JP7056767B2 - Substance identification method using chromatograph - Google Patents
Substance identification method using chromatograph Download PDFInfo
- Publication number
- JP7056767B2 JP7056767B2 JP2020567350A JP2020567350A JP7056767B2 JP 7056767 B2 JP7056767 B2 JP 7056767B2 JP 2020567350 A JP2020567350 A JP 2020567350A JP 2020567350 A JP2020567350 A JP 2020567350A JP 7056767 B2 JP7056767 B2 JP 7056767B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substance
- retention time
- substances
- sample
- chromatograph
- 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
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 290
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 45
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 131
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 85
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 70
- 239000013076 target substance Substances 0.000 claims description 37
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 17
- 239000000538 analytical sample Substances 0.000 claims description 8
- 238000004895 liquid chromatography mass spectrometry Methods 0.000 description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 17
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 13
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- YZXBAPSDXZZRGB-DOFZRALJSA-N arachidonic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCC(O)=O YZXBAPSDXZZRGB-DOFZRALJSA-N 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 7
- YEESKJGWJFYOOK-IJHYULJSSA-N leukotriene D4 Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/C=C/C=C/[C@H]([C@@H](O)CCCC(O)=O)SC[C@H](N)C(=O)NCC(O)=O YEESKJGWJFYOOK-IJHYULJSSA-N 0.000 description 6
- GWNVDXQDILPJIG-CCHJCNDSSA-N 11-trans-Leukotriene C4 Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C\C=C\C=C\[C@H]([C@@H](O)CCCC(O)=O)SC[C@@H](C(=O)NCC(O)=O)NC(=O)CC[C@H](N)C(O)=O GWNVDXQDILPJIG-CCHJCNDSSA-N 0.000 description 5
- 101100545004 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) YSP2 gene Proteins 0.000 description 5
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- GWNVDXQDILPJIG-NXOLIXFESA-N leukotriene C4 Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/C=C/C=C/[C@H]([C@@H](O)CCCC(O)=O)SC[C@@H](C(=O)NCC(O)=O)NC(=O)CC[C@H](N)C(O)=O GWNVDXQDILPJIG-NXOLIXFESA-N 0.000 description 5
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 5
- ZDFOCDTXDPKJKA-WJOKGBTCSA-N 1-O-hexadecyl-2-(8-carboxyoctanoyl)-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCOC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCCCCCCC(O)=O ZDFOCDTXDPKJKA-WJOKGBTCSA-N 0.000 description 4
- 229940114079 arachidonic acid Drugs 0.000 description 4
- 235000021342 arachidonic acid Nutrition 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 4
- 239000013558 reference substance Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- YEESKJGWJFYOOK-KJGJJCHRSA-N 11-trans-LTD4 Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C\C=C\C=C\[C@H]([C@@H](O)CCCC(O)=O)SC[C@H](N)C(=O)NCC(O)=O YEESKJGWJFYOOK-KJGJJCHRSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 2
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 2
- 238000000132 electrospray ionisation Methods 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 2
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 2
- 230000008521 reorganization Effects 0.000 description 2
- 238000002098 selective ion monitoring Methods 0.000 description 2
- OTZRAYGBFWZKMX-DVFCZEDWSA-N 11-trans-LTE4 Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C\C=C\C=C\[C@@H](SC[C@H](N)C(O)=O)[C@@H](O)CCCC(O)=O OTZRAYGBFWZKMX-DVFCZEDWSA-N 0.000 description 1
- QZCMHXPXGACWLJ-QWAPPMFBSA-N 15-oxoEDE Chemical compound CCCCCC(=O)\C=C\C=C/CCCCCCCCCC(O)=O QZCMHXPXGACWLJ-QWAPPMFBSA-N 0.000 description 1
- URVGHNOQCRQJTD-MELXFHLESA-N 2,3-Dinor-TXB1 Chemical compound CCCCC[C@H](O)\C=C\[C@H]1CC(O)C[C@H](O)[C@@H]1CCCCC(O)=O URVGHNOQCRQJTD-MELXFHLESA-N 0.000 description 1
- RJHNVFKNIJQTQF-LMIBIYGPSA-N 2,3-Dinor-TXB2 Chemical compound CCCCC[C@H](O)\C=C\[C@H]1OC(O)C[C@H](O)[C@@H]1C\C=C/CC(O)=O RJHNVFKNIJQTQF-LMIBIYGPSA-N 0.000 description 1
- OBQVBASHEWLKCQ-PKBWNXTMSA-N eoxin C4 Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(=O)N[C@H](C(=O)NCC(O)=O)CS[C@@H]([C@@H](O)CCCCC)\C=C\C=C\C=C/C\C=C/CCCC(O)=O OBQVBASHEWLKCQ-PKBWNXTMSA-N 0.000 description 1
- JLJNENVYAVKECZ-HRXVJLLUSA-N eoxin E4 Chemical compound CCCCC[C@H](O)[C@H](SC[C@H](N)C(O)=O)\C=C\C=C\C=C/C\C=C/CCCC(O)=O JLJNENVYAVKECZ-HRXVJLLUSA-N 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000005040 ion trap Methods 0.000 description 1
- OTZRAYGBFWZKMX-JUDRUQEKSA-N leukotriene E4 Chemical compound CCCCCC=CCC=C\C=C\C=C\[C@@H](SC[C@H](N)C(O)=O)[C@@H](O)CCCC(O)=O OTZRAYGBFWZKMX-JUDRUQEKSA-N 0.000 description 1
- PYSODLWHFWCFLV-VJBFNVCUSA-N leukotriene F4 Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/C=C/C=C/[C@H]([C@@H](O)CCCC(O)=O)SC[C@@H](C(O)=O)NC(=O)CC[C@H](N)C(O)=O PYSODLWHFWCFLV-VJBFNVCUSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 239000010421 standard material Substances 0.000 description 1
- OYPPJMLKAYYWHH-NXJDUNGTSA-N thromboxane B3 Chemical compound CC\C=C/C[C@H](O)\C=C\[C@H]1OC(O)C[C@H](O)[C@@H]1C\C=C/CCCC(O)=O OYPPJMLKAYYWHH-NXJDUNGTSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
- G01N30/72—Mass spectrometers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/86—Signal analysis
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Description
本発明は、クロマトグラフを用いた物質同定方法に関する。 The present invention relates to a substance identification method using a chromatograph.
液体クロマトグラフ、ガスクロマトグラフ等のクロマトグラフを用いて試料に含まれる物質を同定する際は、試料に含まれる物質を時間的に分離した後、各物質を検出器で検出することによって、横軸に時間、縦軸に信号強度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)を取得して、クロマトグラムデータからクロマトグラムに出現するピークを検出する。そして、予め設定された同定テーブルを参照して、検出されたピークの位置(保持時間)からそのピークに対応する物質を同定する。 When identifying substances contained in a sample using a chromatograph such as a liquid chromatograph or a gas chromatograph, the horizontal axis is obtained by separating the substances contained in the sample in time and then detecting each substance with a detector. Data representing a chromatogram with time and signal intensity on the vertical axis (hereinafter referred to as chromatogram data) is acquired, and a peak appearing in the chromatogram is detected from the chromatogram data. Then, with reference to a preset identification table, the substance corresponding to the peak is identified from the position (retention time) of the detected peak.
同定テーブルには、分析対象とされる試料に含まれることが想定される複数種類の既知の物質について、それぞれの予想保持時間が登録されている。そして、検出されたピーク位置が同定テーブルに登録されている或る既知物質の予想保持時間の許容範囲内にあれば、その既知物質に対応するピークであると判断することができる。ここで、許容範囲とは、[予想保持時間-許容幅]から[予想保持時間+許容幅]までの範囲を指す。なお、許容幅はユーザが設定する値であり、0.08分以内の許容幅に設定することが推奨されている。同定テーブルは、分析対象試料の種類毎に用意されており、例えば生体試料に含まれる代謝物を同定する場合は、複数種類の代謝物の予想保持時間が登録されている同定テーブルが使用され、食品に含まれる残留農薬成分を同定する場合は、複数種類の農薬成分の予想保持時間が登録されている同定テーブルが使用される。 In the identification table, the expected retention times of each of a plurality of known substances that are expected to be contained in the sample to be analyzed are registered. Then, if the detected peak position is within the allowable range of the expected retention time of a certain known substance registered in the identification table, it can be determined that the peak corresponds to the known substance. Here, the permissible range refers to a range from [expected holding time-permissible width] to [expected holding time + permissible width]. The allowable width is a value set by the user, and it is recommended to set the allowable width within 0.08 minutes. An identification table is prepared for each type of sample to be analyzed. For example, when identifying a metabolite contained in a biological sample, an identification table in which the expected retention times of a plurality of types of metabolites are registered is used. When identifying residual pesticide components contained in foods, an identification table in which the expected retention times of a plurality of types of pesticide components are registered is used.
