JP7070708B2 - 分析装置の評価方法、分析装置の較正方法、分析方法、分析装置およびプログラム - Google Patents
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Description
本発明の第2の態様によると、第1の態様の分析装置の評価方法において、検出された前記第1化合物の強度と検出された前記少なくとも一つの反応生成物のそれぞれの強度との比、および前記相対応答係数に基づいて、前記情報を取得することが好ましい。
本発明の第3の態様によると、第1または第2の態様の分析装置の評価方法において、前記第1化合物の強度および前記少なくとも一つの反応生成物のそれぞれの強度と、前記相対応答係数とに基づいて、前記第1化合物が前記反応生成物に変化した割合を算出することが好ましい。
本発明の第4の態様によると、第3の態様の分析装置の評価方法において、前記割合が所定の閾値に基づく条件を満たすか否かに基づいて、前記分析装置が分析に適している状態か否かを示す情報を取得することが好ましい。
本発明の第5の態様によると、第3または第4の態様の分析装置の評価方法において、前記割合の経時的変化を示すグラフを表示することを備えることが好ましい。
本発明の第6の態様によると、第3から第5までのいずれかの態様の分析装置の評価方法において、前記割合は、前記第1化合物の強度をA’Sとし、nを反応生成物の種類の数、kを自然数としてk番目の反応生成物の強度をA’Pk(kは1以上n以下の整数)とし、前記k番目の反応生成物に対する前記第1化合物の相対応答係数をRRFS/Pkとすると、前記割合(Pr)は、以下の実施形態中の式(A)で表されることが好ましい。
本発明の第7の態様によると、第1から第6までのいずれかの態様の分析装置の評価方法において、少なくとも前記分析装置が分析に適している状態にない場合に、通知を出力することを備えることが好ましい。
本発明の第8の態様によると、第1から第7までのいずれかの態様の分析装置の評価方法において、前記第1化合物または前記反応生成物の絶対的な濃度の定量を行わないことが好ましい。
本発明の第9の態様によると、第1から第8までのいずれかの態様の分析装置の評価方法において、前記分析装置は、質量分析計およびクロマトグラフの少なくとも一つを備えることが好ましい。
本発明の第10の態様によると、第9の態様の分析装置の評価方法において、前記分析装置は、ガスクロマトグラフ-質量分析計、熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析計、ガスクロマトグラフ、液体クロマトグラフ、液体クロマトグラフ-質量分析計またはイオン付着質量分析計であることが好ましい。
本発明の第11の態様によると、分析装置の較正方法は、第1から第10までのいずれかの態様の分析装置の評価方法により分析装置の評価を行うことと、前記評価に基づいて前記分析装置を較正することとを備える。
本発明の第12の態様によると、分析方法は、第1から第10までのいずれかの態様の分析装置の評価方法により分析装置の評価を行うことと、評価された前記分析装置を用いて分析を行うこととを備える。
本発明の第13の態様によると、第12の態様の分析方法において、前記情報に基づいて、前記分析装置により得られたデータを補正することが好ましい。
本発明の第14の態様によると、分析装置は、試料に含まれる複数の化合物をそれぞれ検出可能な分析装置であって、第1化合物を含む前記試料を前記分析装置に導入して測定を行い、前記第1化合物および前記第1化合物に由来する少なくとも一つの反応生成物を検出する測定部と、検出された前記第1化合物の強度および前記少なくとも一つの反応生成物のそれぞれの強度と、前記第1化合物および前記少なくとも一つの反応生成物のそれぞれについての相対応答係数とに基づいて、前記分析装置が分析に適している状態か否かを示す情報を取得する装置情報取得部とを備える。
本発明の第15の態様によると、プログラムは、試料に含まれる複数の化合物をそれぞれ検出可能な分析装置に、第1化合物を含む前記試料が導入され測定が行われ、前記第1化合物および前記第1化合物に由来する少なくとも一つの反応生成物が検出されて得られた測定データを取得する測定データ取得処理と、検出された前記第1化合物の強度および前記少なくとも一つの反応生成物のそれぞれの強度と、前記第1化合物および前記少なくとも一つの反応生成物のそれぞれについての相対応答係数とに基づいて、前記分析装置が分析に適している状態か否かを示す情報を取得する装置情報取得処理とを処理装置に行わせるためのものである。
本実施形態の分析装置の評価方法では、評価用化合物を分析装置に導入して測定を行い、評価用化合物と、評価用化合物に由来する少なくとも一つの反応生成物を検出する。その後、検出された評価用化合物および上記少なくとも一つの反応生成物のそれぞれの強度と、評価用化合物および上記少なくとも一つの反応生成物のそれぞれについての相対応答係数とに基づいて、分析装置が分析に適した状態にあるか否かについての情報が得られる。
