JP6269803B2 - クロマトグラフ用データ処理装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体クロマトグラフ、ガスクロマトグラフなどのクロマトグラフ装置用のデータ処理装置及びデータ処理方法に関する。

クロマトグラフ装置では、試料を分析することによって横軸に時間、縦軸に信号強度（出力電圧など）をとったクロマトグラムを表すデータ（以下、クロマトグラムデータという）を取得する。クロマトグラフ用データ処理装置では、このようなクロマトグラムに出現しているピークを検出し、予め設定された同定テーブルを参照してピーク位置（保持時間）からそのピークに対応する物質を同定し、さらにピークの高さや面積からその物質の濃度や量を算出する。

こうしたデータ処理装置では、一般に、A/D変換器を含む信号処理回路のハードウエア上での制約から処理可能な信号の大きさに限界があり、上限以上又は下限以下の大きさの信号が入力されても正確な演算処理を実行することができない。

また、こうした信号処理上での限界とは別に、クロマトグラフ装置の検出器には、その信号のレベルによって検出結果の信頼度が相違するという問題がある。例えば液体クロマトグラフの検出器として使用される紫外可視分光光度計、フォトダイオードアレイ検出器などでは、試料中の成分濃度が低すぎると検出信号におけるノイズの影響により、定量精度が悪化し、その反対に成分濃度が高すぎると検出信号の非直線性が顕著になって、やはり定量精度が悪化してしまう。そのため、従来のクロマトグラフ装置における分析は、試料中の成分濃度が所定の範囲（ダイナミックレンジ）内となるように、試料を適宜希釈して行っていた。

第十六改正日本薬局方,[online],2011年3月24日,厚生労働省,[2013年6月21日検索],インターネット<URL: http://jpdb.nihs.go.jp/jp16/>

試料中に複数の分析目的成分が存在する場合において、それら複数の分析目的成分の濃度が大きく異ならない場合には、全目的成分がダイナミックレンジに収まるように試料の濃度や検出器の感度などを設定すればよい。しかし、目的成分の濃度差が大きい場合、それらについてどのような設定を行っても、最小濃度の成分（不純物）を正しく検出しようとすると最大濃度の成分（主成分）の信号が歪み又は飽和してしまい、最大濃度の成分（主成分）を正しく検出しようとすると最小濃度の成分（不純物）がノイズに埋もれてしまい、いずれも正しい分析を行うことができない。

例えば、第十六改正日本薬局方（非特許文献１）の「アセチルシステイン 純度試験（6）類縁物質」（pp. 311-312）では、測定波長を220nmとした紫外吸光光度計を用いた液体クロマトグラフで試験を行ったとき、アセチルシステインのピークの面積と比較して、アセチルシステイン以外のピークの面積がピーク1つあたり0.3%以下、合計で0.6%以下となることが記載されている。このような大きな濃度差がある場合、濃度の低いアセチルシステイン以外の成分のピークの面積を正確に求めるために試料全体の濃度を高く（希釈率を小さく）すると、アセチルシステインの信号の歪み又は飽和が生じてしまう。
そのため、従来は、(i)濃度が異なる複数の試料を用意してそれぞれ分析を行い、得られた結果に希釈率の補正を行うことで各目的成分の濃度（又はそれらの濃度比）を求めたり、あるいは、(ii)光路長の異なるセルを２台の検出器に設置し、光路長補正を行うことで、１回の分析で各目的成分の濃度（又はそれらの濃度比）を求めていた。しかし、(i)の方法は測定に要する時間が長くなるため非効率であり、(ii)の方法は検出器を増設する必要がありコストを要するという欠点がある。

本発明の課題は、1回の分析で且つ1台の検出器を用いて、検出信号のノイズ及び非直線性の影響を受けることなくデータ処理を行うことができるクロマトグラフ用データ処理装置及びデータ処理方法を提供することである。

