JP5962775B2 - Data processing equipment for chromatographic mass spectrometry - Google Patents

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Description

本発明は、液体クロマトグラフ質量分析装置(LC/MS)やガスクロマトグラフ質量分析装置(GC/MS)等のクロマトグラフ質量分析装置で収集されたデータを処理するクロマトグラフ質量分析用データ処理装置に関する。   The present invention relates to a data processing apparatus for chromatographic mass spectrometry that processes data collected by a chromatographic mass spectrometer such as a liquid chromatograph mass spectrometer (LC / MS) or a gas chromatograph mass spectrometer (GC / MS). .

液体クロマトグラフ(LC)やガスクロマトグラフ(GC)などにより試料を分析すると、該試料に含まれる成分に対応するピークがクロマトグラム上に現れる。クロマトグラム上のピークの大きさは成分の濃度又は量に依存するから、ピークが単一成分に対応するものであれば、該ピークの高さ値や面積値に基づいて該当成分の濃度や含有量を求めることが可能である。しかしながら、クロマトグラム上で単一形状に見えるピークが必ずしも単一成分によるものであるとは限らず、カラムで充分には分離されなかった複数の成分が重なり合っている場合や、夾雑物等、意図しない成分が目的成分に重なってしまっている場合がしばしばある。そこで、従来より、クロマトグラム上のピークが単一成分によるものかどうかを判定するために、クロマトグラムピーク純度判定処理が行われている。   When a sample is analyzed by a liquid chromatograph (LC), a gas chromatograph (GC) or the like, a peak corresponding to a component contained in the sample appears on the chromatogram. Since the size of the peak on the chromatogram depends on the concentration or amount of the component, if the peak corresponds to a single component, the concentration or content of the corresponding component based on the height or area value of the peak. It is possible to determine the quantity. However, the peak that appears to be a single shape on the chromatogram is not necessarily due to a single component, and when multiple components that are not sufficiently separated by the column overlap, Often, a component that does not overlap the target component. Therefore, conventionally, a chromatogram peak purity determination process has been performed to determine whether a peak on a chromatogram is due to a single component.

例えば非特許文献1、特許文献1には、PDA(Photo Diode Array)検出器等のマルチチャンネル型検出器を用いた液体クロマトグラフで得られるクロマトグラムにおけるピーク純度判定処理手法が開示されている。この液体クロマトグラフでは、カラムからの溶出液に対して吸光度スペクトルを繰り返し取得することで、時間、波長、及び吸光度という三つのディメンジョンを持つ3次元クロマトグラムデータ(図2(a)参照)を得ることができ、該データからクロマトグラムに現れるピークの任意の時点における吸光度スペクトルを作成することができる。   For example, Non-Patent Document 1 and Patent Document 1 disclose a peak purity determination processing method in a chromatogram obtained by a liquid chromatograph using a multichannel detector such as a PDA (Photo Diode Array) detector. In this liquid chromatograph, three-dimensional chromatogram data (see FIG. 2A) having three dimensions of time, wavelength, and absorbance is obtained by repeatedly acquiring an absorbance spectrum for the eluate from the column. From the data, an absorbance spectrum at any time point of the peak appearing in the chromatogram can be generated.

いま、吸光度スペクトルは波長毎の吸光度の集合であると捉えることができるから、或る二つの吸光度スペクトルS1、S2を次のようなベクトルとして表現することとする。
↑S1=(a11)、a12)、…、a1n))
↑S2=(a21)、a22)、…、a2n))
ここで、a1i)、a2i)は波長λiにおける吸光度である。
Now, since the absorbance spectrum can be regarded as a set of absorbances for each wavelength, certain two absorbance spectra S 1 and S 2 are expressed as the following vectors.
↑ S 1 = (a 11 ), a 12 ), ..., a 1n ))
↑ S 2 = (a 21 ), a 22 ), ..., a 2n ))
Here, a 1i ) and a 2i ) are absorbances at the wavelength λ i .

波長がλ1、λ2の二つのみであるとすると、ベクトル表現された二つの吸光度スペクトル↑S1、↑S2は、図6に示すように、2次元空間上で原点を始点とするベクトルとして表せる。波長数が三以上である場合には、その波長数の多次元空間上のベクトルを考えればよい。或る二つの吸光度スペクトルS1、S2のカーブの形状が相似形であれば、二つのベクトル↑S1、↑S2は同じ方向を向き、両ベクトル↑S1、↑S2のなす角度θは零になる。一般に、この角度θが小さいほど二つの吸光度スペクトルS1、S2のカーブの形状の類似度は高くなる。そこで、cosθを計算し、これを二つの吸光度スペクトルS1、S2の類似度SIとして定義する。即ち、或る二つの吸光度スペクトルS1、S2の類似度SIは次の(1)式から求まる。

Figure 0005962775
また、ベクトル↑S1、↑S2の各要素で(1)式を表現すると(2)式となる。
Figure 0005962775
(1)式又は(2)式により計算される類似度SIの値が1に近いほど、二つの吸光度スペクトルS1、S2の形状はよく一致しているといえる。Assuming that there are only two wavelengths λ 1 and λ 2 , two vector-expressed absorbance spectra ↑ S 1 and ↑ S 2 start from the origin in a two-dimensional space as shown in FIG. It can be expressed as a vector. When the number of wavelengths is three or more, a vector of the number of wavelengths in a multidimensional space may be considered. If the two absorbance spectra S 1 and S 2 are similar in shape, the two vectors ↑ S 1 and ↑ S 2 face the same direction, and the angle formed by both vectors ↑ S 1 and ↑ S 2 . θ becomes zero. In general, the smaller the angle θ, the higher the degree of similarity of the curve shapes of the two absorbance spectra S 1 and S 2 . Therefore, cos θ is calculated and defined as the similarity SI between the two absorbance spectra S 1 and S 2 . That is, the similarity SI between two absorbance spectra S 1 and S 2 can be obtained from the following equation (1).
Figure 0005962775
Further, when expression (1) is expressed by each element of vectors ↑ S 1 and ↑ S 2 , expression (2) is obtained.
Figure 0005962775
It can be said that the shape of the two absorbance spectra S 1 and S 2 agrees better as the value of the similarity SI calculated by the equation (1) or (2) is closer to 1.

特許文献1に記載のピーク純度判定方法では、例えば純度判定対象である目的のクロマトグラムピークのピークトップにおける吸光度スペクトルをS1、該目的ピークの開始点から終了点までのピーク期間中の任意の時点で得られた吸光度スペクトルをS2とし、各時点における類似度SIをそれぞれ計算する。そして、計算された類似度SIの値の時間経過に対する変化が一目で分かるように、クロマトグラムピークの領域内を類似度SIの値に応じて色分け表示するようにしている。In the peak purity determination method described in Patent Document 1, for example, the absorbance spectrum at the peak top of the target chromatogram peak that is the target of purity determination is S 1 , and an arbitrary peak period from the start point to the end point of the target peak is set. the absorbance spectrum obtained by the time and S 2, calculates each similarity SI at each time point. Then, the chromatogram peak area is color-coded according to the similarity SI value so that the change of the calculated similarity SI value with time can be seen at a glance.

目的ピークが目的成分のみに由来するものであれば、上記類似度SIはピークトップ付近で最も高く、ピークトップから遠ざかるに従い徐々に低くなり、その形状はピークの中心軸を挟んで概ね左右対称となる。これに対し、目的ピークのピークトップよりも前方又は後方に不純物が存在する場合には、目的ピークのピークトップの前方又は後方の一方において他方に比べて大きな類似度の低下がみられる筈である。これにより、オペレータはその付近の時間範囲において不純物が含まれる可能性が高いと判断することができる。   If the target peak is derived only from the target component, the similarity SI is the highest near the peak top and gradually decreases as the distance from the peak top increases, and the shape is generally symmetrical with respect to the central axis of the peak. Become. On the other hand, if there is an impurity in front or behind the peak top of the target peak, one of the front or rear of the peak top of the target peak should have a large decrease in similarity compared to the other. . Thus, the operator can determine that there is a high possibility that impurities are included in the time range in the vicinity thereof.

しかしながら、上述した従来のピーク純度判定方法では、或る目的ピークに対して、吸光度スペクトルのカーブの形状が類似している別の成分のピークが重なった場合、それによる類似度の低下の度合いは小さいために不純物が含まれているか否かの判定は困難であった。また、目的ピークに不純物が重なっていることが判明したとしても、その不純物が何であるのかまで推定することはできなかった。   However, in the conventional peak purity determination method described above, when a peak of another component having a similar shape of the curve of the absorbance spectrum overlaps with a certain target peak, the degree of decrease in the similarity due to the overlap. Because of the small size, it was difficult to determine whether impurities were included. Further, even if it was found that the impurity overlapped the target peak, it was impossible to estimate what the impurity was.

なお、特に単一成分を含む試料中の該成分の定量分析を行う場合には、カラムを用いない(つまりは成分分離を行わない)フローインジェクション分析(FIA=Flow Injection Analysis)法が用いられることがある。FIA法は、液体クロマトグラフ用のインジェクタなどを用いて一定流量で送給される移動相中に所定量の試料を注入し、移動相の流れに乗せて試料を検出器へと導入する手法であり、カラム出口からの溶出液と同様に、目的成分の濃度は時間経過に伴って略山型状に変化する。このようなFIA法により導入された試料をマルチチャンネル型検出器で検出する場合に得られるデータも、時間、波長、及び吸光度という三つのディメンジョンを持つ3次元データとなり、上記のような液体クロマトグラフにより収集されるデータと実質的に同じである。そのため、本明細書でいうところの「クロマトグラフ質量分析装置」は、クロマトグラフのカラムを通してだけでなく、FIA法により質量分析装置に試料を導入する装置も含むものとする。   In particular, when performing quantitative analysis of a component in a sample containing a single component, a flow injection analysis (FIA = Flow Injection Analysis) method that does not use a column (that is, does not perform component separation) should be used. There is. The FIA method is a method in which a predetermined amount of sample is injected into a mobile phase fed at a constant flow rate using a liquid chromatograph injector or the like, and the sample is introduced into a detector by being placed on the flow of the mobile phase. Yes, as with the eluate from the column outlet, the concentration of the target component changes in an approximately mountain shape over time. The data obtained when a sample introduced by the FIA method is detected by a multichannel detector is also three-dimensional data having three dimensions of time, wavelength, and absorbance, and is a liquid chromatograph as described above. Is substantially the same as the data collected by Therefore, the “chromatograph mass spectrometer” as used in this specification includes not only a chromatograph column but also an apparatus for introducing a sample into the mass spectrometer by the FIA method.

