JP6857569B2 - Mass spectrometry system and mass spectrum display method - Google Patents

Mass spectrometry system and mass spectrum display method Download PDF

Info

Publication number
JP6857569B2
JP6857569B2 JP2017144578A JP2017144578A JP6857569B2 JP 6857569 B2 JP6857569 B2 JP 6857569B2 JP 2017144578 A JP2017144578 A JP 2017144578A JP 2017144578 A JP2017144578 A JP 2017144578A JP 6857569 B2 JP6857569 B2 JP 6857569B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
derivatization
guide image
peak
mass spectrum
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017144578A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019027828A (en
Inventor
和子 岡
和子 岡
晴男 岩渕
晴男 岩渕
貴弥 佐藤
貴弥 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jeol Ltd filed Critical Jeol Ltd
Priority to JP2017144578A priority Critical patent/JP6857569B2/en
Publication of JP2019027828A publication Critical patent/JP2019027828A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6857569B2 publication Critical patent/JP6857569B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は質量分析システム、特に、質量スペクトルの表示に関する。 The present invention relates to mass spectrometry systems, in particular to the display of mass spectra.

有機化合物等の試料の質量分析に際して質量分析システムが利用される。質量分析システムは、一般に、イオン化装置、質量分析装置、データ処理装置等により構成される。その内で、質量分析装置は、電場又は磁場を利用し、個々のイオンが有する質量電荷比m/z(mはイオンの質量、zはイオンの電荷量)に応じて、個々のイオンを分離又は抽出し、個々のイオンの検出結果から質量スペクトルを生成するものである。データ処理装置は、質量スペクトルを解析又は処理する装置である。データ処理装置において質量スペクトルが生成されることもある。 A mass spectrometry system is used for mass spectrometry of samples such as organic compounds. The mass spectrometry system is generally composed of an ionization apparatus, a mass spectrometer, a data processing apparatus and the like. Among them, the mass spectrometer uses an electric field or a magnetic field to separate individual ions according to the mass-to-charge ratio m / z (m is the mass of the ion and z is the amount of charge of the ion) of each ion. Alternatively, it is extracted and a mass spectrum is generated from the detection results of individual ions. A data processing device is a device that analyzes or processes a mass spectrum. Mass spectra may also be generated in the data processing equipment.

質量分析の方式として、飛行時間型、四重極型、二重収束型、イオントラップ型、イオンサイクロトロン型等が知られている。イオン化方式として、電子イオン化法(Electron Ionization:EI)、化学イオン化法(Chemical Ionization:CI)、大気圧化学イオン化法(Atmospheric Pressure Chemical Ionization:APCI)、エレクトロスプレーイオン化法(Electro Spray Ionization:ESI)、等が知られている。 Known mass spectrometry methods include time-of-flight type, quadrupole type, double-focusing type, ion trap type, and ion cyclotron type. As ionization methods, electron ionization (EI), chemical ionization (CI), atmospheric pressure chemical ionization (APCI), electrospray ionization (ESI), Etc. are known.

近時、リアルタイム直接分析法(Direct Analysis in Real Time:DART)が広く活用されている。DARTは、例えば、コロナ放電によりヘリウムガス等からプラズマを生成し、その中から励起状態にある中性気体分子を取り出し、それを試料に照射して試料の正イオン又は負イオンを生成するものである(例えば特許文献1を参照)。DARTは大気圧イオン化法の一種であり、身近な周辺環境にある様々な物質を簡便に分析できることから、アンビエント(ambient)分析法の一種と位置付けられる。 Recently, real-time direct analysis (DART) has been widely used. In DART, for example, plasma is generated from helium gas or the like by corona discharge, an excited neutral gas molecule is taken out from the plasma, and the sample is irradiated with the plasma to generate positive or negative ions of the sample. (See, for example, Patent Document 1). DART is a type of atmospheric pressure ionization method, and is positioned as a type of ambient analysis method because it can easily analyze various substances in the surrounding environment.

質量分析の対象となる試料は、必要に応じて、イオン化に先立って誘導体化される。すなわち、質量分析での感度の向上、選択されたイオン化方式への試料性質の適合、未知試料の組成又は構造の解析等のために、試料が誘導体化される。誘導体化の種別として、メチル化、トリメチルシリル(TMS)化、アセチル化等が知られている。誘導体化の試薬として、官能基と誘導体化の種別の組み合わせに応じて、つまり具体的な誘導体化方法(又は誘導体化条件)に応じて、多数の試薬が提供されている。 The sample to be subjected to mass spectrometry is derivatized prior to ionization, if necessary. That is, the sample is derivatized for the purpose of improving the sensitivity in mass spectrometry, adapting the sample properties to the selected ionization method, analyzing the composition or structure of the unknown sample, and the like. Known types of derivatization include methylation, trimethylsilyl (TMS) formation, and acetylation. As derivatization reagents, a large number of reagents are provided according to the combination of functional groups and derivatization types, that is, depending on the specific derivatization method (or derivatization conditions).

誘導体化前の試料(元試料)に対して試薬を混合すると、試料に含まれる官能基において反応が生じ、当該官能基の構造が変化し、誘導体化試料(つまり誘導体)が生成される。その誘導体化試料がイオン化装置へ導入され、そこで試料イオンが生成される。その試料イオンが質量分析装置へ導入される。これにより誘導体化試料の質量スペクトルが得られる。一般に、誘導体化に伴って、試料の質量が増加し、つまり、観測されるm/zが増大する。 When a reagent is mixed with a sample (original sample) before derivatization, a reaction occurs at the functional groups contained in the sample, the structure of the functional groups is changed, and a derivatized sample (that is, a derivative) is produced. The derivatized sample is introduced into an ionizer, where sample ions are generated. The sample ions are introduced into the mass spectrometer. As a result, the mass spectrum of the derivatized sample can be obtained. Generally, with derivatization, the mass of the sample increases, that is, the observed m / z increases.

試料としての化合物が例えば2つの官能基を有する場合、誘導体化後において、2つの官能基が反応せずにそのまま残る第1のケース、2つの官能基の内で1つの官能基のみにおいて反応が生じる第2のケース、及び、2つの官能基において反応が生じる第3のケース、が考えられる。質量スペクトルにおいては、3つのケースに対応して3つのピークが生じ得る。 When the compound as a sample has, for example, two functional groups, in the first case where the two functional groups remain unreacted after derivatization, the reaction occurs only in one of the two functional groups. A second case in which the reaction occurs and a third case in which the reaction occurs at the two functional groups are conceivable. In the mass spectrum, three peaks can occur corresponding to three cases.

以下においては、場合により、第1のケースに対応するピークすなわち無反応体(無変化体)に対応するピークを「0次ピーク」といい、第2のケースに対応するピークすなわち1つの反応基(官能基の反応により生じた基)を有する誘導体に対応するピークを「1次ピーク」といい、第3のケースに対応するピークすなわち2つの反応基を有する誘導体に対応するピークを「2次ピーク」ということにする。「0次ピーク」は誘導体化前の試料に対応するピークでもある。一般化すれば、n次ピークは、n個の官能基の反応により生じたn個の反応基を有する化合物に対応するピークである。 In the following, in some cases, the peak corresponding to the first case, that is, the peak corresponding to the non-reactive derivative (unchanged derivative) is referred to as “0th-order peak”, and the peak corresponding to the second case, that is, one reactive group. The peak corresponding to the derivative having (group generated by the reaction of the functional group) is referred to as "primary peak", and the peak corresponding to the third case, that is, the peak corresponding to the derivative having two reactive groups is referred to as "secondary peak". Let's call it "peak". The "0th-order peak" is also a peak corresponding to the sample before derivatization. Generally speaking, the nth-order peak is a peak corresponding to a compound having n reactive groups generated by the reaction of n functional groups.

なお、特許文献2には、実測マススペクトルと標準マススペクトルとを並べて表示する技術が開示されている。特許文献2には誘導体化に関連する記載は認められない。 Patent Document 2 discloses a technique for displaying an actually measured mass spectrum and a standard mass spectrum side by side. No description related to derivatization is found in Patent Document 2.

特開2014−215078号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-21507 特開2011−237311号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-237311

誘導体化を行う前の元試料についての質量スペクトル、及び、誘導体化を行った後の誘導体化試料についての質量スペクトルのいずれにも、通常、観測対象である1又は複数のピークの他に、観測対象ではない複数のピークが含まれる。多数のピークの中から観測対象ピークを特定するのは容易ではなく、あるいは、多数のピークの中から観察対象ピークの有無を判断するのは容易ではない。 Both the mass spectrum of the original sample before derivatization and the mass spectrum of the derivatized sample after derivatization are usually observed in addition to one or more peaks to be observed. It contains multiple peaks that are not of interest. It is not easy to identify the observation target peak from a large number of peaks, or it is not easy to determine the presence or absence of an observation target peak from a large number of peaks.

