JP6028870B2 - クロマトグラフ質量分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガスクロマトグラフ質量分析装置、液体クロマトグラフ質量分析装置など、クロマトグラフと質量分析計とを組み合わせたクロマトグラフ質量分析装置に関し、さらに詳しくは、質量分析計において既知の化合物に対する選択イオンモニタリング（ＳＩＭ＝Selected Ion Monitoring）測定、多重反応モニタリング（ＭＲＭ＝Multiple Reaction Monitoring）測定（「選択反応モニタリング（ＳＲＭ＝Selected reaction monitoring ）測定」ということもある）等の測定を実施するクロマトグラフ質量分析装置に関する。

試料に含まれる様々な成分の定性や定量を行うために、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）や液体クロマトグラフ（ＬＣ）等のクロマトグラフと四重極型質量分析計等の質量分析計とを組み合わせたクロマトグラフ質量分析装置が広く利用されている。一般に、クロマトグラフ質量分析装置を利用して既知化合物の定量を行う場合には、予め指定された１乃至複数の特定の質量電荷比を持つイオンのみを選択的に繰り返し検出するＳＩＭ測定法が用いられる。

また、ＧＣやＬＣ等のクロマトグラフと三連四重極型質量分析計とを組み合わせたクロマトグラフ質量分析装置を利用して既知化合物の定量を行う場合には、前段の四重極マスフィルタにおいて特定の質量電荷比を持つイオン（プリカーサイオン）を選択し、コリジョンセルでそのイオンを衝突誘起解離（ＣＩＤ＝Collision-Induced Dissociation）により開裂させ、その開裂により生成されたプロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を持つイオンを後段の四重極マスフィルタにおいて選択して検出するＭＲＭ測定法が利用されている。ＭＲＭ測定法では、２段階の四重極マスフィルタにより夾雑成分の影響を除去することができるので、検出信号のＳＮ比を向上させることができ、より高感度な定量が行えるという利点がある。

このようにクロマトグラフ質量分析装置においてＳＩＭ測定やＭＲＭ測定を実施する場合、通常、ターゲットとなる目的成分は予め決まっており、その目的成分をできるだけ高感度で検出することが要求される。そのため、分析者は、分析の感度ができるだけ高くなるように、適切な分析条件を予め設定する必要がある。従来の一般的なクロマトグラフ質量分析装置における分析条件の設定作業の手順を図７〜図９により説明する。

分析者が制御用コンピュータにおいて所定の操作を行うと、例えば図７に示すようなメソッド編集画面５００が表示される。この例では、メソッド編集画面５００の上部にはイベント情報テーブル５０１が配置され、下部にはＳＩＭ測定系イベントの条件を設定するためのチャンネル情報テーブル５０２が配置されている。ここいう「イベント」とは、一連の分析において、１つの分析条件の下で実行される測定のことをいう。イベント情報テーブル５０１では１行が１つの「イベント」に対応しており、該テーブル５０１には、各イベントの、イベント番号のほか、「タイプ」として示された分析モード、「＋／−」として示されたイオン極性、測定イオンの質量電荷比、測定時間範囲などが表示されている。また、「ＳＩＭ測定系」とは、特定の質量電荷比を有するイオンを選択的に検出する測定のことをいい、具体的には、ＳＩＭ測定及びＭＲＭ測定を含む。

分析者はメソッド編集画面５００上で、追加したいイベントにおいて分析対象とするイオンの極性を、極性選択ボタン領域５０３に配置されている２つのラジオボタンのクリック操作により選択する。そのあと、分析者は分析モード追加ボタン領域５０４に配置されている複数のボタンの中から、追加したい分析モード（例えば「ＭＲＭ」、「プリカーサイオンスキャン」など）を選択してクリック操作する。こうした操作により、イベント情報テーブル５０１中には選択された分析モードに実施するためのイベントが追加される。図５の例では、いずれも分析モードがＭＲＭ測定であるイベントが３つ設定されている。

また、ＳＩＭ測定系の分析モード、具体的にはＭＲＭ測定及びＳＩＭ測定の場合には、チャンネル情報テーブル５０２で、１つのイベントにおいて測定されるイオンを複数設定することができ、ＭＲＭ測定であれば、図７中に示すように、プリカーサイオンの質量電荷比及びプロダクトイオンの質量電荷比とをそれぞれ設定する。また、測定時間入力領域５０５に配置されている２つのテキストボックスに、測定開始時間と測定終了時間とを入力することで、そのイベントの測定時間範囲を設定できる。ここで設定した測定時間範囲は、イベント情報テーブル５０１中の測定時間表示欄５０１ａ中にバーグラフで表示される（特許文献１参照）。

一般に、分析者が各イベントの測定時間範囲を定める際には次のような点に注意する必要がある。
（１）化合物が実際にカラムから溶出してくる時間は保持時間からずれるため、目的とする化合物の保持時間の前後に或る程度の時間的余裕を持たせて測定時間範囲を定める。
（２）ＳＩＭ系測定では検出感度をできるだけ高くするために、複数のイベントのオーバーラップをできるだけ避ける。もちろん、多成分一斉分析を行う際にはイベントのオーバーラップを完全には避けることができない。そこで、含有量が多いことが既知である等、検出感度があまり問題とならない化合物については複数のイベントのオーバーラップを許容し、逆に、含有量が少ないことが既知である等、検出感度が問題となる可能性の高い化合物については、複数イベントのオーバーラップをできるだけ少なくするよう配慮する。