評価用化合物は、分析装置の評価を行うために当該分析装置に試料として導入され、測定に供される化合物である。評価用化合物は、分析装置による分析により、評価用化合物に由来する少なくとも一つの反応生成物が生成される可能性があれば、特に限定されない。ここで、反応生成物とは、分析装置による分析において評価用化合物を検出しようとした場合に生成される生成物であって、当該反応生成物の生成が評価用化合物を検出する精度に影響を及ぼす分子である(以下、単に「反応生成物」と記載した際には、当該分子を指す)。反応生成物は分析装置による評価用生成物の分析において意図せず生成される分子である。ここで、評価用化合物または反応生成物を「検出する」とは、試料に含まれているこれらの分子を定量するための検出を行うことを指し、イオン化された分子、解離された分子、または分子の誘導体等の、これらの分子由来の物質を直接検出するが分子自体を直接検出しない場合も含む。
本実施形態の分析装置の評価方法は、当該分析装置を用いた任意の分析対象の分子の分析の前に行うことができる。上述の通り、分析対象の分子は工業的に生産され流通されている化学物質や、人間等の生物や環境への影響から規制の対象となっている規制対象物質を含むことが好ましいが、特に限定されない。分析対象の分子は、少なくとも一種類のPBDEが好ましく、Deca-BDE、Nona-BDEおよびOcta-BDEからなる群から選択される少なくとも一つであることがより好ましい。
図2は、本実施形態に係る分析装置の構成を示す概念図である。分析装置1は、ガスクロマトグラフ-質量分析計(以下、GC-MSと呼ぶ)であり、測定部100と情報処理部40とを備える。測定部100は、ガスクロマトグラフ10と、質量分析部30とを備える。
なお、本実施形態の分析装置は、試料に含まれる複数の化合物をそれぞれ検出可能であり、評価用化合物の分析の際に評価用化合物に由来する反応生成物が生成される可能性があれば特に限定されない。分析装置は、ガスクロマトグラフ(GC)若しくは液体クロマトグラフ等のクロマトグラフ、熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析計(Py-GC-MS)若しくは液体クロマトグラフ-質量分析計(以下、LC-MSと呼ぶ)等のクロマトグラフを含む質量分析計、または、イオン付着質量分析計若しくはその他のクロマトグラフを含まない質量分析計でもよい。Deca-BDE等の分子は、ガスクロマトグラフのガラスインサート、クロマトグラフのカラムまたはイオン付着質量分析計のイオン化室等において汚れている部位や酸化された部位が増加すると、当該部位を反応点として分解による反応生成物が増加する。従って、これらの装置に好適に本発明を適用することができる。
なお、クロマトグラフから溶出された試料等の検出方法は評価用化合物および反応生成物の強度を取得できれば特に限定されず、吸光度検出器等を用いてもよい。また、以下では質量分析部30として1つの四重極マスフィルタにより質量分離を行うシングル四重極質量分析計を用いる例を用いて説明する。しかし、試料等に対応するイオンInを所望の精度で質量分析して検出することができれば、質量分析部30を構成する質量分析計の種類は特に限定されない。当該質量分析計はタンデム質量分析計または多段階質量分析計としてもよい。
なお、イオン化部33によるイオン化の方法は、所望の効率でイオン化を行うことができれば特に限定されない。GC-MSの場合、化学イオン化等を用いてもよい。LC-MSの場合はエレクトロスプレー法等を適宜用いることができる。
なお、質量分離部を構成する質量分析器は特に限定されず、イオントラップや飛行時間型等の質量分析器を用いてもよい。
なお、情報処理部40は、測定部100と一体となった一つの装置として構成してもよい。また、分析装置1が用いるデータの一部は遠隔のサーバ等に保存してもよく、分析装置1が行う演算処理の一部は遠隔のサーバ等で行ってもよい。
反応生成物が一つの場合を考える。反応比率Prは、試料中の評価用化合物Sの濃度をC’S、試料中の反応生成物Pの濃度をC’P とすると、以下の式(1)で定義される。
Pr=C’P/(C’S+C’P) …(1)
RF=A/M …(11)
分析した評価用化合物Sの重量をMS、分析して得られた強度をAS、分析した反応生成物Pの重量をM P 、分析して得られた強度をA P 、とするとRRFS/Pは以下の式(12)で表される。
RRFS/P=(AS/MS)/(AP/MP) …(12)
RRFS/Pを取得する際に使用した評価用化合物Sの濃度がCs、反応生成物Pの濃度がCPのとき、分析した試料の体積をVとするとMS=CS×V、MP=CP×Vであることと上記の式(12)からRRFS/Pは以下の式(2)により定義される。
RRFS/P= (AS/CS×V) / (AP/CP×V)
= (AS/CS) / (AP/CP) …(2)
RRFS/P=(AS/CS) / (AP/CP)=(A’S/C’S) / (A’P/C’P) …(3)
なお、評価用化合物Sに対する反応生成物Pの相対応答係数を用いて反応比率Prを算出してもよい。この場合の相対応答係数の値は(3)式の逆数となる。
Pr=C’P/(C’S+C’P)
=(C’P/C’S) /(1+C’P/C’S)
=(RRFS/P/(A’S/A’P))/(1+RRFS/P/(A’S/A’P)) …(4)
Pr=(C’P1+C’P2+…+C’Pk+…+C’Pn)/(C’S+C’P1+C’P2+…+C’Pk+…+C’Pn) …(5)
Pr=(RRFS/P1/(A’S/A’P1)+RRFS/P2/(A’S/A’P2)+…RRFS/Pk/(A’S/A’Pk)+…RRFS/Pn/(A’S/A’Pn))/(1+RRFS/P1/(A’S/A’P1)+ RRFS/P2/(A’S/A’P2) +…RRFS/Pk/(A’S/A’Pk)+…RRFS/Pn/(A’S/A’Pn)) …(A)
図3は、本実施形態に係る分析方法の流れを示すフローチャートである。ステップS1001において、情報処理部40は、評価用化合物に対する少なくとも一つの反応生成物の各相対応答係数を取得する。相対応答係数は入力部41や通信部42を介して取得され、記憶部43に記憶される。ステップS1001が終了したら、ステップS1003が開始される。ステップS1003において、評価用化合物を含む試料を分析装置1により分析して情報処理部40が測定データを取得し、強度算出部521は、検出された評価用化合物および少なくとも一つの反応生成物のそれぞれに対応する強度を算出する。ステップS1003が終了したらステップS1005が開始される。
(1)本実施形態の分析装置の評価方法または分析装置1は、測定部100が、評価用化合物を含む試料を分析装置1に導入して測定を行い、評価用化合物および評価用化合物に由来する少なくとも一つの反応生成物を検出することと、データ処理部52が、検出された評価用化合物の強度および少なくとも一つの反応生成物のそれぞれの強度と、評価用化合物および少なくとも一つの反応生成物のそれぞれについての相対応答係数とに基づいて、分析装置1が分析に適している状態か否かを示す情報を取得することとを備える。これにより、分析装置1が分析に適した状態にあるかについての評価を煩雑な操作を必要とせず行うことができる。
なお、評価用化合物または反応生成物の絶対的な濃度の定量を行ってもよい。
(変形例1)
上述の実施形態において、分析装置1により分析対象の試料の分析を行う際、反応比率を用いて当該分析で得られた値を補正してもよい。例えば、比率算出部522は、評価用化合物をDeca-BDEとし、反応生成物をNona-BDEとして反応比率を算出し、その後、分析対象をDeca-BDEおよびNona-BDEとして分析を行ったとする。この場合、当該分析で得られたDeca-BDEの検出量を、反応比率から示されるDeca-BDEの分解される割合に基づいて補正することができる。また、当該分析で得られたNona-BDEの検出量を、反応比率から示されるNona-BDEの生成される割合に基づいて補正することができる。
上述の実施形態において、分析装置1について上述の実施形態の分析装置の評価方法が複数回行われた場合に、データ処理部52は、算出された反応比率の経時的変化を示すグラフに対応するデータを生成することができる。出力制御部53は、当該グラフを示す出力画像を出力部44に出力させることができる。
分析装置1の情報処理機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録された、上述したデータ処理部52の処理およびそれに関連する処理の制御に関するプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行させてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OS(Operating System)や周辺機器のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、光ディスク、メモリカード等の可搬型記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持するものを含んでもよい。また上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせにより実現するものであってもよい。
Claims (15)
- 試料に含まれる複数の化合物をそれぞれ検出可能な分析装置の評価方法であって、
第1化合物を含む前記試料を前記分析装置に導入して測定を行い、前記第1化合物および前記第1化合物に由来する少なくとも一つの反応生成物を検出することと、
検出された前記第1化合物の強度および前記少なくとも一つの反応生成物のそれぞれの強度と、前記第1化合物および前記少なくとも一つの反応生成物のそれぞれについての相対応答係数とに基づいて、前記分析装置が分析に適している状態か否かを示す情報を取得することとを備える分析装置の評価方法。 - 請求項1に記載の分析装置の評価方法において、
検出された前記第1化合物の強度と検出された前記少なくとも一つの反応生成物のそれぞれの強度との比、および前記相対応答係数に基づいて、前記情報を取得する分析装置の評価方法。 - 請求項1または2に記載の分析装置の評価方法において、
前記第1化合物の強度および前記少なくとも一つの反応生成物のそれぞれの強度と、前記相対応答係数とに基づいて、前記第1化合物が前記反応生成物に変化した割合を算出する分析装置の評価方法。 - 請求項3に記載の分析装置の評価方法において、
前記割合が所定の閾値に基づく条件を満たすか否かに基づいて、前記分析装置が分析に適している状態か否かを示す情報を取得する分析装置の評価方法。 - 請求項3または4に記載の分析装置の評価方法において、
前記割合の経時的変化を示すグラフを表示することを備える分析装置の評価方法。 - 請求項3から5までのいずれか一項に記載の分析装置の評価方法において、
前記割合は、前記第1化合物の強度をA’Sとし、nを反応生成物の種類の数、kを自然数としてk番目の反応生成物の強度をA’Pk(kは1以上n以下の整数)とし、前記k番目の反応生成物に対する前記第1化合物の相対応答係数をRRFS/Pkとすると、前記割合(Pr)は、以下の式(A)
Pr=(RRFS/P1/(A’S/A’P1)+RRFS/P2/(A’S/A’P2)+…RRFS/Pk/(A’S/A’Pk)+…RRFS/Pn/(A’S/A’Pn))/(1+RRFS/P1/(A’S/A’P1)+ RRFS/P2/(A’S/A’P2) +…RRFS/Pk/(A’S/A’Pk)+…RRFS/Pn/(A’S/A’Pn)) …式(A)
で表される、分析装置の評価方法。 - 請求項1から6までのいずれか一項に記載の分析装置の評価方法において、
少なくとも前記分析装置が分析に適している状態にない場合に、通知を出力することを備える分析装置の評価方法。 - 請求項1から7までのいずれか一項に記載の分析装置の評価方法において、
前記第1化合物または前記反応生成物の絶対的な濃度の定量を行わない分析装置の評価方法。 - 請求項1から8までのいずれか一項に記載の分析装置の評価方法において、
前記分析装置は、質量分析計およびクロマトグラフの少なくとも一つを備える、分析装置の評価方法。 - 請求項9に記載の分析装置の評価方法において、
前記分析装置は、ガスクロマトグラフ-質量分析計、熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析計、ガスクロマトグラフ、液体クロマトグラフ、液体クロマトグラフ-質量分析計またはイオン付着質量分析計である、分析装置の評価方法。 - 請求項1から10までのいずれか一項に記載の分析装置の評価方法により分析装置の評価を行うことと、
前記評価に基づいて前記分析装置を較正することとを備える分析装置の較正方法。 - 請求項1から10までのいずれか一項に記載の分析装置の評価方法により分析装置を評価することと、
評価された前記分析装置を用いて分析を行うこととを備える分析方法。 - 請求項12に記載の分析方法において、
前記情報に基づいて、前記分析装置により得られたデータを補正する分析方法。 - 試料に含まれる複数の化合物をそれぞれ検出可能な分析装置であって、
第1化合物を含む前記試料を前記分析装置に導入して測定を行い、前記第1化合物および前記第1化合物に由来する少なくとも一つの反応生成物を検出する測定部と、
検出された前記第1化合物の強度および前記少なくとも一つの反応生成物のそれぞれの強度と、前記第1化合物および前記少なくとも一つの反応生成物のそれぞれについての相対応答係数とに基づいて、前記分析装置が分析に適している状態か否かを示す情報を取得する装置情報取得部とを備える分析装置。 - 試料に含まれる複数の化合物をそれぞれ検出可能な分析装置に、第1化合物を含む前記試料が導入され測定が行われ、前記第1化合物および前記第1化合物に由来する少なくとも一つの反応生成物が検出されて得られた測定データを取得する測定データ取得処理と、
検出された前記第1化合物の強度および前記少なくとも一つの反応生成物のそれぞれの強度と、前記第1化合物および前記少なくとも一つの反応生成物のそれぞれについての相対応答係数とに基づいて、前記分析装置が分析に適している状態か否かを示す情報を取得する装置情報取得処理とを処理装置に行わせるためのプログラム。
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