本発明の目的は、誘導体化前又は誘導体化後の質量スペクトルの観察を支援することにある。あるいは、本発明の目的は、誘導体化前後での質量スペクトルの変化の観察を支援することにある。あるいは、誘導体化後において一定ピッチで並ぶ複数の観測対象ピークの出現位置を容易に特定できるようにすることにある。 An object of the present invention is to support the observation of a mass spectrum before or after derivatization. Alternatively, an object of the present invention is to support the observation of changes in the mass spectrum before and after derivatization. Alternatively, the purpose is to make it possible to easily identify the appearance positions of a plurality of observation target peaks arranged at a constant pitch after derivatization.

実施形態に係る質量分析システムは、誘導体化を行う前の元試料に対する質量分析により第1質量スペクトルを生成し、前記誘導体化を行った後の誘導体化試料に対する質量分析により第2質量スペクトルを生成するスペクトル生成手段と、前記誘導体化の方法を特定する情報に基づいて、m/z軸上における、反応した官能基1つ当たりの変化量を判定する判定手段と、前記変化量が反映されたガイド像を生成するガイド像生成手段と、前記第1質量スペクトル及び前記第2質量スペクトルの内の少なくとも一方と共に、前記ガイド像を表示する表示手段と、を含む。 The mass spectrometry system according to the embodiment generates a first mass spectrum by mass spectrometry on the original sample before derivatization, and generates a second mass spectrum by mass spectrometry on the derivatized sample after the derivatization. A determination means for determining the amount of change per reacted functional group on the m / z axis based on the spectrum generating means to be used and the information specifying the derivatization method, and the amount of change are reflected. It includes a guide image generating means for generating a guide image, and a display means for displaying the guide image together with at least one of the first mass spectrum and the second mass spectrum.

上記構成によれば、第1質量スペクトル(誘導体化前の質量スペクトル)及び第2質量スペクトル(誘導体化後の質量スペクトル)の一方又は両方と共に、ガイド像が表示される。望ましくは、質量スペクトルの上にガイド像が重畳表示される。ガイド像は、誘導体化の方法を特定する情報に基づいて生成される例えばグラフィックイメージであって、m/z(質量電荷比)軸上における、反応した官能基1つ当たりの変化量を表すものである。例えば、ガイド像によって、誘導体化に伴って生じるピークシフト量、あるいは、誘導体化により生じる複数のピークの間隔、等が表現される。第1質量スペクトルと共にガイド像が表示されれば、ガイド像を通じて、誘導体化後に生じるピークの出現位置を予測することが可能となる。第2質量スペクトルと共にガイド像が表示されれば、ガイド像を通じて、0次ピーク、1次ピーク等の出現位置及び相互関係を容易に特定できる。 According to the above configuration, a guide image is displayed together with one or both of the first mass spectrum (mass spectrum before derivatization) and the second mass spectrum (mass spectrum after derivatization). Desirably, the guide image is superimposed and displayed on the mass spectrum. The guide image is, for example, a graphic image generated based on the information specifying the derivatization method, and represents the amount of change per reacted functional group on the m / z (mass-to-charge ratio) axis. Is. For example, the guide image expresses the amount of peak shift caused by derivatization, the interval between a plurality of peaks caused by derivatization, and the like. If the guide image is displayed together with the first mass spectrum, it is possible to predict the appearance position of the peak generated after derivatization through the guide image. If the guide image is displayed together with the second mass spectrum, the appearance positions and interrelationships of the 0th-order peak, the 1st-order peak, and the like can be easily specified through the guide image.

ガイド像によれば、例えば、未知の組成又は構造を有する試料に対して、様々な試薬を選択的に導入し、試薬ごとの反応(誘導体化)の有無等を容易に特定することが可能となる。このような作業を通じて、官能基の種類、官能基の個数等を解明することが可能となる。多数のノイズが存在していても、ガイド像によれば、観察すべき又は注目すべきピークを容易に特定できる。また、官能基が別の基に変化した後における質量増加を逐次計算しなくてもよいので便利である。なお、上記のm/z軸は、一般に、質量スペクトルの横軸である。ここで、mは試料イオンの質量であり、zは試料イオンの電荷量である。zが1であれば、m/zは試料の質量に相当し、その場合、変化量は質量に相当する。なお、誘導体化後の質量スペクトルの概念には、誘導体化を試みたが実際には誘導体化が生じなかった場合において取得される質量スペクトルが含まれる。上記の変化量は、質量の増加分(増分)と質量の減少分の両方を包含する概念である。 According to the guide image, for example, various reagents can be selectively introduced into a sample having an unknown composition or structure, and the presence or absence of reaction (derivatization) for each reagent can be easily specified. Become. Through such work, it becomes possible to elucidate the type of functional group, the number of functional groups, and the like. Even in the presence of a large amount of noise, the guide image makes it easy to identify peaks to observe or note. It is also convenient because it is not necessary to sequentially calculate the mass increase after the functional group is changed to another group. The m / z axis is generally the horizontal axis of the mass spectrum. Here, m is the mass of the sample ion, and z is the amount of charge of the sample ion. If z is 1, m / z corresponds to the mass of the sample, in which case the amount of change corresponds to the mass. The concept of the mass spectrum after derivatization includes the mass spectrum obtained when derivatization is attempted but derivatization does not actually occur. The above amount of change is a concept that includes both an increase (increment) in mass and a decrease in mass.

実施形態において、前記変化量は、前記反応した官能基1つ当たりの質量の増分に相当する。実施形態において、前記ガイド像は、少なくとも1つのピークの出現位置を示す少なくとも1つのマーカーを含む。マーカーは、m/z軸上の位置を示すシンボルであって、例えば、ライン等の図形により構成され得る。m/z軸の方向に幅を有する図形としてマーカーを構成してもよい。 In embodiments, the amount of change corresponds to an increment of mass per reacted functional group. In an embodiment, the guide image comprises at least one marker indicating where at least one peak appears. The marker is a symbol indicating a position on the m / z axis, and may be composed of, for example, a figure such as a line. The marker may be configured as a figure having a width in the direction of the m / z axis.

実施形態において、前記ガイド像は、無反応体に対応する0次ピークの出現位置を示す0次マーカーと、n個(但し、nは1以上の整数)の反応基を有する誘導体に対応するn次ピークの出現位置を示すn次マーカーと、を含み、前記0次マーカーと前記n次マーカーの間隔が前記変化量のn倍に相当する。 In the embodiment, the guide image corresponds to a derivative having a 0th-order marker indicating the appearance position of the 0th-order peak corresponding to the non-reactant and n (where n is an integer of 1 or more) reactive groups. It includes an nth-order marker indicating the appearance position of the next peak, and the distance between the 0th-order marker and the nth-order marker corresponds to n times the amount of change.

実施形態に係る質量分析システムは、前記ガイド像と共に表示される質量スペクトルに基づいて、前記m/z軸上における前記ガイド像の表示位置を補正する補正手段を含む。この構成によれば、質量スペクトルの表示に際してm/z軸上の誤差が生じていても、その誤差を解消することが可能となる。その結果、ピークの出現位置を正しく表示することが可能となる。 The mass spectrometric system according to the embodiment includes a correction means for correcting the display position of the guide image on the m / z axis based on the mass spectrum displayed together with the guide image. According to this configuration, even if an error occurs on the m / z axis when displaying the mass spectrum, the error can be eliminated. As a result, the appearance position of the peak can be displayed correctly.

実施形態において、前記補正手段は、前記質量スペクトルに含まれる特定ピークを探索する探索手段と、前記ガイド像に含まれる特定マーカーの表示位置が前記特定ピークの発生位置に一致するように前記m/z軸上における前記ガイド像の表示位置を調整する調整手段と、を含む。特定ピークは、0次ピーク、1次ピーク又は2次ピークであってもよい。それが基準となり、変化量に基づいて、複数のマーカーを含むガイド像が生成される。 In the embodiment, the correction means is a search means for searching for a specific peak included in the mass spectrum, and the m / m / so that the display position of the specific marker included in the guide image coincides with the generation position of the specific peak. An adjusting means for adjusting the display position of the guide image on the z-axis is included. The specific peak may be a 0th-order peak, a 1st-order peak, or a 2nd-order peak. Using that as a reference, a guide image containing a plurality of markers is generated based on the amount of change.

実施形態に係る質量分析システムは、更に、誘導体化用の複数の試薬に対応した複数のレコードからなる試薬情報管理テーブルを含み、前記試薬ごとのレコードには、前記誘導体化の方法を特定する情報としての試薬識別情報と、前記変化量を特定する情報と、が含まれ、前記判定手段は、前記試薬情報管理テーブルに基づいて、使用する又は使用した試薬に対応する変化量を特定する。 The mass analysis system according to the embodiment further includes a reagent information management table including a plurality of records corresponding to a plurality of reagents for derivatization, and the records for each reagent include information specifying the derivatization method. The determination means specifies the amount of change corresponding to the reagent used or used based on the reagent information management table.

実施形態に係るシステムは、更に、複数の化合物に対応する複数のレコードからなる化合物情報管理テーブルを含み、前記化合物ごとのレコードには、誘導体化前のm/zを特定する情報が含まれ、前記ガイド像生成手段は、前記化合物情報管理テーブルに基づいて、前記元試料に対応する化合物について誘導体化前のm/zを特定し、当該誘導体化前のm/zと前記試薬に対応する変化量とに基づいて前記ガイド像を生成する。 The system according to the embodiment further includes a compound information management table including a plurality of records corresponding to a plurality of compounds, and the record for each compound contains information for specifying m / z before derivatization. The guide image generating means identifies the m / z before derivatization of the compound corresponding to the original sample based on the compound information management table, and the m / z before the derivatization and the change corresponding to the reagent. The guide image is generated based on the amount.