上記のようにイベントを設定し、各イベントの測定時間範囲を適宜調整したあとに、分析者がメソッド編集画面５００上のループタイム表示ボタン５０６をクリック操作すると、図８に示すようなループタイム確認画面６００が表示される。ここで、イベント時間とループタイムとの関係について図９を参照して説明する。

図９は、複数のイベントが時間的にオーバーラップしている場合のイベント時間とループタイムとの関係を示す模式図である。この例では、図９（ａ）に示すように、イベント１(＋)（なお、この「＋」は正イオンを検出するモードであることを示し、後述の「−」は負イオンを検出するモードであることを示す）は４つのチャンネルＣｈ１〜ＣＨ４を含み、質量電荷比が相違する４種のイオンを時分割で順番に検出する。四重極型質量分析計では、四重極マスフィルタに印加する電圧を切り替えることで異なる質量電荷比を有するイオンを選択する。そのため、１つのイベントにおいてチャンネルを切り替える毎に、データの収集を行わないポーズタイム（Pause time）を設定し、該ポーズタイム中に印加電圧を切り替えて該電圧を静定させる。それに引き続き、実際に検出器がイオンを取り込んで積算する時間、つまりデータ収集時間としてのドウェルタイム（Dwell time）を設けている。

また、この例では、図９（ｂ）に示すように、イベント１(＋)、イベント２(＋)、イベント３(−)、イベント４(−)という４つのイベントが時間的にオーバーラップしており、その４つのイベントを順に時分割で実行する。この４つのイベントを１回ずつ実行する１サイクルに要する時間がループタイムである。例えばイベント１のＣｈ１において或る１つのイオン種に対する検出が実行されるから、このイオン種の検出が１回実施された時点からループタイムだけ時間が経過したあとに次に同じイオン種の検出が実施される。即ち、１つのイオン種に対する検出の時間間隔がループタイムとなる。図９（ｃ）から分かるように、或るクロマトグラム上のピークを観測したい場合、ループタイムが長くなるほど隣接するデータ点の間隔が開き、ピークの形状を適切に捉えにくくなる。そのため、特に定量分析を行う場合には、ループタイムを或る程度の値以下に抑えることが重要である。

なお、極性の異なるイオンを検出する場合には、質量分析計においてイオン源、イオン輸送光学系など殆どの構成要素に印加する電圧の極性を変更する必要がある。このため、図９（ｂ）に示すように、検出対象のイオンの極性が変化する場合には、イベント時間の前に極性切替時間を設けている。

図８に示すように、ループタイム確認画面６００上に配置されたループタイム一覧テーブル６０１中には、自動的に計算されたループタイムが表示される。なお、ループタイムの自動計算については、特許文献１、２などに開示されている。
上記説明からも分かるとおり、通常、ループタイムはオーバーラップしているイベントの数に依存するから、オーバーラップしているイベント数が変化する時間範囲毎にループタイムは計算される。ループタイム一覧テーブル６０１の下の最大ループタイム表示欄６０２には、全測定時間の中で最大のループタイムの値が表示される。分析者はこの画面６００においてループタイムを確認しつつ、クロマトグラム上の１つのピークあたりのデータポイント数が適切になるように、メソッド編集画面５００において設定されるドウェルタイム、イベント時間、測定時間範囲などのパラメータを適宜調整する。

上述したようにドウェルタイムは実際にイオン強度信号に基づくデータを取り込む時間であるから、検出感度に大きく影響する。そのため、一般的には、検出感度が悪いときには長いドウェルタイムを設定し、検出感度がよいときには短いドウェルタイムを設定する。ただし、ドウェルタイムを短くしすぎると、イオン強度信号が低くなってＳＮ比が低下したりクロマトグラム上のピーク形状が悪くなったりして、ピーク面積の精度が落ちるために定量性の低下に繋がるおそれがある。一方、ドウェルタイムが長すぎると、それに伴いループタイムも長くなり、クロマトグラム上のピークトップを適切に捉えられない、ピークの立ち上がり・立ち下がりのカーブの形状の近似性が悪化する、といった問題が生じ、やはり定量性の低下に繋がる。こうしたことから、ドウェルタイムを適切に設定するのは必ずしも容易ではなく、或る程度慣れた分析者でも、そうした作業には時間が掛かるのが一般的である。

特開２０１１−１４１２２０号公報 特開２０１２−１３２７９９号公報

ＳＩＭ系測定は例えば残留農薬検査や水質検査などの多成分一斉分析に利用されることが多く、そのために、クロマトグラフ質量分析装置では、多数のイベントを設定することが可能となっている。例えば、従来用いられているクロマトグラフ質量分析装置用制御ソフトウエアでは、１つのメソッドファイル中に５１２個のイベントを設定することが可能である。このようにイベントの総数が多い場合、分析者がループタイム確認画面を見ながらイベント毎に適切なドウェルタイムを設定するのは、非常に手間が掛かる作業である。また、作業が煩雑であるために、十分な定量を行えるような適切なドウェルタイムを設定すること自体が難しい。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その主な目的は、ＳＩＭ測定やＭＲＭ測定などを行う際に目的とするイオンに対するデータを収集するためのドウェルタイムを分析者が設定する作業の手間を軽減することができるクロマトグラフ質量分析装置を提供することにある。

上記課題を解決するために成された本発明の第１の態様は、試料中の成分を分離するクロマトグラフと、該クロマトグラフで成分分離された試料に対し複数種のイオンに対する選択イオンモニタリング（ＳＩＭ）測定又は多重反応モニタリング（ＭＲＭ）測定を実行する質量分析装置と、を具備するクロマトグラフ質量分析装置において、
a)分析者が、ＳＩＭ測定又はＭＲＭ測定の対象である１乃至複数のイオン種、測定開始時間、及び測定終了時間を、１つのイベントに対するパラメータとして設定するとともに、測定時間範囲のオーバーラップが許容された条件の下で複数のイベントを設定するためのイベント設定部と、
b)１つのイベント又は測定時間範囲がオーバーラップしている複数のイベントに対し設定されているイオン種に対するＳＩＭ測定又はＭＲＭ測定を順次実行する１つのサイクルに要するループタイムの目標値を、分析者が設定するためのループタイム目標値設定部と、
c)前記イベント設定部により設定されたイベント毎に、前記ループタイム目標値設定部により設定されたループタイム目標値と、当該イベントにおいて測定すべきイオン種の数と、当該イベントと測定時間範囲がオーバーラップしているイベントの数と、に基づいて、当該イベントに対して設定されている１つのイオン種当たりのデータ収集時間であるドウェルタイムを計算するドウェルタイム計算部と、
d)前記ドウェルタイム計算部により算出されたドウェルタイムの値を表示する結果表示部と、
を備えることを特徴としている。

上記課題を解決するために成された本発明の第２の態様は、試料中の成分を分離するクロマトグラフと、該クロマトグラフで成分分離された試料に対し複数種のイオンに対する選択イオンモニタリング（ＳＩＭ）測定又は多重反応モニタリング（ＭＲＭ）測定を実行する質量分析装置と、を具備するクロマトグラフ質量分析装置において、
a)分析者が、ＳＩＭ測定又はＭＲＭ測定の対象である１乃至複数のイオン種、測定開始時間、及び測定終了時間を、１つのイベントに対するパラメータとして設定するとともに、測定時間範囲のオーバーラップが許容された条件の下で複数のイベントを設定するためのイベント設定部と、
b)１つのイベント又は測定時間範囲がオーバーラップしている複数のイベントに対し設定されているイオン種に対するＳＩＭ測定又はＭＲＭ測定を順次実行する１つのサイクルに要するループタイムの目標値を、分析者が設定するためのループタイム目標値設定部と、
c)前記イベント設定部により設定されたイベント毎に、前記ループタイム目標値設定部により設定されたループタイム目標値と、当該イベントにおいて測定すべきイオン種の数と、当該イベントと測定時間範囲がオーバーラップしているイベントの数と、に基づいて、当該イベントに対して設定されている１つのイオン種当たりのデータ収集時間であるドウェルタイムを計算するドウェルタイム計算部と、
d)前記ドウェルタイム計算部により算出されたドウェルタイムの値を、それぞれのイオンのＳＩＭ測定又はＭＲＭ測定のための分析条件の１つとして設定する分析条件設定部と、
を備えることを特徴としている。

ここで、クロマトグラフはガスクロマトグラフ又は液体クロマトグラフである。また、質量分析装置は典型的には四重極型質量分析装置又は三連四重極型質量分析装置である。

本発明に係るクロマトグラフ質量分析装置において試料に対する分析を実行する前に、分析者はイベント設定部により、ＳＩＭ測定やＭＲＭ測定を実行する対象のイオンの質量電荷比（ＭＲＭ測定の場合には、プリカーサイオンの質量電荷比及びプロダクトイオンの質量電荷比）や測定開始時間、測定終了時間などをイベントを単位として設定する。測定開始時間と測定終了時間とで決まる測定時間範囲は分析対象である化合物の既知の保持時間に応じて決められるため、保持時間が異なる複数の化合物を検出できるように、異なるイベントの測定時間範囲のオーバーラップは許容される。

一方、或る一つの化合物由来のイオンはループタイムで決まる測定時間間隔でしか測定されないから、クロマトグラム上のピークの形状を適切に求めるには、ループタイムを或る値以内に抑える必要がある。そこで、分析者は、ループタイム目標値設定部によりループタイムの目標値を指定する。ループタイムが同じであっても、或る時間範囲に割り当てられた分析対象のイオン種の数が多いほど、１つのイオン種当たりのドウェルタイムは短くなる。そこでドウェルタイム計算部は、例えば分析者による所定の操作を受けると、イベント毎に、そのイベントと測定時間範囲がオーバーラップしているイベントの数の最大値を調べ、少なくともそのイベント数とループタイム目標値と当該イベントで測定すべきイオン種の数とに基づいて、ドウェルタイムを計算する。そのイベントに対して設定されているイオン種の数が多ければ多いほどドウェルタイムは短くなるし、また通常、オーバーラップしているイベントの数が多ければ多いほどドウェルタイムは短くなる。

なお、四重極型質量分析装置では、分析対象のイオン種を切り替える際に四重極マスフィルタへ印加する電圧の切替えに或る程度の時間を要するため、この切替え時間を考慮したポーズタイムを対象イオンの切替毎に設ける。したがって、ドウェルタイムの計算の際には、このポーズタイムも考慮する。

本発明に係る第１の態様のクロマトグラフ質量分析装置において、結果表示部は、ドウェルタイム計算部によりイベント毎に算出されたドウェルタイムの値を、例えばオーバーラップしているイベントの状態（イベントの種類や数）が同一である時間範囲毎に区切った部分測定時間範囲毎に表示する。或る部分測定時間範囲において複数のイベントがオーバーラップしている場合には、通常、イベント毎にドウェルタイムは異なる。その場合、ドウェルタイムは或る幅をもった値（つまりは、その部分測定時間範囲に設定されている複数のイベントに対して算出されたドウェルタイムの最大値と最小値とで示される範囲）として表示される。分析者は表示されたドウェルタイムの値を確認し、その値が適切かどうかを判断する。そして例えば、ドウェルタイムが短すぎると判断される場合には、ループタイムの目標値自体を変更したり、或いは、同時に分析するイオン種の数を減らすために１又は複数のイベントの測定開始時間や測定終了時間を変更したりすることにより、ドウェルタイムを調整する。

また本発明に係る第２の態様のクロマトグラフ質量分析装置において、分析条件設定部は、ドウェルタイム計算部により算出されたドウェルタイムの値を、それぞれのイオンのＳＩＭ測定又はＭＲＭ測定のための分析条件の１つとして設定する。これにより、計算により算出されたドウェルタイムが自動的に分析条件に反映されるので、分析者がドウェルタイムの値を入力する手間が省ける。また、自動的に分析条件として設定されたドウェルタイムをそのまま使用せず、適宜手動で変更・修正する場合であっても、計算結果が自動的に反映されると、その後の変更作業が簡単になる。
もちろん、上述したように結果表示部により表示された結果に基づいてループタイム目標値などを修正したあとに、再計算されたドウェルタイムが所望のようになったならば、その時点で、分析条件設定部によりその時点でのドウェルタイムを分析条件のパラメータに反映させるようにしてもよい。

また本発明の第１の態様において、上記結果表示部は、部分測定時間範囲毎のドウェルタイムの値を表示するとともに、全ての部分測定時間範囲の中のドウェルタイムの最小値を同一画面上に表示することが好ましい。
これにより、分析者は、短すぎるドウェルタイムがあるかどうかを即座に確認することができるので、ドウェルタイムの判断を効率的に行うことができる。

また本発明の第１の態様において、上記結果表示部は、全ての部分測定時間範囲の中で、計算されたドウェルタイムに基づいて計算されるループタイムの最大の値を、ドウェルタイムの結果と同一画面上に表示するようにするとさらに好ましい。
これにより、分析者は実際のループタイムがループタイム目標値に収まっているか否かを即座に確認することができる。

また本発明の第１の態様では、上記ループタイム目標値設定部における目標値の入力表示欄を、上記結果表示部によるドウェルタイムの計算結果を表示する画面上に設けるようにするとよい。さらにまた、ドウェルタイム計算部による計算を指示するための操作子（例えばＧＵＩによるボタン）も同一画面上に設けるようにするとよい。これにより、１つの画面上で、ループタイムの目標値の入力からドウェルタイムの確認までの一連の作業を行うことができる。

本発明に係るクロマトグラフ質量分析装置によれば、保持時間が近い測定対象化合物が多数あるような場合でも、分析者はループタイムの目標値を入力するだけで、そのときに設定されているイベントなどの条件に基づくそれぞれのドウェルタイムを知ることができる。したがって、計算により求まったドウェルタイムをそのまま分析条件として使用する場合でも、或いは分析者がそのドウェルタイムを適宜に修正したり変更したりする場合でも、ドウェルタイムの設定や修正等に係る分析者の作業が軽減される。それによって、分析作業の効率化が図れるとともに、入力ミス等による誤った条件設定の発生を少なくすることができる。
また、本発明に係るクロマトグラフ質量分析装置によれば、短すぎるドウェルタイムの下でデータ収集を行うことを回避することができるので、比較的含有量の少ない化合物についても十分な大きさのピークを求め、高い定量精度を実現することができる。

本発明に係るクロマトグラフ質量分析装置の一実施例であるＬＣ／ＭＳ／ＭＳの要部の構成図。 本実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳにおける分析条件設定時の作業及び処理のフローチャートを示す図。 本実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳにおけるイベント編集画面の一例を示す図。 本実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳにおけるＳＩＭ測定系イベント条件設定画面の一例を示す図。 本実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳにおけるスキャン測定系イベント条件設定画面の一例を示す図。 本実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳにおけるドウェルタイム計算／ループタイム一覧画面の一例を示す図。 従来のＬＣ／ＭＳ／ＭＳにおけるメソッド編集画面の一例を示す図。 従来のＬＣ／ＭＳ／ＭＳにおけるループタイム一覧画面の一例を示す図。 複数のイベントが時間的にオーバーラップしている場合のイベント時間とループタイムとの関係を示す模式図。

以下、本発明の一実施例である液体クロマトグラフ三連四重極型質量分析装置（以下「ＬＣ／ＭＳ／ＭＳ」と称す）について、添付図面を参照して説明する。

図１は本実施例によるＬＣ／ＭＳ／ＭＳの要部の構成図である。本実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳは、試料中に含まれる各種化合物を時間方向に分離する液体クロマトグラフ部（ＬＣ部）１と、分離された各種化合物を質量分析する三連四重極型質量分析部（ＭＳ／ＭＳ部）２と、を含む。

図示しないが、ＬＣ部１は、移動相を貯留した移動相容器、移動相を吸引して一定流量で送り出す送液ポンプ、所定タイミングで試料を移動相中に注入するインジェクタ、試料中の各種化合物を時間方向に分離するカラム、などを含む。一方、ＭＳ／ＭＳ部２は、カラムから溶出する液体試料に含まれる成分をイオン化する大気圧イオン源、成分由来のイオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンを選択する前段四重極マスフィルタ、選択されたイオン（プリカーサイオン）を衝突誘起解離により開裂させるコリジョンセル、開裂により生成されたプロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンを選択する後段四重極マスフィルタ、選択されたプロダクトイオンを検出する検出器、などを含む。

ＭＳ／ＭＳ部２で得られる検出信号、つまり試料に含まれる成分由来のイオン強度信号は、所定のサンプリング時間毎に図示しないＡ／Ｄ変換器でデジタル値に変換されたあと、データ処理部３に入力される。データ処理部３は得られた測定データに対し所定の演算処理を行うことにより、マススペクトルやクロマトグラムを作成したり定量分析を遂行したりする。制御部４はＬＣ部１、ＭＳ／ＭＳ部２、及びデータ処理部３の動作をそれぞれ制御する。

制御部４は分析条件決定処理部５を含み、分析条件決定処理部５は分析条件設定画面表示処理部５１、分析条件入力情報処理部５２、ドウェルタイム自動計算部５３などの機能ブロックを含む。また制御部４には、分析者（ユーザ）が操作するキーボードやマウスなどのポインティングデバイスである入力部６、分析者が入力設定した情報や分析結果を表示するための表示部７が接続されている。

なお、データ処理部３及び制御部４は、ＣＰＵ、メモリなどを含んで構成されるパーソナルコンピュータをハードウエアとし、該コンピュータに予めインストールされた専用の制御・処理ソフトウエアを該コンピュータ上で実行することによりその機能を実現することができる。

本実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳにおいてＭＳ／ＭＳ部２では、イオンの開裂を伴った分析として、ＭＲＭ測定、プリカーサイオンスキャン測定、プロダクトイオンスキャン測定、ニュートラルロススキャン測定といった分析モードが用意され、イオンの開裂を伴わない分析として、ＳＩＭ測定、スキャン測定といった分析モードが用意されている。本実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳでは、試料に対する分析の遂行に先立って分析者により上記のような分析モードの種類を含む分析条件が設定され、その分析条件に従って自動的に分析が実施される。次に、分析条件設定に際して分析条件決定処理部５を中心に実行される処理と、それに関わる分析者の作業とについて、図２〜図６を参照して詳述する。

図２は分析条件設定時の分析者の作業（操作）及び処理のフローチャートを示す図、図３は分析条件設定時に使用されるイベント編集画面の一例を示す図、図４は分析条件設定時に使用されるＳＩＭ測定系イベント条件設定画面の一例を示す図、図５は分析条件設定時に使用されるスキャン測定系イベント条件設定画面の一例を示す図、図６は分析条件設定時に使用されるドウェルタイム計算／ループタイム一覧画面の一例を示す図である。

分析者が入力部６で所定の操作を行うと、この操作を受けた分析条件設定画面表示処理部５１は、図３に示すようなイベント編集画面１００を表示部７の画面上に表示する。ただし、図３はすでにいくつかのイベントが設定された状態であるが、初期状態では何らイベントは設定されていない。分析者はこのイベント編集画面１００上で以下のような手順でイベントを作成する（ステップＳ１）。

具体的には、分析者は追加したいイベントにおいて分析対象とするイオンの極性を、極性選択ボタン領域１０１に配置されている２つのラジオボタンのクリック操作により選択する。そのあと、分析者は分析モード追加ボタン領域１０２に配置されている複数のボタンの中から、追加したい分析モード（例えば「ＭＲＭ」、「プリカーサイオンスキャン」など）を選択してクリック操作する。分析条件入力情報処理部５２はこれら操作を受けて、指定された分析モードをイベント情報テーブル１０３中の分析モード表示欄１０４に表示することで、この分析モードに実施するためのイベントを追加する。このとき、極性選択ボタン領域１０１に配置されているラジオボタンの操作により選択された極性（＋／−）は、イベント情報テーブル１０３中の極性表示領域１０５に表示される。また、イベント番号表示欄１０６には、追加された順番にイベント番号が連続番号で生成される。なお、このようにイベントが新たに追加された時点では、化合物名m/z表示欄１０７及び測定時間表示欄１０８には何も表示されない。

次に、分析者は追加したイベントの詳細な分析条件を設定する。即ち、追加したイベントの分析モードがＳＩＭ系、つまりはスキャンを伴わないＭＲＭ測定又はＳＩＭ測定のいずれかである場合には、分析者が入力部６で所定の操作を行う（例えばイベント情報テーブル１０３中の所望のイベントの行をクリック操作する）と、この操作を受けた分析条件設定画面表示処理部５１は、図４に示すようなＳＩＭ系イベント条件設定画面２００を表示部７の画面上に表示する。
一方、追加したイベントの分析モードがスキャン系、つまりはＭＲＭ測定及びＳＩＭ測定以外である場合には、分析者が入力部６で同様に所定の操作を行うと、この操作を受けた分析条件設定画面表示処理部５１は、図５に示すようなスキャン系イベント条件設定画面３００を表示部７の画面上に表示する。分析者は追加したイベントの測定時間等の設定を、このＳＩＭ系又はスキャン系のイベント条件設定画面２００又は３００上で行う（ステップＳ２）。

例えば図３に示したように分析モードがＭＲＭ測定であるイベント番号＃１の分析条件を設定する場合、図４に示すようなＳＩＭ系イベント条件設定画面２００上で、測定時間入力領域２０１に配置されている２つのテキストボックスに、測定開始時間と測定終了時間とを入力する。また、１つのイベントでは複数の質量電荷比の異なるイオンの分析を同時に（厳密には同時ではなくごく短いサイクルの時分割で）行うことができ、それをチャンネル情報テーブル２０２上で設定する。いま、図４の例では、「Ｃｈ１」という１つのチャンネルのみが設定されており、分析者はプリカーサm/z表示欄２０３、プロダクトm/z表示欄２０４にそれぞれ、ＭＲＭ測定を実施するプリカーサイオンの質量電荷比値及びプロダクトイオンの質量電荷比値を入力する。これを受けて分析条件入力情報処理部５２は、入力された情報をイベント情報テーブル１０３中の化合物名m/z表示欄１０７に反映させる。また、分析者は質量電荷比の切替えのために必要なポーズタイムの値をポーズタイム表示欄２０５に入力する。

従来であれば、ここで分析者はドウェルタイムも設定する必要があるが、本実施例のＬＣ／ＭＳ／ＭＳでは、ドウェルタイムの設定は不要である。なお、図４ではドウェルタイム表示欄２０６にすでに数値が表示されているが、ＳＩＭ系イベント条件設定画面２００が開かれた段階では初期値が表示され、後述する処理が実施されると、その結果の数値に自動的に表示が更新される。同様に、図４ではイベント時間入力欄２０７にも数値（イベント時間）が表示されているが、ＳＩＭ系イベント条件設定画面２００が開かれた段階では初期値が表示され、後述するドウェルタイム自動計算処理の過程でイベント時間が自動的に計算されると、その計算により得られた数値に表示が更新される。

図３に示したように分析モードが例えばプロダクトイオンスキャンであるイベント番号＃３の分析条件を設定する場合、図５に示すようなスキャン系イベント条件設定画面３００上で、測定時間入力領域３０１に配置されている２つのテキストボックスに、測定開始時間と測定終了時間とを入力する。また、質量電荷比走査の開始及び終了の質量電荷比値、スキャンスピードなどを、スキャン情報表示領域３０２に配置されている各テキストボックスで設定する。さらに、追加したイベントのイベント時間をイベント時間入力欄３０３で設定する。

なお、従来と同様に、測定開始時間と測定終了時間とで決まる各イベントの測定時間範囲は以下のような点に注意して設定する必要がある。
（１）目的化合物の保持時間の前後に或る程度の時間的余裕を持たせて測定時間範囲を設定する。
（２）複数のイベントが設定される場合、高い感度で検出を行うために、基本的に複数のイベントの時間的なオーバーラップは極力避ける。もちろん、目的化合物の保持時間によっては、複数のイベントの時間的なオーバーラップを完全になくすことは難しい。
（３）検出感度が良好である（例えば濃度が高い）ことが分かっている化合物に対しては、複数のイベントの時間的なオーバーラップの影響は小さい（実質的に問題とならないことが多い）。逆に、検出感度が悪い（例えば濃度が低い）ことが分かっている化合物に対しては、複数のイベントの時間的なオーバーラップを極力少なくすることが望ましい。

測定時間入力領域２０１、３０１に配置されているテキストボックスにおいて設定された測定時間範囲（測定開始時間及び測定終了時間）は、イベント情報テーブル１０３中の測定時間表示欄１０８に、帯状のグラフとして反映される。図３に示したように、この測定時間表示欄１０８のグラフを見れば異なるイベント同士の測定時間範囲のオーバーラップ状況などが一目で把握可能である。そこで、分析者はこうした表示を確認しながら、上記のような点を考慮して、各イベントの測定時間範囲を調整すればよい。

イベント条件設定画面２００、３００において各イベントの分析条件を設定したならば、分析者はイベント編集画面１００上に配置されているループタイム表示ボタン１０９をクリック操作する。すると、この操作を受けた分析条件設定画面表示処理部５１は、図６に示すようなドウェルタイム計算／ループタイム一覧画面４００を表示部７に表示する（ステップＳ３）。このドウェルタイム計算／ループタイム一覧画面４００上で、分析者は、ドウェルタイム自動計算の条件として目標とするループタイムを目標ループタイム入力欄４０１で設定する。そして、ドウェルタイム計算ボタン４０２をクリック操作することでドウェルタイム自動計算の実行を指示する（ステップＳ４）。

この指示を受けてドウェルタイム自動計算部５３は、その時点でイベント編集画面１００上のイベント情報テーブル１０３に設定されている各イベントの情報（主として測定時間範囲）、イベント条件設定画面２００、３００上で設定されている詳細な分析条件（主としてチャンネル情報テーブル２０２上で設定されているチャンネルの数や各チャンネルのポーズタイム）、及び、目標ループタイム入力欄４０１に入力されたループタイムの目標値に基づいて、ＳＩＭ測定系のイベントに最適なドウェルタイムを算出する（ステップＳ５）。

即ち、ドウェルタイム自動計算部５３はまず、イベント情報テーブル１０３中の測定時間表示欄１０８に設定されている各イベントの測定時間範囲に基づき、イベントのオーバーラップを判断し、全測定開始時刻から終了時刻までの全測定時間範囲をイベントのオーバーラップ状況が同じである多数の部分測定時間範囲に区分けする。そして、各イベントについて、当該イベントが属する１又は複数の部分測定時間範囲の中でオーバーラップしているイベント数の最大値を求める。

例えば、図３において、イベント１の場合はイベント２とオーバーラップしている部分測定時間範囲があるため、オーバーラップしているＳＩＭ系イベントの最大のイベント数は２となる。また、イベント２の場合は、イベント１とオーバーラップしている部分測定時間範囲があるが、そのほかにイベント３、４とオーバーラップしている部分測定時間範囲もある。イベント３はスキャン系イベントのためカウントせず、オーバーラップしているＳＩＭ系イベントの最大のイベント数は２となる。こうして求めたオーバーラップしている最大のイベント数を用い、目標ループタイム入力欄４０１に入力された目標ループタイムからイベント毎にドウェルタイムを計算する。
具体的には、まず次の(1)式により各イベントのイベント時間を算出する。
［イベント時間］＝（［目標ループタイム］−［極性切替時間］×［回数］）／［オーバーラップしているイベント数の最大値］ …(1)

上述したように１イベント中に複数のチャンネルが設定されている場合があり、その場合にはイベント時間を複数のチャンネルに分配する必要がある。ここでは、１つのイベントに含まれる複数のチャンネルに対し時間を均等に分配するので、(2)式に示すように、イベント時間をチャンネル数で除し、ポーズタイムを差し引いてドウェルタイムを求める。
［ドウェルタイム］＝（［イベント時間］／［チャンネル数］）−［ポーズタイム］ …(2)
以上のような計算によって、イベント毎に、当該イベントにオーバーラップしている最大のイベント数に応じたドウェルタイムが求まる。

そして、その計算結果を、ドウェルタイム計算／ループタイム一覧画面４００のドウェルタイム／ループタイム一覧テーブル４０３中のループタイム計算結果表示欄４０４及びドウェルタイム計算結果表示欄４０５に、区分けした部分測定時間範囲毎に表示する。図６において２．０００−２．５００[min]の部分測定時間範囲のように、或る１つの部分測定時間範囲に複数のイベントが割り当てられている、つまりはイベントがオーバーラップしている場合には、その部分測定時間範囲に割り当てられている各イベントについてそれぞれ計算されたドウェルタイムの最小値と最大値との幅で以て、ドウェルタイムが表示される。例えば図６に示した例では、２．０００−２．５００[min]の部分測定時間範囲には３つのイベントがオーバーラップしており、その３つのイベントにおけるドウェルタイムの計算値の最大値が４９７[msec]、最小値が４４２[msec]であるために、ドウェルタイム計算結果表示欄４０５には「４４２−４９７」と表示されている。

さらに、ドウェルタイム／ループタイム一覧テーブル４０３の下方の、最大／最小ドウェルタイム表示欄４０６に、全てのドウェルタイムのうちの最小値及び最大値を表示し、最大ループタイム表示欄４０７には全てのループタイムのうちの最大値を表示する。

分析者はドウェルタイム計算結果表示欄４０５に表示されたドウェルタイムに問題がないかどうか確認する。また、最大／最小ドウェルタイム表示欄４０６に表示されたドウェルタイムの範囲を確認し、ドウェルタイムが大きすぎないか又は逆に小さすぎないか確認する（ステップＳ６、Ｓ７）。また、ループタイムについても確認する。そして、例えばドウェルタイムが短すぎるなど、問題があれば（ステップＳ７でＮｏ）、ステップＳ４へと戻り、目標ループタイム入力欄４０１に設定されているループタイムの目標値を適宜変更して、ドウェルタイム計算ボタン４０２をクリック操作することでドウェルタイム自動計算をやり直す。もちろん、ＳＩＭ系イベント条件設定画面２００へ戻って測定時間を変更した上でドウェルタイム自動計算をやり直してもよい。

一方、計算されたドウェルタイムやループタイムに問題がなければ（ステップＳ７でＹｅｓ）、分析者はドウェルタイム計算／ループタイム一覧画面４００上のＯＫボタン４０８をクリック操作する。すると、分析条件入力情報処理部５２はその時点におけるドウェルタイム計算結果を、それぞれのＳＩＭ系イベントのチャンネル情報テーブル２０２中のドウェルタイム表示欄２０６に反映させる（ステップＳ８）。それによって、チャンネル情報テーブル２０２の空欄が埋まり、分析条件が確定する。

以上のようにして分析条件が決まったならば、分析者は入力部６から適宜の指示を行うことで、決まった分析条件に従った分析の実行を指示し、実際に分析を遂行する。

なお、図３中に示されているように、イベントにはＳＩＭ測定ではなくプロダクトイオンスキャン測定などのスキャン測定を設定することも可能である。こうしたスキャン測定が設定されたイベント（スキャン系イベント）が時間的にオーバーラップしている場合には、目標ループタイム入力欄４０１に入力されたループタイムの目標値からスキャン系イベントのイベント時間入力欄３０３に入力されたイベント時間を減算した上で、(1)式、(2)式に示した計算を実施すればよい。このようにして、スキャン系イベントをオーバーラップしているイベントの数から除外して、ドウェルタイムを計算することができる。

また、上述したドウェルタイム自動計算処理を行った場合には、１つのイベントに設定されている複数のチャンネルに対するドウェルタイム及びポーズタイムはそれぞれ同一になるが、ドウェルタイム自動計算を行わない場合には、チャンネル毎にドウェルタイム及びポーズタイムを適宜設定することが可能である。

また、上記実施例は本発明の一例にすぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜変形、修正、追加等を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは当然である。
例えば液体クロマトグラフの代わりにガスクロマトグラフを用いたＧＣ／ＭＳ／ＭＳや三連四重極型質量分析装置ではなくシングルタイプの四重極型質量分析装置を用いたＬＣ／ＭＳやＧＣ／ＭＳに本発明を適用可能なことも明らかである。もちろん、ＬＣ／ＭＳやＧＣ／ＭＳではＭＲＭ測定は行えないから、ＳＩＭ測定系とはＳＩＭ測定のみである。

１…ＬＣ部
２…ＭＳ／ＭＳ部
３…データ処理部
４…制御部
５…分析条件決定処理部
６…入力部
７…表示部
５１…分析条件設定画面表示処理部
５２…分析条件入力情報処理部
５３…ドウェルタイム自動計算部
１００…イベント編集画面
１０１…極性選択ボタン領域
１０２…分析モード追加ボタン領域
１０３…イベント情報テーブル
１０４…分析モード表示欄
１０５…極性表示領域
１０６…イベント番号表示欄
１０７…化合物名m/z表示欄
１０８…測定時間表示欄
１０９…ループタイム表示ボタン
２００…ＳＩＭ系イベント条件設定画面
２０１、３０１…測定時間入力領域
２０２…チャンネル情報テーブル
２０３…プリカーサm/z表示欄
２０４…プロダクトm/z表示欄
２０５…ポーズタイム表示欄
２０６…ドウェルタイム表示欄
２０７、３０３…イベント時間入力欄
３００…スキャン系イベント条件設定画面
３０２…スキャン情報表示領域
４００…ドウェルタイム計算ループタイム一覧画面
４０１…目標ループタイム入力欄
４０２…ドウェルタイム計算ボタン
４０３…ドウェルタイム／ループタイム一覧テーブル
４０４…ループタイム計算結果表示欄
４０５…ドウェルタイム計算結果表示欄
４０６…最大／最小ドウェルタイム表示欄
４０７…最大ループタイム表示欄
４０８…ＯＫボタン

Claims (5)

1. 試料中の成分を分離するクロマトグラフと、該クロマトグラフで成分分離された試料に対し複数種のイオンに対する選択イオンモニタリング（ＳＩＭ）測定又は多重反応モニタリング（ＭＲＭ）測定を実行する質量分析装置と、を具備するクロマトグラフ質量分析装置において、
   a)分析者が、ＳＩＭ測定又はＭＲＭ測定の対象である１乃至複数のイオン種、測定開始時間、及び測定終了時間を、１つのイベントに対するパラメータとして設定するとともに、測定時間範囲のオーバーラップが許容された条件の下で複数のイベントを設定するためのイベント設定部と、
   b)１つのイベント又は測定時間範囲がオーバーラップしている複数のイベントに対し設定されているイオン種に対するＳＩＭ測定又はＭＲＭ測定を順次実行する１つのサイクルに要するループタイムの目標値を、分析者が設定するためのループタイム目標値設定部と、
   c)前記イベント設定部により設定されたイベント毎に、前記ループタイム目標値設定部により設定されたループタイム目標値と、当該イベントにおいて測定すべきイオン種の数と、当該イベントと測定時間範囲がオーバーラップしているイベントの数と、に基づいて、当該イベントに対して設定されている１つのイオン種当たりのデータ収集時間であるドウェルタイムを計算するドウェルタイム計算部と、
   d)前記ドウェルタイム計算部により算出されたドウェルタイムの値を表示する結果表示部と、
   を備えることを特徴とするクロマトグラフ質量分析装置。
2. 試料中の成分を分離するクロマトグラフと、該クロマトグラフで成分分離された試料に対し複数種のイオンに対する選択イオンモニタリング（ＳＩＭ）測定又は多重反応モニタリング（ＭＲＭ）測定を実行する質量分析装置と、を具備するクロマトグラフ質量分析装置において、
   a)分析者が、ＳＩＭ測定又はＭＲＭ測定の対象である１乃至複数のイオン種、測定開始時間、及び測定終了時間を、１つのイベントに対するパラメータとして設定するとともに、測定時間範囲のオーバーラップが許容された条件の下で複数のイベントを設定するためのイベント設定部と、
   b)１つのイベント又は測定時間範囲がオーバーラップしている複数のイベントに対し設定されているイオン種に対するＳＩＭ測定又はＭＲＭ測定を順次実行する１つのサイクルに要するループタイムの目標値を、分析者が設定するためのループタイム目標値設定部と、
   c)前記イベント設定部により設定されたイベント毎に、前記ループタイム目標値設定部により設定されたループタイム目標値と、当該イベントにおいて測定すべきイオン種の数と、当該イベントと測定時間範囲がオーバーラップしているイベントの数と、に基づいて、当該イベントに対して設定されている１つのイオン種当たりのデータ収集時間であるドウェルタイムを計算するドウェルタイム計算部と、
   d)前記ドウェルタイム計算部により算出されたドウェルタイムの値を、それぞれのイオンのＳＩＭ測定又はＭＲＭ測定のための分析条件の１つとして設定する分析条件設定部と、
   を備えることを特徴とするクロマトグラフ質量分析装置。
3. 請求項１に記載のクロマトグラフ質量分析装置であって、
   前記結果表示部は、部分測定時間範囲毎のドウェルタイムの値を表示するとともに、全ての部分測定時間範囲の中のドウェルタイムの最小値を同一画面上に表示することを特徴とするクロマトグラフ質量分析装置。
4. 請求項１又は３に記載のクロマトグラフ質量分析装置であって、
   前記結果表示部は、全ての部分測定時間範囲の中で、計算されたドウェルタイムに基づいて計算されるループタイムの最大の値を、ドウェルタイムの結果と同一画面上に表示することを特徴とするクロマトグラフ質量分析装置。
5. 請求項１、３又は４に記載のクロマトグラフ質量分析装置であって、
   前記ループタイム目標値指定部における目標値の入力表示欄を、前記結果表示部によるドウェルタイムの計算結果を表示する画面上に設けることを特徴とするクロマトグラフ質量分析装置。

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