クロマトグラフィにおける各物質の溶出時間は、カラム、検出器の種類、使用年数、使用頻度等のクロマトグラフの装置に関する条件、カラムの温度、移動相の種類・流量等の分析条件等、様々な要因によって変動することが知られている。従って、同一の分析条件に設定した場合でも、装置の条件が相違すると、各物質の溶出時間が変動し、その物質に対応するピーク位置、つまり保持時間が変動する。そこで、同定テーブルには、標準的なクロマトグラフの装置を用い、既知物質に好適な分析条件の下で該既知物質を測定したときに得られた保持時間が予想保持時間として登録されている。しかしながら、ユーザが任意に設定する許容幅を超えて保持時間が変動するような場合にはピークの同定に失敗してしまう。 The elution time of each substance in chromatography depends on various factors such as the column, the type of detector, the number of years of use, the conditions related to the chromatograph device such as the frequency of use, the temperature of the column, and the analysis conditions such as the type and flow rate of the mobile phase. It is known to fluctuate. Therefore, even when the same analysis conditions are set, if the conditions of the apparatus are different, the elution time of each substance fluctuates, and the peak position corresponding to the substance, that is, the holding time fluctuates. Therefore, in the identification table, the retention time obtained when the known substance is measured under the analysis conditions suitable for the known substance using a standard chromatograph device is registered as the expected retention time. However, if the retention time fluctuates beyond the allowable range arbitrarily set by the user, peak identification fails.
そこで、従来は、保持時間が既知の標準物質を、予め、試料に含まれる物質を同定するためのクロマトグラフ分析と同じ条件の装置を用い、同じ条件で分析することによって、その装置条件及びその分析条件における標準物質の保持時間を求め、この値(保持時間の実測値)と既知の保持時間との差(保持時間ずれ量)の分だけ、同定テーブルに登録されている既知物質の予想保持時間を加算又は減算する補正を行っていた(特許文献1)。 Therefore, conventionally, a standard substance having a known retention time is analyzed in advance using an apparatus under the same conditions as the chromatograph analysis for identifying the substance contained in the sample, and the apparatus conditions and the apparatus conditions thereof are analyzed under the same conditions. The retention time of the standard substance under the analytical conditions was obtained, and the expected retention of the known substance registered in the identification table by the difference between this value (actual measurement value of retention time) and the known retention time (retention time deviation amount). Correction was performed to add or subtract time (Patent Document 1).
標準物質としては、その既知の保持時間が既知物質の予想保持時間とできるだけ近く、且つ、クロマトグラムに現れるピークが既知物質のピークと分離可能で、物理的、化学的に安定な物質が選ばれる。全ての既知物質についてそれぞれ標準物質を用意することは、コストの点から実質的に不可能である。そこで、同定テーブルに登録されている複数種類の既知物質を、予想保持時間が近いものが同一グループに属するようにグループ分けし、各グループに含まれる既知物質と予想保持時間が近い標準物質をそのグループに共通の標準物質として割り当てていた。そして、グループ毎に、標準物質の保持時間ずれ量を用いて、既知物質の予想保持時間を補正していた。 As the reference substance, a substance whose known retention time is as close as possible to the expected retention time of the known substance, whose peak appearing in the chromatogram is separable from the peak of the known substance, and which is physically and chemically stable is selected. .. It is practically impossible to prepare a standard substance for all known substances in terms of cost. Therefore, multiple types of known substances registered in the identification table are grouped so that those with similar expected retention times belong to the same group, and standard substances with similar expected retention times to the known substances contained in each group are classified. It was assigned as a common standard substance to the group. Then, for each group, the expected retention time of the known substance was corrected by using the retention time deviation amount of the standard substance.
クロマトグラフィは、物質のサイズ、極性等の分離特性の違いを利用して複数の物質を分離する手法である。従って、或る試料に含まれる物質をクロマトグラフィにより分離する際は、その試料に含まれる物質の分離特性に適した条件の装置や分析条件が用いられることが好ましいが、試料に含まれる全ての物質の分離特性が同じであるとは限らない。このため、同じグループに属する既知物質であっても、装置条件及び分析条件の違いによる保持時間のずれ量が異なる場合がある。 Chromatography is a method for separating a plurality of substances by utilizing differences in separation characteristics such as size and polarity of the substances. Therefore, when separating substances contained in a sample by chromatography, it is preferable to use equipment and analytical conditions suitable for the separation characteristics of the substances contained in the sample, but all substances contained in the sample. Separation characteristics are not always the same. Therefore, even known substances belonging to the same group may have different retention time deviations due to differences in equipment conditions and analysis conditions.
上述したように、同定テーブルに登録されている既知物質のグループ分け及び各グループへの標準物質の割り当ては、予想保持時間の長さに基づいて行われており、分離特性は考慮されていない。このため、同じグループに属する既知物質の予想保持時間を、そのグループに共通の標準物質の保持時間ずれ量を用いて一律に補正すると、同定に失敗する場合があった。 As mentioned above, the grouping of known substances registered in the identification table and the allocation of standard substances to each group are based on the length of expected retention time, and the separation characteristics are not taken into consideration. Therefore, if the expected retention time of a known substance belonging to the same group is uniformly corrected by using the retention time deviation amount of the standard substance common to the group, identification may fail.
本発明が解決しようとする課題は、クロマトグラフを用いた物質の同定精度を向上することである。 The problem to be solved by the present invention is to improve the identification accuracy of a substance using a chromatograph.
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を用いた物質同定方法は、
クロマトグラフを用いて試料から物質を分離し、該物質を分析することによって得られたクロマトグラムデータに基づき、前記試料に含まれる可能性のある複数種類の分析対象物質の予想保持時間及び標準物質の予想保持時間が登録された同定テーブルを参照して、前記試料に含まれる物質を同定する方法に関し、
前記複数種類の分析対象物質が、該複数種類の該分析対象物質を含む試料を複数の異なる条件でクロマトグラフ分析を行ったときの保持時間の変動の傾向に基づいてグループ分けされており、各グループに、そのグループに属する分析対象物質と、保持時間の変動の傾向が類似する少なくとも一つの標準物質が割り当てられている。The substance identification method using the chromatograph according to the present invention, which was made to solve the above problems, is
Based on the chromatogram data obtained by separating the substance from the sample using a chromatograph and analyzing the substance, the expected retention time and standard substance of multiple types of substances to be analyzed that may be contained in the sample. Regarding the method of identifying the substance contained in the sample with reference to the identification table in which the expected retention time of the sample is registered.
The plurality of types of analysis target substances are grouped based on the tendency of the retention time to fluctuate when a sample containing the plurality of types of analysis target substances is subjected to chromatograph analysis under a plurality of different conditions. A group is assigned at least one standard substance that has a similar tendency of retention time variation to that of the substance to be analyzed that belongs to that group.
本発明に係る物質同定方法において、試料に含まれる物質を同定する際に参照する同定テーブルでは、複数の分析対象物質が、異なる条件の下でクロマトグラフ分析を行ったときにみられる保持時間の変動の傾向を考慮してグループ分けされているとともに、各グループにはそのグループに帰属する分析対象物質と保持時間の変動の傾向が類似する標準物質が割り当てられているため、試料に含まれる物質を高い精度で同定することができる。 In the identification table referred to when identifying the substance contained in the sample in the substance identification method according to the present invention, the retention time observed when a plurality of analysis target substances are subjected to chromatograph analysis under different conditions. The substances contained in the sample are grouped in consideration of the tendency of fluctuation, and each group is assigned a standard substance having a similar tendency of fluctuation in retention time to the substance to be analyzed belonging to that group. Can be identified with high accuracy.