実施形態において、前記ガイド像生成手段は、前記m/z軸上におけるユーザー指定位置と前記変化量とに基づいて前記ガイド像を生成する。未知の組成や構造を有する化合物を試料とする場合、変化量を反映させるための基準を自動的に与えることが困難となるので、ユーザーにより、その基準としてm/zを指定させるものである。 In the embodiment, the guide image generating means generates the guide image based on the user-designated position on the m / z axis and the amount of change. When a compound having an unknown composition or structure is used as a sample, it is difficult to automatically give a standard for reflecting the amount of change. Therefore, the user is asked to specify m / z as the standard.

実施形態に係る表示方法は、誘導体化用の試薬を識別する情報に基づいて、m/z軸上における、誘導体化前後でのピークシフト量を判定する工程と、前記ピークシフト量が反映されたガイド像を生成する工程と、前記誘導体化を行う前の元試料に対する質量分析により生成された第1質量スペクトル、及び、前記誘導体化を行った後の誘導体化試料に対する質量分析により生成された第2質量スペクトルの内の少なくとも一方に対して、前記ガイド像を重畳し、これにより合成画像を生成する工程と、前記合成画像を表示する工程と、を含む。ピークシフト量は、例えば、反応した官能基1つ当たりのm/z変化量に相当し、あるいは、その変化量の整数倍に相当する。zが1であれば、変化量はmの変化分に相当する。 The display method according to the embodiment reflects the step of determining the peak shift amount before and after derivatization on the m / z axis based on the information for identifying the reagent for derivatization, and the peak shift amount. The step of generating a guide image, the first mass spectrum generated by mass spectrometry on the original sample before the derivatization, and the first mass spectrometry generated by the mass spectrometry on the derivatized sample after the derivatization. The step of superimposing the guide image on at least one of the two mass spectra to generate a composite image and the step of displaying the composite image are included. The peak shift amount corresponds to, for example, the amount of change in m / z per reacted functional group, or corresponds to an integral multiple of the amount of change. If z is 1, the amount of change corresponds to the amount of change in m.

上記の表示方法は、ハードウエアの機能として又はソフトウエアの機能として実現され得る。後者の場合、上記表示方法を実行するためのプログラムがネットワークを介して又は可搬型記憶媒体を介して質量分析システム又はそれに含まれる情報処理装置にインストールされる。 The above display method can be realized as a function of hardware or a function of software. In the latter case, a program for executing the above display method is installed in the mass spectrometric system or an information processing device included therein via a network or a portable storage medium.

本発明によれば、誘導体化前又は誘導体化後の質量スペクトルの観察を支援できる。あるいは、本発明によれば、誘導体化前後での質量スペクトルの変化の観察を支援できる。あるいは、本発明によれば、誘導体化後において一定ピッチで並ぶ複数の観測対象ピークの出現位置を容易に特定できる。 According to the present invention, it is possible to support the observation of the mass spectrum before or after derivatization. Alternatively, according to the present invention, it is possible to support the observation of changes in the mass spectrum before and after derivatization. Alternatively, according to the present invention, the appearance positions of a plurality of observation target peaks arranged at a constant pitch after derivatization can be easily specified.

実施形態に係る質量分析システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the mass spectrometry system which concerns on embodiment. 化合物情報管理テーブルを示す図である。It is a figure which shows the compound information management table. 試薬情報管理テーブルを示す図である。It is a figure which shows the reagent information management table. 誘導体化後に生じるピークの出現位置の求め方を説明するための図である。It is a figure for demonstrating how to obtain the appearance position of the peak which occurs after derivatization. 第1動作例での入力画面を示す図である。It is a figure which shows the input screen in the 1st operation example. 第1動作例でのガイド像を示す図である。It is a figure which shows the guide image in the 1st operation example. 質量スペクトルの分析結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the analysis result of the mass spectrum. ピーク探索の第1例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of a peak search. ピーク探索の第2例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of a peak search. 第2動作例での入力画面を示す図である。It is a figure which shows the input screen in the 2nd operation example. 第2動作例でのピーク指定方法を示す図である。It is a figure which shows the peak designation method in the 2nd operation example. 第2動作例でのガイド像を示す図である。It is a figure which shows the guide image in the 2nd operation example. 第1変形例に係るガイド像を示す図である。It is a figure which shows the guide image which concerns on the 1st modification. 第2変形例に係るガイド像を示す図である。It is a figure which shows the guide image which concerns on the 2nd modification.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1には、実施形態に係る質量分析システムの構成例が示されている。図示された質量分析システム10は、イオン化装置12、質量分析装置14及びデータ処理装置16からなるものである。 FIG. 1 shows a configuration example of the mass spectrometry system according to the embodiment. The illustrated mass spectrometry system 10 includes an ionization apparatus 12, a mass spectrometer 14, and a data processing apparatus 16.

質量分析の対象は試料11である。試料11は、既知化合物又は未知化合物である。試料11の性質を変化させるために(例えば、より揮発し易くするために)、あるいは、試料11の組成又は構造を特定するために、あるいは、その他の目的から、1つ又は複数の誘導体化試薬(以下、単に「試薬」という。)が利用される。複数の試薬が利用される場合、それらは順次利用される。なお、図1において、符号24は試薬選択を示しており、符号26は試料への試薬の供給つまり誘導体化を示している。 The target of mass spectrometry is sample 11. Sample 11 is a known compound or an unknown compound. One or more derivatizing reagents to alter the properties of sample 11 (eg, to make it more volatile), to identify the composition or structure of sample 11, or for other purposes. (Hereinafter, simply referred to as "reagent") is used. If multiple reagents are used, they will be used sequentially. In FIG. 1, reference numeral 24 indicates reagent selection, and reference numeral 26 indicates supply of reagent to a sample, that is, derivatization.

図1において、選択可能な試薬群22として、試薬a1〜試薬aiが例示されている。一般に、誘導体化方法ごとに、つまり、官能基と誘導体化の種別の組み合わせごとに、試薬が用意されている。官能基の例として、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシ基等があげられる。誘導体化の例として、メチル化、TMS化、アセチル化等があげられる。例えば、カルボキシル基-COOHは、メチル化により、-COOCH3に変化する。その際、質量が14u(CH2分)増加する。反応した官能基1つ当たりの質量の変化量(単位変化量)を以下において「増分」と称する。n個の官能基が反応した場合、増分のn倍、質量が増大する。なお、反応により質量が減少する場合もあり得る。 In FIG. 1, reagents a1 to ai are exemplified as the selectable reagent group 22. Generally, reagents are prepared for each derivatization method, that is, for each combination of functional groups and derivatization types. Examples of the functional group include a carboxyl group, an amino group, a hydroxy group and the like. Examples of derivatization include methylation, trimethylation, acetylation and the like. For example, the carboxyl group -COOH is changed to -COOCH 3 by methylation. At that time, the mass increases by 14u (CH 2 minutes). The amount of change in mass (unit change amount) per reacted functional group is hereinafter referred to as "incremental". When n functional groups react, the mass increases by n times the increment. The mass may decrease due to the reaction.

通常、誘導体化前の試料(元試料)について質量スペクトルが取得された上で、誘導体化後の試料(誘導体化試料)についての質量スペクトルが取得される。その過程で質量スペクトルの変化(誘導体化の成否等)が観測される。以下、図1に示した個々の装置について詳述する。 Usually, the mass spectrum of the sample before derivatization (original sample) is acquired, and then the mass spectrum of the sample after derivatization (derivatized sample) is acquired. In the process, changes in the mass spectrum (success or failure of derivatization, etc.) are observed. Hereinafter, the individual devices shown in FIG. 1 will be described in detail.

イオン化装置12は、試料をイオン化する装置である。例示されたイオン化装置12は、リアルタイム直接分析法(DART)に基づくものである。DARTは大気圧イオン化法の一種であり、様々な物質を簡便に分析できるものである。もっとも、DARTにおいても、すべての試料を測定できるわけではない。測定困難な試料を分析対象とする場合、DARTに適するように、当該試料の性質を変化させることが必要となる。このため、誘導体化が利用される。もちろん、他の目的から、誘導体化が利用されてもよい。 The ionization device 12 is a device that ionizes a sample. The illustrated ionizer 12 is based on real-time direct analysis (DART). DART is a type of atmospheric pressure ionization method that can easily analyze various substances. However, not all samples can be measured even in DART. When a sample that is difficult to measure is to be analyzed, it is necessary to change the properties of the sample so as to be suitable for DART. For this reason, derivatization is used. Of course, derivatization may be used for other purposes.