上記課題を解決するために成された本発明に係るクロマトグラフ用データ処理装置は、目的成分に対応した目的波長を含む波長範囲内で取得したスペクトルの時間変化に基づいてクロマトグラムを作成するためのクロマトグラフ用データ処理装置であって、
a-1) 前記目的成分の濃度が異なる複数の標準試料について、標準試料毎に前記スペクトルのデータを記憶する標準試料データ記憶手段と、
a-2) 前記標準試料毎に、各標準試料に共通の指定保持時間における該標準試料のスペクトルの、前記目的波長における強度である第１強度を、該目的波長とは異なる前記波長範囲内の指定波長における強度である第２強度で除した標準試料感度係数を算出する標準試料感度係数算出手段と、
a-3) 前記標準試料毎に、前記指定波長におけるクロマトグラムに前記標準試料感度係数を乗算した補正後標準試料クロマトグラムのピーク強度を算出する補正後標準試料クロマトグラム強度算出手段と、
a-4) 前記標準試料の濃度と前記補正後標準試料クロマトグラムのピーク強度の相関性を示す指標値を求める指標値算出手段と、
a-5) 前記指定保持時間及び前記指定波長のいずれか一方又は両方を変化させ、前記指標値が、相関性が高いことを示す所定の範囲内にある１組の該指定保持時間及び該指定波長を選択して特定指定保持時間及び特定指定波長を設定する特定指定保持時間・特定指定波長設定手段と、
b-1) 前記目的成分の濃度が未知である測定試料についてスペクトルのデータを記憶する測定試料データ記憶手段と、
b-2) 前記特定指定保持時間における前記測定試料のスペクトルの、前記目的波長における強度である第１強度を、前記特定指定波長における強度である第２強度で除した測定試料感度係数を算出する測定試料感度係数算出手段と、
b-3) 前記特定指定波長におけるクロマトグラムに前記測定試料感度係数を乗算した補正後測定試料クロマトグラムを作成する補正後測定試料クロマトグラム作成手段と
を備えることを特徴とする。

本発明に係るクロマトグラフ用データ処理装置は、a-1)〜a-5)に記載の、目的成分の濃度が異なる複数の（濃度が既知である）標準試料を用いて、クロマトグラムを作成するのに用いるパラメータを特定するための構成と、b-1)〜b-3)に記載の、前記パラメータを用いて目的成分の濃度が未知である測定試料のクロマトグラムを作成するための構成を有する。以下では、a-1)〜a-5)の構成を合わせて「パラメータ設定手段」、b-1)〜b-3)の構成を合わせて「測定試料クロマトグラム作成手段」と呼ぶ。

説明の都合上、まず、測定試料クロマトグラム作成手段について説明する。
ある成分のスペクトルは成分固有の形状を有するため、その成分によるクロマトグラムのピーク内の保持時間では、その成分のスペクトルは、歪みや飽和が生じなければ、形状は同じであって強度のみが相違するという相似性を有する。このスペクトル形状の相似性により、１つのスペクトルピークに属する各波長においてクロマトグラムを作成すると、クロマトグラムの強度は、当該波長におけるスペクトルの強度に比例することとなる。そこで、測定試料クロマトグラム作成手段では、所定の保持時間（これを指定保持時間と呼ぶ。）における測定試料のスペクトルにつき、目的波長における当該スペクトルの強度を、同じスペクトルピーク内のそれとは別の波長（これを指定波長と呼ぶ。）における当該スペクトルの強度で除した感度係数、すなわち目的波長と指定波長におけるスペクトルの強度比を、該指定波長におけるクロマトグラム強度に乗算する操作を行う。このようなスペクトルの強度比は、当該スペクトルに歪みや飽和が生じていない限り、上記の相似性により、目的波長におけるクロマトグラムと指定波長におけるクロマトグラムの強度比と一致する。そのため、たとえ、クロマトグラムのピークトップ付近の保持時間においてスペクトルに歪み又は飽和が生じた場合であっても、そのような飽和が生じていない指定波長及び指定保持時間を特定することにより、目的波長におけるクロマトグラムと同じ強度で、歪みや飽和を補正したクロマトグラム（補正後測定試料クロマトグラム）を得ることができる。

従って、歪みや飽和のないクロマトグラムを作成するためには、適切な指定保持時間及び指定波長（これらを「特定指定保持時間」及び「特定指定波長」と呼ぶ。）を設定することが必要となる。その設定を行うのがパラメータ設定手段である。以下、パラメータ設定手段について説明する。
パラメータ設定手段では、目的成分の濃度が異なる複数の標準試料について、指定保持時間及び指定波長を（仮に）定めたうえで標準試料毎に感度係数（標準試料感度係数）を算出し、（仮の）指定波長におけるクロマトグラムに標準試料感度係数を乗算した補正後標準試料クロマトグラムのピーク強度を算出する。そして、指定保持時間及び指定波長のいずれか一方又は両方を変化させながら、標準試料の濃度と補正後標準試料クロマトグラムのピーク強度の相関性を示す指標値（後述）を求める。そして、この指標値が所定の範囲内にあるときの１組の指定保持時間及び指定波長を選択して特定指定保持時間及び特定指定波長として特定する。ここで、指標値が所定の範囲内にある指定保持時間及び指定波長の組は多数存在し得る。それらの中で、指標値が最適なものを選択することが望ましいが、最適なものを選択するための演算を省略して任意の１組を選択するようにしてもよい。