以下、本発明に係るクロマトグラフを用いた物質同定方法について、図面を参照して詳述する。図1は本発明に係る物質同定方法を実施するために用いられるLC-MSの一実施形態の概略構成図である。 Hereinafter, the substance identification method using the chromatograph according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of LC-MS used for carrying out the substance identification method according to the present invention.
LC-MSは、標準物質添加部11を有する液体クロマトグラフ(LC)部1、質量分析部2、データ処理部3、分析制御部4、中央制御部5、入力部6、及び表示部7を備える。
The LC-MS includes a liquid chromatograph (LC)
データ処理部3は質量分析部2からの信号を受けるようになっており、機能ブロックとして、データ格納部30、クロマトグラム作成部31、ピーク検出部32、ピーク同定部33などを含む。
The
分析制御部4は中央制御部5の指示の下に、LC部1及び質量分析部2の動作をそれぞれ制御する機能を有する。中央制御部5は、入力部6や表示部7を通したユーザインターフェイスのほか、システム全体の統括的な制御を担う。この中央制御部5に含まれる記憶装置には、後述する、本発明の特徴的な制御を実施する制御プログラム8が格納されており、CPU等がこのプログラム8に従って分析制御部4を通して各部を制御することで、試料に含まれる物質を同定するために必要な分析やデータ処理が実行される。
The
なお、中央制御部5やデータ処理部3は例えばパーソナルコンピュータをハードウエア資源として、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れぞれの機能を実現する構成とすることができる。この場合、入力部6はコンピュータに付設されたキーボードやポインティングデバイス(マウス等)であり、表示部7はコンピュータのディスプレイモニタである。
The
図示しないが、LC部1は、移動相を吸引して一定流量で送給するポンプと、その移動相中に一定量の試料を注入するインジェクタと、該試料に含まれる複数の化合物を分離するカラムと、を備えている。標準物質添加部11は、インジェクタに導入される前の試料に対して所定量の標準物質を添加する。標準物質は、分析対象とされる試料中に存在しないことが明らかであり、且つ予想保持時間が既知の物質が選ばれる。標準物質添加部11は複数種類の標準物質が貯留された容器を備えており、この容器の中から複数種類の標準物質を取り出して試料に添加する。
Although not shown, the
質量分析部2は、例えばエレクトロスプレーイオン化(ESI)法などの大気圧イオン源を備えた四重極型質量分析装置である。ただし、質量分析部2は、これに限るものではなく、Q-TOF型質量分析装置、イオントラップ飛行時間型質量分析装置など、他の構成の質量分析装置に置き換えることができる。
The
LC部1のカラムで分離された試料中の各物質はそれぞれ異なる時間だけ遅れて質量分析部2に導入される。質量分析部2に導入された試料中の各物質は、大気圧イオン源で順次イオン化される。こうして生成されたイオンは四重極マスフィルタに導入され、該四重極マスフィルタを通過した特定の質量電荷比を有するイオンがイオン検出器に順次到達し、該イオンの量に応じた信号がデータ処理部3に出力される。なお、試料に実際に含まれるかどうかは別にして、分析対象とされる物質自体は既知である。従って、分析対象物質に由来する検出対象のイオンの質量電荷比も既知であり、また、その物質の保持時間も既知である。そこで、質量分析部2では、分析対象物質毎に保持時間近傍の所定の測定時間範囲内で、検出する質量電荷比を定めたSIM(選択イオンモニタリング)測定を実施すれば、分析対象物質由来のイオンを漏れなく検出することができる。
Each substance in the sample separated by the column of the
データ処理部3では、イオン検出器で得られたデータが、一旦データ処理部3のデータ格納部30に格納される。データ処理部3において、クロマトグラム作成部31は、データ格納部30に格納されているデータに基づいてマスクロマトグラムを作成する。ピーク検出部32は、マスクロマトグラムにおいてピークを検出する。ピーク同定部33は、検出されたピークの位置(保持時間)から、そのピークに対応する物質を同定する。物質の同定は、同定テーブル34を参照して行われる。
In the
同定テーブル34には、試料に含まれていることが予想される多数の既知の分析対象物質の予想保持時間が登録されている。例えば、血清や血漿等の生体試料中に含まれる生理活性物質や代謝物を同定する場合は、それら全ての生理活性物質及びその関連物質、或いは、代謝物及びその関連物質が分析対象物質となる。ピーク同定部33は、検出されたピーク位置が、同定テーブル34に登録されている多数の分析対象物質のうちの一つの予想保持時間の許容範囲にあるときは、該ピークに対応する物質が、その分析対象物質であると推定する。
In the identification table 34, the expected retention times of a large number of known substances to be analyzed that are expected to be contained in the sample are registered. For example, when identifying a bioactive substance or a metabolite contained in a biological sample such as serum or plasma, all the bioactive substances and their related substances, or the metabolite and its related substances are the substances to be analyzed. .. When the detected peak position is within the allowable range of the expected retention time of one of the many substances to be analyzed registered in the identification table 34, the
本実施形態では、LC-MSを用いて、試料に含まれる上述したような既知の多数の分析対象物質を同定するために必要な同定テーブル34が分析対象物質の種類毎に予め用意されている。同定テーブル34は、通常、本装置を使用するユーザ側で作成されるのではなく、本装置を販売するメーカ側において作成される。以下、図2及び図3を参照して、同定テーブル34を作成する手順について説明する。図2は同定テーブル34に含まれる分析対象物質のグループ分けの手順を示すフローチャートである。 In the present embodiment, the identification table 34 necessary for identifying a large number of known substances to be analyzed contained in the sample as described above by using LC-MS is prepared in advance for each type of the substance to be analyzed. .. The identification table 34 is not usually created by the user who uses the device, but is created by the manufacturer who sells the device. Hereinafter, the procedure for creating the identification table 34 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for grouping the substances to be analyzed included in the identification table 34.
本実施形態のLC-MSにおいて実施される物質同定のための分析では、分析対象とされる試料に標準物質が一定量添加された状態でLC部1に導入される。従って、質量分析部2のイオン検出器で得られたデータに基づいて作成されるマスクロマトグラムには、試料に含まれる物質由来のピーク及び標準物質由来のピークが現れる。ピーク検出部32は、マスクロマトグラム上に現れる全てのピークを検出し、ピーク同定部33は、検出されたピークの位置(つまり保持時間の実測値)をそれぞれ求め、同定テーブル34を参照して、全てのピークの中から標準物質のピークを特定する。従って、同定テーブル34には、分析対象物質に加えて標準物質の予想保持時間が登録されている。
In the analysis for substance identification carried out in the LC-MS of the present embodiment, the standard substance is introduced into the
ピーク同定部33は、同定テーブル34に登録されている標準物質の予想保持時間と、標準物質の保持時間の実測値との差を求め、この差を補正値として分析対象物質の予想保持時間を補正する。同定テーブル34では、多数の分析対象物質が複数のグループに分けられ、グループ毎に共通の標準物質が割り当てられる。同一のグループに属する分析対象物質の予想保持時間の補正は、そのグループに割り当てられた標準物質について求められた補正値が用いられる。
The
そこで、分析対象物質のグループ分け及び各グループに割り当てられる標準物質の選定が適切に行われるよう、同定テーブル34に登録される全ての分析対象物質及び標準物質について、同一条件の下でLC-MSを用いた分析を行い、それぞれのピーク位置を求める。このピーク位置は分析対象物質及び標準物質の保持時間の基準値であり、この基準値が予想保持時間として同定テーブル34に登録される(ステップ1)。ここでは、LC-MSの標準的な装置が用いられ、分析対象物質及び標準物質について最適化された分析条件の下で分析が行われる。そして、複数の分析対象物質及び複数の標準物質を予想保持時間の長さ順に並べ、予想保持時間の近いものが同じグループに属するように、グループ分けを行う(ステップ2)。このとき、各グループに、必ず1又は複数の標準物質が含まれるようにグループの数を設定する。ステップ2のグループ分けは、従来法によるグループ分けに相当する。
Therefore, all the analysis target substances and reference substances registered in the identification table 34 are LC-MS under the same conditions so that the grouping of the analysis target substances and the selection of the standard substances assigned to each group are appropriately performed. The analysis using is performed, and each peak position is obtained. This peak position is a reference value for the retention time of the substance to be analyzed and the standard substance, and this reference value is registered in the identification table 34 as the expected retention time (step 1). Here, a standard LC-MS apparatus is used, and the analysis target substance and the standard substance are analyzed under optimized analysis conditions. Then, a plurality of substances to be analyzed and a plurality of standard substances are arranged in order of the length of the expected retention time, and grouping is performed so that substances having similar expected retention times belong to the same group (step 2). At this time, the number of groups is set so that each group always contains one or more standard substances. The grouping in
なお、同定テーブルに登録される分析対象物質及び標準物質の保持時間の基準値が既知である場合には、既知の基準値を各分析対象物質及び各標準物質の予想保持時間とすることができる。 If the reference values for the retention times of the analysis target substance and the standard substance registered in the identification table are known, the known reference values can be used as the expected retention time of each analysis target substance and each standard substance. ..