誘導体化に際しては、例えば、ガラス棒の先端に試料(例えば1μl)を付着させた上で、その先端に更に試薬(例えば1μl)が与えられる。その後、試料及び試薬の混合体を備えた先端がイオン化装置12における所定箇所(励起状態にある中性気体分子の流れ)に挿入される。これにより試料イオンが生成される。ガラス棒は、試料等を担持する部材の例示であり、ガラス棒に変えて綿棒等を利用してもよい。DART以外のイオン化法が利用されてもよい。他のイオン化法として、電子イオン化法、化学イオン化法、大気圧化学イオン化法、エレクトロスプレーイオン化法等が知られている。 At the time of derivatization, for example, a sample (for example, 1 μl) is attached to the tip of a glass rod, and then a reagent (for example, 1 μl) is further given to the tip. After that, the tip provided with the mixture of the sample and the reagent is inserted into a predetermined position (flow of the neutral gas molecule in the excited state) in the ionizing apparatus 12. This produces sample ions. The glass rod is an example of a member that supports a sample or the like, and a cotton swab or the like may be used instead of the glass rod. An ionization method other than DART may be used. As other ionization methods, an electron ionization method, a chemical ionization method, an atmospheric pressure chemical ionization method, an electrospray ionization method and the like are known.

質量分析装置14は、電場や磁場を利用し、個々のイオンが有するm/z(質量電荷比)に応じて、個々のイオンを分離又は抽出し、個々のイオンの検出結果から質量スペクトルを生成するものである。質量分析装置14は質量スペクトル生成手段を構成する。質量分析装置14から出力される検出データに基づいて、データ処理装置16側において質量スペクトルが生成されてもよい。質量分析装置14は、例えば、飛行時間型質量分析装置である。他の質量分析方式として、四重極型、二重収束型、イオントラップ型、イオンサイクロトロン型等が知られている。図1に示される構成例では、質量分析装置14からデータ処理装置16へスペクトルデータ17が送られている。 The mass spectrometer 14 uses an electric field or a magnetic field to separate or extract individual ions according to the m / z (mass-to-charge ratio) of each ion, and generates a mass spectrum from the detection results of the individual ions. Is what you do. The mass spectrometer 14 constitutes a mass spectrum generating means. A mass spectrum may be generated on the data processing device 16 side based on the detection data output from the mass spectrometer 14. The mass spectrometer 14 is, for example, a time-of-flight mass spectrometer. As other mass spectrometry methods, a quadrupole type, a double-focusing type, an ion trap type, an ion cyclotron type and the like are known. In the configuration example shown in FIG. 1, spectrum data 17 is sent from the mass spectrometer 14 to the data processing device 16.

データ処理装置16は、CPU及びプログラムを備える情報処理装置(例えばパーソナルコンピュータ)によって構成され、入力されるスペクトルデータを解析又は処理する装置である。データ処理装置16には、キーボードやマウス等からなる入力器18、及び、CRT等からなる表示器20が接続されている。それらはユーザーインターフェイスを構成する。 The data processing device 16 is a device composed of an information processing device (for example, a personal computer) including a CPU and a program, and analyzes or processes input spectrum data. An input device 18 including a keyboard, a mouse, and the like, and a display device 20 including a CRT and the like are connected to the data processing device 16. They make up the user interface.

図1においては、データ処理装置16が有する複数の機能が複数のブロックによって表現されている。個々のブロックはソフトウエアの機能に相当する。但し、個々のブロックが専用ハードウエアとしてのプロセッサによって構成されてもよい。データ処理装置16は、具体的には、化合物情報管理部28、試薬情報管理部(増分判定部)30、ピーク探索部34、ガイド像生成部36、表示処理部38、解析部40等を有する。それぞれについて以下に説明する。 In FIG. 1, a plurality of functions possessed by the data processing device 16 are represented by a plurality of blocks. Each block corresponds to a software function. However, each block may be configured by a processor as dedicated hardware. Specifically, the data processing device 16 includes a compound information management unit 28, a reagent information management unit (incremental determination unit) 30, a peak search unit 34, a guide image generation unit 36, a display processing unit 38, an analysis unit 40, and the like. .. Each will be described below.

化合物情報管理部28は、化合物情報管理テーブルを有し、試料となった化合物を特定する情報に基づいて、当該化合物についての誘導体化前m/z及び官能基数N等を特定するものである。 The compound information management unit 28 has a compound information management table, and specifies the m / z before derivatization, the number of functional groups N, and the like for the compound based on the information for specifying the compound as a sample.

図2には、化合物情報管理テーブル28Aが例示されている。化合物情報管理テーブル28Aは、複数の化合物に対応する複数のレコード41からなる。各化合物に対応するレコード41は、複数の情報を含み、具体的には、化合物名42、組成式44、精密質量45、誘導体化前m/z46、官能基名48、官能基数50等を含む。化合物を特定する情報(例えば化合物名42)から、当該化合物について誘導体化前m/z及び官能基数N等が特定される。誘導体化前m/zは、誘導体化前の質量スペクトルに含まれる試料ピーク(0次ピークに相当する)の出現位置を特定する情報である。官能基数は、化合物が有する官能基の個数であり、換言すれば、反応する官能基の最大数である。なお、未知の化合物を分析対象とする場合、例えば、質量スペクトル上において、ユーザーにより、誘導体化前m/zが指定される。これについては後に説明する。1つの化合物が複数種類の官能基を有する場合、官能基ごとに官能基名及び官能基数が管理される。 FIG. 2 illustrates the compound information management table 28A. The compound information management table 28A comprises a plurality of records 41 corresponding to a plurality of compounds. The record 41 corresponding to each compound contains a plurality of pieces of information, and specifically includes compound name 42, composition formula 44, precision mass 45, pre-derivatization m / z 46, functional group name 48, number of functional groups 50, and the like. .. From the information for specifying the compound (for example, compound name 42), the m / z before derivatization, the number of functional groups N, and the like are specified for the compound. The pre-derivatization m / z is information for specifying the appearance position of the sample peak (corresponding to the 0th-order peak) included in the mass spectrum before derivatization. The number of functional groups is the number of functional groups possessed by the compound, in other words, the maximum number of functional groups to react with. When an unknown compound is to be analyzed, for example, m / z before derivatization is specified by the user on the mass spectrum. This will be described later. When one compound has a plurality of types of functional groups, the functional group name and the number of functional groups are controlled for each functional group.

図1において、試薬情報管理部30は、試薬情報管理テーブルを有し、使用する又は使用した試薬を特定する情報(あるいは誘導体化の方法を特定する情報)に基づいて、m/z軸上における、反応した官能基1つ当たりの増分Δを求めるものである。試薬情報管理部30は増分判定手段として機能する。 In FIG. 1, the reagent information management unit 30 has a reagent information management table, and is on the m / z axis based on information for specifying the reagent to be used or used (or information for specifying the derivatization method). , The increment Δ per reacted functional group is obtained. The reagent information management unit 30 functions as an incremental determination means.

図3には、試薬情報管理テーブル30Aが例示されている。試薬情報管理テーブル30Aは、複数の試薬に対応する複数のレコード51からなる。各試薬に対応するレコード51は、複数の情報を含み、具体的には、誘導体化試薬名52、反応対象となる官能基54、m/z軸上における反応官能基1つ当たりの増分Δ、等を含む。試薬を特定すれば、試薬情報管理テーブル30Aから、当該試薬を使用して誘導体化を行った場合における増分Δが特定される。この増分Δは、質量増加の基本単位をなすものであり、誘導体化後の質量スペクトルにおける、反応基1つ分に相当するピーク間隔を示すものである。1つの試薬が複数の官能基に対して反応するものである場合、官能基ごとに増分Δが管理される。 FIG. 3 illustrates the reagent information management table 30A. The reagent information management table 30A is composed of a plurality of records 51 corresponding to a plurality of reagents. The record 51 corresponding to each reagent contains a plurality of information, specifically, the derivatization reagent name 52, the functional group 54 to be reacted, and the increment Δ per reaction functional group on the m / z axis. Etc. are included. If the reagent is specified, the increment Δ when derivatization is performed using the reagent is specified from the reagent information management table 30A. This increment Δ forms the basic unit of mass increase, and indicates the peak interval corresponding to one reactive group in the mass spectrum after derivatization. When one reagent reacts with a plurality of functional groups, the increment Δ is controlled for each functional group.

図1において、ガイド像生成部36は、ガイド像生成手段として機能するものである。ガイド像は、誘導体化前の質量スペクトル又は誘導体化後の質量スペクトルに重畳表示されるスペクトル観察支援用のイメージであり、それは例えばマーカー列を含む。例えば、マーカー列は、無反応体に対応する0次ピークの出現位置を示す0次マーカー、1つの反応基を有する誘導体に対応する1次ピークの出現位置を示す1次マーカー、及び、2つの反応基を有する誘導体に対応する2次ピークの出現位置を示す2次マーカー、を含む。ガイド像にマーカー以外の表示要素が含まれてもよい。 In FIG. 1, the guide image generation unit 36 functions as a guide image generation means. The guide image is an image for supporting spectrum observation that is superimposed and displayed on the mass spectrum before derivatization or the mass spectrum after derivatization, and includes, for example, a marker sequence. For example, the marker sequence includes a 0th-order marker indicating the appearance position of the 0th-order peak corresponding to the non-reactant, a primary marker indicating the appearance position of the 1st-order peak corresponding to the derivative having one reactive group, and two markers. Includes a secondary marker, which indicates the location of the secondary peak corresponding to the derivative having a reactive group. The guide image may contain display elements other than markers.