上記のように、パラメータ設定手段において標準試料の濃度と（補正後標準試料クロマトグラムではなく、通常の）クロマトグラムのピーク強度の関係を求めることは、検量線を作成することに相当する。検量線を作成する際には、未知試料の濃度の特定に用いることができるように、当該未知試料で想定される濃度よりも広い濃度範囲で標準試料の測定を行うのが一般的である。本発明においても、このような広い濃度範囲で測定した標準試料のデータに基づいて特定指定保持時間及び特定指定波長を特定する。

前記指標値には、(1)相関係数の絶対値、(2)補正後標準試料クロマトグラムのピーク強度における偏差の絶対値の平均値、(3)前記偏差の絶対値の最大値などを用いることができ、これらのうちの2つ以上を組み合わせて用いることもできる。以下、これらの指標値について説明する。

(1)相関係数
本発明では、相関係数Cは、目的成分の濃度が異なるn種（nは2以上の自然数）の標準試料における濃度d_iと補正後標準試料クロマトグラムのピーク強度I_iのデータ列{(d_i, I_i)}(i=1, 2, …n)について、

で与えられる。ここで、d_av, I_avはそれぞれ、n個のデータ{d_i}, {I_i}の平均値である。相関係数Cは、-1から+1までの値を取り得る。一般的に、相関係数Cは+1又は-1に（即ち、絶対値が1に）近づくほど2つの変数の相関性が高いことを意味する。しかし、相関係数が-1であることは、一方の変数が増加すると他方の変数が減少することを意味するため、本発明のように濃度とピーク強度が変数である場合には、相関係数は+1に近づかなければならない。そのため、本発明では、相関係数Cが所定値よりも+1に近い、すなわち当該所定値以上のときの指定保持時間及び指定波長を、前記特定指定保持時間及び前記特定指定波長として設定する。

(2)偏差の絶対値の平均値
上述のデータ列{(d_i, I_i)}(i=1, 2, …n)について、最小二乗法等を用いて濃度dとピーク強度Iの関係を１次関数I=kd（kは係数）で求め、各濃度d_iにおいて、その１次関数の値kd_iとピーク強度Iの実測値I_iとの差である偏差を求める。そして、この偏差の絶対値の平均値が所定値以下であるときの指定保持時間及び指定波長を、前記特定指定保持時間及び前記特定指定波長としてとして設定する。

(3)偏差の絶対値の最大値
上記(2)と同様に求められる、各濃度d_iにおける偏差の絶対値につき、その最大値を前記指標値として用いる。この最大値が所定値以下であるときの指定保持時間及び指定波長を、前記特定指定保持時間及び前記特定指定波長として設定する。

ここまで、本発明に係るクロマトグラフ用データ処理装置はパラメータ設定手段と測定試料クロマトグラム作成手段の双方を有するものとして説明したが、クロマトグラフ用データ処理装置はパラメータ設定手段のみを有し（すなわち検量線の作成のみを行い）、測定試料のクロマトグラムの作成は当該パラメータ設定手段で設定されたパラメータに基づいて別途行うようにしてもよい。

本発明に係るクロマトグラフ用データ処理方法は、目的成分に対応した目的波長を含む波長範囲内で取得したスペクトルの時間変化に基づいてクロマトグラムを作成するためのクロマトグラフ用データ処理方法であって、
前記目的成分の濃度が異なる複数の標準試料について、該標準試料毎に、各標準試料に共通の指定保持時間における該標準試料のスペクトルの、前記目的波長における強度である第１強度を、該目的波長とは異なる前記波長範囲内の指定波長における強度である第２強度で除した標準試料感度係数を算出し、
前記標準試料毎に、前記指定波長におけるクロマトグラムに前記標準試料感度係数を乗算した補正後標準試料クロマトグラムのピーク強度を算出し、
前記標準試料の濃度と前記補正後標準試料クロマトグラムのピーク強度の相関性を示す指標値を求め、
前記指定保持時間及び前記指定波長のいずれか一方又は両方を変化させながら、前記指標値が、相関性が高いことを示す所定の範囲内にある１組の該指定保持時間及び該指定波長を選択することにより特定指定保持時間及び特定指定波長を設定し、
前記目的成分の濃度が未知である測定試料について、前記特定指定保持時間における該測定試料のスペクトルの、前記目的波長における強度である第１強度を、前記特定指定波長における強度である第２強度で除した測定試料感度係数を算出し、
前記特定指定波長におけるクロマトグラムに前記測定試料感度係数を乗算した補正後測定試料クロマトグラムを作成する
ことを特徴とする。