次に、ステップ1で用いられたLC-MSの装置とは異なる装置を用いて、全ての分析対象物質及び標準物質についてピーク位置を求める(ステップ3)。以下、このピーク位置は、保持時間の実測値と呼ぶこととする。なお、ステップ3で行われる分析と、ステップ1で行われた分析とは、LC-MSの装置が異なっていれば、分析条件は同じでも良く、異なっていても良い。また、ステップ3で行われる分析と、ステップ1で行われた分析とは、LC-MSの装置が同じで、分析条件が異なっていても良い。
Next, the peak position is obtained for all the analysis target substances and the standard substances by using an apparatus different from the LC-MS apparatus used in step 1 (step 3). Hereinafter, this peak position will be referred to as an actually measured value of the holding time. The analysis conditions performed in
続いて、各分析対象物質について、予想保持時間と保持時間の実測値との差(以下、これを「保持時間ずれ量」とする)を求める(ステップ4)。そして、従来法によるグループ分けによってできた複数のグループの中で、そこに属する分析対象物質及び標準物質の保持時間ずれ量が近似しており(つまり、保持時間の変動の傾向が類似しており)、且つ、予想保持時間が近い複数のグループを同じグループとして再編成する(ステップ5)。一般的に、予想保持時間が近い分析対象物質は同じグループに含めた方が予想保持時間の補正の精度が高くなることから、予想保持時間が近いグループはできるだけ統合する。また、全ての分析対象物質の中に、その保持時間ずれ量が、他の分析対象物質の保持時間ずれ量と大きく異なる分析対象物質が1個又は複数個ある場合は、該1個又は複数個の分析対象物質を別のグループに編成する。さらに、化学構造が類似する分析対象物質及び標準物質は保持時間の変動の傾向が類似する可能性があることから、化学構造が類似する分析対象物質は同じグループにする。 Subsequently, for each substance to be analyzed, the difference between the expected retention time and the measured value of the retention time (hereinafter, this is referred to as “retention time deviation amount”) is obtained (step 4). The retention time deviations of the substances to be analyzed and the standard substances belonging to the multiple groups formed by grouping by the conventional method are similar (that is, the tendency of the retention time fluctuation is similar). ) And reorganize a plurality of groups having similar expected retention times into the same group (step 5). In general, the accuracy of correction of the expected retention time is higher when the substances to be analyzed with close expected retention times are included in the same group. Therefore, the groups with close expected retention times should be integrated as much as possible. In addition, when there is one or more analysis target substances whose retention time deviation amount is significantly different from the retention time deviation amount of other analysis target substances among all the analysis target substances, the one or a plurality of the analysis target substances. Organize the substances to be analyzed into different groups. Furthermore, since the substances to be analyzed and the reference substances having similar chemical structures may have similar trends in the fluctuation of the retention time, the substances to be analyzed having similar chemical structures should be in the same group.
従来法のグループ分けにより作成されたグループの数と、再編成されてできたグループの数とは同じでも良く、異なっていても良いが、再度のグループ分けによって作成される全てのグループに、必ず1ないし複数の標準物質が含まれるようにする。グループ分けを細かくすればそれだけ同定の精度が上がるが、グループの数が多いと、それだけ多くの種類の標準物質を用意する必要がありコストが上がるという不都合がある。従って、例えば100以上のような多数の分析対象物質がある場合、1つの同定テーブルに登録される分析対象物質が5~30程度のグループに分けられるようにすることが好ましい。 The number of groups created by conventional grouping and the number of groups created by reorganization may be the same or different, but be sure to include all groups created by regrouping. It should contain one or more standard substances. The finer the grouping, the higher the accuracy of identification, but the larger the number of groups, the more types of standard substances need to be prepared, which has the disadvantage of increasing costs. Therefore, when there are a large number of substances to be analyzed, for example, 100 or more, it is preferable that the substances to be analyzed registered in one identification table are divided into groups of about 5 to 30.
ステップ3~5の処理は1回行ってもよいが、複数回繰り返し行っても良い。保持時間の変動は、保持時間の基準値と実測値を求めるために使用されたLC-MSの装置の種類や分析条件の違いに因るものであるから、複数の異なる分析条件の下で、及び/又は、複数の異なる種類のLC-MSの装置を用いて、複数回、分析を行い、それぞれの分析において求められた保持時間のずれ量に基づき、同じグループに属する分析対象物質の保持時間の変動の傾向が類似するように、グループ分けを行う。
The processes of
次に、上述した手順でグループ分けされた多数の分析対象物質及び標準物質の保持時間が登録されている同定テーブルを備えたデータ処理部3において、試料中の物質の同定を行う際の手順とLC-MSの動作について図3及び図4を参照して説明する。図3はLC-MSの動作を示すフローチャート、図4は表示部7の表示画面を示している。
Next, the procedure for identifying the substance in the sample in the
まず、分析者は、予め所定の前処理操作が行われた試料と、該試料に添加すべき標準物質を用意し、これらをLC-MSの所定の箇所にセットする。分析対象とされる試料の種類に応じて添加すべき標準物質の種類が予め指定されている。次に、分析者が入力部6を操作して測定条件を入力設定した上で、分析実行の開始を指示する(ステップ11)。
First, the analyst prepares a sample that has been subjected to a predetermined pretreatment operation in advance and a standard substance to be added to the sample, and sets these in a predetermined place of LC-MS. The type of standard substance to be added is specified in advance according to the type of sample to be analyzed. Next, the analyst operates the
分析実行の開始が指示されると、制御プログラム8に従って分析制御部4がLC部1及び質量分析部2に対して所定の制御信号等を送ることで、LC/MS分析が開始される(ステップ12)。すなわち、標準物質添加部11によって標準物質が試料に添加され、分析用試料が調製される。この分析用試料はLC部1に導入される前の移動相に注入され、これにより、移動相がLC部1のカラムを通過する過程で分析用試料に含まれる物質が時間的に分離される。LC部1のカラムで時間的に分離された物質はそれぞれ異なる時間だけ遅れて質量分析部2に導入され、各物質に由来するイオンの量を反映したイオン強度データがデータ格納部30に格納される。
When the start of analysis execution is instructed, the
分析が終了すると、データ処理部3においてクロマトグラム作成部31はデータ格納部30からイオン強度データを読み出し、該データに基づいてマスクロマトグラムデータを作成する。ピーク検出部32はマスクロマトグラムデータによって作成されるマスクロマトグラムにおけるピークを検出し、各ピークの位置データ、つまり保持時間の実測値データを収集する(ステップ13)。収集された実測値データは一旦、データ格納部30に格納される。
When the analysis is completed, the
次に、分析者が入力部6を操作して、分析対象とされる試料の種類を設定し、ピーク位置の同定処理の実行を指示すると、制御プログラム8に従って中央制御部5が表示部7及びデータ処理部3を制御することで同定処理の実行を開始する(ステップ14)。これにより、データ処理部3によって設定された試料の種類に応じた同定テーブル34が読み出され、同定処理操作のための画面が表示部7の表示画面に表示される。図4は、表示部7の画面に表示される操作画面40の一例である。この操作画面40には、同定テーブル34に登録されている複数種類の標準物質を選択項目とする標準物質選択部41、実測保持時間表示部42、補正保持時間表示部43、及び3種類の操作ボタン(クリアボタン44、実行ボタン45、コピーボタン46)が表示されている。
Next, when the analyst operates the
標準物質選択部41には、同定テーブル34に登録されている分析対象物質のグループ毎に、そのグループに属する標準物質がまとめて表示されている。図4に示す例では、同定テーブル34に登録されている分析対象物質が8個のグループに分けられており、それら8個のグループのうち1番目から3番目のグループにはそれぞれ複数の標準物質が割り当てられ、4番目から8番目のグループにはそれぞれ1個の標準物質が割り当てられていることが分かる。
In the standard