0次ピークの出現位置は、化合物情報管理部28が特定したm/zとして、あるいは、m/z軸上においてユーザーが指定した0次ピーク位置として、特定され得る。もっとも、ユーザーにより1次ピーク位置、2次ピーク位置等が指定されてもよい。これについては後述する。0次ピーク位置つまり基礎となるm/zを基準として、それに増分Δを加えることにより、1次ピーク位置が特定される。更に増分Δを加えることにより、2次ピーク位置が特定される。 The appearance position of the 0th-order peak can be specified as the m / z specified by the compound information management unit 28, or as the 0th-order peak position specified by the user on the m / z axis. However, the user may specify the primary peak position, the secondary peak position, and the like. This will be described later. The primary peak position is specified by adding an increment Δ to the 0th-order peak position, that is, the underlying m / z. The secondary peak position is specified by further adding the increment Δ.

図4には、i次ピーク位置を求める計算方法が図示されている。ここで、iは1以上で最大値N以下の整数であり、反応した官能基の個数を示すものである。誘導体化後m/z60は、誘導体化前m/z62に対して、増分Δ×iを加えることにより、算出される。iに対して、1からNまでの各整数値を代入すれば、1次ピーク位置、2次ピーク位置、3次ピーク位置、・・・を順次特定することが可能となる。なお、後述するように、ユーザーにより1次ピーク位置が指定された場合、それを基準として、そこから増分Δを減ずることにより、0次ピークを特定するようにしてもよい。その場合、図4に示した計算式を援用し、例えば、iに−1を代入してもよい。 FIG. 4 shows a calculation method for obtaining the i-th order peak position. Here, i is an integer of 1 or more and a maximum value of N or less, and indicates the number of reacted functional groups. The post-derivatization m / z 60 is calculated by adding an increment Δ × i to the pre-derivatization m / z 62. By substituting each integer value from 1 to N for i, it is possible to sequentially specify the primary peak position, the secondary peak position, the tertiary peak position, and so on. As will be described later, when the first-order peak position is specified by the user, the 0th-order peak may be specified by subtracting the increment Δ from that as a reference. In that case, the calculation formula shown in FIG. 4 may be used, and for example, -1 may be substituted for i.

図1において、ガイド像生成部36は、以上のように複数のm/zを計算又は特定する機能と、複数のm/zを表す複数のマーカーからなるガイド像を生成する機能と、を有する。生成されたガイド像はグラフィックイメージであり、それは表示処理部38へ送られる。表示処理部38は表示処理手段として機能するものであり、イメージ合成機能を有する。具体的には、質量スペクトル上にガイド像を重畳することにより表示画像(合成画像)を生成する。表示画像が表示器20に表示される。 In FIG. 1, the guide image generation unit 36 has a function of calculating or specifying a plurality of m / z as described above, and a function of generating a guide image composed of a plurality of markers representing the plurality of m / z. .. The generated guide image is a graphic image, which is sent to the display processing unit 38. The display processing unit 38 functions as a display processing means and has an image composition function. Specifically, a display image (composite image) is generated by superimposing a guide image on the mass spectrum. The display image is displayed on the display 20.

誘導体化前の質量スペクトルとガイド像とが合成されてもよいし、誘導体化後の質量スペクトルとガイド像とが合成されてもよい。誘導体化前の質量スペクトル、誘導体化後の質量スペクトル及びガイド像が合成されてもよい。試薬導入後の時間t1を経過した時点での質量スペクトル、試薬導入後の時間t2を経過した時点での質量スペクトル、及び、ガイド像が合成されてもよい。入力器18を利用して、ユーザーにより、化合物を特定する情報、試薬を特定する情報、m/z上における特定の位置、等が入力される。解析部40は質量スペクトルに対して面積計算等の必要な解析を行うものである。 The mass spectrum before derivatization and the guide image may be synthesized, or the mass spectrum after derivatization and the guide image may be synthesized. The mass spectrum before derivatization, the mass spectrum after derivatization, and the guide image may be synthesized. The mass spectrum at the time when the time t1 after the introduction of the reagent has elapsed, the mass spectrum at the time when the time t2 after the introduction of the reagent has elapsed, and the guide image may be synthesized. Using the input device 18, the user inputs information for specifying the compound, information for specifying the reagent, a specific position on the m / z, and the like. The analysis unit 40 performs necessary analysis such as area calculation on the mass spectrum.

データ処理装置16は、ピーク探索手段として機能するピーク探索部34、及び、調整手段として機能する調整部を有している。図示された構成例において、調整部は、ガイド像生成部36が有する複数の機能の1つである。ピーク探索手段及び調整手段は補正手段を構成する。 The data processing device 16 has a peak search unit 34 that functions as a peak search means and an adjustment unit that functions as an adjustment means. In the illustrated configuration example, the adjusting unit is one of a plurality of functions of the guide image generating unit 36. The peak search means and the adjusting means constitute a correction means.

具体的に説明すると、ピーク探索部34は、質量スペクトル上において、特定のm/zを中心とした一定幅の中において特定のピークを探索するものである。特定のm/zは上記のように計算された複数のm/zの内の1つである。特定のピークは、例えば、0次ピークである。他のピークを探索対象としてもよい。例えば、解析対象となる質量スペクトルが誘導体化後の質量スペクトルである場合、1次ピークを探索対象としてもよい。ガイド像生成部36は、ガイド像における特定のマーカーの位置が特定のピークに一致するように、m/z軸に沿って、ガイド像全体をシフトさせる。すなわち、ガイド像生成部36は、ピークフィッティングによる補正機能を有する。その具体例については後述する。 Specifically, the peak search unit 34 searches for a specific peak within a constant width centered on a specific m / z on the mass spectrum. The specific m / z is one of the plurality of m / z calculated as described above. The specific peak is, for example, a 0th-order peak. Other peaks may be searched. For example, when the mass spectrum to be analyzed is the mass spectrum after derivatization, the primary peak may be the search target. The guide image generation unit 36 shifts the entire guide image along the m / z axis so that the position of the specific marker in the guide image coincides with the specific peak. That is, the guide image generation unit 36 has a correction function by peak fitting. A specific example will be described later.

上記の補正機能によれば、計測誤差等の何らかの事由により、m/z軸上において、質量スペクトルの位置にずれが生じた場合でも、質量スペクトルに対して、正しい位置的関係をもってガイド像を重畳表示することが可能となる。すなわち、ガイド像を構成する複数のマーカーを複数のピークに正しく位置合わせすることが可能となる。これにより、ガイド像を通じて、誤ったピークを特定又は観察してしまうことを防止できる。なお、複数のピークに対して複数のマーカーを合わせるようにしてもよい。ガイド像を構成する特定のマーカーに対して質量スペクトル中の特定のピークが一致するように、質量スペクトル全体をシフトさせてもよい。 According to the above correction function, even if the position of the mass spectrum shifts on the m / z axis due to some reason such as measurement error, the guide image is superimposed on the mass spectrum with the correct positional relationship. It becomes possible to display. That is, it is possible to correctly align a plurality of markers constituting the guide image with a plurality of peaks. This makes it possible to prevent erroneous peaks from being identified or observed through the guide image. It should be noted that a plurality of markers may be aligned with the plurality of peaks. The entire mass spectrum may be shifted so that specific peaks in the mass spectrum coincide with the specific markers that make up the guide image.

次に、図5及び図6を用いて、第1動作例について説明する。図5には、入力画面70が示されている。入力画面70には、組成式を入力する欄72、誘導体化試薬の名称を入力する欄74、誘導体化される官能基の最大個数を入力する欄76、ピークフィッティングによる補正を実行する場合に操作されるボタン78、ガイド像の生成を指示する実行ボタン80等が含まれる。欄72を利用して、試料となった化合物を特定する情報が入力される。その情報に基づいて、当該化合物のm/zが自動的に特定され、また、反応基の最大値が自動的に特定される。後者については、欄76への入力によりその最大値がマニュアルで指定されてもよい。欄74を利用して、試薬を特定する情報が入力される。その情報に基づいて、官能基1つ当たりの増分Δが自動的に特定される。このように特定された複数の情報に基づいてガイド像が生成される。 Next, a first operation example will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 shows an input screen 70. On the input screen 70, a field 72 for inputting a composition formula, a field 74 for inputting the name of the derivatizing reagent, a field 76 for inputting the maximum number of functional groups to be derivatized, and an operation when performing correction by peak fitting are performed. A button 78 to be input, an execution button 80 for instructing the generation of a guide image, and the like are included. Information for identifying the sample compound is input using column 72. Based on the information, the m / z of the compound is automatically specified, and the maximum value of the reactive group is automatically specified. For the latter, the maximum value may be manually specified by inputting to the column 76. Information for identifying the reagent is input using the field 74. Based on that information, the increment Δ per functional group is automatically identified. A guide image is generated based on the plurality of information identified in this way.

