JP4057664B2 - Data processing device for chromatograph / mass spectrometer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はガスクロマトグラフや液体クロマトグラフと質量分析計とを接続したクロマトグラフ/質量分析装置におけるデータ処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
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)で定量分析を行なう方法として、選択イオンモニタリング(SIM)モードでの測定が行なわれている。SIMでは定量しようする化合物(ターゲット化合物)について定量用の質量数(m/z)を予め選定しておき、その質量数での経時的強度変化を示すクロマトグラムを測定する。そして、そのクロマトグラムのピーク面積を算出し、予め作成しておいた検量線に基づいてターゲット化合物の定量を行なう。
【0003】
SIMモードで定量分析を行なう場合、まず、質量数を走査しながら行なうスキャンニングモードで標準試料の測定を行ない、各時点で全イオン強度を積算してトータルイオンクロマトグラム(TIC)を作成し、そのクロマトグラムからターゲット化合物のピークをオペレータが探し出し、その保持時間を求める。その後、各ターゲット化合物についてSIMモードで必要なパラメータ(モニターする定量用質量数、各ターゲット化合物の質量数への切換え時間)、及び定量パラメータ(ターゲット化合物名、定量用質量数、確認用質量数、波形処理範囲、保持時間)を定め、オペレータがキーボードから入力することにより設定している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
オペレータがトータルイオンクロマトグラムからターゲット化合物のピークを探しだすのは、化合物数が増えるに伴ない、煩雑で時間を要する作業となる。そして、クロマトグラフのカラムの種類や分離条件を変更するたびにSIMパラメータ及び定量パラメータを設定しなおす作業が必要になる。
そこで、本発明は定量パラメータとSIMパラメータを自動的に設定できるようにすることを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明ではターゲット化合物に関する情報のデータベースを予め作成しておき、標準試料を測定したときにそのデータベースをもとにトータルイオンクロマトグラムからターゲット化合物のピークを自動的に見つけ出す。さらにSIMモードで必要なパラメータや定量のパラメータについてもピーク同定の結果とデータベースとをもとに自動的に決定する。
【0006】
そのため、本発明のデータ処理装置は、図1に示されるように、各ターゲット化合物の名称、マススペクトル、定量用質量数及び確認用質量数を含むデータベースと、検量線作成時のポイント数を示すレベル数、各レベルの濃度、検量法、回帰式の種類、保持時間の許容範囲、定量用質量数でのピークと確認用質量数でのピークとの強度比の許容範囲及び波形処理範囲を含む定量パラメータとを記憶しておく記憶部2と、標準試料を測定したときのクロマトグラフ/質量分析装置4のスキャンモードでのデータからトータルイオンクロマトグラムを作成し、そのトータルイオンクロマトグラムのピークのピークトップのマススペクトルを記憶部2に記憶されたデータベースのマススペクトルと比較して定量しようとするターゲット化合物のピークを探しだすピーク同定部6と、ピーク同定部6によるピーク同定の結果得られたターゲット化合物のピークについてのトータルイオンクロマトグラムでの標準保持時間、記憶部2のデータベース内の定量用質量数及び確認用質量数、並びに記憶部2に記憶された定量パラメータ内の各パラメータからなる定量テーブルを作成する定量テーブル作成部8と、得られたトータルイオンクロマトグラムから求められるパラメータであって、SIMモードでの各ターゲット化合物の定量用質量数及び確認用質量数での測定を行なうのに必要なパラメータを決定するSIMパラメータ作成部10とを備えている。
【0007】
本発明の作用について説明する。
まず、各ターゲット化合物のマススペクトル、SIMモードでクロマトグラムを測定するための定量用質量数、定量用質量数でのピーク値との比較からその定量用質量数で測定中のクロマトグラムのピークが目的とするターゲット化合物であることを確認するための確認用質量数、及びターゲット化合物の化合物名をキーボードから入力し、データベースとして記憶部2に記憶させておく。データベースは一度作ると繰り返し使用することができる。
【0008】
定量のためのパラメータ(検量線作成時のポイント数を示すレベル数、各レベルの濃度、検量法、回帰式の種類、保持時間の許容範囲、定量用質量数でのピークと確認用質量数でのピークとの強度比の許容範囲、及び波形処理範囲)もキーボードから入力し、記憶部2に記憶させておく。
【0009】
