of each isomer of the quantitative compound is calculated. Data processing means for determining time, assigning isomer peaks, and performing quantitative calculation.
[0014]
Further, the data processing means is characterized in that a reference retention time is obtained based on a SIM chromatogram of a compound added as an internal standard compound, and further comprising an output means for outputting data, wherein the data processing means comprises: The measured SIM chromatogram and the chromatogram pattern of the calculated retention time of each isomer are output from the output means by adding information of assignment to each peak of the measured SIM chromatogram. .
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a mass spectrometry system according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an example of a correction curve and a SIM chromatogram. In the figure, 1 is a chromatography, 2 is a mass spectrometer, 3 is an analysis processing control device, 4 is a data storage device, 5 is an output device, 11 is an analysis control unit, 12 is a retention time table, 13 is a correction curve calculation unit, Reference numeral 14 denotes a retention time calculation unit, 15 denotes an assignment processing unit, and 16 denotes a quantitative calculation processing unit.
[0016]
In FIG. 1, chromatography 1 is, for example, gas chromatography (GC) in which an isomer of a quantitative compound is temporally separated using an analytical column having a length of several tens of meters (eg, 60 m). Is a method for measuring a mass chromatogram, that is, a SIM chromatogram, which captures a temporal change of an ion having a specific mass from a quantitative compound temporally separated by chromatography 1. The analysis processing control device 3 is a computer that controls the chromatography 1 and the mass spectrometer 2, processes the SIM chromatograms of various quantitative compounds measured by the mass spectrometer 2, and performs peak assignment, quantitative calculation, and the like. For example, it comprises an analysis control unit 11, a retention time table 12, a correction curve calculation unit 13, a retention time calculation unit 14, an assignment processing unit 15, a quantitative calculation processing unit 16, and the like. The data storage device 4 is an external storage device that stores the SIM chromatogram measured by the mass spectrometer 2 and various data processed by the analysis processing control device 3, and the output device 5 is a display that outputs the data. And a printer.
[0017]
Further, the analysis control unit 11 controls the chromatography 1 and the mass spectrometer 2 and takes in the SIM chromatograms of various compounds measured by the mass spectrometer 2. The retention time table 12 is a table having a standard retention time of a SIM chromatogram of an internal standard compound (Internal Standard) and a retention time of a SIM chromatogram of various compounds (quantitative compounds) to be analyzed. The correction curve calculation unit 13 refers to the reference retention time of the retention time table 12 from the measured retention time of the SIM chromatogram of the internal standard compound measured by the mass spectrometer 2, thereby obtaining various quantitative compounds QNT-A, QNT- This is to calculate a correction curve T = (1 + a) T 0 + b for obtaining the retention time of B. For example, as shown in FIG. 2, the vertical axis T 0 is plotted on the vertical axis T 0 for the internal standard compounds IS-A and IS-B. The reference holding time of the table 12 is used, and the horizontal axis T is the corresponding measurement holding time. The retention time calculator 14 corrects the retention time of each isomer peak appearing in the SIM chromatogram of the quantitative compound based on the correction curve of the correction curve calculator 13, and calculates the calculated retention time of each isomer of the quantitative compound. Ask. The assignment processing unit 15 detects the peak of the measured SIM chromatogram of the quantitative compound, sets a retention time window based on the calculated retention time and its allowable range, and calculates the peaks existing in the retention time window as shown in FIG. The peak closest to the retention time is assigned to the isomer. The quantitative calculation processing unit 16 performs quantitative calculation by extracting, for example, only the peak of the dioxin isomer based on the assigned result, and calculating the concentration using the extracted peak of the isomer.
[0018]
Next, the overall processing flow will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining the flow of the quantitative analysis process by the mass spectrometry system according to the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a measured SIM chromatogram and a display example of bars showing patterns of the SIM chromatogram. FIG. 14 is a diagram illustrating a print output example of a display screen of No. 4;
[0019]
In the quantitative analysis process, as shown in FIG. 3, first, SIM chromatograms of the internal standard compounds IS-A and IS-B and the quantitative compounds QNT-A and QNT-B are measured (step S11), and the internal standard compound IS-A is measured. A, The measurement retention time of the SIM chromatogram of IS-B is obtained (step S12), and a correction curve T = (1 + a) T 0 + b is calculated (step S13). Next, the calculated retention time of the quantitative compounds QNT-A and QNT-B is determined from the correction curve (step S14), and the isomer peak of the measured quantitative compound of the unknown sample is assigned from the calculated retention time (step S15). . Since the assigned peak corresponds to the dioxin isomer, the assigned peak and the other peaks are identified and displayed according to differences in color and other display modes as shown in FIG. 4 (step S16), and the intensity of the assigned peak is determined. The quantitative calculation is performed by calculating the concentration using the (area value) (step S17).