特許第2936700号公報Japanese Patent No. 2936700

水戸康敬、北岡光夫、「島津HPLC用フォトダイオードアレイUV−VIS検出器SPD−M6A」、島津評論、第46巻、第1号、1989年7月、pp.21-28Yasutaka Mito, Mitsuo Kitaoka, "Photodiode Array UV-VIS Detector SPD-M6A for Shimadzu HPLC", Shimazu Review, Vol. 46, No. 1, July 1989, pp.21-28

本発明は上記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、目的とする化合物のクロマトグラムピークに対して該目的化合物と吸光度スペクトルの形状が類似した別の成分のピークが重なっているような場合であっても不純物の重なりを識別することができる、信頼性の高いピーク純度判定を行うことが可能なクロマトグラフ質量分析用データ処理装置を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. The main purpose of the present invention is that the peak of another component having a shape similar to that of the target compound in the absorbance spectrum is present relative to the chromatogram peak of the target compound. It is an object of the present invention to provide a data processing apparatus for chromatographic mass spectrometry capable of performing a highly reliable peak purity determination, which can identify the overlap of impurities even when they overlap.

また本発明の他の目的は、目的化合物のクロマトグラムピークに別の成分が重なっていることが判明した場合に、その成分が何であるのかを推定することができるクロマトグラフ質量分析用データ処理装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a data processing apparatus for chromatographic mass spectrometry that can estimate what a component is when it is found that another component overlaps the chromatogram peak of the target compound. Is to provide.

上記目的を達成するために成された本発明の第1の態様は、マルチチャンネル型検出器を有するクロマトグラフと質量分析装置とを組み合わせた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データ処理装置であって、
a)前記マルチチャンネル型検出器により収集された、時間、波長、及び吸光度をディメンジョンとする第1の3次元クロマトグラムデータに基づいて作成されるクロマトグラムにおいて目的化合物由来のピークを検出する第1ピーク検出部と、
b)前記質量分析装置により収集された、時間、質量電荷比、及び信号強度をディメンジョンとする第2の3次元クロマトグラムデータに基づいて作成されるクロマトグラムにおいて前記目的化合物由来のピークを検出する第2ピーク検出部と、
c)前記第1ピーク検出部で検出された目的化合物由来のピークについて、該ピークが現れる期間中の他の各時点における評価対象吸光度スペクトルと、該ピークのピークトップにおける基準吸光度スペクトル又は前記評価対象吸光度スペクトルから所定期間離れた時点における基準吸光度スペクトルとのパターンの類似度をそれぞれ計算する第1類似度算出部と、
d)前記第2ピーク検出部で検出された前記目的化合物由来のピークについて、該ピークが現れる期間中の各時点における評価対象マススペクトルと、該ピークのピークトップにおける基準マススペクトル又は前記評価対象マススペクトルから所定期間離れた時点における基準マススペクトルとのパターンの類似度をそれぞれ計算する第2類似度算出部と、
e)前記第1類似度算出部により算出された各時点における類似度を時間軸上にプロットしたグラフ、及び前記第2類似度算出部により算出された各時点における類似度を時間軸上にプロットしたグラフを作成し、それら二つの類似度に関するグラフを表示画面上に比較可能に表示する類似度評価情報提示部と、
を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention provides data for processing data collected by a chromatograph mass spectrometer combining a chromatograph having a multichannel detector and a mass spectrometer. A processing device comprising:
a) First to detect a peak derived from a target compound in a chromatogram created based on the first three-dimensional chromatogram data collected by the multi-channel detector and having dimensions of time, wavelength, and absorbance. A peak detector;
b) Detecting a peak derived from the target compound in a chromatogram created based on the second three-dimensional chromatogram data collected by the mass spectrometer and having dimensions of time, mass-to-charge ratio, and signal intensity. A second peak detector;
c) Regarding the peak derived from the target compound detected by the first peak detector, the absorbance spectrum to be evaluated at each other time point during the period in which the peak appears, and the reference absorbance spectrum at the peak top of the peak or the evaluation object A first similarity calculator that calculates the similarity of the pattern with the reference absorbance spectrum at a time point away from the absorbance spectrum for a predetermined period;
d) For the peak derived from the target compound detected by the second peak detector, the evaluation target mass spectrum at each point in time during which the peak appears, and the reference mass spectrum at the peak top of the peak or the evaluation target mass A second similarity calculator for calculating the similarity of the pattern with the reference mass spectrum at a time point away from the spectrum for a predetermined period;
e) A graph in which the similarity at each time point calculated by the first similarity calculation unit is plotted on the time axis, and a similarity in each time point calculated by the second similarity calculation unit is plotted on the time axis. A similarity evaluation information presentation unit that creates a graph related to the two similarities and displays the graphs on the display screen in a comparable manner;
It is characterized by having.

また上記目的を達成するために成された本発明の第2の態様は、マルチチャンネル型検出器を有するクロマトグラフと質量分析装置とを組み合わせた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データ処理装置であって、
a)前記マルチチャンネル型検出器により収集された、時間、波長、及び吸光度をディメンジョンとする第1の3次元クロマトグラムデータに基づいて作成されるクロマトグラムにおいて目的化合物由来のピークを検出する第1ピーク検出部と、
b)前記質量分析装置により収集された、時間、質量電荷比、及び信号強度をディメンジョンとする第2の3次元クロマトグラムデータに基づいて作成されるクロマトグラムにおいて前記目的化合物由来のピークを検出する第2ピーク検出部と、
c)前記第1ピーク検出部で検出された目的化合物由来のピークについて、該ピークが現れる期間中の他の各時点における評価対象吸光度スペクトルと、該ピークのピークトップにおける基準吸光度スペクトル又は前記評価対象吸光度スペクトルから所定期間離れた時点における基準吸光度スペクトルとのパターンの類似度をそれぞれ計算する第1類似度算出部と、
d)前記第2ピーク検出部で検出された前記目的化合物由来のピークについて、該ピークが現れる期間中の各時点における評価対象マススペクトルと、該ピークのピークトップにおける基準マススペクトル又は前記評価対象マススペクトルから所定期間離れた時点における基準マススペクトルとのパターンの類似度をそれぞれ計算する第2類似度算出部と、
e)前記第1類似度算出部により算出された各時点における類似度を時間軸上にプロットしたグラフ、及び前記第2類似度算出部により算出された各時点における類似度を時間軸上にプロットしたグラフ、に基づき、前記目的化合物由来のピークが単一成分由来であるか否かを判定する判定部と、
を備えることを特徴としている。
The second aspect of the present invention, which has been made to achieve the above object, processes data collected by a chromatograph mass spectrometer that is a combination of a chromatograph having a multi-channel detector and a mass spectrometer. A data processing device,
a) First to detect a peak derived from a target compound in a chromatogram created based on the first three-dimensional chromatogram data collected by the multi-channel detector and having dimensions of time, wavelength, and absorbance. A peak detector;
b) Detecting a peak derived from the target compound in a chromatogram created based on the second three-dimensional chromatogram data collected by the mass spectrometer and having dimensions of time, mass-to-charge ratio, and signal intensity. A second peak detector;
c) Regarding the peak derived from the target compound detected by the first peak detector, the absorbance spectrum to be evaluated at each other time point during the period in which the peak appears, and the reference absorbance spectrum at the peak top of the peak or the evaluation object A first similarity calculator that calculates the similarity of the pattern with the reference absorbance spectrum at a time point away from the absorbance spectrum for a predetermined period;
d) For the peak derived from the target compound detected by the second peak detector, the evaluation target mass spectrum at each point in time during which the peak appears, and the reference mass spectrum at the peak top of the peak or the evaluation target mass A second similarity calculator for calculating the similarity of the pattern with the reference mass spectrum at a time point away from the spectrum for a predetermined period;
e) A graph in which the similarity at each time point calculated by the first similarity calculation unit is plotted on the time axis, and a similarity in each time point calculated by the second similarity calculation unit is plotted on the time axis. A determination unit for determining whether or not the peak derived from the target compound is derived from a single component, based on
It is characterized by having.

ここで、「クロマトグラフ」は、液体クロマトグラフ、ガスクロマトグラフのいずれでもよい。また、「マルチチャンネル型検出器」は、分光器とそれによる波長分散光を略一斉に検出するフォトダイオードアレイ(PDA)検出器との組み合わせが一般的であるが、得られるスペクトル波形形状が比較的ブロードである(変化が緩やかである)ものであればよく、吸光度スペクトルを得るために波長走査を伴う紫外可視分光光度計、赤外分光光度計、近赤外分光光度計、蛍光分光光度計、などであってもよい。   Here, the “chromatograph” may be either a liquid chromatograph or a gas chromatograph. In addition, “multi-channel detectors” generally have a combination of a spectroscope and a photodiode array (PDA) detector that detects wavelength-dispersed light at the same time. As long as it is broad (slow change), UV-visible spectrophotometer, infrared spectrophotometer, near-infrared spectrophotometer, fluorescence spectrophotometer with wavelength scanning to obtain absorbance spectrum , Etc.

また、「クロマトグラフ質量分析装置」は、クロマトグラフにおいて成分分離のためのカラムを経た試料を質量分析装置に導入する代わりに、液体クロマトグラフのインジェクタなどを利用したFIA法により、成分分離されていない試料を質量分析装置に導入するものであってもよい。   In addition, the “chromatograph mass spectrometer” separates components by the FIA method using a liquid chromatograph injector or the like instead of introducing a sample through a column for separating components in a chromatograph into the mass spectrometer. A sample that is not present may be introduced into the mass spectrometer.