図6には、表示例が示されている。表示画像は、誘導体化後の質量スペクトル82と、ガイド像84と、を有している。質量スペクトル82の横軸がm/z軸である。その縦軸は相対強度を示している。Xは誘導体化前の試料のm/z(あるいは無反応体のm/z)を示している。当該試料は、例えば、2つの官能基を有する。X’1は、1つの反応基を有する誘導体のm/zを示している。X’2は、2つの反応基を有する誘導体のm/zを示している。 A display example is shown in FIG. The displayed image has a mass spectrum 82 after derivatization and a guide image 84. The horizontal axis of the mass spectrum 82 is the m / z axis. The vertical axis shows the relative strength. X indicates the m / z of the sample before derivatization (or the m / z of the non-reactant). The sample has, for example, two functional groups. X'1 indicates the m / z of the derivative having one reactive group. X'2 indicates the m / z of the derivative having two reactive groups.

ガイド像84は、均等間隔で並んだ3つのマーカーM0,M1,M2を含む。具体的には、マーカーM0は0次マーカーであり、それは0次ピークPW0の出現位置(つまりX)を示すものである。マーカーM1は1次マーカーであり、それは1次ピークPW1の出現位置(つまりX’1)を示すものである。マーカーM2は2次マーカーであり、それは2次ピークPW2の出現位置(つまりX’2)を示すものである。0次マーカーM0と1次マーカーM1の間隔86Aは増分Δに相当している。同じく、1次マーカーM1と2次マーカーM2の間隔86Bも増分Δに相当している。 The guide image 84 includes three markers M0, M1 and M2 arranged at equal intervals. Specifically, the marker M0 is a 0th-order marker, which indicates the appearance position (that is, X) of the 0th-order peak PW0. The marker M1 is a primary marker, which indicates the appearance position (that is, X'1) of the primary peak PW1. The marker M2 is a secondary marker, which indicates the appearance position (that is, X'2) of the secondary peak PW2. The distance 86A between the 0th-order marker M0 and the 1st-order marker M1 corresponds to the increment Δ. Similarly, the distance 86B between the primary marker M1 and the secondary marker M2 also corresponds to the increment Δ.

各マーカーM0,M1,M2は、それぞれ、垂直線状の形態を有する。各マーカーM0,M1,M2の形態を他のものに変えてもよい。例えば、三角形の記号としてもよい。その場合、当該記号の先端により特定のm/zが指し示される。各マーカーM0,M1,M2を、一定幅を有する帯状のラインとしてもよい。各マーカーM0,M1,M2の色又は形態を互いに異ならせてもよい。なお、図6に示した表示例では、各マーカーM0,M1,M2が各ピークPW0,PW1,PW2に一致しており、上記補正を行う必要はない。補正が必要な場合、図5に示したボタン78が事前又は事後に操作される。 Each of the markers M0, M1 and M2 has a vertical linear shape. The morphology of each marker M0, M1, M2 may be changed to another. For example, it may be a triangular symbol. In that case, the tip of the symbol points to a specific m / z. Each marker M0, M1, M2 may be a strip-shaped line having a constant width. The colors or morphologies of the markers M0, M1 and M2 may be different from each other. In the display example shown in FIG. 6, the markers M0, M1 and M2 coincide with the peaks PW0, PW1 and PW2, and the above correction is not necessary. When correction is required, the button 78 shown in FIG. 5 is operated before or after.

誘導体化前の質量スペクトルに対してガイド像が重畳表示されれば、誘導体化後において生じる1次ピークや2次ピークの出現位置を事前に認識しておける。その上で試料に対して試薬を与えれば、徐々に成長してくる1次ピークや2次ピークを正確に特定することが可能であり、誘導化の有無を早期に又は正しく判断することが可能となる。 If the guide image is superimposed on the mass spectrum before derivatization, the appearance positions of the primary peak and the secondary peak that occur after derivatization can be recognized in advance. Then, if a reagent is given to the sample, it is possible to accurately identify the gradually growing primary peak and secondary peak, and it is possible to judge the presence or absence of derivatization early or correctly. It becomes.

図7には、質量スペクトルの解析結果の一例が示されている。ピークごとにピーク高さ又はピーク面積としてイオン強度が解析されており、また、ピークごとにその存否が判定されている。ピーク頂点が閾値(図6において符号87参照)を超える場合にピーク有り(Y)が判定され、逆の場合にはピーク無し(N)が判定される。そのような質量スペクトル解析においても、事前に演算されたX、X’1及びX’2が利用される。 FIG. 7 shows an example of the analysis result of the mass spectrum. The ionic strength is analyzed as the peak height or peak area for each peak, and the presence or absence of the ionic strength is determined for each peak. When the peak apex exceeds the threshold value (see reference numeral 87 in FIG. 6), it is determined that there is a peak (Y), and in the opposite case, it is determined that there is no peak (N). Also in such mass spectrum analysis, pre-calculated X, X'1 and X'2 are used.

次に、図8及び図9に基づいて、ピークフィッティング補正について具体的に説明する。図8には、誘導体化後の質量スペクトル82が示されている。Xは試料についての理論上のm/zを示している。その位置がライン90で示されている。Yは実測された0次ピークPW0の位置を示しており、具体的にはその頂点P0の位置を示している。Y’1及びY’2はそれぞれ1次ピーク及び2次ピークの位置を示している。ピークフィッティング補正を行う場合、まず、Xを中心とした一定幅を有するピーク探索範囲92が定められる。そのピーク探索範囲92内において0次ピークPW0の頂点P0が探索される。その後、頂点P0に0次マーカーM0が一致するように、ガイド像の全体の位置が調整される。調整後において、1次マーカーM1は1次ピークの位置Y’1に一致し、2次マーカーM2は2次ピークの位置Y’2に一致することになる。YとY’1の間隔96A、及び、Y’1とY’2の間隔96Bは、いずれも増分Δに相当する。頂点P0の探索に際しては閾値94を設定してもよい。すなわち、閾値94を超える波形における最高地点を頂点P0と認定してもよい。頂点P0に変えてピークPW0の中心、重心等の代表点が探索されてもよい。 Next, the peak fitting correction will be specifically described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 shows the mass spectrum 82 after derivatization. X indicates the theoretical m / z for the sample. The position is indicated by line 90. Y indicates the position of the measured 0th-order peak PW0, and specifically indicates the position of the apex P0. Y'1 and Y'2 indicate the positions of the primary peak and the secondary peak, respectively. When performing peak fitting correction, first, a peak search range 92 having a constant width centered on X is determined. Within the peak search range 92, the apex P0 of the 0th-order peak PW0 is searched. After that, the entire position of the guide image is adjusted so that the 0th-order marker M0 coincides with the vertex P0. After the adjustment, the primary marker M1 coincides with the position Y'1 of the primary peak, and the secondary marker M2 coincides with the position Y'2 of the secondary peak. The interval 96A between Y and Y'1 and the interval 96B between Y'1 and Y'2 both correspond to the increment Δ. A threshold value 94 may be set when searching for the vertex P0. That is, the highest point in the waveform exceeding the threshold value 94 may be recognized as the vertex P0. Instead of the apex P0, a representative point such as the center of the peak PW0 and the center of gravity may be searched.

図9に示されるように、1次ピークPW1を探索対象としてもよい。X’1は、計算上の1次ピーク出現位置を示している。その位置がライン100によって示されている。Yは実測された0次ピークPW0の位置を示しており、具体的にはその頂点P0の位置を示している。Y’1及びY’2はそれぞれ1次ピーク及び2次ピークの位置を示している。ライン100を中心として一定幅を有するピーク探索範囲102が設定され、そのピーク探索範囲102内において、1次ピークPW1の頂点P1が探索される。その場合、例えば、閾値104を超える波形の内で最高点が頂点P1であるとみなされる。頂点P1を発見できない場合にはエラー処理が実行される。探索された頂点P1の位置を基準として、1次ピークの出現位置Y’1及び2次ピークの出現位置Y’2が特定される。YとY’1の間隔106A、及び、Y’1とY’2の間隔106Bは、いずれも増分Δに相当する。上記以外のピークを利用してピークフィッティング補正を実行してもよく、複数のピークを利用してピークフィッティング補正を実行してもよい。 As shown in FIG. 9, the primary peak PW1 may be the search target. X'1 indicates the calculated primary peak appearance position. Its position is indicated by line 100. Y indicates the position of the measured 0th-order peak PW0, and specifically indicates the position of the apex P0. Y'1 and Y'2 indicate the positions of the primary peak and the secondary peak, respectively. A peak search range 102 having a constant width centered on the line 100 is set, and the apex P1 of the primary peak PW1 is searched within the peak search range 102. In that case, for example, the highest point in the waveform exceeding the threshold value 104 is considered to be the vertex P1. If the vertex P1 cannot be found, error processing is executed. The appearance position Y'1 of the primary peak and the appearance position Y'2 of the secondary peak are specified with reference to the position of the searched vertex P1. The distance 106A between Y and Y'1 and the distance 106B between Y'1 and Y'2 both correspond to the increment Δ. Peak fitting correction may be executed using peaks other than the above, or peak fitting correction may be executed using a plurality of peaks.