操作画面40において、分析者が標準物質選択部41の中から同定処理に用いる標準物質を選択し、コピーボタン46を選択操作すると、中央制御部5はデータ格納部30から保持時間の実測値データを読み出して、保持時間の実測値を表示画面の実測保持時間表示部42に表示させる。また、データ処理部3においてピーク同定部33は、保持時間の実測値データに基づき、同定テーブル34を参照して、選択された標準物質の保持時間の実測値を求める(ステップ15)。ここで、同定処理に用いる標準物質は、基本的には、ステップ11にて試料に添加された全ての標準物質であるが、各グループに属する少なくとも1個の標準物質が選択されていれば良い。
On the
続いて、操作画面40において分析者が実行ボタン45を選択操作すると、データ処理部3において、標準物質の保持時間実測値と同定テーブル34に登録されている標準物質の予想保持時間の差が算出され、これが補正値とされる(ステップ15)。データ処理部3においてピーク同定部33は、同定テーブル34に登録されている分析対象物質の予想保持時間を、その分析対象物質と同じグループに属する標準物質の補正値を使って補正する(ステップ16)。補正された保持時間は補正保持時間表示部43に表示される。
Subsequently, when the analyst selects and operates the
図5は、実測保持時間表示部42に保持時間の実測値が表示され、補正保持時間表示部43に補正後の保持時間が表示されている状態の操作画面40の例を示している。この操作画面40では、同定テーブル34に登録されている全ての標準物質が選択されている。
FIG. 5 shows an example of the
分析者は、補正保持時間表示部43に表示されている補正保持時間を見て問題がないことを確認した上で、コピーボタン46を選択操作する。すると、補正保持時間表示部43に表示されている補正保持時間が登録された同定テーブルが新たに作成される。以下、補正保持時間が登録された同定テーブルを「同定テーブル34C」という。
The analyst selects and operates the
また、ピーク同定部33は、データ格納部30に格納されている保持時間の実測値データを読み出し、同定テーブル34Cを参照して、各ピーク位置に対応する分析対象物質を特定する。最終的に、試料に含まれる物質の同定結果は表示部7の画面上に表示される。
Further, the
上述した本実施形態の物質同定方法によれば、同定テーブル34、34Cでは、複数の分析対象物質が、異なる条件の下でクロマトグラフ分析を行ったときにみられる保持時間の変動の傾向を考慮してグループ分けされているとともに、各グループにはそのグループに属する分析対象物質と保持時間の変動の傾向が類似する標準物質が割り当てられる。そして、グループ毎に分析対象物質の保持時間を補正するため、LC/MS分析に用いられる装置や分析条件の違いにより試料に含まれる物質の保持時間が変動する量を相殺することができる。従って、試料に含まれる物質を高い精度で同定することができる。 According to the substance identification method of the present embodiment described above, in the identification tables 34 and 34C, the tendency of the retention time fluctuation observed when a plurality of analysis target substances are subjected to chromatograph analysis under different conditions is taken into consideration. In addition to being divided into groups, each group is assigned a standard substance that has a similar tendency of retention time to the substance to be analyzed that belongs to that group. Then, in order to correct the retention time of the substance to be analyzed for each group, it is possible to offset the amount of fluctuation in the retention time of the substance contained in the sample due to the difference in the apparatus used for LC / MS analysis and the analysis conditions. Therefore, the substance contained in the sample can be identified with high accuracy.
また、本実施形態の物質同定方法では、保持時間の変動の傾向が類似しており、かつ、予想保持時間が近いグループを同じグループとして再編成した。このように予想保持時間が近いグループを一つのグループにまとめることにより、高い精度で予想保持時間を補正することができる。また、保持時間の変動の傾向が類似した化合物が多い場合は、グループ数を少なくすることができるため、試料に含まれる物質同定処理のために該試料に添加する標準物質の種類を少なくすることができる。 Further, in the substance identification method of the present embodiment, the groups having similar tendencies of fluctuations in retention time and having similar expected retention times were reorganized into the same group. By grouping groups with similar expected retention times into one group in this way, the expected retention time can be corrected with high accuracy. In addition, when there are many compounds with similar trends in retention time, the number of groups can be reduced, so the types of standard substances added to the sample for the substance identification process contained in the sample should be reduced. Can be done.
[実施例]
上述したグループ分けの手順に従って、アラキドン酸カスケードに由来する脂質メディエータ及びその関連物質が分析対象物質として登録されている同定テーブルにおいて、分析対象物質のグループ分けを行った結果を図6A~6C及び図7A~7Cを参照して説明する。この例では、同定テーブルには196個の分析対象物質と18個の標準物質が登録されている。図6A~6C及び図7A~7Cにおいて、化合物名が太字で表わされており、かつ該化合物名に下線が付されている化合物が標準物質であり、それ以外の化合物が分析対象物である。標準物質はいずれも重水素体であり、化合物名の末尾が「-dx(xは4、5、6、8、11)」となっている。[Example]
The results of grouping the substances to be analyzed in the identification table in which the lipid mediator derived from the arachidonic acid cascade and its related substances are registered as the substances to be analyzed according to the above-mentioned grouping procedure are shown in FIGS. 6A to 6C and FIGS. This will be described with reference to 7A to 7C. In this example, 196 analysis target substances and 18 standard substances are registered in the identification table. In FIGS. 6A to 6C and FIGS. 7A to 7C, the compound whose compound name is shown in bold and whose compound name is underlined is the standard substance, and the other compounds are the objects to be analyzed. .. The standard substances are all deuteriums, and the compound name ends with "-dx (x is 4, 5, 6, 8, 11)".
まず、同定テーブルに登録されている196個の分析対象物質について、予想保持時間に基づく従来法により18個のグループに分け、各グループに1個の標準物質を割り当てた。以下、従来法により分けられたグループを「従来グループ」と呼ぶ。分析対象物質及び標準物質の予想保持時間は、LC-MSの標準的な装置を用い、脂質メディエータに適した分析条件の下でクロマトグラフ分析を行い、求められたものである。 First, the 196 substances to be analyzed registered in the identification table were divided into 18 groups by a conventional method based on the expected retention time, and one standard substance was assigned to each group. Hereinafter, the group divided by the conventional method is referred to as a "conventional group". The expected retention time of the substance to be analyzed and the standard substance was determined by performing chromatographic analysis under analytical conditions suitable for the lipid mediator using a standard device of LC-MS.
次に、196個の分析対象物質と18個の標準物質について、従来グループに分けるための分析に用いられたLC-MSの装置とは異なる装置を用いて保持時間を実測し、全ての分析対象物質及び標準物質について得られた保持時間の実測値と予想保持時間との差(保持時間ずれ量)を求めた。図6A~6Cに、196個の分析対象物質及び18個の標準物質の予想保持時間、従来グループ番号、保持時間の実測値、及び予想保持時間と実測値との差を示す。 Next, the retention times of 196 substances to be analyzed and 18 standard substances were measured using a device different from the LC-MS device used for the analysis for dividing into groups, and all the analysis targets were measured. The difference (retention time deviation amount) between the measured retention time obtained for the substance and the standard substance and the expected retention time was determined. FIGS. 6A to 6C show the expected holding time of 196 substances to be analyzed and 18 standard substances, the conventional group number, the measured value of the holding time, and the difference between the predicted holding time and the measured value.