次に、標準試料を予め設定した質量数の範囲で走査するスキャンモードで測定する。その後の動作を図2と図3を参照して説明する。スキャンモードでの標準試料の測定により各時点でマススペクトルが得られるので、各時点でのイオン強度を積算することによって、図3(A)に示されるように、その経時変化としてトータルイオンクロマトグラムが得られる。
【0010】
トータルイオンクロマトグラムでピーク検出が行なわれる。検出されたピークのピークトップでのマススペクトル対し、データベースのマススペクトル情報を使ってスペクトル検索が行なわれ、そのピークがどのターゲット化合物であるかが、同定される。これらの処理は記憶部2に記憶されたデータベースをもとにしてピーク同定部6が行なう。ピーク同定の結果がプリンタやCRTに表示されるととも、次の場合にはエラーメッセージも合わせて出力されるようにすることができる。
a.ターゲット化合物のうちにピーク同定されていないものがある場合。
b.同一のターゲット化合物が複数のピークで同定された場合。
c.同定された結果、その類似度(標準試料を分析して得られたピークのスペクトルとデータベースのスペクトルの類似度)が予め定めた基準値より低い場合。
【0011】
エラーメッセージが出力される場合は、オペレータはエラーメッセージの結果を参考にしてピーク同定結果の確認と修正を行なうことができる。
ターゲット化合物がトータルイオンクロマトグラムのどのピークに対応するかが確認されると、定量テーブル作成部8は、ピーク同定部6によるピーク同定の結果得られたターゲット化合物のピークについてのトータルイオンクロマトグラムでの標準保持時間、データベース内の定量用質量数及び確認用質量数、並びに定量パラメータ内の各パラメータからなる定量テーブルを作成する。その定量テーブルは、例えば図3(B)に示されるようなものである。
【0012】
次に、SIMパラメータ作成部10は、トータルイオンクロマトグラムに基づいて、選択イオンモニタリングモードでの各ターゲット化合物の定量用質量数及び確認用質量数での測定を行なうのに必要なSIMパラメータを決定する。SIMパラメータは、例えば図3(C)に示されるように決定される。イオンセットは各ターゲット化合物のクロマトグラムピークを示したものであり、それぞれのピークを測定するためにそれぞれの定量用質量数と確認用質量数で測定を行なう開始時点(スタートタイム)と終了時点(エンドタイム)が自動的に決定される。
【0013】
図3(A)に示されるトータルイオンクロマトグラムにおいて、ピークの一部が重なる場合には重なるピークを含む時間を設定し、その時間では重なったピークに対応するターゲット化合物全てについての定量用質量数と確認用質量数で測定するようにすればよい。
【0014】
【実施例】
図4は一実施例を概略的に表わしたものである。クロマトグラフ/質量分析装置4はGC/MS又はLC/MSである。CPU12はクロマトグラフ/質量分析装置4の動作を制御するとともに、クロマトグラフ/質量分析装置4の質量分析計から得られたデータを処理する。14は制御に必要なプログラムや本発明でのデータベース、定量パラメータのほか、本発明で作成される定量テーブルやSIMパラメータを記憶する記憶装置である。16はデータベースや定量パラメータを設定する際の入力用のキーボード、18は作成された定量テーブル及びSIMパラメータを出力するプリンターである。
図1における記憶部2は記憶装置14に対応し、ピーク同定部6、定量テーブル作成部8及びSIMパラメータ作成部10はCPU12と記憶装置14により実現される。
【0015】
【発明の効果】
本発明ではターゲット化合物のデータベースと定量のためのパラメータを予め設定しておくだけで、標準化合物を測定することにより定量テーブルとSIMパラメータを自動的に決定することができ、従来のようにオペレータがカラムの種類や分離条件を変更するたびに設定しなおす煩わしい作業を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を示すブロック図である。
【図2】本発明の動作を示すフローチャート図である。
【図3】動作を示す図であり、(A)はトータルイオンクロマトグラム、(B)は作成される定量テーブルを示す図表、(C)は作成されるSIMパラメータの図表である。
【図4】一実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
2 記憶部
4 クロマトグラフ/質量分析装置
6 ピーク同定部
8 定量テーブル作成部
10 SIMパラメータ作成部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data processing apparatus in a chromatograph / mass spectrometer in which a gas chromatograph or liquid chromatograph is connected to a mass spectrometer.