次に図10〜図12を用いて第2動作例について説明する。図10には入力画面110が示されている。入力画面110には、精密質量を入力する欄112、誘導体化試薬の名称を入力する欄114、指定ピークの次数(インデックス)を入力する欄116、誘導体化される官能基の最大個数を入力する欄118、ピークフィッティングによる補正を実行する場合に操作されるボタン120、ガイド像の生成を指示する実行ボタン122等が含まれる。欄112を利用して、基準となるm/z、例えば、1次ピークの位置に相当するm/z、が入力される。図示の例ではX’1が数値として入力されている。電荷量が1の場合、精密質量がm/zに相当する。欄114を利用して誘導体化試薬を特定する情報が入力される。欄116を利用して、指定ピークの次数が入力される。例えば、1次ピークを基準としたい場合にはその欄116に1が入力される。欄118を利用して官能基の最大値が入力される。図示の例では2が入力される。その値に対して1を加えた個数分のマーカーが表示される。精密質量つまりm/zを数値で入力することに代えて、図11に示すように、m/z軸上において、基準となるm/zをユーザーが指定してもよい。例えばカーソル124を利用して、それを指定してもよい。 Next, a second operation example will be described with reference to FIGS. 10 to 12. FIG. 10 shows an input screen 110. On the input screen 110, a field 112 for inputting the precise mass, a field 114 for inputting the name of the derivatizing reagent, a field 116 for inputting the order (index) of the designated peak, and the maximum number of functional groups to be derivatized are input. Column 118, a button 120 operated when performing correction by peak fitting, an execution button 122 instructing generation of a guide image, and the like are included. Using the column 112, a reference m / z, for example, m / z corresponding to the position of the primary peak is input. In the illustrated example, X'1 is input as a numerical value. When the amount of charge is 1, the precise mass corresponds to m / z. Information for identifying the derivatizing reagent is entered using field 114. The order of the designated peak is input using the field 116. For example, when it is desired to use the primary peak as a reference, 1 is input in the field 116. The maximum value of the functional group is input using the field 118. In the illustrated example, 2 is input. Markers for the number of markers obtained by adding 1 to the value are displayed. Instead of inputting the precise mass, that is, m / z as a numerical value, the user may specify a reference m / z on the m / z axis as shown in FIG. For example, the cursor 124 may be used to specify it.

以上のように入力された情報に基づいて、図12に示すように、ガイド像126が生成され、それが質量スペクトル82上に重畳表示される。ガイド像126は、ユーザー指定されたX’1を示す1次マーカーM1と、X’1を基準としてそこから間隔128Aだけ左側に離れた位置にある0次マーカーM0と、X’1を基準としてそこから間隔128Bだけ右側に離れた位置にある2次マーカーM2と、を含む。間隔128A及び128Bはいずれも増分Δに相当する。 Based on the information input as described above, as shown in FIG. 12, a guide image 126 is generated, and the guide image 126 is superimposed and displayed on the mass spectrum 82. The guide image 126 is based on the user-specified primary marker M1 indicating X'1, the 0th-order marker M0 located 128A to the left of the X'1, and the X'1. Includes a secondary marker M2, which is located to the right by an interval of 128B from it. The intervals 128A and 128B both correspond to the increment Δ.

例えば、未知の試料の組成又は構造を解析する場合において、選択された試薬ごとに上記の解析処理を行うことが考えられる。ガイド像によって特定される複数のピーク出現位置に実際に複数のピークが生じたならば、選択された試薬による誘導体化を確認できる。それに基づいて、未知の試料が有する官能基の種類及び個数を特定することが可能となる。第1動作例及び第2動作例のいずれにおいても、試薬に対応する増分Δが反映されたガイド像が表示され、そのガイド像によって質量スペクトルの観察を支援できる。 For example, when analyzing the composition or structure of an unknown sample, it is conceivable to perform the above analysis process for each selected reagent. Derivatization with the selected reagent can be confirmed if multiple peaks actually occur at the multiple peak appearance positions specified by the guide image. Based on this, it is possible to specify the type and number of functional groups possessed by the unknown sample. In both the first operation example and the second operation example, a guide image reflecting the increment Δ corresponding to the reagent is displayed, and the observation of the mass spectrum can be supported by the guide image.

図13には、第1変形例が示されている。質量スペクトル82A上にはガイド像126が重畳表示されている。ガイド像126は上記第1動作例及び第2動作例において示したものと同じである。一方、質量スペクトル82Aは、0次ピークPW0、1次ピークPW1及び2次ピークPW2だけからなるものであり、他の複数のピークが消去されている。すなわち、特定されたX,X’1,X’2、又は、それらを表す複数のマーカーM0,M1,M2を基準として、各ピークについて残すか消去するかの弁別処理が適用され、その結果として、質量スペクトル82Aが形成されている。このように、基準となるm/z及び増分Δを利用して質量スペクトルを加工してもよい。 FIG. 13 shows a first modification. The guide image 126 is superimposed and displayed on the mass spectrum 82A. The guide image 126 is the same as that shown in the first operation example and the second operation example. On the other hand, the mass spectrum 82A is composed of only the 0th-order peak PW0, the 1st-order peak PW1 and the 2nd-order peak PW2, and the other plurality of peaks are eliminated. That is, based on the specified X, X'1, X'2, or a plurality of markers M0, M1, M2 representing them, a discrimination process of leaving or eliminating each peak is applied, and as a result, a discrimination process is applied. , Mass spectrum 82A is formed. In this way, the mass spectrum may be processed using the reference m / z and the increment Δ.

図14には、第2変形例が示されている。質量スペクトル130上にガイド像136が合成されている。質量スペクトル130は、誘導体化前の質量スペクトル132と、誘導体化後の質量スペクトル134と、を合成することにより生成されたものである。両者を区別するために、各質量スペクトル132,134をそれぞれ異なる色で着色してもよい。あるいは、他の方法によって2つの質量スペクトル132,134が識別されてもよい。誘導体化の開始後、0次マーカーM0によって特定される0次ピークのレベルが減少し、その一方において、1次マーカーM1及び2次マーカーによって特定される1次ピーク及び2次ピークが出現し、また、それらのレベルが増大する。その観察過程において、ガイド像136を構成する0次マーカーM0、1次マーカーM1及び2次マーカーM2を目安として、観察すべき複数のピークを正しくしかも容易に特定することが可能となる。 FIG. 14 shows a second modification. The guide image 136 is synthesized on the mass spectrum 130. The mass spectrum 130 is generated by synthesizing the mass spectrum 132 before derivatization and the mass spectrum 134 after derivatization. In order to distinguish between the two, the mass spectra 132 and 134 may be colored with different colors. Alternatively, the two mass spectra 132, 134 may be identified by other methods. After the initiation of derivatization, the level of the 0th-order peak identified by the 0th-order marker M0 decreases, while the primary and secondary peaks identified by the primary and secondary markers M1 and secondary markers appear. Also, their levels increase. In the observation process, it is possible to correctly and easily identify a plurality of peaks to be observed by using the 0th-order marker M0, the 1st-order marker M1 and the 2nd-order marker M2 constituting the guide image 136 as a guide.

上記実施形態によれば、誘導体化前又は誘導体化後の質量スペクトルの観察を支援できる。特に、誘導体化前後での質量スペクトルの変化の観察を支援できる。また、誘導体化後において一定ピッチで並ぶ複数の観測対象ピークの出現位置を正確に且つ容易に特定できる。 According to the above embodiment, it is possible to support the observation of the mass spectrum before or after derivatization. In particular, it can support the observation of changes in the mass spectrum before and after derivatization. In addition, the appearance positions of a plurality of observation target peaks arranged at a constant pitch after derivatization can be accurately and easily specified.

10 質量分析システム、12 イオン化装置、14 質量分析装置、16 データ処理装置、28 化合物情報管理部、30 試薬情報管理部、34 ピーク探索部、36 ガイド像生成部、38 表示処理部、82 質量スペクトル、84 ガイド像。
10 Mass spectrometric system, 12 Ionizer, 14 Mass spectrometer, 16 Data processing device, 28 Compound information management unit, 30 Reagent information management unit, 34 Peak search unit, 36 Guide image generation unit, 38 Display processing unit, 82 Mass spectrum , 84 Guide image.

