JP7375826B2 - 分析方法、分析装置およびプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、分析方法、分析装置およびプログラムに関する。
ガスクロマトグラフ(Gas Chromatograph; GC)やガスクロマトグラフ質量分析(Gas Chromatograph-Mass Spectrometer;GC-MS)等により試料に含まれる分析対象物質の濃度や質量等の分析を行う場合、分析対象物質とは別に試料が含有する物質によって、試料に含まれる分析対象物質の濃度や質量等が正確に分析できないことがある。
例えば、試料に夾雑物として含まれる物質のイオン化抑制効果により、分析対象物質の濃度や質量に関する検出信号強度が、本来検出されるべき信号強度に比べて小さくなることが知られている(例えば、非特許文献1参照)。一方、夾雑物にイオン化推進効果がある場合には、分析対象成分の検出信号強度が本来検出されるべき信号強度に比べて大きくなることが考えられる。
また、試料に含まれる分析対象物質の検出信号強度が、試料の母材により影響を受ける場合がある。例えば、塩化ビニル樹脂(Polyvinyl chloride;PVC)に含まれる臭素系難燃剤(例えば、デカブロモジフェニルエーテル(Decabromodiphenyl ether;Deca-BDE))の濃度や質量を熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析(Py-GC/MS)を用いて分析した場合、Deca-BDEがPVC以外の樹脂(例えば、ポリスチレン)に含まれる場合に比較して、Deca-BDEに対応する信号強度が小さくなることが知られている。これは、Deca-BDEを構成する臭素とPVCを構成する塩素とが交換する反応が起き、これにより、Deca-BDEに対応する信号強度が本来の強度より小さくなるためであると推定されている。(例えば、非特許文献2参照)。
このような場合、分析対象試料と含有物質が共通であって、ただし、分析対象成分が異なる複数の濃度で含有される複数の参照用試料を用意し、これらの参照用試料を分析して得られた分析対象成分に対応する複数の信号強度から検量線を求め、分析対象試料を分析して得られた信号強度をこの検量線に適用することで、分析対象試料における分析対象物質の濃度や質量の分析をより正確に行う等の手順が採られていた。しかし、このような手順は煩雑であるため手間と時間を要し、そのため分析コストが増大するという問題があった。
分析対象物質(第1物質)の分析に影響を与える影響物質(第2物質)が含有される試料について、分析対象物質(第1物質)の濃度(含有率)や質量に関する分析を正確かつ高効率に行う。
本発明の第1の態様は、第1物質と、前記第1物質の分析に影響を与える第2物質とが含有される試料に対して、前記第1物質の濃度に関する分析を行う分析方法であって、前記試料に対して前記第1物質の濃度に関する分析を行って試料分析データを得ることと、前記試料分析データと、前記影響に基づいて設定された調整情報とに基づいて、前記第1物質の濃度に関する分析結果を導出することと、を備え、前記調整情報は、既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質を含有する基準試料の基準分析データと、前記既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質は含有しない参照試料の参照分析データとに基づいて設定され、前記試料分析データ前記試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す分析ピークあり、前記参照分析データは、前記参照試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す参照ピークであり、前記調整情報は、前記分析ピークの大きさと前記参照ピークの大きさとの関係に基づいて設定され、前記調整情報に基づいて分析ピークの閾値である分析ピーク閾値を設定し、前記分析ピーク閾値と前記分析ピークとの比較に基づいて、前記試料における前記第1物質の濃度に関する評価を行い、前記分析は、熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析により行われる、分析方法に関する。