また、「第1の3次元クロマトグラムデータに基づいて作成されるクロマトグラム」は通常、特定の質量電荷比におけるマスクロマトグラム(「抽出イオンクロマトグラム」ともいう)であるが、原理的にはトータルイオンクロマトグラムでもよい。   In addition, the “chromatogram created based on the first three-dimensional chromatogram data” is usually a mass chromatogram (also referred to as “extracted ion chromatogram”) at a specific mass-to-charge ratio. A total ion chromatogram may be used.

本発明の第1及び第2の態様に係るクロマトグラフ質量分析用データ処理装置では、クロマトグラムに現れる目的化合物由来のピークの純度を判定するために、従来用いられていた吸光度スペクトルのパターンの類似性のみならず、質量分析装置により得られるマススペクトルのパターンの類似性も併せて利用する。   In the data processing apparatus for chromatographic mass spectrometry according to the first and second aspects of the present invention, the similarity of the absorbance spectrum pattern conventionally used for determining the purity of the peak derived from the target compound appearing in the chromatogram. The similarity of the pattern of the mass spectrum obtained by the mass spectrometer is used in addition to the property.

即ち、質量分析装置において複数の質量電荷比に対するSIM(選択イオンモニタリング)測定や所定質量電荷比範囲に対するスキャン測定を実行すると、時間、質量電荷比、及び信号強度をディメンジョンとする3次元クロマトグラムデータが得られるから、第2ピーク検出部はこの3次元クロマトグラムデータに基づいて例えば目的化合物に対応する(典型的には目的化合物を特徴付ける定量イオンの)質量電荷比におけるマスクロマトグラムを作成し、該クロマトグラム上で目的化合物の保持時間付近のピークを検出する。第2類似度算出部は、検出された目的化合物由来のピークについて、該ピークが現れる期間中の或る一つの時点における評価対象マススペクトルと、その評価対象マススペクトルから所定期間離れた時点における基準マススペクトル(又はピークトップにおける基準マススペクトル)とのパターンの類似度を計算する、という処理を、ピーク期間中の全時点又は少なくともその一部範囲の時点について繰り返し実行する。   That is, when SIM (Selection Ion Monitoring) measurement for a plurality of mass-to-charge ratios or scan measurement for a predetermined mass-to-charge ratio range is executed in a mass spectrometer, three-dimensional chromatogram data having dimensions of time, mass-to-charge ratio, and signal intensity. Therefore, the second peak detector generates a mass chromatogram based on the three-dimensional chromatogram data, for example, in the mass-to-charge ratio corresponding to the target compound (typically, the quantitative ion characterizing the target compound), A peak near the retention time of the target compound is detected on the chromatogram. For the detected peak derived from the target compound, the second similarity calculation unit calculates a mass spectrum to be evaluated at a certain point in time during which the peak appears, and a reference at a point apart from the mass spectrum to be evaluated for a predetermined period. The process of calculating the similarity of the pattern with the mass spectrum (or the reference mass spectrum at the peak top) is repeatedly executed for all the time points in the peak period or at least a part of the time points.

なお、基準マススペクトルとして評価対象マススペクトルから所定期間離れた時点におけるマススペクトルを用いる場合、オペレータが該所定期間の値を適宜設定できるようにしておくとよい。何故なら、目的化合物由来のピークに重なる不純物の時間的な広がりに応じて、所定期間を調整できることが好ましいからである。   Note that when a mass spectrum at a time point away from the evaluation target mass spectrum for a predetermined period is used as the reference mass spectrum, it is preferable that the operator can appropriately set the value of the predetermined period. This is because it is preferable that the predetermined period can be adjusted according to the temporal spread of the impurities overlapping the peak derived from the target compound.

本発明の第1の態様に係るクロマトグラフ質量分析用データ処理装置では、類似度評価情報提示部が、吸光度スペクトルに基づいて算出された各時点における類似度を時間軸上にプロットしたグラフと、マススペクトルに基づいて算出された各時点における類似度を時間軸上にプロットしたグラフとを作成し、それら二つの類似度に関するグラフを表示画面上に比較可能に、例えば同じ時間軸上に重ねて表示する。   In the chromatograph mass spectrometry data processing device according to the first aspect of the present invention, the similarity evaluation information presentation unit plots the similarity at each time point calculated based on the absorbance spectrum on the time axis, Create a graph plotting the similarity at each time point calculated based on the mass spectrum on the time axis, and compare the graphs of these two similarities on the display screen, for example, overlaying on the same time axis indicate.

目的化合物と不純物とで吸光度スペクトルのパターンが類似している場合であっても、その目的化合物と不純物とでマススペクトルのパターンまでもが類似していることは稀である。逆に、目的化合物と不純物とでマススペクトルのパターンが類似している場合であっても、目的化合物と不純物とで吸光度スペクトルのパターンまでもが類似していることも稀である。したがって、目的化合物由来のピークに不純物が重なっている場合には、類似度に関する二つのグラフのいずれかにおいて類似度の落ち込みが観測される可能性が高い。そこで、オペレータは表示された異なる二つの類似度に関するグラフを目視で確認することで、その目的化合物由来のピークに不純物の重なりがあるのか否かを的確に且つ直感的に判断することができる。   Even when the target compound and the impurity have similar absorbance spectrum patterns, it is rare that the target compound and the impurity have similar mass spectrum patterns. Conversely, even if the target compound and the impurity have similar mass spectrum patterns, it is rare that the target compound and the impurity have similar absorbance spectrum patterns. Therefore, when an impurity overlaps the peak derived from the target compound, there is a high possibility that a drop in similarity is observed in either of the two graphs related to similarity. Therefore, the operator can accurately and intuitively determine whether or not there is an overlap of impurities in the peak derived from the target compound by visually confirming the displayed graphs regarding two different degrees of similarity.

一方、本発明の第2の態様に係るクロマトグラフ質量分析用データ処理装置では、判定部が上述したようなオペレータの判断に代わる判定処理を実行する。具体的には例えば、類似度の時間的変化を示すカーブの傾斜や変化率などを算出し、そうした算出結果に基づく類似度の低下の度合いが閾値以上であるような落ち込みがある場合に、不純物の重なりがあると判断する。もちろん、こうした自動判定を実行する判定部と二つの類似度に関するグラフを表示する類似度評価情報提示部とを併設してもよい。   On the other hand, in the chromatograph mass spectrometry data processing apparatus according to the second aspect of the present invention, the determination unit executes determination processing in place of the operator's determination as described above. Specifically, for example, when the slope of the curve indicating the temporal change in similarity or the rate of change is calculated, and there is a drop in which the degree of similarity reduction based on such calculation results is greater than or equal to a threshold value, It is determined that there is an overlap. Of course, a determination unit that performs such automatic determination and a similarity evaluation information presentation unit that displays a graph relating to two similarities may be provided.

また本発明の第1及び第2の態様に係るクロマトグラフ質量分析用データ処理装置において、好ましくは、
前記第類似度算出部による類似度に基づく前記グラフ上で、類似度が落ち込む負のピークのピークトップ付近のマススペクトルと、その負のピークに近く該ピークの立ち下がり前又は立ち上がり後である時点のマススペクトルとの差分マススペクトルを求める減算処理部と、
前記差分マススペクトルに基づいて前記負のピークに対応した成分を推定する不純物推定部と、
をさらに備える構成とするとよい。
なお、マススペクトル上のピーク強度は各時点における含有成分の濃度(量)に依存するから、差分マススペクトルを算出する際には、二つのマススペクトルにおける目的化合物の濃度の差を補正するとよい。
In the chromatograph mass spectrometry data processing apparatus according to the first and second aspects of the present invention, preferably,
On the graph based on the similarity by the second similarity calculation unit, the mass spectrum near the peak top of the negative peak where the similarity falls, and before the fall of the peak near the negative peak or after the rise A subtraction processing unit for obtaining a difference mass spectrum from the mass spectrum at the time point;
An impurity estimator for estimating a component corresponding to the negative peak based on the difference mass spectrum;
It is good to set it as the structure further provided.
In addition, since the peak intensity on the mass spectrum depends on the concentration (amount) of the contained component at each time point, when calculating the differential mass spectrum, the difference in the concentration of the target compound in the two mass spectra may be corrected.

理想的には、上記差分マススペクトルは不純物由来のマススペクトルとなるから、不純物推定部は、例えば差分マススペクトルのパターンを化合物定性用データベース中のマススペクトルパターンと照合することにより、不純物を定性する。もちろん、類似度に関するグラフから不純物のおおよその保持時間も判明するから、不純物を定性する際にはこの保持時間の情報も併せて利用することができる。それにより、不純物が重なっていることが判明するだけでなく、その成分も知ることが可能となる。   Ideally, the difference mass spectrum is an impurity-derived mass spectrum, so the impurity estimation unit qualifies the impurity by, for example, checking the pattern of the difference mass spectrum with the mass spectrum pattern in the compound qualitative database. . Of course, since the approximate retention time of the impurity is also found from the graph relating to the similarity, the information on the retention time can also be used when qualifying the impurity. This not only reveals that the impurities are overlapping, but also makes it possible to know the components.

なお、マススペクトルには様々な要因によるノイズピークが現れるから、本発明の第1及び第2の態様に係るクロマトグラフ質量分析用データ処理装置において、第類似度算出部は、類似度の計算前に各マススペクトルのバックグラウンドノイズを除去する処理を実行することが好ましい。
Since noise peaks due to various factors appear in the mass spectrum, in the chromatograph mass spectrometry data processing apparatus according to the first and second aspects of the present invention, the second similarity calculation unit calculates the similarity. It is preferable to execute a process of removing background noise of each mass spectrum before.