[0002]
[Prior art]
As a method for quantitative analysis using a gas chromatograph / mass spectrometer (GC / MS) or a liquid chromatograph / mass spectrometer (LC / MS), measurement in a selected ion monitoring (SIM) mode is performed. In SIM, a mass number (m / z) for quantification is selected in advance for a compound (target compound) to be quantified, and a chromatogram showing a change in intensity over time at the mass number is measured. Then, the peak area of the chromatogram is calculated, and the target compound is quantified based on a calibration curve prepared in advance.
[0003]
When performing quantitative analysis in the SIM mode, first, the standard sample is measured in the scanning mode performed while scanning the mass number, and the total ion intensity is accumulated at each time point to create a total ion chromatogram (TIC). The operator searches for the peak of the target compound from the chromatogram, and obtains the retention time. Then, parameters required in SIM mode for each target compound (quantitative mass number to be monitored, switching time to the mass number of each target compound), and quantitative parameters (target compound name, mass number for quantification, mass number for confirmation, Waveform processing range and holding time) are determined and set by the operator inputting from the keyboard.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The search for the peak of the target compound from the total ion chromatogram by the operator is a complicated and time-consuming operation as the number of compounds increases. Then, every time the type of chromatographic column or the separation condition is changed, it is necessary to reset the SIM parameter and the quantitative parameter.
Accordingly, an object of the present invention is to enable automatic setting of quantitative parameters and SIM parameters.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, a database of information on the target compound is created in advance, and when a standard sample is measured, the peak of the target compound is automatically found from the total ion chromatogram based on the database. Further, parameters necessary for the SIM mode and quantification parameters are automatically determined based on the results of peak identification and a database.
[0006]
Therefore, as shown in FIG. 1, the data processing apparatus of the present invention shows a database including the name, mass spectrum, quantitative mass number and confirmation mass number of each target compound, and the number of points at the time of creating a calibration curve. Includes the number of levels, concentration of each level, calibration method, type of regression equation, allowable range of retention time, allowable range of intensity ratio between peak at mass number for quantification and peak at mass number for confirmation, and waveform processing range A total ion chromatogram is created from the data in the scan mode of the chromatograph / mass spectrometer 4 when the standard sample is measured and the
[0007]
The operation of the present invention will be described.
First, the mass spectrum of each target compound, the mass number for quantification for measuring the chromatogram in the SIM mode, and the peak of the chromatogram being measured at the mass number for quantification are compared with the peak value at the mass number for quantification. The confirmation mass number for confirming that it is the target compound and the compound name of the target compound are input from the keyboard and stored in the
[0008]
Parameters for quantification (number of levels indicating the number of points when creating a calibration curve, concentration of each level, calibration method, type of regression equation, allowable range of retention time, peak in quantification mass number and confirmation mass number The allowable range of the intensity ratio with respect to the peak and the waveform processing range) are also input from the keyboard and stored in the
[0009]
Next, measurement is performed in a scan mode in which the standard sample is scanned in the range of a preset mass number. The subsequent operation will be described with reference to FIGS. Since a mass spectrum is obtained at each time point by measuring a standard sample in the scan mode, the total ion chromatogram is obtained as a change with time as shown in FIG. 3 (A) by integrating the ion intensity at each time point. Is obtained.
[0010]
Peak detection is performed on the total ion chromatogram. A spectrum search is performed using the mass spectrum information in the database for the mass spectrum at the peak top of the detected peak, and it is identified which target compound the peak is. These processes are performed by the
a. Some target compounds have not been identified as peaks.
b. When the same target compound is identified by multiple peaks.
c. As a result of the identification, the similarity (the similarity between the spectrum of the peak obtained by analyzing the standard sample and the spectrum of the database) is lower than a predetermined reference value.
[0011]
When an error message is output, the operator can confirm and correct the peak identification result with reference to the result of the error message.
When it is confirmed which peak of the total ion chromatogram the target compound corresponds to, the quantification
[0012]
Next, the SIM
[0013]
In the total ion chromatogram shown in FIG. 3A, when a part of the peaks overlaps, a time including the overlapping peaks is set, and the mass number for quantification of all the target compounds corresponding to the overlapping peaks at that time is set. And the mass number for confirmation may be measured.
[0014]
【Example】
FIG. 4 schematically shows an embodiment. The chromatograph / mass spectrometer 4 is GC / MS or LC / MS. The CPU 12 controls the operation of the chromatograph / mass spectrometer 4 and processes data obtained from the mass spectrometer of the chromatograph / mass spectrometer 4.
The
[0015]
【The invention's effect】
In the present invention, by simply setting a target compound database and parameters for quantification in advance, the quantitation table and SIM parameters can be automatically determined by measuring standard compounds. The troublesome work of resetting each time the column type or separation condition is changed can be omitted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing an operation, in which FIG. 3A is a total ion chromatogram, FIG. 3B is a chart showing a quantitative table to be created, and FIG. 3C is a chart of SIM parameters to be created.
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment.
[Explanation of symbols]
2 Storage Unit 4 Chromatograph /
Claims (1)
標準試料を測定したときのクロマトグラフ/質量分析装置のスキャンモードでのデータからトータルイオンクロマトグラムを作成し、そのトータルイオンクロマトグラムのピークのピークトップのマススペクトルを前記データベースのマススペクトルと比較して定量しようとするターゲット化合物のピークを探しだすピーク同定部と、
ピーク同定部によるピーク同定の結果得られたターゲット化合物のピークについての前記トータルイオンクロマトグラムでの標準保持時間、前記データベース内の定量用質量数及び確認用質量数、並びに前記定量パラメータ内の各パラメータからなる定量テーブルを作成する定量テーブル作成部と、
前記トータルイオンクロマトグラムから求められるパラメータであって、選択イオンモニタリングモードでの各ターゲット化合物の定量用質量数及び確認用質量数での測定を行なうのに必要なパラメータを決定するSIMパラメータ作成部と、を備えたことを特徴とするクロマトグラフ/質量分析装置のデータ処理装置。Database containing the name, mass spectrum, quantitative mass number and confirmation mass number of each target compound, number of levels indicating the number of points when creating a calibration curve, concentration of each level, calibration method, type of regression equation, retention time A storage unit for storing a tolerance parameter, a quantitative parameter including a peak at the mass number for quantification and an intensity ratio between the peak at the mass number for confirmation and a waveform processing range;
A total ion chromatogram is created from the data in the scan mode of the chromatograph / mass spectrometer when the standard sample is measured, and the peak top mass spectrum of the peak of the total ion chromatogram is compared with the mass spectrum of the database. A peak identification unit for searching for the peak of the target compound to be quantified,
Standard retention time in the total ion chromatogram for the peak of the target compound obtained as a result of peak identification by the peak identification unit, quantification mass number and confirmation mass number in the database, and each parameter in the quantification parameter A quantitative table creation unit for creating a quantitative table comprising:
A SIM parameter creation unit for determining parameters required from the total ion chromatogram, which are parameters required for performing measurement at the quantification mass number and the confirmation mass number of each target compound in the selected ion monitoring mode; A data processing apparatus for a chromatograph / mass spectrometer, comprising:
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