本発明によれば、検出信号のノイズ及び非直線性の影響を受けることなく、1回の分析で且つ1台の検出器を用いて、クロマトグラフを用いた分析のデータ処理を行うことができる。そして、このデータ処理の際に必要となるパラメータである指定保持時間及び指定波長を自動的に特定することができるため、初心者でも容易に取り扱うことができる。

本発明に係るクロマトグラフ用データ処理装置の一実施例を含む分析システムの概略構成図。 パラメータ設定に用いる定量ブラウザウインドウの一例を示す図。 パラメータ設定に用いるパラメータ探索条件入力ウインドウの一例を示す図。 測定試料のクロマトグラムの作成に用いるデータ解析ウインドウの一例を示す図。 本実施例のクロマトグラフ用データ処理装置で用いる、クロマトグラムを作成するためのデータにおける検出信号のノイズの除去方法を説明するための図。 本実施例のクロマトグラフ用データ処理装置におけるパラメータ設定部の動作を説明するためのフローチャート。 クロマトグラムの補正を行わない場合の検量線(a)、及び本実施例の方法によりクロマトグラムの補正を行ったうえで求めた検量線(b)の例を示すグラフ。 本実施例のクロマトグラフ用データ処理装置における測定試料クロマトグラム作成部の動作を説明するためのフローチャート。 本発明に係るクロマトグラフ用データ処理装置の他の例を示す概略構成図。

本発明に係るクロマトグラフ用データ処理装置の実施例を、図１〜図９を用いて説明する。なお、以下では液体クロマトグラフ（ＬＣ）の場合を例に説明するが、ガスクロマトグラフの場合でも同様である。

(1) 本実施例のクロマトグラフ用データ処理装置の構成
本実施例のクロマトグラフ用データ処理装置は、図１に示した分析システム１０の一部を構成する。分析システム１０は、液体試料中の含有成分を時間的に分離するＬＣ１１と、分離された各成分を所定の波長帯内で分析する検出器１２と、検出器１２から出力されるデータを処理するクロマトグラフ用データ処理装置（本実施例の装置。以下、「データ処理装置」とする）１３とを備える。

データ処理装置１３は、ＣＰＵ（中央演算装置）、記憶装置（メモリ、ハードディスク、ソリッドステートドライブ等）、ディスプレイ、入力装置（キーボード、マウス等）等を有する一般的なコンピュータ（ハードウエア）と、このコンピュータにインストールされた専用のデータ処理ソフトウエアから構成される。このデータ処理装置１３は、パラメータ設定部１３１と、測定試料クロマトグラム作成部１３２としての機能を有する。

パラメータ設定部１３１は、目的成分の濃度が既知であって互いに相違する複数の標準試料の測定結果を用いて、前記特定指定保持時間及び前記特定指定波長を設定するためのものであり、当該設定のためにユーザが後述の各種条件を入力するためのパラメータ探索条件入力部１３１０、及び、濃度が異なる複数種の標準試料毎に多数の保持時間におけるスペクトルの測定データを記憶する標準試料データ記憶部１３１１を有する。また、パラメータ設定部１３１は、標準試料感度係数算出部１３１２、補正後標準試料クロマトグラム強度算出部１３１３、指標値算出部１３１４、特定指定保持時間・特定指定波長設定部１３１５、及び検量線作成部１３１６を有するが、これら各部に関しては、データ処理装置１３の動作を述べる際に説明する。

測定試料クロマトグラム作成部１３２は、目的成分の濃度が未知である測定試料の測定結果、並びに前記特定指定保持時間及び前記特定指定波長を用いた処理を行って、最終的に測定試料の補正後クロマトグラムを作成するための、測定試料データ記憶部１３２１、測定試料感度係数算出部１３２２、及び、補正後測定試料クロマトグラム作成部１３２３を有する。測定試料データ記憶部１３２１は、測定試料毎に、多数の保持時間におけるスペクトルの測定データを記憶するものである。測定試料感度係数算出部１３２２及び補正後測定試料クロマトグラム作成部１３２３の機能は、データ処理装置１３の動作を述べる際に説明する。

データ処理装置１３のディスプレイには、図２に示す定量ブラウザウインドウ２０と、図４に示すデータ解析ウインドウ４０、の２つのウインドウが表示される。また、定量ブラウザウインドウ２０において、ユーザが所定のアイコンをクリックするか、プルダウンメニューの「ウインドウ(W)」中から所定の項目を選択する等の所定の操作を行うことにより、図３に示すパラメータ探索条件入力ウインドウ３０が表示される。以下、定量ブラウザウインドウ２０、パラメータ探索条件入力ウインドウ３０、データ解析ウインドウ４０の順に説明する。