ここで、図6Bにおいて、LTC4(No.84)、11-trans-LTC4(No.85)、LTD4-d5(No.86)、LTD4(No.87)が同一の従来グループ8に割り当てられているが、LTC4(No.84)、11-trans-LTC4(No.85)の保持時間ずれ量(保持時間の実測値と予想保持時間の差)は0.038分および0.036分であるのに対し、LTD4-d5(No.86)、LTD4(No.87)の保持時時間ずれ量は0.122分および0.117分と相対的に大きい。このような状況で、標準物質LTD4-d5(No.86)の保持時間ずれ量に基づき同一グループ8内のLTC4(No.84)、11-trans-LTC4(No.85)、LTD4(No.87)の保持時間を補正した場合、LTC4(No.84)、11-trans-LTC4(No.85)の補正後の保持時間が実測保持時間と大きくずれてしまうという不都合が生じる。このような保持時間ずれ量の差異が生じる理由は明確には判明していないが、化合物構造に由来する可能性が考えられる。
Here, in FIG. 6B, LTC4 (No.84), 11-trans-LTC4 (No.85), LTD4-d5 (No.86), and LTD4 (No.87) are assigned to the same
そこで、全ての分析対象物質について、予想保持時間、保持時間ずれ量、および化学構造の類似性を考慮してグループの再編成を行った。その結果、196個の分析対象物質及び18個の標準物質は、以下の新グループ1~8に分けられた。
Therefore, for all the substances to be analyzed, the groups were reorganized in consideration of the expected retention time, the amount of retention time deviation, and the similarity of the chemical structures. As a result, 196 analysis target substances and 18 standard substances were divided into the following
[新グループ1]:従来グループ1~3を統合
[新グループ2]:従来グループ3~6を統合
[新グループ3]:従来グループ10~16を新グループ3に統合
ただし、従来グループ1の2,3-dinor-TXB1(No.12)および2,3-dinor-TXB2(No.14)は、従来グループ3のTXB3(No.26)と構造が類似しているため、新グループ2に編成した。また、従来グループ15のPAF-d4(No.185)、PAF(No.186)は、後述する従来グループ16のAzelaoyl-PAF(No198)と構造が類似するため、Azelaoyl-PAFとともに新グループ6に編成した。[New Group 1]: Integrate
[New Group 2]: Integrate conventional groups 3-6
[New Group 3]: Integrate
[新グループ4]:上述した9個の分析対象物(14,15-LTC4(No.73)、14,15-LTE4(No.79)、LTC4(No.84)、11-trans-LTC4(No.85)、LTE4(No.89)、LTF4(No.90)、11-trans-LTE4(No.99)、LTD4(No.87)および11-trans-LTD4(No.93))のうち、予測保持時間と実測保持時間の差が他の分析対象物質と大きく異なる2個の分析対象物質(11-trans-LTD4(No.93)、LTD4(No.87))を除外した分析対象物質から構成 [New Group 4]: The above-mentioned 9 analysis objects (14,15-LTC4 (No.73), 14,15-LTE4 (No.79), LTC4 (No.84), 11-trans-LTC4 ( No.85), LTE4 (No.89), LTF4 (No.90), 11-trans-LTE4 (No.99), LTD4 (No.87) and 11-trans-LTD4 (No.93)) , Analysis target substances excluding two analysis target substances (11-trans-LTD4 (No.93), LTD4 (No.87)) whose difference between the predicted retention time and the actual measurement retention time is significantly different from other analysis target substances. Consists of
[新グループ5]:上述した9個の分析対象物から除外したLTD4(No.87)、11-trans-LTD4(No.93)と、標準物質LTD4-d5(No,86)とから構成
[新グループ6]:従来グループ15、16に属する分析対象物質のうち、予測保持時間と実測保持時間の差が近似し、かつ化学構造が類似している1個の標準物質PAF-d4(No.185))と、2個の分析対象物(PAF(No.186)、Azelaoyl-PAF(No.198))から構成
[新グループ7]:従来グループ16、17に属する分析対象物質のうち、化学構造が類似し、かつ予想保持時間が近い、3個の分析対象物質(AEA(No.203)、15-KEDE(No.208)、OEA(No.210))と1個の標準物質(OEA-d4(No.209))から構成
[新グループ8]:従来グループ17、18に属する分析対象物質のうち、化学構造が類似し、かつ予想保持時間が近い、3個の分析対象物質(EPA(No.211)、DHA(No.212)、AA(No.214))と1個の標準物質(AA-d8(No.213))から構成[New Group 5]: Consists of LTD4 (No.87), 11-trans-LTD4 (No.93), and standard substance LTD4-d5 (No.86), which were excluded from the above-mentioned nine analysis objects.
[New Group 6]: Among the substances to be analyzed belonging to the
[New Group 7]: Of the substances to be analyzed that belong to the
[New Group 8]: Of the substances to be analyzed that belong to the
上述した作業により8個の新グループに再編成された結果を図7A~7Cに示す。グループの再編成により、保持時間ずれ量を小さくすることができる。また、図7A~7Cに示す8個の新グループの中には複数の標準物質が割り当てられているグループが存在するが、新グループの各々には、少なくとも1個の標準物質を割り当てればよい。このため、従来グループに比べて新グループのグループ数が少なくなった結果、標準物質の種類を少なくすることができる。一般的に標準物質は高価なものが多いため、標準物質の種類が少ないことは、物質同定に係る費用的な負担の軽減につながる。 The results of the reorganization into eight new groups by the above-mentioned work are shown in FIGS. 7A-7C. By reorganizing the group, the amount of holding time shift can be reduced. Further, although there are groups to which a plurality of standard substances are assigned among the eight new groups shown in FIGS. 7A to 7C, at least one standard substance may be assigned to each of the new groups. .. Therefore, as a result of the number of groups in the new group being smaller than that in the conventional group, the types of standard substances can be reduced. In general, many standard substances are expensive, so a small number of standard substances leads to a reduction in the cost burden related to substance identification.
なお、予想保持時間を補正するだけなら、各グループに1個の標準物質が割り当てられていれば十分であるが、複数個の標準物質が割り当てられているグループでは、分析用試料に含まれる物質の同定の精度に加えて、定量の精度も高めることができる。これは、分析用試料に含まれる物質を定量解析するときは、該物質について求められたクロマトグラムのピーク面積やピーク強度と標準物質について求められたクロマトグラムのピーク面積やピーク強度と比率が用いられるが、各分析対象物質と保持時間やイオン化効率の特性がより類似した標準物質のピーク面積やピーク強度を使用できるため、各分析対象物質の定量の精度を高くすることができる。 If only the expected retention time is to be corrected, it is sufficient if one standard substance is assigned to each group, but in the group to which multiple standard substances are assigned, the substances contained in the analysis sample are included. In addition to the accuracy of identification, the accuracy of quantification can also be improved. When quantitatively analyzing a substance contained in a sample for analysis, the peak area and peak intensity of the chromatogram obtained for the substance and the peak area and peak intensity and ratio of the chromatogram obtained for the standard substance are used. However, since the peak area and peak intensity of the standard substance having more similar retention time and ionization efficiency characteristics to each analysis target substance can be used, the accuracy of quantification of each analysis target substance can be improved.
また図7A~7Cには、新グループに属する分析対象物質の予想保持時間を、そのグループに割り当てられている標準物質の保持時間ずれ量に基づいて補正した結果、及び保持時間の実測値と補正後の予想保持時間との差を示している。図7A~7Cをみると、新グループでは、同じグループに属する分析対象物質の保持時間の実測値と補正後の予想保持時間との差のばらつきが小さいことが分かる。 Further, FIGS. 7A to 7C show the results of correcting the expected retention time of the substances to be analyzed belonging to the new group based on the retention time deviation amount of the standard substance assigned to the group, and the measured values and corrections of the retention time. It shows the difference from the expected retention time later. Looking at FIGS. 7A to 7C, it can be seen that in the new group, the variation in the difference between the measured retention time of the substances to be analyzed belonging to the same group and the corrected expected retention time is small.