本発明の第2の態様は、第1物質と、前記第1物質の分析に影響を与える第2物質とが含有される試料に対して、前記第1物質の濃度に関する分析を行う分析方法であって、前記試料に対して前記第1物質の濃度に関する分析を行って試料分析データを得ることと、前記試料分析データと、前記影響に基づいて設定された調整情報とに基づいて、前記第1物質の濃度に関する分析結果を導出することと、を備え、前記調整情報は、既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質を含有する基準試料の基準分析データと、前記既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質は含有しない参照試料の参照分析データとに基づいて設定され、前記試料分析データ前記試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す分析ピークあり、前記参照分析データは、前記参照試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す参照ピークであり、前記調整情報は、前記分析ピークの大きさと前記参照ピークの大きさとの関係に基づいて設定され、前記参照ピークに基づいて前記第1物質についての参照検量線を生成し、前記試料分析データを前記参照検量線に適用して、前記試料における前記第1物質の分析濃度を得、前記分析濃度と前記調整情報とに基づいて前記試料における前記第1物質の濃度に関する評価のための濃度閾値を設定し、前記濃度閾値と前記分析濃度との比較に基づいて前記評価を行い、前記分析は、熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析により行われる、分析方法に関する。
本発明の第3の態様は、第1物質と、前記第1物質の分析に影響を与える第2物質とが含有される試料に対して、前記第1物質の濃度に関する分析を行う分析装置であって、前記試料に対して前記第1物質の濃度に関する分析を行って得られる試料分析データと、前記影響に基づいて設定される調整情報とに基づいて、前記第1物質の濃度に関する分析結果を導出する処理装置を備え、前記調整情報は、既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質を含有する基準試料の基準分析データと、前記既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質は含有しない参照試料の参照分析データとに基づいて設定され、前記試料分析データ前記試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す分析ピークあり、前記参照分析データは、前記参照試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す参照ピークであり、前記調整情報は、前記分析ピークの大きさと前記参照ピークの大きさとの関係に基づいて設定され、前記調整情報に基づいて分析ピークの閾値である分析ピーク閾値を設定し、前記分析ピーク閾値と前記分析ピークとの比較に基づいて、前記試料における前記第1物質の濃度に関する評価を行い、前記分析は、熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析により行われる、分析装置に関する。
本発明の第4の態様は、第1物質と、前記第1物質の分析に影響を与える第2物質とが含有される試料に対して、前記第1物質の濃度に関する分析を行う分析装置であって、前記試料に対して前記第1物質の濃度に関する分析を行って得られる試料分析データと、前記影響に基づいて設定される調整情報とに基づいて、前記第1物質の濃度に関する分析結果を導出する処理装置を備え、前記調整情報は、既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質を含有する基準試料の基準分析データと、前記既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質は含有しない参照試料の参照分析データとに基づいて設定され、前記試料分析データ前記試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す分析ピークあり、前記参照分析データは、前記参照試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す参照ピークであり、前記調整情報は、前記分析ピークの大きさと前記参照ピークの大きさとの関係に基づいて設定され、前記参照ピークに基づいて前記第1物質についての参照検量線を生成し、前記試料分析データを前記参照検量線に適用して、前記試料における前記第1物質の分析濃度を得、前記分析濃度と前記調整情報とに基づいて前記試料における前記第1物質の濃度に関する評価のための濃度閾値を設定し、前記濃度閾値と前記分析濃度との比較に基づいて前記評価を行い、前記分析は、熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析により行われる、分析装置に関する。