[0020]
The reference retention time must be determined in advance from a SIM chromatogram of a sample with high impurity concentration and low concentration (internal standard compound). The correction curve is for calculating the calculated retention time, and it has been found that when the deviation of the retention time is small, the approximation can be well approximated by linear correction as shown in FIG.
[0021]
The correction curve is calculated from the peaks of the SIM chromatogram of the internal standard compound. In the case of the linear equation, at least two peaks are required. In the case of dioxin, multiple compounds such as QNT-A and QNT-B are measured in a single injection as shown in FIG. 2 in order to increase the efficiency of the analysis operation. Therefore, two or more internal standard compounds IS-A and IS- B isomer peak is present. Since the internal standard compound is added, it always exists, has a certain intensity, and the number of peaks of the internal standard compound is small, so that isomer assignment can be easily performed. For example, there is a method of assigning in order of retention time from a strong peak. The coefficients a and b of the correction curve T = (1 + a) T 0 + b are calculated by the least squares method from the measured retention time of the internal standard compound and the reference retention time.
[0022]
Once the correction curve is determined, the retention time of the quantitative compound can be calculated, and the range of the retention time can be calculated from the calculated value and the allowable time. By assigning the peak in the range as the corresponding isomer, the peak of the quantitative compound can be calculated. Assignments can be made. At this time, when there are a plurality of peaks in the range, the following method is available. One is to select the peak with the highest intensity, and the other is to select the peak closest to the calculated value. In the case of dioxin, the method of selecting the peak closest to the calculated value was good. The verification can determine whether the assignment is correct using the difference between the calculated retention time and the measured value. If the difference value is large, there is a possibility of misassignment.
[0023]
In order to clarify the correspondence between the peaks of the measured SIM chromatogram and the isomers, it is extremely effective to display a typical SIM chromatogram pattern together with the measured SIM chromatogram on the screen as shown in FIG. is there. In the display example shown in FIG. 4, the upper display is the measured SIM chromatogram, the middle display is the bar chromatogram showing the SIM chromatogram pattern and the calculated retention time, and the lower display is the SIM chromatogram of the internal standard compound. FIG. 5 shows a printout example of the screen. Here, by comparing the SIM chromatogram in the upper row and the bar display in the middle row, it is clearly understood that, for example, the peaks indicated by the crosses in FIG. 5 do not correspond to the peaks of the isomers of T4CDF. Some of these peaks have a ratio check of OK, indicating that determination by ratio check alone is not sufficient.
[0024]
The bar displaying the chromatogram pattern can be set as the intensity on the vertical axis and the retention time on the horizontal axis based on literature values or measured values. In addition, since the horizontal axis can be moved, reduced, and enlarged by a primary expression by manual operation, the peak of the measured SIM chromatogram and the pattern of the chromatogram can be matched as necessary. This is useful when the automatic isomer assignment was not performed correctly or when determining the reference retention time.
[0025]
Since the bar display of the chromatogram pattern is used as the user interface as described above, for example, one of the bars is selected on the screen shown in FIG. 4 and isomers are assigned to the peaks of the measured SIM chromatogram by Drag & Drag. be able to. By such a device, the isomer assignment of the peak of the measured SIM chromatogram can be easily performed.
[0026]
The peaks of the measured SIM chromatogram shown in FIG. 4 are displayed in different colors, for example, as follows.
Blue: RetioCheck = NotOK Isomer = NotAssigned
Light blue: RetioCheck = OK Isomer = Not Assigned
Yellow: RetioCheck = NotOK Isomer = Assigned
Green: RetioCheck = OK Isomer = Assigned
As a result, the information of the peak ratio check and the isomer assignment becomes clear at a glance.
[0027]
In the display shown in FIG. 4, a SIM chromatogram of the 13C compound is also shown as an internal standard compound, but the 13C compound contains only an important isomer. It is the 2378 isomer. It can be considered that the retention time is almost the same between 13C and 12C. Therefore, the peak of the quantitative compound corresponding to the peak retention time of 2378 of 13C is the 2378 isomer, and the assignment can be verified.
[0028]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in the embodiment, dioxin has been described as an object. However, other than dioxin, compounds having a plurality of similar isomers, for example, analysis using a standard internal standard method such as PCB analysis can be used. Although the correction curve uses a linear expression, a polynomial, a spline function, or the like may be used. Further, when there is no peak of the internal standard compound, that is, when the internal standard method is not used, a special compound may be added to correct the retention time. Although the chromatogram pattern is displayed in a bar format, it may be displayed as continuous data.
[0029]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, a correction curve is obtained from the retention time of the peak of the internal standard compound measured by the same injection, and the retention time of the peak of the quantitative compound is corrected using the correction curve. Therefore, it is possible to prevent misassignment of the peak of the quantitative compound due to contamination of the sample, a change with time, and a shift in the retention time due to partial cutting of the column. Moreover, since the internal standard compound has a small number of peaks and always has a certain level of intensity, the assignment can be performed easily and reliably, and the assignment is automated using the calculated retention time obtained from the correction curve. be able to. Furthermore, by displaying the calculated retention time and the chromatogram based on the measurement retention time together, the analysis result can be verified. In addition, by displaying a typical chromatogram pattern, it is easy for the analyst to understand the correspondence between peak retention time and peak pattern, and it is possible to correctly assign isomers of quantitative compounds, Erroneous recognition of peaks due to the above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a mass spectrometry system according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a correction curve and a SIM chromatogram.
FIG. 3 is a diagram illustrating a flow of a quantitative analysis process by the mass spectrometry system according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a display example of a bar showing a measured SIM chromatogram and a pattern of the SIM chromatogram.
FIG. 5 is a diagram showing a print output example of the display screen of FIG. 4;
FIG. 6 is a diagram for explaining the flow of quantitative analysis of a dioxin compound.
FIG. 7 is a diagram showing an example of a SIM chromatogram of one compound T4CDF of dioxins.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Chromatography, 2 ... Mass spectrometer, 3 ... Analysis processing control device, 4 ... Data storage device, 5 ... Output device, 11 ... Analysis control part, 12 ... Retention time table, 13 ... Correction curve calculation part, 14 ... Retention Time calculation unit, 15: Assignment processing unit, 16: Quantitative calculation processing unit

Claims (4)

複数の同一質量数の異性体をもつ化合物を定量分析する質量分析システムであって、
化合物を時間的に分離するクロマトグラフィと、
特定イオンを選択して該クロマトグラフィにより時間的に分離したSIMクロマトグラムを測定する質量分析計と、
前記測定SIMクロマトグラムに基づき内部標準化合物を用いて保持時間を補正する補正曲線を求め、該補正曲線から定量化合物の各異性体の計算保持時間を求め異性体ピークをアサインし定量計算を行うデータ処理手段と
を備えたことを特徴とする質量分析システム。
A mass spectrometry system for quantitatively analyzing compounds having a plurality of isomers having the same mass number,
Chromatography to temporally separate compounds;
A mass spectrometer for selecting a specific ion and measuring a SIM chromatogram temporally separated by the chromatography;
A data for determining a correction curve for correcting the retention time using an internal standard compound based on the measured SIM chromatogram, calculating the calculated retention time of each isomer of the quantitative compound from the correction curve, assigning isomer peaks, and performing quantitative calculation. A mass spectrometry system comprising a processing unit.
前記データ処理手段は、内部標準化合物として添加された化合物のSIMクロマトグラムに基づき基準保持時間を求めることを特徴とする請求項1記載の質量分析システム。2. The mass spectrometry system according to claim 1, wherein said data processing means obtains a reference retention time based on a SIM chromatogram of a compound added as an internal standard compound. データを出力する出力手段を備え、前記データ処理手段は、前記測定SIMクロマトグラムと前記各異性体の計算保持時間のクロマトグラムパターンを前記出力手段より出力することを特徴とする請求項1記載の質量分析システム。2. The data processing apparatus according to claim 1, further comprising an output unit that outputs data, wherein the data processing unit outputs the measured SIM chromatogram and a chromatogram pattern of a calculated retention time of each isomer from the output unit. Mass spectrometry system. 前記データ処理手段は、前記測定SIMクロマトグラムの各ピークにアサイメントの情報を付加して前記出力手段より出力することを特徴とする請求項3記載の質量分析システム。4. The mass spectrometry system according to claim 3, wherein the data processing means adds assignment information to each peak of the measured SIM chromatogram and outputs the result from the output means.
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