[態様]
上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。[Aspect]
It will be understood by those skilled in the art that the above-mentioned exemplary embodiments are specific examples of the following embodiments.
(第1項)一態様に係る前記クロマトグラフを用いた物質同定方法は、
クロマトグラフを用いて試料から物質を分離し、該物質を分析することによって得られたクロマトグラムデータに基づき、前記試料に含まれる可能性のある複数種類の分析対象物質の予想保持時間及び標準物質の予想保持時間が登録された同定テーブルを参照して、前記試料に含まれる物質を同定する方法であって、
前記複数種類の分析対象物質が、該複数種類の分析対象物質を含む試料を複数の異なる条件でクロマトグラフ分析を行ったときの保持時間の変動の傾向に基づいてグループ分けされており、各グループに、そのグループに属する分析対象物質と、保持時間の変動の傾向が類似する少なくとも一つの標準物質が割り当てられている。(Clause 1) The substance identification method using the chromatograph according to one aspect is
Based on the chromatogram data obtained by separating the substance from the sample using a chromatograph and analyzing the substance, the expected retention time and standard substance of multiple types of substances to be analyzed that may be contained in the sample. It is a method of identifying a substance contained in the sample by referring to an identification table in which the expected retention time of the sample is registered.
The plurality of types of analysis target substances are grouped based on the tendency of the retention time to fluctuate when a sample containing the plurality of types of analysis target substances is subjected to chromatograph analysis under a plurality of different conditions. At least one standard substance having a similar tendency of retention time fluctuation to the substance to be analyzed belonging to the group is assigned to.
第1項に記載の物質同定方法において、試料は、1種類の物質を含むもの、複数種類の物質を含むもの、のいずれでも良い。1種類の物質が含まれる試料の場合は、クロマトグラフによって試料から物質が分離され、複数種類の物質が含まれる試料の場合は、クロマトグラフによって試料から複数種類の物質が分離されるとともに、該複数種類の物質がそれぞれ時間的に分離される。また、クロマトグラフとは、ガスクロマトグラフ又は液体クロマトグラフである。さらに、保持時間の変動の傾向とは、例えば、クロマトグラフ分析を行う際の条件の変更に伴い保持時間が変動する方向性(つまり、保持時間が長くなるか短くなるか)や変動量をいう。各分析対象物質の保持時間の変動の傾向は、分析対象物質の化学的性質、物理的性質から類推することが可能であるが、同定テーブルに登録される分析対象物質が含まれる試料を複数の異なる条件で実際にクロマトグラフ分析を行った結果から、決定しても良い。 In the substance identification method according to the first item, the sample may be one containing one kind of substance or one containing a plurality of kinds of substances. In the case of a sample containing one type of substance, the substance is separated from the sample by a chromatograph, and in the case of a sample containing multiple types of substances, a plurality of types of substances are separated from the sample by a chromatograph, and the said. Multiple types of substances are separated in time. The chromatograph is a gas chromatograph or a liquid chromatograph. Further, the tendency of the retention time fluctuation refers to, for example, the direction in which the retention time fluctuates (that is, whether the retention time becomes longer or shorter) or the amount of fluctuation due to changes in the conditions for performing chromatographic analysis. .. The tendency of the retention time of each analysis target substance to fluctuate can be inferred from the chemical and physical properties of the analysis target substance, but there are multiple samples containing the analysis target substance registered in the identification table. It may be determined from the result of actual chromatograph analysis under different conditions.
第1項に記載の物質同定方法によれば、試料に含まれる物質を同定する際に参照する同定テーブルでは、複数の分析対象物質が、異なる条件の下でクロマトグラフ分析を行ったときにみられる保持時間の変動の傾向を考慮してグループ分けされているとともに、各グループにはそのグループに帰属する分析対象物質と保持時間の変動の傾向が類似する標準物質が割り当てられているため、試料に含まれる物質を高い精度で同定することができる。
According to the substance identification method described in
(第2項)第1項に記載のクロマトグラフを用いた物質同定方法において、
各グループに複数の標準物質が割り当てられているとよい。(Item 2) In the substance identification method using the chromatograph described in
Multiple standards should be assigned to each group.
分析用試料に含まれる物質を同定するだけであれば、各グループに1個の標準物質が割り当てられていれば十分であるが、該物質を定量解析する場合は、各物質について求められたクロマトグラムのピーク面積値と標準物質について求められたクロマトグラムのピーク面積値の比率が利用される。このとき、複数の標準物質を使用すれば、比率を用いた定量解析の精度を高めることができる。 If only the substance contained in the sample for analysis is to be identified, it is sufficient that one standard substance is assigned to each group, but when the substance is quantitatively analyzed, the chromatograph obtained for each substance is sufficient. The ratio of the peak area value of the gram to the peak area value of the chromatogram obtained for the standard substance is used. At this time, if a plurality of standard substances are used, the accuracy of the quantitative analysis using the ratio can be improved.
(第3項)第1項又は第2項に記載のクロマトグラフを用いた物質同定方法において、
前記試料に前記標準物質を添加することにより分析用試料を調製し、クロマトグラフを用いて前記該分析用試料に含まれる物質を分離し、分析することにより、前記分析用試料に含まれている物質のクロマトグラムデータを収集する工程と、
前記クロマトグラムデータと前記同定テーブルから、前記分析用試料に含まれている前記標準物質の保持時間の実測値を求める工程と、
各標準物質について、前記同定テーブルに登録されている予想保持時間と前記保持時間の実測値との差を保持時間補正値として定める工程と、
前記同定テーブルに登録されている各分析対象物質の予想保持時間を、その分析対象物質と同じグループに割り当てられた前記標準物質の保持時間補正値に基づいて補正する工程と、
を備えることが好ましい。(Section 3) In the substance identification method using the chromatograph according to the first or second paragraph,
An analytical sample is prepared by adding the standard substance to the sample, and the substance contained in the analytical sample is separated and analyzed by using a chromatograph to be contained in the analytical sample. The process of collecting chromatogram data of substances and
A step of obtaining an actually measured value of the retention time of the standard substance contained in the analysis sample from the chromatogram data and the identification table, and
For each standard substance, a step of determining the difference between the expected retention time registered in the identification table and the measured value of the retention time as a retention time correction value, and
A step of correcting the expected retention time of each analysis target substance registered in the identification table based on the retention time correction value of the standard substance assigned to the same group as the analysis target substance.
It is preferable to provide.
第3項に記載のクロマトグラフを用いた物質同定方法によれば、同定テーブルに登録された分析対象物質の保持時間を、グループ毎に、そのグループに属する標準物質の保持時間の実測値を使って補正するため、クロマトグラフ分析の条件の違いにより試料に含まれる物質の保持時間が変動する量を相殺することができる。
According to the substance identification method using the chromatograph described in
(第4項)第1項~第3項のいずれかに記載のクロマトグラフを用いた物質同定方法において、
前記クロマトグラムデータが、クロマトグラフを用いて分離された物質を質量分析計で測定した結果、得られたものであると良い。(Clause 4) In the substance identification method using the chromatograph according to any one of
It is preferable that the chromatogram data is obtained as a result of measuring the substance separated by using a chromatograph with a mass spectrometer.
第4項に記載のクロマトグラフを用いた物質同定方法によれば、試料に含まれる物質がクロマトグラフのカラムでは十分に分離されない場合であっても、それら物質がイオン化されることにより得られるイオンの質量電荷比は相違しているため、試料に含まれる複数種類の物質を、それぞれに由来するイオンの質量電荷比によって十分に区別することができる。 According to the substance identification method using the chromatograph according to the fourth item, even if the substances contained in the sample are not sufficiently separated by the column of the chromatograph, the ions obtained by ionizing the substances are obtained. Since the mass-to-charge ratios of the two substances are different, it is possible to sufficiently distinguish a plurality of types of substances contained in the sample by the mass-to-charge ratio of the ions derived from each.