Claims (10)

誘導体化を行う前の元試料に対する質量分析により第1質量スペクトルを生成し、前記誘導体化を行った後の誘導体化試料に対する質量分析により第2質量スペクトルを生成するスペクトル生成手段と、
前記誘導体化の方法を特定する情報に基づいて、m/z軸上における、反応した官能基1つ当たりの変化量を判定する判定手段と、
前記変化量が反映されたガイド像を生成するガイド像生成手段と、
前記第1質量スペクトル及び前記第2質量スペクトルの内の少なくとも一方と共に、前記ガイド像を表示する表示手段と、
を含むことを特徴とする質量分析システム。
A spectrum generating means for generating a first mass spectrum by mass spectrometry on the original sample before derivatization and generating a second mass spectrum by mass spectrometry on the derivatized sample after the derivatization.
A determination means for determining the amount of change per reacted functional group on the m / z axis based on the information specifying the derivatization method.
A guide image generating means for generating a guide image reflecting the amount of change, and
A display means for displaying the guide image together with at least one of the first mass spectrum and the second mass spectrum.
A mass spectrometry system characterized by including.
請求項1記載のシステムにおいて、
前記変化量は、前記反応した官能基1つ当たりの質量の増分に相当する、
ことを特徴とする質量分析システム。
In the system according to claim 1,
The amount of change corresponds to an increment of mass per reacted functional group.
A mass spectrometry system characterized by this.
請求項1記載のシステムにおいて、
前記ガイド像は、少なくとも1つのピークの出現位置を示す少なくとも1つのマーカーを含む、
ことを特徴とする質量分析システム。
In the system according to claim 1,
The guide image includes at least one marker indicating the appearance position of at least one peak.
A mass spectrometry system characterized by this.
請求項1記載のシステムにおいて、
前記ガイド像は、
無反応体に対応する0次ピークの出現位置を示す0次マーカーと、
n個(但し、nは1以上の整数)の反応基を有する誘導体に対応するn次ピークの出現位置を示すn次マーカーと、
を含み、
前記0次マーカーと前記n次マーカーの間隔が前記変化量のn倍に相当する、
ことを特徴とする質量分析システム。
In the system according to claim 1,
The guide image is
A 0th-order marker indicating the appearance position of the 0th-order peak corresponding to the non-reactant, and a 0th-order marker.
An nth-order marker indicating the appearance position of the nth-order peak corresponding to a derivative having n (where n is an integer of 1 or more) reaction groups,
Including
The distance between the 0th-order marker and the nth-order marker corresponds to n times the amount of change.
A mass spectrometry system characterized by this.
請求項1記載のシステムにおいて、
前記ガイド像と共に表示される質量スペクトルに基づいて、前記m/z軸上における前記ガイド像の表示位置を補正する補正手段を含む、
ことを特徴とする質量分析システム。
In the system according to claim 1,
A correction means for correcting the display position of the guide image on the m / z axis based on the mass spectrum displayed together with the guide image is included.
A mass spectrometry system characterized by this.
請求項5記載のシステムにおいて、
前記補正手段は、
前記質量スペクトルに含まれる特定ピークを探索する探索手段と、
前記ガイド像に含まれる特定マーカーの表示位置が前記特定ピークの発生位置に一致するように前記m/z軸上における前記ガイド像の表示位置を調整する調整手段と、
を含むことを特徴とする質量分析システム。
In the system according to claim 5,
The correction means
A search means for searching for a specific peak included in the mass spectrum, and
An adjusting means for adjusting the display position of the guide image on the m / z axis so that the display position of the specific marker included in the guide image coincides with the generation position of the specific peak.
A mass spectrometry system characterized by including.
請求項1記載のシステムにおいて、
誘導体化用の複数の試薬に対応した複数のレコードからなる試薬情報管理テーブルを含み、
前記試薬ごとのレコードには、前記誘導体化の方法を特定する情報としての試薬識別情報と、前記変化量を特定する情報と、が含まれ、
前記判定手段は、前記試薬情報管理テーブルに基づいて、使用する又は使用した試薬に対応する変化量を特定する、
ことを特徴とする質量分析システム。
In the system according to claim 1,
Contains a reagent information management table consisting of multiple records corresponding to multiple reagents for derivatization.
The record for each reagent includes reagent identification information as information for specifying the derivatization method and information for specifying the amount of change.
The determination means specifies the amount of change corresponding to the reagent used or used based on the reagent information management table.
A mass spectrometry system characterized by this.
請求項7記載のシステムにおいて、
複数の化合物に対応する複数のレコードからなる化合物情報管理テーブルを含み、
前記化合物ごとのレコードには、誘導体化前のm/zを特定する情報が含まれ、
前記ガイド像生成手段は、前記化合物情報管理テーブルに基づいて、前記元試料に対応する化合物について誘導体化前のm/zを特定し、当該誘導体化前のm/zと前記試薬に対応する変化量とに基づいて前記ガイド像を生成する、
ことを特徴とする質量分析システム。
In the system according to claim 7,
Contains a compound information management table consisting of multiple records corresponding to multiple compounds
The record for each compound contains information for identifying m / z before derivatization.
The guide image generating means identifies the m / z before derivatization of the compound corresponding to the original sample based on the compound information management table, and the m / z before the derivatization and the change corresponding to the reagent. Generate the guide image based on the amount and
A mass spectrometry system characterized by this.
請求項1記載のシステムにおいて、
前記ガイド像生成手段は、前記m/z軸上におけるユーザー指定位置と前記変化量とに基づいて前記ガイド像を生成する、
ことを特徴とする質量分析システム。
In the system according to claim 1,
The guide image generating means generates the guide image based on the user-designated position on the m / z axis and the amount of change.
A mass spectrometry system characterized by this.
誘導体化用の試薬を識別する情報に基づいて、m/z軸上における、誘導体化前後でのピークシフト量を判定する工程と、
前記ピークシフト量が反映されたガイド像を生成する工程と、
前記誘導体化を行う前の元試料に対する質量分析により生成された第1質量スペクトル、及び、前記誘導体化を行った後の誘導体化試料に対する質量分析により生成された第2質量スペクトルの内の少なくとも一方に対して、前記ガイド像を重畳し、これにより合成画像を生成する工程と、
前記合成画像を表示する工程と、
を含むことを特徴とする質量スペクトル表示方法。
A step of determining the peak shift amount before and after derivatization on the m / z axis based on the information for identifying the reagent for derivatization, and
A step of generating a guide image reflecting the peak shift amount and
At least one of the first mass spectrum generated by mass spectrometry on the original sample before derivatization and the second mass spectrum generated by mass spectrometry on the derivatized sample after derivatization. On the other hand, the step of superimposing the guide image and generating a composite image by this,
The process of displaying the composite image and
A mass spectrum display method comprising.
JP2017144578A 2017-07-26 2017-07-26 Mass spectrometry system and mass spectrum display method Active JP6857569B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017144578A JP6857569B2 (en) 2017-07-26 2017-07-26 Mass spectrometry system and mass spectrum display method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017144578A JP6857569B2 (en) 2017-07-26 2017-07-26 Mass spectrometry system and mass spectrum display method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019027828A JP2019027828A (en) 2019-02-21
JP6857569B2 true JP6857569B2 (en) 2021-04-14

Family

ID=65476047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017144578A Active JP6857569B2 (en) 2017-07-26 2017-07-26 Mass spectrometry system and mass spectrum display method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6857569B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020155614A1 (en) * 2001-02-21 2002-10-24 Tomlinson Andrew J. Peptide esterification
EP1451207B1 (en) * 2001-11-05 2009-08-26 Irm Llc Labeling reagent and methods of use
WO2003087839A1 (en) * 2002-04-04 2003-10-23 Xzillion Gmbh & Co. Kg Method for characterising analytes
JP2005049164A (en) * 2003-07-31 2005-02-24 Shimadzu Corp Labelling reagent and method for sensitively measuring and quantifying peptide
JP5454225B2 (en) * 2010-02-26 2014-03-26 株式会社島津製作所 Glycan analysis method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019027828A (en) 2019-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2418481B1 (en) Mass analysis data processing method and mass analysis data processing apparatus
CN105917221B (en) Tandem Mass Spectrometry Analysis data processing equipment
WO2016002233A1 (en) Mass-spectrometry-data processing device
CN103018318B (en) Measuring method for distribution coefficient of zircon microelement and zircon magma microelement
US10636643B2 (en) Ionization method selection assisting apparatus and method
JP4953175B2 (en) Method for improving quantitative accuracy in chromatograph / mass spectrometer
JP2011220773A (en) Mass analysis method and mass analysis apparatus
CN104024845B (en) Intelligence background data collection and subduction
JP6857569B2 (en) Mass spectrometry system and mass spectrum display method
WO2018066587A1 (en) System and method for accurately quantifying composition of a target sample
JP2005083952A (en) Liquid chromatograph mass spectroscope
US11061006B2 (en) Chromatograph-mass spectrometry system and measurement condition display method
JP6668188B2 (en) Mass spectrometry
US10453227B2 (en) Mass spectrometry data processing apparatus
US11506644B2 (en) Mass spectrum processing apparatus and method
JP7359302B2 (en) Chromatograph mass spectrometry data processing method, chromatograph mass spectrometer, and program for chromatograph mass spectrometry data processing
JPWO2008059567A1 (en) Mass spectrometry method and mass spectrometer
JP5860833B2 (en) Mass spectrometry data processing method and apparatus
JP4921302B2 (en) Mass spectrometry system
CN104798174A (en) Compound identification using multiple spectra at different collision energies
US20140217276A1 (en) Sequential Low/High-Resolution Library Search
JP2007155344A (en) Information processing device, information processing program and recording medium
CN115605749A (en) Method for processing chromatography mass spectrometry data, chromatography mass spectrometer, and program for processing chromatography mass spectrometry data
JP2022047013A (en) Mass analysis system and method for correcting conversion formula
JP4999995B1 (en) Analysis apparatus, analysis method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200319

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210302

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210322

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6857569

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150