定量ブラウザウインドウ２０は、標準試料を用いたパラメータ設定の際に用いるウインドウであり、定量結果ビュー２１と、クロマトグラムビュー２２と、検量線／スペクトルビュー２３等の表示領域を有する。定量結果ビュー２１は、目的成分の濃度が既知である複数の標準試料について、標準試料毎に、データファイルの名称、クロマトグラムから求められる面積及び高さ（これら面積及び高さの数値は、後述のデータ処理装置１３によるデータ処理によって、変更され得る）、並びに濃度等の情報が表示される。クロマトグラムビュー２２には、定量結果ビュー２１においてユーザがマウスデバイスなどを用いて選択した１種類の標準試料について、クロマトグラムを表示するものである。ここでクロマトグラムビュー２２は、その中に表示されるタブを切り替えることにより、当該１種類の標準試料に関してデータファイルに収録されている試料の詳細情報を表示することもできる。検量線／スペクトルビュー２３は、タブを切り替えることにより、検量線、又は１つの標準試料及び保持時間におけるスペクトルのいずれか一方を表示するものである。ここで検量線は、標準試料の濃度とクロマトグラムの強度（面積又は高さ）の関係を示すグラフであり、濃度が未知である測定試料のクロマトグラムの強度から該測定試料の濃度を求めるために用いられる。この検量線は、後述のデータ処理装置１３によるデータ処理によって、変更され得る。

パラメータ探索条件入力ウインドウ３０は、標準試料を用いたパラメータ設定の条件をユーザが入力したうえで、パラメータの自動探索を実行させるためのウインドウである。
パラメータ探索条件入力ウインドウ３０中の上段には、補正波長設定方法、補正波長（手動）、補正波長（自動）強度、補正波長（自動）移動方向、感度補正スペクトル抽出強度、及びバックグラウンド補正の各入力欄が表示される。補正波長設定方法入力欄には、上述の特定指定波長を自動で設定するか、手動で設定するかをユーザが選択するボタンが表示される。このうち「自動」を選択した場合に、データ処理装置１３は本発明の実施例として機能する。補正波長（手動）入力欄は、補正波長設定方法入力欄において「手動」を選択した場合に、ユーザが特定指定波長の数値を入力することが可能になるものであるが、本発明の実施例とは無関係であるため、詳細な説明は省略する。補正波長（自動）強度入力欄、補正波長（自動）移動方向入力欄、感度補正スペクトル抽出強度入力欄、及びバックグラウンド補正入力欄の詳細は、データ処理装置１３の動作を説明する際に詳述する。

パラメータ探索条件入力ウインドウ３０中の下段には、標準試料の濃度と、前述の補正後標準試料クロマトグラムの強度の相関性を示す指標値を求めるための計算方法を選択する欄が表示される。本実施例では、検量線の相関係数、偏差の平均値、及び偏差の最大値という3種の指標値から1つ又は複数を選択可能としている。その他、パラメータ探索条件入力ウインドウ３０には、これらの条件の入力が完了した後に、パラメータの自動探索を開始させるための探索開始ボタン等が表示される。

データ解析ウインドウ４０は、測定試料のデータを処理する際に用いるウインドウであり、等高線ビュー４１、スペクトルビュー４２、クロマトグラムビュー４３等の表示領域を有する。等高線ビュー４１は、横軸に保持時間、縦軸に検出器１２で検出した光の波長を取ったグラフ上において検出器１２の信号強度を等高線で示すものである。スペクトルビュー４２は特定の保持時間における測定試料のスペクトルを表示し、クロマトグラムビュー４３は測定試料の補正後クロマトグラムを表示するものである。

(2) クロマトグラムの飽和・歪みの補正方法
本実施例のクロマトグラフ用データ処理装置の動作を説明する前に、当該装置で用いる、クロマトグラムにおいて生じる飽和・歪みを補正する方法を、図５を用いて説明する。この補正方法は、標準試料、測定試料のいずれのデータにおいても用いられる。

一般に、試料における目的成分の濃度が高すぎると、図５(a)に示すように、一定の範囲内にある保持時間T₀において、補正前クロマトグラム５１１に飽和や歪みが見られる。このような補正前クロマトグラム５１１の飽和は、図５(b)に示すように、当該保持時間T₀におけるスペクトル（「第１スペクトル」とする）５２１に飽和が生じていることに起因する。ここで、１つの目的成分のスペクトルは、成分固有の形状を有することから、飽和・歪みが生じなければ、形状は同じであって強度のみが相違するという相似性を有する。この相似性を利用して、以下のように補正前クロマトグラム５１１の飽和・歪みを補正する。