1…LC部
11…標準物質添加部
2…質量分析部
3…データ処理部
30…データ格納部
31…クロマトグラム作成部
32…ピーク検出部
33…ピーク同定部
34…同定テーブル
4…分析制御部
5…中央制御部
6…入力部
7…表示部
8…制御プログラム1 ...
Claims (4)
前記複数種類の分析対象物質が、該複数種類の分析対象物質を含む試料を複数の異なる条件でクロマトグラフ分析を行ったときの保持時間の変動の傾向に基づいてグループ分けされており、各グループに、そのグループに属する分析対象物質と保持時間の変動の傾向が類似する少なくとも一つの標準物質が割り当てられている、クロマトグラフを用いた物質同定方法。Based on the chromatogram data obtained by separating the substance from the sample using a chromatograph and analyzing the substance, the expected retention time and standard substance of multiple types of substances to be analyzed that may be contained in the sample. In the substance identification method for identifying the substance contained in the sample with reference to the identification table in which the expected retention time of the sample is registered.
The plurality of types of analysis target substances are grouped based on the tendency of the retention time to fluctuate when a sample containing the plurality of types of analysis target substances is subjected to chromatograph analysis under a plurality of different conditions. A substance identification method using a chromatograph, to which at least one standard substance having a similar tendency of retention time fluctuation to that of the substance to be analyzed belonging to the group is assigned to.
各グループに、そのグループに属する分析対象物質と保持時間の変動の傾向が類似する複数の標準物質が割り当てられている、クロマトグラフを用いた物質同定方法。In the substance identification method using the chromatograph according to claim 1,
A substance identification method using a chromatograph, in which each group is assigned multiple standard substances having similar trends in retention time to the substances to be analyzed belonging to that group.
前記試料に前記標準物質を添加することにより分析用試料を調製し、クロマトグラフを用いて前記該分析用試料に含まれる物質を分離し、分析することにより、前記分析用試料に含まれている物質のクロマトグラムデータを収集する工程と、
前記クロマトグラムデータと前記同定テーブルから、前記分析用試料に含まれている前記標準物質の保持時間の実測値を求める工程と、
各標準物質について、前記同定テーブルに登録されている予想保持時間と前記保持時間の実測値との差を保持時間補正値として定める工程と、
前記同定テーブルに登録されている各分析対象物質の予想保持時間を、その分析対象物質と同じグループに割り当てられた前記標準物質の保持時間補正値に基づいて補正する工程と、
を備える、クロマトグラフを用いた物質同定方法。In the substance identification method using the chromatograph according to claim 1,
An analytical sample is prepared by adding the standard substance to the sample, and the substance contained in the analytical sample is separated and analyzed by using a chromatograph to be contained in the analytical sample. The process of collecting chromatogram data of substances and
A step of obtaining an actually measured value of the retention time of the standard substance contained in the analysis sample from the chromatogram data and the identification table, and
For each standard substance, a step of determining the difference between the expected retention time registered in the identification table and the measured value of the retention time as a retention time correction value, and
A step of correcting the expected retention time of each analysis target substance registered in the identification table based on the retention time correction value of the standard substance assigned to the same group as the analysis target substance.
A method for identifying a substance using a chromatograph.
前記クロマトグラムデータが、クロマトグラフを用いて分離された物質を質量分析計で測定した結果、得られたものである、クロマトグラフを用いた物質同定方法。In the substance identification method using the chromatograph according to claim 1,
A substance identification method using a chromatograph, wherein the chromatogram data is obtained as a result of measuring a substance separated by using a chromatograph with a mass spectrometer.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/002586 WO2020152871A1 (en) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | Substance identification method using chromatograph |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020152871A1 JPWO2020152871A1 (en) | 2021-10-14 |
JP7056767B2 true JP7056767B2 (en) | 2022-04-19 |
Family
ID=71736158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020567350A Active JP7056767B2 (en) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | Substance identification method using chromatograph |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7056767B2 (en) |
WO (1) | WO2020152871A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102589887B1 (en) * | 2022-08-11 | 2023-10-17 | 인포보스 주식회사 | Method, apparatus and program for predicting contained substances in unknown material |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005513481A (en) | 2001-12-08 | 2005-05-12 | マイクロマス ユーケー リミテッド | Mass spectrum measurement method |
JP2007538261A (en) | 2004-05-20 | 2007-12-27 | ウオーターズ・インベストメンツ・リミテツド | System and method for grouping precursor and fragment ions using selected ion chromatograms |
US20090048797A1 (en) | 2006-09-19 | 2009-02-19 | Battelle Memorial Institute | Methods for recalibration of mass spectrometry data |
JP2014202582A (en) | 2013-04-04 | 2014-10-27 | 株式会社島津製作所 | Chromatograph mass analysis data processing device |
JP2017138248A (en) | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 株式会社島津製作所 | Liquid chromatograph device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4491299B2 (en) * | 2004-08-11 | 2010-06-30 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Mass spectrometer |
-
2019
- 2019-01-25 JP JP2020567350A patent/JP7056767B2/en active Active
- 2019-01-25 WO PCT/JP2019/002586 patent/WO2020152871A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005513481A (en) | 2001-12-08 | 2005-05-12 | マイクロマス ユーケー リミテッド | Mass spectrum measurement method |
JP2007538261A (en) | 2004-05-20 | 2007-12-27 | ウオーターズ・インベストメンツ・リミテツド | System and method for grouping precursor and fragment ions using selected ion chromatograms |
US20090048797A1 (en) | 2006-09-19 | 2009-02-19 | Battelle Memorial Institute | Methods for recalibration of mass spectrometry data |
JP2014202582A (en) | 2013-04-04 | 2014-10-27 | 株式会社島津製作所 | Chromatograph mass analysis data processing device |
JP2017138248A (en) | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 株式会社島津製作所 | Liquid chromatograph device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020152871A1 (en) | 2020-07-30 |
JPWO2020152871A1 (en) | 2021-10-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10607722B2 (en) | Data-processing for chromatographic mass spectrometry | |
JP6036304B2 (en) | Data processing equipment for chromatographic mass spectrometry | |
US9460901B2 (en) | Data-processing system for chromatograph mass spectrometry | |
US10018602B2 (en) | Multicomponent quantitative analysis method using chromatography | |
JP6658884B2 (en) | Data processor for chromatograph mass spectrometry | |
CN110506205B (en) | Mass spectrometer and chromatograph-mass spectrometer | |
JP6176334B2 (en) | Mass spectrometry method, mass spectrometer, and mass spectrometry data processing program | |
JP5655758B2 (en) | Mass spectrometer | |
US20170115261A1 (en) | Control device for analysis device | |
JP5561016B2 (en) | Chromatograph mass spectrometer | |
JP7056767B2 (en) | Substance identification method using chromatograph | |
JP2017161442A (en) | Chromatograph mass analysis data processing device | |
WO2017042917A1 (en) | Analytical data analysis apparatus and program for analytical data analysis | |
JP2018031791A (en) | Mass analysis method and mass analysis device | |
JP6406456B2 (en) | Mass spectrometer, mass spectrometry method, and mass spectrometry program | |
US10727037B2 (en) | Mass spectrometer | |
US10928358B2 (en) | Mass spectrometer using judgement condition for display | |
JP2019148455A (en) | Measurement data processing method, measurement data processing device, and measurement data processing program | |
JP6413785B2 (en) | Mass spectrometer and chromatograph mass spectrometer | |
JP7201089B2 (en) | Chromatograph mass spectrometer | |
WO2023119427A1 (en) | Chromatograph mass spectrometry device | |
WO2020255340A1 (en) | Chromatograph mass spectrometer | |
JP2022063454A (en) | Organic compound structure analysis system and organic compound structure analysis assisting program | |
US20160069848A1 (en) | Liquid chromatograph mass spectrometer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210326 |
|
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: 20220308 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220321 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7056767 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |