JP7088306B2 - クロマトグラフ装置 - Google Patents
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- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/86—Signal analysis
Description
画像を表示可能な表示部と、
ユーザが操作する入力部と、
検出対象である目的成分を含む試料を分析することで得られたクロマトグラムデータを記憶するデータ記憶部と、
前記目的成分に対応するピークが観測されるクロマトグラムを前記データ記憶部に記憶されているデータを用いて作成し、前記表示部の画面上に表示するクロマトグラム描画処理部と、
前記表示部に表示されているクロマトグラム上での、前記入力部を用いたユーザによる所定の操作に応じて、該クロマトグラム上におけるピーク領域の指定を受け付ける領域指定受付処理部と、
前記領域指定受付処理部で受け付けられたピーク領域中のクロマトグラム波形と、該ピーク領域以外の領域中の少なくとも一部のノイズ領域中のクロマトグラム波形と、を用いて、当該目的成分に対応するピークを検出する際にピークと非ピークとを識別するためのパラメータの値を算出する波形処理パラメータ算出部と、
複数の目的成分毎に、前記波形処理パラメータ算出部でそれぞれ算出されたパラメータ値を用い、任意の試料について得られたクロマトグラムにおいて前記目的成分に対応するピークについての波形処理を実行するピーク波形処理部と、
を備える。
図1は、本実施形態のLC-MSの概略構成図である。
このLC-MSは、測定部1として、液体クロマトグラフ(LC部)10と質量分析部(MS部)15とを含む。LC部10は、移動相が貯留されている移動相容器11、移動相容器11から移動相を吸引して送給する送液ポンプ12、移動相中に液体試料を注入するインジェクタ13、及び、該液体試料中の成分を時間的に分離するカラム14、を含む。MS部15は、カラム14から溶出する溶出液中の成分をイオン化し、生成されたイオン又はそれを解離させたイオンを質量分析する。MS部15は、イオンを衝突誘起解離により解離させるコリジョンセルを挟んで前後に四重極マスフィルタを有するトリプル四重極型質量分析装置であるが、MS部15はこれに限るものではなく、シングルタイプの四重極型質量分析装置や四重極-飛行時間型(Q-TOF型)質量分析装置など、他の方式の質量分析装置であってもよい。
また、データ処理部20はハードウェア回路で構成することも可能ではあるものの、一般的には、その実体はパーソナルコンピュータであり、該コンピュータにインストールされた専用のソフトウェアを該コンピュータで実行することで、上述した各機能ブロックが具現化される構成とすることができる。この場合、入力部30は、パーソナルコンピュータに付設されているキーボード、及び、マウス、スライドパッド等のポインティングデバイスを含む。また、表示部31は、パーソナルコンピュータに付設されているモニタである。
ここでは、複数の成分を対象とする多成分一斉分析を、多数の試料について実施する場合を想定する。この場合、検出対象である複数の成分の種類は事前に決まっており、成分毎に、保持時間、及び、多重反応モニタリング(Multiple Reaction Monitoring、以下、慣用に従い「MRM」という)測定でのMRMトランジション(プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比比との組合せ)が、分析条件の一つとして事前に指定される。
なお、こうした測定動作はごく一般的なものであり、本実施形態のLC-MSに特有のものではない。
次に、上述したような連続分析により収集された、多数の試料に対するデータがデータ記憶部21に保存されている状態で実施される、成分同定や定量分析のためのピーク波形処理の詳細を説明する。
図2は、ピーク波形処理の手順を示すフローチャートである。図3~図5は、ピーク波形処理の過程で表示部に表示される表示画面の一例である。図6はクロマトグラム上でのピーク領域及びノイズ領域の指定の一例を示す模式図である。
(1)ピーク領域に単峰性のピークの全体が含まれていると仮定すれば、そのピーク領域中のデータの最大値はピークトップの信号強度である。また、そのピーク領域中のデータの最小値はベースラインの信号強度であると推定することができる。そこで、それら値から信号強度がピークトップの1/2になる位置(時間)が分かり、該位置におけるピーク幅から半値全幅が求まる。そして、その半値全幅に所定値(例えば0.6)を乗じることで、最小ピーク半値幅を算出する。
(2)ノイズ領域中のデータの最大値と最小値の差がノイズピークであると仮定し、その差とピーク領域中の単峰性のピークの高さとの比率を求める。この比率に所定の値を乗じることで、メインピークの強度値に対する強度の相対値の比率を算出する。
上述したようにピークが的確に検出されるために、ピークトップの位置の正確性が高く成分同定の正確性も高い。また、ピークの面積の正確性が高いことで、定量精度も高い。また、ピーク波形処理のパラメータの面倒な設定作業が不要になるので、解析作業の際のオペレータの負担が軽減され、オペレータの経験や技量の差異による同定結果及び定量結果の差異も少なくすることができる。
以上、図面を参照しつつ本発明における種々の実施形態や変形例を説明したが、最後に、本発明の種々の態様について説明する。
画像を表示可能な表示部(31)と、
ユーザが操作する入力部(30)と、
検出対象である目的成分を含む試料を分析することで得られたクロマトグラムデータを記憶するデータ記憶部(21)と、
前記目的成分に対応するピークが観測されるクロマトグラムを前記データ記憶部(21)に記憶されているデータを用いて作成し、前記表示部(31)の画面上に表示するクロマトグラム描画処理部(22,27)と、
前記表示部(31)に表示されているクロマトグラム上での、前記入力部(30)を用いたユーザによる所定の操作に応じて、該クロマトグラム上におけるピーク領域の指定を受け付ける領域指定受付処理部(231)と、
前記領域指定受付処理部(231)で受け付けられたピーク領域中のクロマトグラム波形と、該ピーク領域以外の領域中の少なくとも一部のノイズ領域中のクロマトグラム波形と、を用いて、当該目的成分に対応するピークを検出する際にピークと非ピークとを識別するためのパラメータの値を算出する波形処理パラメータ算出部(24)と、
複数の目的成分毎に、前記波形処理パラメータ算出部(24)でそれぞれ算出されたパラメータ値を用い、任意の試料について得られたクロマトグラムにおいて前記目的成分に対応するピークについての波形処理を実行するピーク波形処理部(26)と、
を備える。
前記領域指定受付処理部は、前記入力部を用いたユーザによる所定の操作に応じて、クロマトグラム上におけるピーク領域とノイズ領域との指定を受け付け、
前記波形処理パラメータ算出部は、前記領域指定受付処理部で受け付けられたピーク領域中及びノイズ領域中のそれぞれのクロマトグラム波形を用いて、当該目的成分に対応するパラメータの値を算出するものである。
前記データ記憶部は、複数の試料に対応するクロマトグラムデータを記憶するものであり、
複数の目的成分それぞれについて、前記領域指定受付処理部での所定の操作の対象であるクロマトグラム又は該クロマトグラムが得られた試料を、ユーザに選択させる入力支援部、をさらに備える。
前記入力支援部は、
目的成分毎に、分析された試料、又は、試料に対する分析により得られたデータが格納されたデータファイル、を選択可能であるテーブルと、該テーブル上で選択された試料又はデータファイルに対応し、前記クロマトグラム描画処理部で作成されたクロマトグラムと、を一つの画面内に表示するものである。
前記所定の操作は、前記表示部に表示されているクロマトグラム上での、前記入力部によるドラッグ操作又はクリック操作での範囲指定であるものとしている。
10…液体クロマトグラフ(LC部)
11…移動相容器
12…送液ポンプ
13…インジェクタ
14…カラム
15…質量分析部(MS部)
20…データ処理部
21…データ記憶部
22…クロマトグラム作成部
23…パラメータ算出情報入力支援部
231…領域指定受付処理部
24…波形処理パラメータ算出部
25…波形処理パラメータ記憶部
26…ピーク波形処理部
27…表示処理部
30…入力部
31…表示部
200…試料選択ウインドウ
210…バッチファイル名表示欄
220…バッチファイル一覧表示ボタン
230…データファイル一覧テーブル
250、411…チェックボックス
240、330、440…「進む」ボタン
300…メソッド選択ウインドウ
310…データファイル一覧テーブル
320…波形処理メソッド指示欄
400…パラメータ更新ウインドウ
410…化合物テーブル
413…データファイル名
420…領域指定操作欄
421…ピーク領域調整ボタン
422…ノイズ領域調整ボタン
430…クロマトグラム表示領域
431…帯状範囲
Claims (8)
- 画像を表示可能な表示部と、
ユーザが操作する入力部と、
検出対象である目的成分を含む試料を分析することで得られたクロマトグラムデータを記憶するデータ記憶部と、
前記目的成分に対応するピークが観測されるクロマトグラムを前記データ記憶部に記憶されているデータを用いて作成し、前記表示部の画面上に表示するクロマトグラム描画処理部と、
前記表示部に表示されているクロマトグラム上での、前記入力部を用いたユーザによる所定の操作に応じて、該クロマトグラム上におけるピーク領域の指定を受け付ける領域指定受付処理部と、
前記領域指定受付処理部で受け付けられたピーク領域中のクロマトグラム波形と、該ピーク領域以外の領域中の少なくとも一部のノイズ領域中のクロマトグラム波形と、を用いて、当該目的成分に対応するピークを検出する際にピークと非ピークとを識別するためのパラメータの値を算出する波形処理パラメータ算出部と、
複数の目的成分毎に、前記波形処理パラメータ算出部でそれぞれ算出されたパラメータ値を用い、任意の試料について得られたクロマトグラムにおいて前記目的成分に対応するピークについての波形処理を実行するピーク波形処理部と、
を備えるクロマトグラフ装置。 - 前記パラメータは、最小ピーク半値幅、メインピークの強度値に対する強度の相対値の比率、又は標準的な保持時間からのずれ量、の少なくともいずれか一つを含む、請求項1に記載のクロマトグラフ装置。
- 前記領域指定受付処理部は、前記入力部を用いたユーザによる所定の操作に応じて、クロマトグラム上におけるピーク領域とノイズ領域との指定を受け付け、
前記波形処理パラメータ算出部は、前記領域指定受付処理部で受け付けられたピーク領域中及びノイズ領域中のそれぞれのクロマトグラム波形を用いて、当該目的成分に対応するパラメータの値を算出する、請求項1又は2に記載のクロマトグラフ装置。 - 前記データ記憶部は、複数の試料に対応するクロマトグラムデータを記憶するものであり、
複数の目的成分それぞれについて、前記領域指定受付処理部での所定の操作の対象であるクロマトグラム、又は、該クロマトグラムが得られた試料をユーザに選択させる入力支援部、をさらに備える、請求項1又は2に記載のクロマトグラフ装置。 - 前記データ記憶部は、複数の試料に対応するクロマトグラムデータを記憶するものであり、
複数の目的成分それぞれについて、前記領域指定受付処理部での所定の操作の対象であるクロマトグラム、又は、該クロマトグラムが得られた試料をユーザに選択させる入力支援部、をさらに備える、請求項3に記載のクロマトグラフ装置。 - 前記入力支援部は、
目的成分毎に、分析された試料、又は、試料に対する分析により得られたデータが格納されたデータファイル、を選択可能であるテーブルと、該テーブル上で選択された試料又はデータファイルに対応し、前記クロマトグラム描画処理部で作成されたクロマトグラムと、を一つの画面内に表示するものである、請求項4に記載のクロマトグラフ装置。 - 前記入力支援部は、
目的成分毎に、分析された試料、又は、試料に対する分析により得られたデータが格納されたデータファイル、を選択可能であるテーブルと、該テーブル上で選択された試料又はデータファイルに対応し、前記クロマトグラム描画処理部で作成されたクロマトグラムと、を一つの画面内に表示するものである、請求項5に記載のクロマトグラフ装置。 - 前記所定の操作は、前記表示部に表示されているクロマトグラム上での、前記入力部によるドラッグ操作又はクリック操作での範囲指定である、請求項1又は2に記載のクロマトグラフ装置。
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- 2018-11-12 WO PCT/JP2018/041795 patent/WO2020100182A1/ja active Application Filing
- 2018-11-12 JP JP2020556470A patent/JP7088306B2/ja active Active
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