まず、補正前クロマトグラム５１１において飽和が生じていない1つの保持時間T_sを指定する（図５(a)）。この保持時間T_sを「指定保持時間」と呼ぶ。その際、指定保持時間T_sを直接指定してもよいが、補正前クロマトグラム５１１の飽和が生じないのはその強度が所定の値以下のときであるため、補正前クロマトグラム５１１の強度I_s1を選択することによって、その強度に対応する指定保持時間T_sを指定してもよい。上述のパラメータ探索条件入力ウインドウ３０の感度補正スペクトル抽出強度入力欄で入力する値が、ここで指定する強度I_s1に対応する。この指定保持時間T_sにおけるスペクトル（「第２スペクトル」とする）５２２は、飽和や歪みが見られない（図５(b)）。

続いて、第１スペクトル５２１において飽和や歪みが見られない波長λ_sを指定する（図５(b)）。この波長λ_sを「指定波長」と呼ぶ。ここにおいても、指定波長λ_sを直接指定する代わりに、スペクトルの飽和が生じない所定値以下の強度I_s2を選択することによって、その強度に対応する指定波長λ_sを指定してもよい。上述のパラメータ探索条件入力ウインドウ３０の補正波長（自動）強度入力欄で入力する値が、ここで指定する強度I_s2に対応する。

そして、目的成分においてスペクトルが最大となる目的波長（目的成分が既知のものであれば、一般にこの波長も既知である）λ_tにおける第２スペクトル５２２の強度である第１強度I_aと、前記指定波長λ_sにおける第２スペクトル５２２の強度である第２強度I_bを求める（図５(c)）。そして、第１強度I_aと第２強度I_bの比である感度係数K=I_a/I_bを求める。

上述のスペクトルの相似性により、第２スペクトル５２２における第１強度I_aと第２強度の比は、第１スペクトル５２１の目的波長λ_tにおける強度と指定波長λ_sにおける強度の比に等しい。したがって、第１スペクトル５２１において飽和・歪みが生じていない指定波長λ_sにおけるクロマトグラム５３１を作成したうえで、そのクロマトグラム５３１に感度係数Kを乗じることにより、目的波長λ_tにおいて飽和・歪みがない、補正後クロマトグラム５３２が得られる。

(3) 本実施例のクロマトグラフ用データ処理装置の動作
次に、データ処理装置１３の動作を、図６及び図８のフローチャート、並びに図７の検量線の図を用いて説明する。

(3-1) パラメータ設定部１３１の動作
まず、ユーザが定量ブラウザウインドウ２０において上記所定の操作を行うと、パラメータ探索条件入力部１３１０は、ディスプレイにパラメータ探索条件入力ウインドウ３０を表示し（ステップＳ１）、ユーザが各種条件の入力を行った後に探索開始ボタンを押下するまで待機する（ステップＳ２）。

パラメータ探索条件入力ウインドウ３０では、ユーザは、補正波長設定方法入力欄において「自動」を選択すると共に、感度補正スペクトル抽出強度入力欄及び補正波長（自動）強度入力欄にそれぞれ、上述の感度補正スペクトル抽出強度I_s1及び補正波長（自動）強度I_s2の設定値を入力する。但し、これらの値は初期値として入力されるものであって、最終的には、本実施例のデータ処理装置１３により最適値が求められる。また、ユーザは、感度補正スペクトル抽出強度入力欄及び補正波長（自動）強度入力欄に、データ処理装置１３がこの最適値を求める計算を行う際に、感度補正スペクトル抽出強度I_s1及び補正波長（自動）強度I_s2を変化させる探索範囲及び探索ステップ（間隔）の数値を入力する。それと共に、ユーザは、バックグラウンド補正入力欄に、バックグラウンド補正を行うか否かを入力する。なお、バックグラウンド補正は、クロマトグラムのデータ処理の際に一般に行われているものであるため、ここではその詳細な説明を省略する。ユーザはさらに、パラメータ探索条件入力ウインドウ３０中の下段の欄において、標準試料の濃度と、前述の補正後標準試料クロマトグラムの強度の相関性を示す指標値を求めるための計算方法を選択する。
なお、補正波長（自動）強度I_s2に対応する波長が、目的波長λ_tよりも長波長側及び短波長側の双方に存在する場合がある。その場合には、ユーザは補正波長（自動）移動方向入力欄に、いずれの波長を選択するかを入力する。また、感度補正スペクトル抽出強度I_s1の代わりに1つの指定保持時間T_sを入力するようにしてもよいし、補正波長（自動）強度I_s2の代わりに1つの指定波長λ_sを入力するようにしてもよい。