また通常、質量分析装置のイオン源においては一つの化合物から様々な質量電荷比を持つイオンが生成され、そのうちの1又は少数の特徴的なイオンさえ捉えられれば、該化合物の有無の判定は可能である。そこで、本発明の第1及び第2の態様に係るクロマトグラフ質量分析用データ処理装置において、第類似度算出部は、類似度の計算前に各マススペクトルに対し所定の閾値以下のピークを除去する処理を実行するとよい。
In general, in an ion source of a mass spectrometer, ions having various mass-to-charge ratios are generated from one compound, and if only one or a few characteristic ions are captured, the presence or absence of the compound can be determined. It is. Therefore, in the data processing apparatus for chromatograph mass spectrometry according to the first and second aspects of the present invention, the second similarity calculation unit calculates a peak below a predetermined threshold for each mass spectrum before calculating the similarity. It is advisable to execute the removal process.

上述したようなバックグラウンドノイズの除去やそれ以外の不要なピークの除去を類似度算出に先立って行うことで、マススペクトルのパターンが含有化合物の特徴を残したまま単純化されるので、類似度算出処理が簡単になりこれに要する時間を短縮することができる。また、類似度算出の精度自体も向上し、ピーク純度判定の正確性を改善することができる。   By removing background noise and other unnecessary peaks as described above prior to similarity calculation, the mass spectrum pattern is simplified while retaining the characteristics of the contained compounds. The calculation process is simplified and the time required for this can be reduced. Moreover, the accuracy of similarity calculation itself can be improved, and the accuracy of peak purity determination can be improved.

本発明に係るクロマトグラフ質量分析用データ処理装置によれば、クロマトグラムに現れるピークの純度の判定を従来よりも高い信頼性を以て行うことが可能となる。特に、従来のピーク純度判定方法では検出できないような不純物も検出することができるため、ピーク純度判定の正確性が大幅に向上する。
また、本発明に係るクロマトグラフ質量分析用データ処理装置において減算処理部及び不純物推定部を加えた好ましい構成によれば、目的化合物由来のピークに不純物が重なっているか否かを単に判定することができるのみならず、その不純物が何であるのかも知ることが可能となる。
According to the data processing apparatus for chromatographic mass spectrometry according to the present invention, it is possible to determine the purity of the peak appearing in the chromatogram with higher reliability than before. In particular, since impurities that cannot be detected by conventional peak purity determination methods can be detected, the accuracy of peak purity determination is greatly improved.
Further, according to the preferred configuration in which the subtraction processing unit and the impurity estimation unit are added in the chromatograph mass spectrometry data processing device according to the present invention, it is possible to simply determine whether or not the impurity is overlapped with the peak derived from the target compound. In addition to being able to do so, it becomes possible to know what the impurities are.

本発明の一実施例であるクロマトグラフ質量分析用データ処理装置を備えた液体クロマトグラフ質量分析装置(LC/MS)の要部の構成図。The block diagram of the principal part of the liquid chromatograph mass spectrometer (LC / MS) provided with the data processor for chromatograph mass spectrometry which is one Example of this invention. 本実施例のLC/MSで得られる3次元クロマトグラムデータの一例を示す概念図であり、(a)はPDA検出器で得られるデータ、(b)は質量分析装置で得られるデータ。It is a conceptual diagram which shows an example of the three-dimensional chromatogram data obtained by LC / MS of a present Example, (a) is the data obtained with a PDA detector, (b) is the data obtained with a mass spectrometer. 本実施例のLC/MSにおけるピーク純度判定方法を説明するための、マスクロマトグラム及び特定の時点におけるマススペクトルを示す図。The figure which shows the mass chromatogram for the peak purity determination method in LC / MS of a present Example, and the mass spectrum in the specific time. 本実施例のLC/MSにおいてピーク純度判定を行う際のマススペクトル類似度算出方法の説明図。Explanatory drawing of the mass spectrum similarity calculation method at the time of performing peak purity determination in LC / MS of a present Example. 本実施例のLC/MSにおけるピーク純度判定用の類似度グラフの表示例を示す図。The figure which shows the example of a display of the similarity graph for peak purity determination in LC / MS of a present Example. クロマトグラムピーク純度判定のための二つの吸光度スペクトルの類似度の説明図。Explanatory drawing of the similarity of two absorbance spectra for chromatogram peak purity judgment.

以下、本発明に係るクロマトグラフ質量分析用データ処理装置を備えたLC/MSの一実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は本実施例のLC/MSの要部の構成図、図2は本実施例のLC/MSで得られる3次元クロマトグラムデータの一例を示す概念図である。
Hereinafter, an example of an LC / MS provided with a data processing apparatus for chromatographic mass spectrometry according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of the LC / MS of this embodiment, and FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of three-dimensional chromatogram data obtained by the LC / MS of this embodiment.

LC部1は、移動相容器11、送液ポンプ12、試料注入部13、カラム14、及びPDA検出器15を含む。送液ポンプ12は移動相容器11から移動相を吸引し、一定の流量で試料注入部13へと送給する。試料注入部13は所定のタイミングで試料を移動相中に注入する。注入された試料は移動相の流れに乗ってカラム14に送り込まれ、カラム14を通過する間に試料中の各成分は時間方向に分離され溶出する。マルチチャンネル型検出器の一種であるPDA検出器15は、図示しない光源からの光を溶出液に照射し、溶出液を透過した光を波長分散させて各波長の光の強度をPDAリニアセンサによってほぼ同時に検出する。PDA検出器15により繰り返し得られた検出信号はA/D変換器17によってデジタル信号に変換された後、時間、波長、吸光度という三つのディメンジョンを有する3次元クロマトグラムデータ(図2(a)参照)としてデータ処理部2へ出力される。   The LC unit 1 includes a mobile phase container 11, a liquid feed pump 12, a sample injection unit 13, a column 14, and a PDA detector 15. The liquid feed pump 12 sucks the mobile phase from the mobile phase container 11 and sends it to the sample injection unit 13 at a constant flow rate. The sample injection unit 13 injects a sample into the mobile phase at a predetermined timing. The injected sample rides on the flow of the mobile phase and is sent to the column 14. While passing through the column 14, each component in the sample is separated and eluted in the time direction. The PDA detector 15, which is a kind of multi-channel detector, irradiates the eluent with light from a light source (not shown), wavelength-disperses the light transmitted through the eluate, and determines the intensity of light at each wavelength by the PDA linear sensor. Detect almost simultaneously. The detection signal repeatedly obtained by the PDA detector 15 is converted into a digital signal by the A / D converter 17 and then three-dimensional chromatogram data having three dimensions of time, wavelength, and absorbance (see FIG. 2A). Is output to the data processing unit 2.

PDA検出器15を通過した溶出液(又はPDA検出器15の手前で分岐された一部の溶出液)は、LC部1の後段に設けられた大気圧イオン化質量分析計16に導入される。大気圧イオン化質量分析計16は例えばエレクトロスプレーイオン化法や大気圧化学イオン化法などによるイオン源や四重極マスフィルタなどの質量分析器を備え、導入される溶出液中の成分をイオン化し、生成されたイオンを質量電荷比m/zに分離して検出する。大気圧イオン化質量分析計16により繰り返し得られた検出信号はA/D変換器18によってデジタル信号に変換された後、時間、質量電荷比、信号強度という三つのディメンジョンを有する3次元クロマトグラムデータ(図2(b)参照)としてデータ処理部2へ出力される。   The eluate that has passed through the PDA detector 15 (or a part of the eluate branched before the PDA detector 15) is introduced into an atmospheric pressure ionization mass spectrometer 16 provided at the rear stage of the LC unit 1. The atmospheric pressure ionization mass spectrometer 16 includes a mass analyzer such as an ion source or a quadrupole mass filter by, for example, an electrospray ionization method or an atmospheric pressure chemical ionization method, and ionizes and generates components in the introduced eluate. The detected ions are separated and detected at a mass-to-charge ratio m / z. The detection signal repeatedly obtained by the atmospheric pressure ionization mass spectrometer 16 is converted into a digital signal by the A / D converter 18 and then three-dimensional chromatogram data having three dimensions of time, mass-to-charge ratio, and signal intensity ( The data is output to the data processing unit 2 as shown in FIG.

データ処理部2は、A/D変換器17から出力された3次元クロマトグラムデータ(以下「UVデータ」という)を格納するためのUVデータ記憶部20と、A/D変換器18から出力された3次元クロマトグラムデータ(以下「MSデータ」という)を格納するためのMSデータ記憶部21と、所定の波長における吸光度の時間変化を表す波長クロマトグラム又は所定の質量電荷比における信号強度の時間変化を表すマスクロマトグラムを作成するクロマトグラム作成部22と、該波長クロマトグラム又はマスクロマトグラムにおいてオペレータにより指示された目的化合物に対応するピークを検出するピーク検出部23と、目的化合物に対応するピークが現れる期間中の各時点における吸光度スペクトル又はマススペクトルの類似度を計算する類似度計算部24と、吸光度スペクトルの類似度を記憶するUV類似度記憶部25と、マススペクトルの類似度を記憶するMS類似度記憶部26と、吸光度スペクトル及びマススペクトルの類似度の時間的変化を示すグラフを作成する類似度グラフ作成部27と、作成された類似度グラフに基づいて目的化合物由来のピークに不純物が存在するか否かを判定するピーク純度判定部28と、類似度グラフに基づいて目的化合物由来のピークに重なっている不純物を同定する不純物同定部29と、を機能ブロックとして含む。   The data processing unit 2 outputs the UV data storage unit 20 for storing the three-dimensional chromatogram data (hereinafter referred to as “UV data”) output from the A / D converter 17 and the A / D converter 18. MS data storage unit 21 for storing three-dimensional chromatogram data (hereinafter referred to as “MS data”), a wavelength chromatogram representing a time change of absorbance at a predetermined wavelength, or a signal intensity time at a predetermined mass-to-charge ratio A chromatogram creation unit 22 that creates a mass chromatogram representing a change, a peak detection unit 23 that detects a peak corresponding to the target compound indicated by the operator in the wavelength chromatogram or the mass chromatogram, and a target compound Measure the absorbance spectrum or mass spectrum similarity at each point in time during the peak period. The similarity calculation unit 24, the UV similarity storage unit 25 that stores the similarity of the absorbance spectrum, the MS similarity storage unit 26 that stores the similarity of the mass spectrum, and the time of the similarity between the absorbance spectrum and the mass spectrum A degree-of-similarity graph creation unit 27 for creating a graph showing a change in the degree of change; a peak purity determination unit 28 for judging whether or not an impurity exists in the peak derived from the target compound based on the created degree-of-similarity graph; An impurity identification unit 29 that identifies an impurity overlapping a peak derived from the target compound based on the graph is included as a functional block.

また、分析制御部19は、試料に対するLC/MS分析を遂行するために、LC部1の各部や大気圧イオン化質量分析計16などの動作を制御する。また、制御部3は分析制御部19よりも上位のシステム全体の制御やユーザインターフェイスを司るものであり、オペレータにより操作される操作部4やモニタ等の表示部5が接続されている。
なお、データ処理部2、制御部3、分析制御部19の機能の一部又は全部は、パーソナルコンピュータやワークステーションにインストールされた専用の制御・処理ソフトウエアを実行することにより達成される。
In addition, the analysis control unit 19 controls the operation of each unit of the LC unit 1, the atmospheric pressure ionization mass spectrometer 16, and the like in order to perform LC / MS analysis on the sample. The control unit 3 controls the entire system and user interface higher than the analysis control unit 19, and is connected to an operation unit 4 operated by an operator and a display unit 5 such as a monitor.
Note that some or all of the functions of the data processing unit 2, the control unit 3, and the analysis control unit 19 are achieved by executing dedicated control / processing software installed in a personal computer or workstation.

本実施例のLC/MSにより目的化合物の定量分析を行う場合には、その目的化合物を特徴付ける1乃至複数の質量電荷比がオペレータにより指示され、大気圧イオン化質量分析計16では、該質量電荷比に対するSIM測定と所定質量電荷比範囲に亘るスキャン測定とが少なくともその化合物が溶出する保持時間付近の所定の時間範囲内で繰り返し実行される。1回のスキャン測定毎に所定質量電荷比範囲に亘るマススペクトルデータが得られるから、MSデータ記憶部21には、図2(b)に示すように、所定の時間間隔Δt2毎に1組のマススペクトルデータが格納される。一方、PDA検出器15では1回(1周期)の測定毎に所定波長範囲に亘る吸光度スペクトルデータが得られるから、UVデータ記憶部20には、図2(a)に示すように、所定の時間間隔Δt1毎に1組の吸光スペクトルデータが格納される。なお、通常、Δt1とΔt2とは同一ではない。   When the target compound is quantitatively analyzed by the LC / MS of this example, one or more mass-to-charge ratios characterizing the target compound are instructed by the operator, and the atmospheric pressure ionization mass spectrometer 16 uses the mass-to-charge ratio. SIM measurement and scan measurement over a predetermined mass-to-charge ratio range are repeated at least within a predetermined time range near the retention time during which the compound elutes. Since mass spectrum data over a predetermined mass-to-charge ratio range is obtained for each scan measurement, as shown in FIG. 2 (b), the MS data storage unit 21 has one set for each predetermined time interval Δt2. Mass spectrum data is stored. On the other hand, since the PDA detector 15 obtains absorbance spectrum data over a predetermined wavelength range for each measurement (one cycle), the UV data storage unit 20 stores a predetermined spectrum as shown in FIG. One set of absorption spectrum data is stored for each time interval Δt1. Normally, Δt1 and Δt2 are not the same.

図2(a)、(b)に示すように、UVデータ及びMSデータがそれぞれ記憶部20、21に格納されている状態で、データ処理部2を中心に実行される目的化合物由来のクロマトグラムピーク純度判定処理について、図3〜図5を参照して詳しく説明する。
図3はピーク純度判定方法を説明するためのマスクロマトグラム及び特定の時点におけるマススペクトルの一例を示す図、図4はマススペクトル類似度算出方法の説明図、図5はピーク純度判定用の類似度グラフの表示例を示す図である。
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the chromatogram derived from the target compound is executed mainly by the data processing unit 2 in a state where the UV data and the MS data are stored in the storage units 20 and 21, respectively. The peak purity determination process will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a mass chromatogram for explaining a peak purity determination method and a mass spectrum at a specific time point, FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for calculating a mass spectrum similarity, and FIG. 5 is a similarity for peak purity determination. It is a figure which shows the example of a display of a degree graph.

例えばオペレータが操作部4から目的とする化合物を指定すると、これを受けてクロマトグラム作成部22はMSデータ記憶部21から、指定された目的化合物の保持時間付近の所定時間範囲のMSデータを読み出し、該目的化合物を最も特徴付けるイオン(一般に「定量イオン」と呼ばれる)の質量電荷比における各時点の信号強度を抽出して、該質量電荷比に対するマスクロマトグラムを作成する。次に、ピーク検出部23はそのマスクロマトグラムにおいて時間方向に信号強度の変化を調べることにより保持時間付近のピークを検出し、ピークの始点、ピークの終点、ピークトップなどの時刻を求める。例えば、図2(b)右方に示したマスクロマトグラムの曲線の傾斜量を時間方向に順次調べ、その傾斜量が所定値以上になったときにピークの始点であると判断し、傾斜量が正から零になりさらに負に転じたときにピークトップであると判断し、さらに傾斜量の絶対値が所定値以下になったときにピークの終点であると判断する。   For example, when an operator designates a target compound from the operation unit 4, the chromatogram creation unit 22 receives this and reads MS data in a predetermined time range near the retention time of the designated target compound from the MS data storage unit 21. The signal intensity at each time point in the mass-to-charge ratio of ions (generally called “quantitative ions”) that characterize the target compound most is extracted, and a mass chromatogram for the mass-to-charge ratio is created. Next, the peak detector 23 detects the peak near the holding time by examining the change in signal intensity in the time direction in the mass chromatogram, and obtains the time of the peak start point, peak end point, peak top, and the like. For example, the slope amount of the curve of the mass chromatogram shown on the right side of FIG. 2 (b) is sequentially examined in the time direction, and when the slope amount becomes a predetermined value or more, it is determined that it is the peak start point. Is determined to be the peak top when the value changes from positive to zero and further changes to the negative value, and when the absolute value of the inclination amount becomes a predetermined value or less, it is determined that the peak end point is reached.

なお、定量イオンのマスクロマトグラムは、スキャン測定により収集されたデータから作成するのではなく、スキャン測定と並行して実施された定量イオンをターゲットするSIM測定により収集されたデータから作成するようにしてもよい。一般に定量のためのピーク面積値を計算する際にはSIM測定により得られた定量イオンのマスクロマトグラムが使用されるが、ピーク純度判定の際に使用されるクロマトグラムはこれに限らない。   The mass chromatogram of quantitative ions is not created from data collected by scan measurement, but from data collected by SIM measurement targeting quantitative ions performed in parallel with scan measurement. May be. In general, when calculating a peak area value for quantification, a mass chromatogram of quantitative ions obtained by SIM measurement is used, but the chromatogram used for peak purity determination is not limited thereto.

次に、類似度計算部24は、検出されたピークの始点から終点までのピーク期間中の各時点で得られるマススペクトルの類似度を以下のようにしてそれぞれ算出する。
いま一例として、目的化合物由来のm/z307におけるマスクロマトグラムが図3中に示すように得られ、これに対しピーク検出が実施されてピーク期間Pが定められたものとする。図3には、このピーク期間に含まれるピーク始点、ピーク終点、及びピークトップの各時刻におけるマススペクトルと、ピーク期間外の或る時刻におけるマススペクトル(ベースラインのマススペクトル)も併せて示している。
Next, the similarity calculation unit 24 calculates the similarity of the mass spectrum obtained at each time point during the peak period from the start point to the end point of the detected peak as follows.
As an example, it is assumed that a mass chromatogram at m / z 307 derived from the target compound is obtained as shown in FIG. 3, and that peak detection is performed for this and the peak period P is determined. FIG. 3 also shows a mass spectrum at each time of the peak start point, peak end point, and peak top included in this peak period, and a mass spectrum at a certain time outside the peak period (baseline mass spectrum). Yes.

マススペクトルの横軸、つまり質量電荷比の範囲はスキャン測定の際に決まっているから、吸光度スペクトルが波長毎の吸光度の集合であるとみなせるのと同様に、マススペクトルも質量電荷比毎の信号強度の集合であるとみなすことができる。そこで、二つのマススペクトルQ1、Q2を次のような要素からなるベクトルとして表現するものとする。
↑Q1=(b1(m/z1)、b1(m/z2)、…、b1(m/zn))
↑Q2=(b2(m/z1)、b2(m/z2)、…、b2(m/zn))
ここで、b1(m/zi)、b2(m/zi)は質量電荷比m/ziにおける信号強度値である。
Since the horizontal axis of the mass spectrum, that is, the range of the mass-to-charge ratio, is determined at the time of scanning measurement, the mass spectrum is also a signal for each mass-to-charge ratio, just as the absorbance spectrum can be regarded as a collection of absorbances for each wavelength. It can be regarded as a set of strengths. Therefore, the two mass spectra Q 1 and Q 2 are expressed as vectors composed of the following elements.
↑ Q 1 = (b 1 (m / z 1 ), b 1 (m / z 2 ), ..., b 1 (m / z n ))
↑ Q 2 = (b 2 (m / z 1 ), b 2 (m / z 2 ), ..., b 2 (m / z n ))
Here, b 1 (m / z i ) and b 2 (m / z i ) are signal intensity values at the mass to charge ratio m / z i .

ただし、マススペクトルは吸光度スペクトルと比べて横軸方向(マススペクトルでは質量電荷比方向、吸光度スペクトルでは波長方向)の信号強度の変化がシャープである、換言すれば、マススペクトルは吸光度スペクトルに比べて分解能が高い反面、ノイズピークも比較的明瞭に現れる。そこで、マススペクトルに基づいて類似度を計算するに当たっては、予めマススペクトルのバックグラウンドノイズデータを除去しておくことが望ましい。これは、マススペクトルに対して一般的に行われるバックグラウンドノイズ除去処理、例えばいずれの成分も存在しない時点において得られているマススペクトルをベースラインマススペクトルとしてこれを差し引く等の処理、を利用すればよい。   However, the change in signal intensity in the horizontal axis direction (mass-to-charge ratio direction in the mass spectrum and wavelength direction in the absorbance spectrum) is sharper in the mass spectrum than in the absorbance spectrum. In other words, the mass spectrum is in comparison with the absorbance spectrum. Although the resolution is high, noise peaks also appear relatively clearly. Therefore, in calculating the similarity based on the mass spectrum, it is desirable to remove the background noise data of the mass spectrum in advance. This is done by using a background noise removal process that is generally performed on a mass spectrum, for example, a process of subtracting a mass spectrum obtained when no component is present as a baseline mass spectrum. That's fine.

また、通常、一つの化合物からは質量電荷比が異なる複数のイオンが生成され、場合によっては(例えばイオン化条件などによっては)その種類が多く、類似度の計算が煩雑になる。そこで、信号強度に対して予め適宜の閾値を設定しておき、信号強度が該閾値以下であるようなデータは強度値を0として実質的に計算から除外するようにするとよい。上記バックグラウンドノイズの除去と併せて、このような不要ピークデータの除外処理を行うことにより、ベクトルを構成する要素の数が減って類似度の計算が簡単になり、その計算速度を上げることができる。   Also, usually, a plurality of ions having different mass-to-charge ratios are generated from one compound, and depending on the case (for example, depending on ionization conditions, etc.), there are many types, and the calculation of similarity becomes complicated. Therefore, it is preferable to set an appropriate threshold value for the signal intensity in advance, and to exclude data whose signal intensity is equal to or lower than the threshold value from the calculation by setting the intensity value to 0. In addition to the removal of the background noise, by performing such an unnecessary peak data exclusion process, the number of elements constituting the vector is reduced, the similarity can be easily calculated, and the calculation speed can be increased. it can.

吸光度スペクトルの類似度と同様に、二つのマススペクトルQ1、Q2のパターンが類似しているほど、二つのベクトル↑Q1、↑Q2のなす角度θは零に近くなる。そこで、ここでは或る二つのマススペクトルの類似度SI(MS)を(2)式と同様の、次の(3)式で以て定義する。

Figure 0005962775
このマススペクトルの類似度SI(MS)の値が1に近いほど、二つのマススペクトルQ1、Q2のパターンはよく一致しているといえる。Similar to the similarity of the absorbance spectrum, the more similar the patterns of the two mass spectra Q 1 and Q 2 , the closer to zero the angle θ between the two vectors ↑ Q 1 and ↑ Q 2 . Therefore, here, the similarity SI (MS) between two mass spectra is defined by the following equation (3) similar to equation (2).
Figure 0005962775
The closer the value of the mass spectrum similarity SI (MS) is to 1, the more closely the patterns of the two mass spectra Q 1 and Q 2 match.

上述したように、ここではピーク期間中の各時点におけるマススペクトルの類似度SI(MS)をそれぞれ求める。そこで、図4に示すように、ピーク期間中の或る時点t1で得られる評価対象のマススペクトルM1の類似度を、その時点よりもnスキャン分(つまりはn個のマススペクトル分)だけ遡った時点t2で得られるマススペクトルM2を基準マススペクトルとして算出するものとする。即ち、まずピークの始点におけるマススペクトルを評価対象のマススペクトルM1とし、それからnスキャン分だけ遡った時点で得られるベースラインのマススペクトルを基準マススペクトルM2に設定して、その二つのマススペクトルについて(3)式により類似度SI(MS)を計算する。   As described above, here, the similarity SI (MS) of the mass spectrum at each time point during the peak period is obtained. Therefore, as shown in FIG. 4, the similarity of the mass spectrum M1 to be evaluated obtained at a certain time t1 during the peak period goes back by n scans (that is, n mass spectra) from that time. The mass spectrum M2 obtained at time t2 is calculated as the reference mass spectrum. That is, first, the mass spectrum at the start point of the peak is set as the mass spectrum M1 to be evaluated, and the baseline mass spectrum obtained at a time point that is back by n scans is set as the reference mass spectrum M2. The similarity SI (MS) is calculated by the equation (3).

次いで、ピークの始点から1スキャン分だけ後方のマススペクトルを評価対象マススペクトルM1とするとともに、基準マススペクトルも1スキャン分だけ後方にずらし(つまりnの値を維持し)、(3)式により類似度SI(MS)を計算する。基準マススペクトルがピーク終点に達するまでこれを繰り返し、ピーク期間中の全範囲に含まれるマススペクトルの類似度SI(MS)をそれぞれ計算する。目的化合物由来のピークに不純物の重なりが全くない理想的な状態では、二つのマススペクトルQ1、Q2がともにピーク期間に入っているときには類似度はほぼ1となる筈であり、不純物の重なりがあれば、その重なりがある時間範囲において類似度は低下する。Next, the mass spectrum after one scan from the peak start point is set as the evaluation target mass spectrum M1, and the reference mass spectrum is also shifted backward by one scan (that is, the value of n is maintained). Calculate similarity SI (MS). This is repeated until the reference mass spectrum reaches the peak end point, and the similarity SI (MS) of the mass spectrum included in the entire range during the peak period is calculated. In an ideal state where there is no overlap of impurities in the peak derived from the target compound, the similarity should be almost 1 when the two mass spectra Q 1 and Q 2 are both in the peak period. If there is, the similarity decreases in a time range in which the overlap exists.

図3に示した例では、不要ピーク除去のための信号強度の閾値を例えば25,000に設定すると、ベースラインのマススペクトルでは、m/z238とm/z420の二つのピークのみが残り、他のピークは全て削除される。即ち、このときのベースラインのマススペクトルのベクトル表現は、↑Q1=(b1(m/z238)、b1(m/z420)となる。例えばピーク始点やピークトップにおけるマススペクトルに対するバックグラウンドノイズ除去処理として上記ベースラインのマススペクトルを差し引く処理を行うと、信号強度の大きなピークとしては目的化合物を特徴付けるm/z307のピークのみが残る。したがって、不純物に由来する大きな信号強度のピークが存在しなければ、二つのマススペクトルがともにピーク期間に入るときにはそれらマススペクトルにはm/z307におけるピークのみが現れる筈であり類似度SI(MS)はほぼ1となる。これに対し、m/z307以外の質量電荷比にピークが存在すれば、類似度SI(MS)は下がることになる。このようにMSデータに基づいて計算された目的化合物のピークに対応する各時点での類似度SI(MS)は、MS類似度記憶部26に一旦格納される。In the example shown in FIG. 3, if the signal intensity threshold for removing unwanted peaks is set to 25,000, for example, only two peaks of m / z 238 and m / z 420 remain in the baseline mass spectrum, and other peaks remain. Are all deleted. That is, the vector representation of the baseline mass spectrum is ↑ Q 1 = (b 1 (m / z 238), b 1 (m / z 420), for example, the background for the mass spectrum at the peak start point or peak top. When the above-mentioned baseline mass spectrum is subtracted as noise removal processing, only the peak at m / z 307 characterizing the target compound remains as the peak with high signal intensity, so there is a large signal intensity peak derived from impurities. Otherwise, when both mass spectra enter the peak period, only the peak at m / z 307 should appear in the mass spectra, and the similarity SI (MS) is almost 1. On the other hand, m / z 307 If there is a peak at a mass-to-charge ratio other than, the similarity SI (MS) will be lowered. Similarity at each time point corresponding to the peak of the compound SI (MS) is temporarily stored in the MS similarity storage unit 26.

なお、類似度を計算する際の二つのマススペクトルの時間間隔を決める「n」の値は、不純物のピークの幅等に応じて決めることが望ましい。そのため、オペレータが操作部4から入力設定できるようにしておくとよい。   The value of “n” that determines the time interval between the two mass spectra when calculating the similarity is preferably determined according to the width of the impurity peak. Therefore, it is preferable that the operator can make an input setting from the operation unit 4.

次に、クロマトグラム作成部22はUVデータ記憶部20から、指定された目的化合物の保持時間付近の所定時間範囲のUVデータを読み出し、例えば目的化合物の典型的な吸収波長における各時点の吸光度を抽出し、波長クロマトグラムを作成する。次に、ピーク検出部23はマスクロマトグラムに対して実行したのと同様に、その波長クロマトグラムにおいて保持時間付近のピークを検出し、ピークの始点、ピークの終点、ピークトップなどの時刻を求める。   Next, the chromatogram creation unit 22 reads out UV data in a predetermined time range near the retention time of the designated target compound from the UV data storage unit 20, and calculates, for example, the absorbance at each time point at a typical absorption wavelength of the target compound. Extract and create a wavelength chromatogram. Next, the peak detection unit 23 detects the peak near the retention time in the wavelength chromatogram in the same manner as performed for the mass chromatogram, and obtains the time of the peak start point, peak end point, peak top, and the like. .

類似度計算部24は、検出されたピークの始点から終点までのピーク期間中の各時点で得られる吸光度スペクトルの類似度をマススペクトルに対する類似度と同様にそれぞれ算出する。即ち、上述したように二つの吸光度スペクトルS1、S2をベクトルとして表現し、上記(2)式により二つの吸光度スペクトルS1、S2の類似度SI(UV)を定義する。そして、マススペクトルの類似度SI(MS)と同様に、波長クロマトグラム上のピーク期間中の各時点における吸光度スペクトルの類似度SI(UV)をそれぞれ計算する。この類似度SI(UV)も、二つの吸光度スペクトルのカーブの形状が近いほど1に近くなる。こうしてUVデータに基づいて計算された目的化合物のピークに対応する各時点での類似度SI(UV)はUV類似度記憶部25に一旦格納される。つまり、同一の目的化合物について、クロマトグラムピークの出現期間付近におけるマススペクトルの類似度SI(MS)と吸光度スペクトルの類似度SI(UV)とが求まる。The similarity calculation unit 24 calculates the similarity of the absorbance spectrum obtained at each time point during the peak period from the start point to the end point of the detected peak, similarly to the similarity to the mass spectrum. That is, as described above, the two absorbance spectra S 1 and S 2 are expressed as vectors, and the similarity SI (UV) between the two absorbance spectra S 1 and S 2 is defined by the above equation (2). Similarly to the mass spectrum similarity SI (MS), the absorbance spectrum similarity SI (UV) at each time point during the peak period on the wavelength chromatogram is calculated. The similarity SI (UV) also approaches 1 as the two absorbance spectrum curves are closer. Thus, the similarity SI (UV) at each time point corresponding to the peak of the target compound calculated based on the UV data is temporarily stored in the UV similarity storage unit 25. That is, for the same target compound, the mass spectrum similarity SI (MS) and the absorbance spectrum similarity SI (UV) in the vicinity of the appearance period of the chromatogram peak are obtained.

類似度グラフ作成部27は、UV類似度記憶部25に格納されている類似度データとMS類似度記憶部26に格納されている類似度データとをそれぞれ読み出し、それぞれ横軸を時間とし縦軸を類似度としたグラフを作成する。そして、この二つの類似度グラフを同一のグラフ枠に重ねて例えば異なる表示色で描出し、これを制御部3を通して表示部5の画面上に表示する(図5参照)。目的化合物由来のピークに重なっている不純物の組成や分子構造が目的化合物と全く相違していても、該不純物の吸光特性が目的化合物の吸光特性と類似している場合がある。そうした場合、吸光度スペクトルの類似度SI(UV)は1に近くても、組成や構造の相違が反映されるマススペクトルの類似度SI(MS)は1よりも低下する。逆に、不純物の組成や構造は目的化合物に類似していても吸光特性が相違する場合もある。その場合には、マススペクトルの類似度SI(MS)は1に近いが、吸光特性の相違が反映される吸光度スペクトルの類似度SI(UV)は1よりも低下する。   The similarity graph creation unit 27 reads the similarity data stored in the UV similarity storage unit 25 and the similarity data stored in the MS similarity storage unit 26, respectively, and the horizontal axis represents time and the vertical axis Create a graph with the similarity. Then, the two similarity graphs are superimposed on the same graph frame and drawn in different display colors, for example, and displayed on the screen of the display unit 5 through the control unit 3 (see FIG. 5). Even if the composition or molecular structure of the impurity overlapping the peak derived from the target compound is completely different from that of the target compound, the light absorption characteristics of the impurity may be similar to the light absorption characteristics of the target compound. In such a case, even if the similarity SI (UV) of the absorbance spectrum is close to 1, the similarity SI (MS) of the mass spectrum reflecting the difference in composition and structure is lower than 1. Conversely, even if the impurity composition and structure are similar to the target compound, the light absorption characteristics may be different. In this case, the similarity SI (MS) of the mass spectrum is close to 1, but the similarity SI (UV) of the absorbance spectrum reflecting the difference in the absorption characteristics is lower than 1.

図5の表示例では、点線で囲んだ領域C中に示すようにマススペクトルの類似度SI(MS)には明確な落ち込み、つまり負のピークが観測できる。この負のピークの発生している期間に、吸光度スペクトルの類似度SI(UV)には落ち込みは見られないものの、不純物の重なりが疑われる。オペレータはこのような類似度グラフを目視で確認し、その落ち込みの程度などを例えば経験的に判断して、不純物の有無を判断することができる。   In the display example of FIG. 5, a clear drop, that is, a negative peak can be observed in the similarity SI (MS) of the mass spectrum as shown in a region C surrounded by a dotted line. During the period in which this negative peak occurs, although there is no drop in the similarity SI (UV) of the absorbance spectrum, the overlap of impurities is suspected. The operator can visually check such a similarity graph and judge the presence or absence of impurities by, for example, empirically judging the degree of depression.

また、ピーク純度判定部28は、上記の二つの類似度グラフにおける類似度の時間的な変化量に基づいてピークの純度を自動的に判定する。目的化合物由来のピークに不純物の重なりがあると図5に示したようにいずれかの類似度SI(MS)又はSI(UV)に負のピークが現れるから、例えばその負のピークのピークトップの類似度と該負のピークの始点の直前又は終点の直後の時点における類似度との差を計算し、この差(又は変化率など)を閾値と比較することで不純物の有無を判定すればよい。このような自動的なピーク純度判定結果を表示部5に表示することで、オペレータの判断を補助することができる。もちろん、類似度グラフを表示することなく自動的なピーク純度判定を行ってその結果のみを表示してもよいが、類似度グラフを併せて表示することで、自動判定の適否をオペレータが目視で確認できる。   Further, the peak purity determination unit 28 automatically determines the purity of the peak based on the temporal change amount of the similarity in the two similarity graphs. If there is an overlap of impurities in the peak derived from the target compound, a negative peak appears in any similarity SI (MS) or SI (UV) as shown in FIG. What is necessary is just to determine the presence or absence of impurities by calculating the difference between the similarity and the similarity immediately before the start point of the negative peak or immediately after the end point, and comparing this difference (or rate of change, etc.) with a threshold value. . Displaying such an automatic peak purity determination result on the display unit 5 can assist the operator's determination. Of course, automatic peak purity determination may be performed without displaying the similarity graph, and only the result may be displayed.However, by displaying the similarity graph together, the operator can visually determine whether the automatic determination is appropriate. I can confirm.

ピーク純度判定部28において不純物の混入ありと判定された場合や、オペレータが類似度グラフを観察した結果、不純物の混入ありと判断し、その旨を操作部4から指示した場合に、以下のようにして不純物同定部29は不純物の成分同定を実行する。
不純物同定が可能であるのはマススペクトルの類似度グラフに負のピークが観測される場合のみであるので、この負のピークが観測されなければ不純物同定不可と結論付ける。マススペクトルの類似度グラフに負のピークが観測される場合には、その負のピークのピークトップにおけるマススペクトルと類似度が1に近く且つ負のピーク期間を外れている適宜の時点でのマススペクトルを取得する。そして、目的化合物由来の特徴的なピーク(通常、類似度が1に近い時点でのマススペクトルに現れる最大強度のピーク)の強度を揃えるように一方のマススペクトルに所定倍率を乗じた上で、両者の差をとった差分マススペクトルを計算する。
When the peak purity determination unit 28 determines that impurities are mixed, or when the operator determines that impurities are mixed as a result of observing the similarity graph, and instructs the fact from the operation unit 4 as follows: Thus, the impurity identification unit 29 executes component identification of the impurity.
Since impurity identification is possible only when a negative peak is observed in the similarity graph of the mass spectrum, it is concluded that impurity identification is not possible unless this negative peak is observed. If a negative peak is observed in the similarity graph of the mass spectrum, the mass at an appropriate point in time when the similarity with the mass spectrum at the peak top of the negative peak is close to 1 and out of the negative peak period. Acquire the spectrum. Then, after multiplying one mass spectrum by a predetermined magnification so as to align the intensity of the characteristic peak derived from the target compound (usually the peak of the maximum intensity appearing in the mass spectrum when the similarity is close to 1), The difference mass spectrum which took the difference of both is calculated.

この差分マススペクトルでは目的化合物由来のピークは消え、不純物由来のピークが残る。即ち、差分マススペクトルは不純物に対するマススペクトルと同等であるから、不純物同定部29は、この差分マススペクトルのスペクトルパターンを予め与えられている成分定性用データベースと照合することにより、不純物を同定する。この同定に際しては、類似度グラフにおける負のピークの出現位置から推定される不純物のおおよその保持時間も利用することができる。また、確定的な同定ができない場合には、複数の成分を候補として抽出してもよい。こうした不純物の同定結果も、制御部3を通して表示部5の画面上に表示される。これにより、目的化合物由来のピークに不純物が重なっている場合に、その不純物が何であるのかをオペレータに知らせることができる。   In this differential mass spectrum, the peak derived from the target compound disappears and the peak derived from the impurity remains. That is, since the differential mass spectrum is equivalent to the mass spectrum for the impurity, the impurity identifying unit 29 identifies the impurity by comparing the spectrum pattern of the differential mass spectrum with a component qualitative database provided in advance. In this identification, the approximate retention time of impurities estimated from the appearance position of the negative peak in the similarity graph can also be used. In addition, when definitive identification cannot be performed, a plurality of components may be extracted as candidates. Such impurity identification results are also displayed on the screen of the display unit 5 through the control unit 3. Thereby, when the impurity overlaps the peak derived from the target compound, it is possible to inform the operator what the impurity is.

なお、上記実施例は本発明の一例であり、本発明の趣旨の範囲で適宜変形、追加、修正を加え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。   It should be noted that the above embodiment is an example of the present invention, and it is obvious that modifications, additions, and modifications as appropriate within the scope of the present invention are included in the scope of the claims of the present application.

例えば、上記実施例は本発明をLC/MSに適用した例であるが、クロマトグラフがガスクロマトグラフであるGC/MSにも適用することが可能である。ただし、PDA検出器等のマルチチャンネル型検出器を用いるクロマトグラフは通常、液体クロマトグラフである。また、クロマトグラフのカラムで分離された試料を検出器で検出して得られるデータでなく、FIA法により成分分離されることなく導入された試料中の成分をマルチチャンネル型検出器及び質量分析装置で検出して得られるデータを処理する装置にも本発明を適用できることは上述したとおりである。   For example, although the said Example is an example which applied this invention to LC / MS, it is also applicable to GC / MS whose chromatograph is a gas chromatograph. However, a chromatograph using a multi-channel detector such as a PDA detector is usually a liquid chromatograph. In addition, not the data obtained by detecting the sample separated by the column of the chromatograph with the detector, but the components in the sample introduced without being separated by the FIA method, the multichannel detector and the mass spectrometer. As described above, the present invention can also be applied to an apparatus for processing data obtained by detection in (1).

1…液体クロマトグラフ(LC)部
11…移動相容器
12…送液ポンプ
13…試料注入部
14…カラム
15…PDA検出器
16…大気圧イオン化質量分析計
17、18…A/D変換器
19…分析制御部
2…データ処理部
20…UVデータ記憶部
21…MSデータ記憶部
22…クロマトグラム作成部
23…ピーク検出部
24…類似度計算部
25…UV類似度記憶部
26…MS類似度記憶部
27…類似度グラフ作成部
28…ピーク純度判定部
29…不純物同定部
3…制御部
4…操作部
5…表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid chromatograph (LC) part 11 ... Mobile phase container 12 ... Liquid feed pump 13 ... Sample injection part 14 ... Column 15 ... PDA detector 16 ... Atmospheric pressure ionization mass spectrometer 17, 18 ... A / D converter 19 Analytical control unit 2 Data processing unit 20 UV data storage unit 21 MS data storage unit 22 Chromatogram creation unit 23 Peak detection unit 24 Similarity calculation unit 25 UV similarity storage unit 26 MS similarity Storage unit 27 ... Similarity graph creation unit 28 ... Peak purity determination unit 29 ... Impurity identification unit 3 ... Control unit 4 ... Operation unit 5 ... Display unit

Claims (5)

マルチチャンネル型検出器を有するクロマトグラフと質量分析装置とを組み合わせた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データ処理装置であって、
a)前記マルチチャンネル型検出器により収集された、時間、波長、及び吸光度をディメンジョンとする第1の3次元クロマトグラムデータに基づいて作成されるクロマトグラムにおいて目的化合物由来のピークを検出する第1ピーク検出部と、
b)前記質量分析装置により収集された、時間、質量電荷比、及び信号強度をディメンジョンとする第2の3次元クロマトグラムデータに基づいて作成されるクロマトグラムにおいて前記目的化合物由来のピークを検出する第2ピーク検出部と、
c)前記第1ピーク検出部で検出された目的化合物由来のピークについて、該ピークが現れる期間中の他の各時点における評価対象吸光度スペクトルと、該ピークのピークトップにおける基準吸光度スペクトル又は前記評価対象吸光度スペクトルから所定期間離れた時点における基準吸光度スペクトルとのパターンの類似度をそれぞれ計算する第1類似度算出部と、
d)前記第2ピーク検出部で検出された前記目的化合物由来のピークについて、該ピークが現れる期間中の各時点における評価対象マススペクトルと、該ピークのピークトップにおける基準マススペクトル又は前記評価対象マススペクトルから所定期間離れた時点における基準マススペクトルとのパターンの類似度をそれぞれ計算する第2類似度算出部と、
e)前記第1類似度算出部により算出された各時点における類似度を時間軸上にプロットしたグラフ、及び前記第2類似度算出部により算出された各時点における類似度を時間軸上にプロットしたグラフを作成し、それら二つの類似度に関するグラフを表示画面上に比較可能に表示する類似度評価情報提示部と、
を備えることを特徴とするクロマトグラフ質量分析用データ処理装置。
A data processing device for processing data collected by a chromatograph mass spectrometer combining a chromatograph having a multichannel detector and a mass spectrometer,
a) First to detect a peak derived from a target compound in a chromatogram created based on the first three-dimensional chromatogram data collected by the multi-channel detector and having dimensions of time, wavelength, and absorbance. A peak detector;
b) Detecting a peak derived from the target compound in a chromatogram created based on the second three-dimensional chromatogram data collected by the mass spectrometer and having dimensions of time, mass-to-charge ratio, and signal intensity. A second peak detector;
c) Regarding the peak derived from the target compound detected by the first peak detector, the absorbance spectrum to be evaluated at each other time point during the period in which the peak appears, and the reference absorbance spectrum at the peak top of the peak or the evaluation object A first similarity calculator that calculates the similarity of the pattern with the reference absorbance spectrum at a time point away from the absorbance spectrum for a predetermined period;
d) For the peak derived from the target compound detected by the second peak detector, the evaluation target mass spectrum at each point in time during which the peak appears, and the reference mass spectrum at the peak top of the peak or the evaluation target mass A second similarity calculator for calculating the similarity of the pattern with the reference mass spectrum at a time point away from the spectrum for a predetermined period;
e) A graph in which the similarity at each time point calculated by the first similarity calculation unit is plotted on the time axis, and a similarity in each time point calculated by the second similarity calculation unit is plotted on the time axis. A similarity evaluation information presentation unit that creates a graph related to the two similarities and displays the graphs on the display screen in a comparable manner;
A data processing apparatus for chromatographic mass spectrometry, comprising:
マルチチャンネル型検出器を有するクロマトグラフと質量分析装置とを組み合わせた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データ処理装置であって、
a)前記マルチチャンネル型検出器により収集された、時間、波長、及び吸光度をディメンジョンとする第1の3次元クロマトグラムデータに基づいて作成されるクロマトグラムにおいて目的化合物由来のピークを検出する第1ピーク検出部と、
b)前記質量分析装置により収集された、時間、質量電荷比、及び信号強度をディメンジョンとする第2の3次元クロマトグラムデータに基づいて作成されるクロマトグラムにおいて前記目的化合物由来のピークを検出する第2ピーク検出部と、
c)前記第1ピーク検出部で検出された目的化合物由来のピークについて、該ピークが現れる期間中の他の各時点における評価対象吸光度スペクトルと、該ピークのピークトップにおける基準吸光度スペクトル又は前記評価対象吸光度スペクトルから所定期間離れた時点における基準吸光度スペクトルとのパターンの類似度をそれぞれ計算する第1類似度算出部と、
d)前記第2ピーク検出部で検出された前記目的化合物由来のピークについて、該ピークが現れる期間中の各時点における評価対象マススペクトルと、該ピークのピークトップにおける基準マススペクトル又は前記評価対象マススペクトルから所定期間離れた時点における基準マススペクトルとのパターンの類似度をそれぞれ計算する第2類似度算出部と、
e)前記第1類似度算出部により算出された各時点における類似度を時間軸上にプロットしたグラフ、及び前記第2類似度算出部により算出された各時点における類似度を時間軸上にプロットしたグラフ、に基づき、前記目的化合物由来のピークが単一成分由来であるか否かを判定する判定部と、
を備えることを特徴とするクロマトグラフ質量分析用データ処理装置。
A data processing device for processing data collected by a chromatograph mass spectrometer combining a chromatograph having a multichannel detector and a mass spectrometer,
a) First to detect a peak derived from a target compound in a chromatogram created based on the first three-dimensional chromatogram data collected by the multi-channel detector and having dimensions of time, wavelength, and absorbance. A peak detector;
b) Detecting a peak derived from the target compound in a chromatogram created based on the second three-dimensional chromatogram data collected by the mass spectrometer and having dimensions of time, mass-to-charge ratio, and signal intensity. A second peak detector;
c) Regarding the peak derived from the target compound detected by the first peak detector, the absorbance spectrum to be evaluated at each other time point during the period in which the peak appears, and the reference absorbance spectrum at the peak top of the peak or the evaluation object A first similarity calculator that calculates the similarity of the pattern with the reference absorbance spectrum at a time point away from the absorbance spectrum for a predetermined period;
d) For the peak derived from the target compound detected by the second peak detector, the evaluation target mass spectrum at each point in time during which the peak appears, and the reference mass spectrum at the peak top of the peak or the evaluation target mass A second similarity calculator for calculating the similarity of the pattern with the reference mass spectrum at a time point away from the spectrum for a predetermined period;
e) A graph in which the similarity at each time point calculated by the first similarity calculation unit is plotted on the time axis, and a similarity in each time point calculated by the second similarity calculation unit is plotted on the time axis. A determination unit for determining whether or not the peak derived from the target compound is derived from a single component, based on
A data processing apparatus for chromatographic mass spectrometry, comprising:
請求項1又は2に記載のクロマトグラフ質量分析用データ処理装置であって、
前記第類似度算出部による類似度に基づく前記グラフ上で、類似度が落ち込む負のピークのピークトップ付近のマススペクトルと、その負のピークに近く該ピークの立ち下がり前又は立ち上がり後である時点のマススペクトルとの差分マススペクトルを求める減算処理部と、
前記差分マススペクトルに基づいて前記負のピークに対応した成分を推定する不純物推定部と、
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用データ処理装置。
A data processing apparatus for chromatographic mass spectrometry according to claim 1 or 2,
On the graph based on the similarity by the second similarity calculation unit, the mass spectrum near the peak top of the negative peak where the similarity falls, and before the fall of the peak near the negative peak or after the rise A subtraction processing unit for obtaining a difference mass spectrum from the mass spectrum at the time point;
An impurity estimator for estimating a component corresponding to the negative peak based on the difference mass spectrum;
A data processing apparatus for chromatographic mass spectrometry, further comprising:
請求項1〜3のいずれかに記載のクロマトグラフ質量分析用データ処理装置であって、
前記第類似度算出部は、類似度の計算前に各マススペクトルのバックグラウンドノイズを除去する処理を実行することを特徴とするクロマトグラフ質量分析用データ処理装置。
A data processing apparatus for chromatographic mass spectrometry according to any one of claims 1 to 3,
The data processing apparatus for chromatographic mass analysis, wherein the second similarity calculation unit executes a process of removing background noise of each mass spectrum before calculating the similarity.
請求項1〜4のいずれかに記載のクロマトグラフ質量分析用データ処理装置であって、
前記第類似度算出部は、類似度の計算前に各マススペクトルに対し所定の閾値以下のピークを除去する処理を実行することを特徴とするクロマトグラフ質量分析用データ処理装置。
A data processing apparatus for chromatographic mass spectrometry according to any one of claims 1 to 4,
The data processing apparatus for chromatographic mass analysis, wherein the second similarity calculation unit executes a process of removing a peak below a predetermined threshold value for each mass spectrum before calculating the similarity.
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