これらの入力が完了した後に、ユーザが探索開始ボタンを押下することにより、ステップＳ３に移る。ステップＳ３では、標準試料感度係数算出部１３１２が標準試料データ記憶部１３１１から、複数種の標準試料について、標準試料毎にスペクトルのデータを取得する。次に、標準試料感度係数算出部１３１２は、１組の指定保持時間T_s及び指定波長λ_sを用いて、標準試料毎に、(2)で説明した感度係数Kの計算を行う（ステップＳ４）。続いて、補正後標準試料クロマトグラム強度算出部１３１３は、標準試料毎に、ステップＳ４で得られた感度係数Kに基づいて、(2)で説明したように補正後クロマトグラム５３２を作成し、当該補正後クロマトグラム５３２のピーク強度（ピークの面積強度、又はピークトップの強度）を算出する（ステップＳ５）。

ここまでの動作により、１組の指定保持時間T_s及び指定波長λ_sに対して、n種の標準試料の濃度d_iと標準試料の補正後クロマトグラム５３２のピーク強度I_iのデータ列{(d_i, I_i)}(i=1, 2, …n)が得られる。そこで、指標値算出部１３１４は、当該１組の指定保持時間T_s及び指定波長λ_sにおける指標値を算出する（ステップＳ６）。本実施例では、指標値は、検量線の相関係数、偏差の平均値、及び偏差の最大値のうち、ユーザがパラメータ探索条件入力ウインドウ３０で選択したものを算出する。これらのうち検量線の相関係数は上述の相関係数Cの算出式を用いて算出し、偏差の平均値や最大値は周知の方法によって偏差を求めたうえでそれら平均値や最大値を算出する。相関係数Cは大きいほど相関性が高く、偏差の平均値や最大値は小さいほど相関性が高いことを意味する。

こうして１組の指定保持時間T_s及び指定波長λ_sに対して指標値が求められた後、指標値算出部１３１４は、パラメータ探索条件入力ウインドウ３０にユーザが入力した探索範囲及び探索ステップに対応する指定保持時間T_s及び指定波長λ_sの全て組み合わせについて、指標値の算出が完了したか否かを確認する（ステップＳ７）。それが完了したならばステップＳ９に移る。一方、それが完了していなければ、指定保持時間T_s及び指定波長λ_sを指標値の算出が完了していないものに変更し（ステップＳ８）、ステップＳ４〜Ｓ６の操作を繰り返す。

ステップＳ９では、特定指定保持時間・特定指定波長設定部１３１５は、これまでに得られた複数組の指定保持時間T_s及び指定波長λ_sの組み合わせにおいて、指標値が、相関性が最も高いことを示す指定保持時間T_s及び指定波長λ_sを、特定指定保持時間及び特定指定波長として選択する。なお、指標値が所定の基準を超えた指定保持時間T_s及び指定波長λ_sの組み合わせから、任意の１組を特定指定保持時間及び特定指定波長として選択するようにしてもよい。また、特定指定保持時間及び特定指定波長に対応する強度値、並びに相関係数の計算結果を探索条件入力ウインドウ３０中の該当欄に表示する。

続いて、検量線作成部１３１６は、決定された特定指定保持時間及び特定指定波長において求めたデータ列{(d_i, I_i)}に基づいて検量線を作成する。クロマトグラムの補正前には、クロマトグラムのピークの飽和に起因して、データ点が一次関数の直線からずれる（図７(a)）のに対して、ここで得られた検量線は、データ点が一次関数の直線によく一致する（図７(b)）。検量線作成部１３１６は、定量ブラウザウインドウ２０の検量線／スペクトルビュー２３に、こうして得られた補正後の検量線を表示する。
これにより、パラメータ設定部１３１の動作を終了する。

(3-2) 測定試料クロマトグラム作成部１３２の動作
ユーザがデータ解析ウインドウ４０において、目的成分の濃度が未知である測定試料の１つを特定する所定の操作を行うと、測定試料クロマトグラム作成部１３２は動作を開始する。まず、測定試料感度係数算出部１３２２は、測定試料データ記憶部１３２１から、当該測定試料のスペクトルのデータを取得する（ステップＳ２１）。次に、測定試料感度係数算出部１３２２は、パラメータ設定部１３１において選択された特定指定保持時間をT_s、特定指定波長をλ_sとして、(2)で説明した感度係数Kの計算を行う（ステップＳ２２）。続いて、補正後測定試料クロマトグラム作成部１３２３は、ステップＳ２２で得られた感度係数Kに基づいて、当該測定試料における補正後クロマトグラム５３２を、(2)で説明したように作成する（ステップＳ２３）。これにより測定試料クロマトグラム作成部１３２の動作を終了する。

本発明は上記実施例のものには限られない。
例えば、上記実施例では、パラメータ設定部１３１において、特定指定保持時間及び特定指定波長において得られたデータに基づいて検量線作成部１３１６が検量線を作成するが、単に特定指定保持時間及び特定指定波長を選択するという目的においては、検量線作成部１３１６は必須ではない。その反対に、クロマトグラムの飽和や歪みの影響のない検量線を作成することを目的とする場合には、図９に示す分析システム１０Ａのように、パラメータ設定部１３１を有し、測定試料クロマトグラム作成部１３２を有しない構成を取ることもできる。

１０、１０Ａ…分析システム
１１…ＬＣ
１２…検出器
１３…データ処理装置
１３１…パラメータ設定部
１３１０…パラメータ探索条件入力部
１３１１…標準試料データ記憶部
１３１２…標準試料感度係数算出部
１３１３…補正後標準試料クロマトグラム強度算出部
１３１４…指標値算出部
１３１５…特定指定保持時間・特定指定波長設定部
１３１６…検量線作成部
１３２…測定試料クロマトグラム作成部
１３２１…測定試料データ記憶部
１３２２…測定試料感度係数算出部
１３２３…補正後測定試料クロマトグラム作成部
２０…定量ブラウザウインドウ
２１…定量結果ビュー
２２…クロマトグラムビュー
２３…検量線／スペクトルビュー
３０…パラメータ探索条件入力ウインドウ
４０…データ解析ウインドウ
４１…等高線ビュー
４２…スペクトルビュー
４３…クロマトグラムビュー
５１１…補正前クロマトグラム
５２１…第１スペクトル
５２２…第２スペクトル
５３１…指定波長λ_sにおけるクロマトグラム
５３２…補正後クロマトグラム

Claims (4)

1. 目的成分に対応した目的波長を含む波長範囲内で取得したスペクトルの時間変化に基づいてクロマトグラムを作成する際に用いるパラメータを特定するためのクロマトグラフ用データ処理装置であって、
   1) 前記目的成分の濃度が異なる複数の標準試料について、標準試料毎に前記スペクトルのデータを記憶する標準試料データ記憶手段と、
   2) 前記標準試料毎に、各標準試料に共通の指定保持時間における該標準試料のスペクトルの、前記目的波長における強度である第１強度を、該目的波長とは異なる前記波長範囲内の指定波長における強度である第２強度で除した標準試料感度係数を算出する標準試料感度係数算出手段と、
   3) 前記標準試料毎に、前記指定波長におけるクロマトグラムに前記標準試料感度係数を乗算した補正後標準試料クロマトグラムのピーク強度を算出する補正後標準試料クロマトグラム強度算出手段と、
   4) 前記標準試料の濃度と前記補正後標準試料クロマトグラムのピーク強度の相関性を示す指標値を求める指標値算出手段と
   を備えることを特徴とするクロマトグラフ用データ処理装置。
2. 前記指標値が、目的成分の濃度が異なるn種（nは2以上の自然数）の標準試料における濃度diと補正後標準試料クロマトグラムのピーク強度Iiのデータ列{(di, Ii)}(i=1, 2, …n)について、前記濃度diの平均値をdav、前記ピーク強度Iiの平均値をIavとして、
   

   

   で与えられる相関係数Cであることを特徴とする請求項１に記載のクロマトグラフ用データ処理装置。
3. 前記指標値が、目的成分が異なるn種（nは2以上の自然数）の標準試料における濃度diと補正後標準試料クロマトグラムのピーク強度Iiのデータ列{(di, Ii)}(i=1, 2, …n)に基づいて求められる濃度dとピーク強度Iの１次関数I=kd（kは係数）について、標準試料毎の該１次関数の値kdiとピーク強度Iの実測値Iiとの差である偏差の絶対値の平均値又は最大値であることを特徴とする請求項１又は２に記載のクロマトグラフ用データ処理装置。
4. 目的成分に対応した目的波長を含む波長範囲内で取得したスペクトルの時間変化に基づいてクロマトグラムを作成する際に用いるパラメータを特定するためのクロマトグラフ用データ処理方法であって、
   前記目的成分の濃度が異なる複数の標準試料について、該標準試料毎に、各標準試料に共通の指定保持時間における該標準試料のスペクトルの、前記目的波長における強度である第１強度を、該目的波長とは異なる前記波長範囲内の指定波長における強度である第２強度で除した標準試料感度係数を算出し、
   前記標準試料毎に、前記指定波長におけるクロマトグラムに前記標準試料感度係数を乗算した補正後標準試料クロマトグラムのピーク強度を算出し、
   前記標準試料の濃度と前記補正後標準試料クロマトグラムのピーク強度の相関性を示す指標値を求める
   ことを特徴とするクロマトグラフ用データ処理方法。

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