本発明の第5の態様は、第1物質と、前記第1物質の分析に影響を与える第2物質とが含有される試料に対して行う、前記第1物質の濃度に関する分析処理を処理装置に行わせるためのプログラムであって、前記分析処理において、前記試料に対して前記第1物質の濃度に関する分析を行って得られる試料分析データと、前記影響に基づいて設定される調整情報とに基づいて、前記第1物質の濃度に関する分析結果を導出し、前記調整情報は、既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質を含有する基準試料の基準分析データと、前記既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質は含有しない参照試料の参照分析データとに基づいて設定され、前記試料分析データ前記試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す分析ピークあり、前記参照分析データは、前記参照試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す参照ピークであり、前記調整情報は、前記分析ピークの大きさと前記参照ピークの大きさとの関係に基づいて設定され、前記調整情報に基づいて分析ピークの閾値である分析ピーク閾値を設定し、前記分析ピーク閾値と前記分析ピークとの比較に基づいて、前記試料における前記第1物質の濃度に関する評価を行い、前記分析は、熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析により行われる、プログラムに関する。
本発明の第6の態様は、第1物質と、前記第1物質の分析に影響を与える第2物質とが含有される試料に対して行う、前記第1物質の濃度に関する分析処理を分析装置に行わせるためのプログラムであって、前記分析処理において、前記試料に対して前記第1物質の濃度に関する分析を行って得られる試料分析データと、前記影響に基づいて設定される調整情報とに基づいて、前記第1物質の濃度に関する分析結果を導出し、前記調整情報は、既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質を含有する基準試料の基準分析データと、前記既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質は含有しない参照試料の参照分析データとに基づいて設定され、前記試料分析データ前記試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す分析ピークあり、前記参照分析データは、前記参照試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す参照ピークであり、前記調整情報は、前記分析ピークの大きさと前記参照ピークの大きさとの関係に基づいて設定され、前記参照ピークに基づいて前記第1物質についての参照検量線を生成し、前記試料分析データを前記参照検量線に適用して、前記試料における前記第1物質の分析濃度を得、前記分析濃度と前記調整情報とに基づいて前記試料における前記第1物質の濃度に関する評価のための濃度閾値を設定し、前記濃度閾値と前記分析濃度との比較に基づいて前記評価を行い、前記分析は、熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析により行われる、プログラムに関する。
本発明によれば、分析対象物質(第1物質)の分析に影響を与える影響物質(第2物質)が含有される試料について、分析対象物質(第1物質)の濃度や質量に関する分析を正確かつ高効率に行うことができる。
図1は、一実施形態に係る分析装置の構成を示す概念図である。 図2は、基準試料におけるDeca-BDEに対応する基準ピークを示すグラフである。 は、参照試料におけるDeca-BDEに対応する参照ピークを示すグラフである。 図4は、参照検量線と調整検量線とを示す概念図である。 図5は、評価に用いる閾値の例を示す表である。 図6は、評価に用いる閾値の例を示す表である。 図7は、一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。 図8は、プログラムの提供を説明するための概念図である。
以下、本発明を実施するための形態について説明する。以下の実施形態においては、適宜、試料に含まれる分析対象の第1物質を分析対象物質、分析対象物質(第1物質)の分析に影響を与える第2物質を影響物質とも呼ぶ。
-実施形態-
<試料について>
試料は、分析対象物質および影響物質を共に含むものを対象とするが、特に限定されない。例えば、試料は、影響物質がその母材として構成されているものであってもよいし、あるいは、その母材とは別に影響物質を含んで構成されるものであってもよい。分析対象物質および影響物質のそれぞれの種類についても特に限定されない。試料は固体、液体および気体のいずれであってもよい。
試料の母材が既知でない場合には、分析を行って試料の母材の種類を特定する。分析方法としては、後述する種々の分析方法を用いることができる。例えば、図1に示すPy-GC/MSを用いてもよいし、あるいは、フーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)を用いてもよい。なお、試料の母材の種類が既知である場合でも、上記の分析を行って、母材の認識が正しいかどうかを判断してもよい。
分析対象物質の例としては、ポリ臭化ジフェニルエーテル類(PBDE (Polybrominated diphenyl ether)類)、例えば、デカブロモジフェニルエーテル(Decabromodiphenylether(Deca-BDE))、ペンタブロモジフェニルエーテル(Pentabromodiphenylether)、ヘキサブロモジフェニルエーテル(Hexabromodiphenylether)、オクタブロモジフェニルエーテル(Octabromodiphenylether)等や、ポリ臭化ビフェニル類(PBB(Polybromobiphenyl)類)、例えば、デカブロモビフェニル(Decabromobiphenyl)、テトラブロモビスフェノールA(TBBPA)、ヘキサブロモシクロドデカン(HBCD)、フタル酸エステル類、例えば、フタル酸ビス(2-エチルヘキシル)(DEHP)、フタル酸ジ-n-ブチル(DBP)、フタル酸-n-ブチルベンジル(BBP)、フタル酸ジ-isо-ノニル(DINP)、フタル酸ジ-isо-デシル(DIDP)、フタル酸ジ-n-オクチル(DNOP)等が挙げられる。
臭素化化合物は樹脂材料の難燃化剤として、また、フタル酸エステルは樹脂材料の可塑剤として、どちらも工業的に用いられてきたが、生体への悪影響のため規制が強まる傾向にある。このため、これらの物質が含有された製品の管理等のために効率的な分析や評価の重要性が高まっている。
試料が含有する影響物質(第2物質)しては、塩素を含有する化合物、例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)等が挙げられる。以下では、塩素および臭素は、特に断りのない限り、分子ではなく元素を指す。
<分析について>
試料の分析を行って、試料に含まれる分析対象物質の濃度(含有率)に関する分析データを取得する。分析データとしては、分析対象物質に対応する信号強度(ピーク)を検出することが好ましい。試料を分析して取得された分析データを本明細書では試料分析データと呼ぶ。試料分析データは影響物質による影響下で得られたものである。影響物質が試料分析データに及ぼす影響に基づいて正確な分析結果を得るための情報を生成する。この情報を本明細書では調整情報と呼ぶ。試料分析データと調整情報とに基づいて、分析対象物質の濃度に関する分析結果を導出する。これにより、分析対象物質の濃度に関する正確な分析結果を得ることができる。
分析方法としては、定量分析を行うことができれば特に限定されず、例えば、ガスクロマトグラフィ、液体クロマトグラフィ、質量分析(Mass Spectrometry;MS)、ガスクロマトグラフィ質量分析(Gas Chromatography/Mass Spectrometry;以下、GC/MSと呼ぶ)、熱分解ガスクロマトグラフィ/質量分析(Pyrolysis GC/MS;以下、Py-GC/MSと呼ぶ)、液体クロマトグラフィ/質量分析(以下、LC/MSと呼ぶ)、フーリエ変換赤外分光法、および紫外・可視光を利用した分光光度法の少なくとも一つを用いることができる。
<参照試料について>
参照試料とは、分析対象物質を含有し、かつ、分析対象物質の分析に影響を与える影響物質を含有しないものを指す。参照試料は、分析対象物質を正確かつ安定に分析できるのであれば特に限定されない。
<濃度(含有率)の算出について>
試料や参照試料等を分析することにより得られる分析対象物質の信号強度に基づいて、分析対象物質の濃度が求められる。
<第1物質および第2物質に関する物質情報について>
試料の分析を行って得られた分析対象物質(第1物質)に対応する分析データが、本来得られるべき分析データとは異なる場合、その試料には、分析対象物質(第1物質)の分析に影響を与える影響物質(第2物質)が含有されていると見做す。例えば、分析対象物質の濃度が既知である試料を分析して得られる第1物質の濃度が、既知の濃度とは異なる場合、その試料には、第1物質の分析に影響を与える第2物質が含有されていると見做す。
影響物質は特定されていても特定されていなくてもよい。例えば、分析対象物質が臭素化ジフェニルエーテル(例えばDeca-BDE)である場合、Py-GC/MS分析においてPVCはDeca-BDEの分析に影響を与える影響物質として特定される。この場合には、第1物質と第2物質とが設定される。一方、ある種の分析対象物質を分析する場合に、影響物質は特定できないものの、分析結果が本来得られるべきものとは異なることがわかっている場合には、分析対象物質(第1物質)のみ設定される。逆に、ある母材を有する試料において、母材以外の含有物質には係わらず、分析結果が本来得られるべきものとは異なることがわかっている場合には、影響物質(第2物質)を母材の物質として設定する。
第1物質および第2物質に関する情報(物質情報と呼ぶ)は、分析が行われる際に、オペレータが分析装置に入力してもよいし、あるいは、物質情報を分析装置の記憶部に記憶させておき、分析に際して自動的に読み出されるようにしてもよい。
<調整情報について>
調整情報は、第1物質および第2物質の少なくとも一方が設定された場合に、分析データや評価のための閾値等を調整して正確な分析結果を得るために用いる情報である。調整情報の形態および生成手順に制限はないが、例えば、次のように調整情報を生成することができる。なお、調整情報は、オペレータが分析装置に入力してもよいし、あるいは、第1物質と第2物質との組み合わせに関する情報と対応させて分析装置の記憶部に予め記憶させておき、自動的に読み出されるようにしてもよい。
1.基準試料の分析
分析対象物質(第1物質)の濃度が既知であり、かつ、影響物質(第2物質)を含有する基準試料を用意する。基準試料の組成は、分析対象物質以外の濃度が既知であること以外は、分析対象試料の組成と同様である。基準試料を分析して、分析対象物質に対応する信号強度(基準ピークと呼ぶ)を得る。例えば、影響物質であるPVC母材に含有される分析対象物質であるDeca-BDEの濃度を分析対象とする場合、基準試料として、Deca-BDEが既知の濃度で含有されたPVCを用意する。この基準試料を分析して、既知の濃度のDeca-BDEに対応する基準ピークを得る。
2.参照試料の分析
基準試料と同じ種類の分析対象物質を基準試料と同じ濃度で含み、かつ、影響物質は含有しない複数の参照試料を用意する。例えば、基準試料と同じ濃度でDeca-BDEを含有するポリスチレンを参照試料として用意する。参照試料を分析して、分析対象物質に対応する信号強度(参照ピークと呼ぶ)を得る。なお、参照試料の分析条件は基準試料の分析条件と同条件とする。
3.調整情報の生成
基準試料がDeca-BDEが既知の濃度で含有するPVCであり、参照試料が基準試料と同じ濃度でDeca-BDEを含有するポリスチレンである場合、既に記載した通り、基準ピークの大きさは参照ピークの大きさより小さい。このように異なる大きさの基準ピークと参照ピークとに基づいて調整情報を生成する。例えば、ピーク強度比である、基準ピーク強度/参照ピーク強度の値を調整情報とすることができる。あるいは、ピーク面積比である、基準ピーク面積/参照ピーク面積の値を調整情報とすることができる。
4.参照検量線の生成
分析対象物質の濃度が参照試料と異なること以外は参照試料と同じ種類の材料により構成され、分析対象物質の濃度は互いに異なるような複数の補助参照試料を用意する。すなわち、補助参照試料は、参照試料とは分析対象物質の濃度が異なるように構成される。これらの補助参照試料をそれぞれ分析して、分析対象物質に対応する複数の信号強度(補助参照ピークと呼ぶ)を得る。補助参照試料の分析条件は基準試料および参照試料の分析条件と同条件とする。例えば、参照試料に比べてDeca-BDEをより低い濃度で含有するポリスチレンと、参照試料に比べてDeca-BDEをより高い濃度で含有するポリスチレンとの2個の補助参照試料を用意する。これらの補助参照試料を分析して、Deca-BDEに対応する2個の補助参照ピークを得る。
参照ピークと複数の補助参照ピークの大きさ(ピーク強度あるいはピーク面積)に基づいて、分析対象物質の濃度についての参照検量線を生成する。例えば、分析対象物質に対応する信号強度のピーク面積を横軸に設定し、分析対象物質の濃度を縦軸に設定する。参照ピーク面積および複数の補助参照ピーク面積のそれぞれに対応する分析対象物質の濃度をプロットすることで参照検量線を生成する。なお、参照検量線は予め生成しておき、これを記憶部43に予め記憶させておいてもよい。
5.調整検量線の生成
参照検量線を上記の調整情報に基づいて調整して調整検量線を生成する。調整の手順は特に限定されない。例えば、上記の手順により求めた参照検量線の傾きに、基準ピーク面積/参照ピーク面積の値であるピーク面積比をかけて求めた新たな傾きに変更したものを調整検量線とする。分析対象物質がDeca-BDEである場合には、基準ピークの大きさは参照ピークの大きさより小さいため、ピーク面積比は1より小さい値となる。従って、調整検量線の傾きは、参照検量線の傾きより小さい。すなわち、任意のピーク面積の値を調整検量線に適用した場合には、同じ値を参照検量線に適用した場合に比べて、大きな濃度が示される。すなわち、調整検量線を適用することで、影響物質が分析対象物質の分析に及ぼす影響が補正される。
6.試料の分析
分析対象である試料の分析を行い、分析対象物質(第1物質)に対応する信号強度(分析ピークと呼ぶ)を得る。試料の分析条件は基準試料の分析条件と同条件とする。分析ピークの面積である分析ピーク面積を求め、上記の調整検量線に適用する。調整検量線は調整情報に基づいて参照検量線を調整したものである。調整情報は、上記の通り、影響物質による試料分析データへの影響を補正して正確な分析結果を得るための情報である。すなわち、調整検量線を用いることで、影響物質による試料分析データへの影響が補正された正確な分析結果を得ることができる。
調整検量線は、予め生成したものを分析装置の記憶部に記憶しておき、これを読み出して用いてもよいが、分析対象試料の分析の直前または直後に、参照試料および補助参照試料の分析を分析対象試料の分析条件と同条件で行い、そのデータを用いて生成することで、より正確な分析結果を得ることが期待できる。
<分析装置について>
図面を参照して本実施形態に係る分析装置について説明する。図1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、熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析装置(以下、装置1またはPy-GCMS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、熱分解ガスクロマトグラフ10と、質量分析部30とを備える。
なお、本実施形態に係る分析装置は、定量分析が可能であれば特に限定されない。分析装置として、ガスクロマトグラフ(GC)、液体クロマトグラフ(Liquid Chromatograph;LC)、質量分析装置、ガスクロマトグラフ-質量分析装置(Gas Chromatograph-Mass Spectrometer;GC-MS)、液体クロマトグラフ-質量分析装置(Liquid Chromatograph-Mass Spectrometer;LC-MS)、フーリエ変換赤外分光光度計、および紫外・可視分光光度計等を用いることができる。
熱分解ガスクロマトグラフ10は、熱分解装置20、キャリアガス流路11、熱分解装置20で熱分解された試料、基準試料、参照試料および補助参照試料(以下、これらをまとめて試料等と呼ぶ)が導入される試料導入部12、カラム温度調節部13、分離カラム14および試料ガス導入管15を備える。質量分析部30は、真空容器31と、排気口32と、試料等をイオン化してイオンInを生成するイオン化部33と、イオン調整部34と、質量分離部35と、検出部36とを備える。
情報処理部40は、入力部41と、通信部42と、記憶部43と、出力部44と、制御部50とを備える。制御部50は、装置制御部51と、データ処理部52と、出力制御部53とを備える。データ処理部52は、濃度算出部521と、情報生成部522とを備える。出力制御部53は、通知部530を備える。情報生成部522は、判定部523を備える。測定部100は、分析により試料等の各成分を分離し、試料等を検出する。
熱分解ガスクロマトグラフ10は、試料等を熱分解した後、試料等に含まれる成分を物理的特性または化学的特性に基づいて分離する。分離カラム14に導入される際に、試料等はガスまたはガス状となっている。これを試料ガスと呼ぶ。
キャリアガス流路11は、ヘリウム等のキャリアガスの流路であり、キャリアガス流路11を通してキャリアガスを熱分解装置20に導入する(矢印A1)。熱分解装置20は、試料等を熱分解し、試料導入部12へと導入する。熱分解装置20の種類は特に限定されず、加熱炉型でも、誘導加熱型でも、フィラメント型でもよい。試料導入部12は、試料等が導入される部分とスプリットベント等を備え、試料ガスを適宜選択的に分離カラム14に導入する。
分離カラム14は、キャピラリーカラム等のカラムを備える。分離カラム14は、カラムオーブン等を備えるカラム温度調節部13により数百℃以下等の温度となるように温度制御される。試料ガスの各成分は、移動相と、分離カラム14の固定相との間の分配係数等に基づいて分離され、分離された試料ガスの各成分は時間差を以って分離カラム14から溶出し、試料ガス導入管15を通って質量分析部30のイオン化部33に導入される。
質量分析部30は、質量分析計を備え、イオン化部33に導入された試料等をイオン化し、質量分離して検出する。イオン化部33で生成されたイオンInの経路を矢印A2で模式的に示す。イオンInは、試料等に電子、原子または原子団が結合したイオンや、試料等の解離等の分解により生成されたイオン等の試料等に由来するイオンを含むことができる。
なお、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るものであれば、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ず、任意の種類の1以上の質量分析器を含むものを用いることができる。
質量分析部30の真空容器31は、排気口32を備える。排気口32は、10-2Pa以下等の高真空が実現可能な、例えばターボ分子ポンプ等およびその補助ポンプを含む不図示の真空排気系と接続されている。図1において、真空容器31の内部の気体が排出される点を矢印A3で模式的に示す。
質量分析部30のイオン化部33は、イオン源を備え、イオン化部33に導入された試料等を電子イオン化によりイオン化する。電子イオン化の際に試料等は解離されるため、イオンInは、試料等が解離されて得られたフラグメントイオンを含む。イオン化部33で生成されたイオンInはイオン調整部34に導入される。
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るものであ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の場合もエレクトロスプレー法等を適宜用いることができる。
質量分析部30のイオン調整部34は、レンズ電極やイオンガイド等のイオン輸送系を備え、電磁気学的作用により、イオンInの流れを収束させる等して調整する。イオン調整部34から出射されたイオンInは質量分離部35に導入される。
質量分析部30の質量分離部35は、四重極マスフィルタを備え、導入されたイオンInを質量分離する。質量分離部35は、四重極マスフィルタに印加された電圧により、m/zの値に応じてイオンInを選択的に通過させる。質量分離部35で質量分離されたイオンInは検出部36に入射する。
質量分析部30の検出部36は、イオン検出器を備え、入射したイオンInを検出する。検出部36は、入射したイオンInの検出により得られた検出信号を、不図示のA/D変換器によりA/D変換し、デジタル化された検出信号を測定データとして情報処理部40に出力する(矢印A4)。
情報処理部40は、電子計算機等の情報処理装置を備え、分析装置1のオペレータとのインターフェースとなる他、様々なデータに関する通信、記憶、演算等の処理を行う。なお、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。
入力部41は、マウス、キーボード、各種ボタンまたはタッチパネル等の入力装置を含んで構成される。入力部41は、測定部100の制御や制御部50の処理に必要な情報等を、オペレータから受け付ける。また、イオンInを検出するためのm/zに関する情報も入力部41を介して入力される。通信部42は、インターネット等の無線または有線接続による通信を行うことができる通信装置を含んで構成され、測定部100の制御や制御部50の処理に関するデータ等を適宜送受信する。
記憶部43は、不揮発性の記憶媒体で構成され、測定データ(例えば信号強度)、制御部50が処理を実行するためのプログラム、データ処理部52が処理を行うために必要なデータおよび当該処理により得られたデータ等を記憶する。記憶部43には、上述の、第1物質および第2物質の設定情報、調整情報、参照検量線および/または調整検量線に関する情報、閾値に関する情報、ならびに、試料等の濃度に関する情報等が記憶される。
出力部44は、液晶モニタ等の表示装置やプリンター等を含んで構成される。出力部44は、データ処理部52の処理により得られたデータ等の、表示装置への出力やプリンターへの出力を行う。
制御部50は、CPU等のプロセッサを備え、測定部100の各部の動作についての制御や、測定データの処理等を行う。制御部50の装置制御部51は、測定部100の各部の動作を制御する。例えば、装置制御部51は、質量分離部35で通過させるイオンのm/zを連続的に変化させるスキャンモードや、特定のm/zを有する複数のイオンを通過させるSIM(Selective Ion Monitoring)モードによりイオンInの検出を行うことができる。この場合、装置制御部51は、入力部41からの入力等に基づいて設定されたm/zを有するイオンInが質量分離部35を選択的に通過するように、質量分離部35の電圧を変化させる。制御部50のデータ処理部52は、測定データの処理や解析を行う。
濃度算出部521は、測定データから分析対象物質の信号強度を算出する。濃度算出部521は、測定データから、マスクロマトグラムに対応するデータ(マスクロマトグラムデータと呼ぶ)を生成する。マスクロマトグラムは、横軸に保持時間、縦軸に検出されたイオンの信号強度を示すグラフであり、以下の各図でも同様である。濃度算出部521は、分析対象物質に対応する信号強度のピークのピーク強度またはピーク面積の値を算出し、また、算出したピーク強度またはピーク面積を参照検量線あるいは調整検量線に適用して、分析対象物質の濃度を算出する。なお、測定データから分析対象物質に対応する信号強度の大きさを定量することができれば、特にピーク強度やピーク面積には限定されない。また、検出対象物質の濃度は、参照検量線や調整検量線に基づいて算出されることに特には限定されない。
情報生成部522は、濃度算出部521が算出した分析対象物質の濃度、あるいは、ピーク強度またはピーク面積に基づいて、調整情報の生成を行う。また、情報生成部522の判定部523は、濃度算出部521が算出した分析対象物質の濃度、あるいは、ピーク強度またはピーク面積に基づいて、試料の判定を行う。具体的には、分析対象物質の濃度、あるいは、ピーク強度またはピーク面積等の判定対象データと記憶部43に記憶された判定を行うための閾値とを比較して、判定対象データが閾値に対する大小を判定する。
なお、判定部523は、上記の判定以外にも、試料に含有される分析対象物質とそれ以外の含有物質とがそれぞれ第1物質および第2物質に該当するかの判断を行ってもよい。すなわち、判定部523は、オペレータが入力した、試料が含有する分析対象物質とそれ以外の含有物質との組み合わせが、記憶部43に記憶された第1物質と第2物質との組み合わせに関する情報のいずれかに概要するかどうかを判定してもよい。
情報生成部522は、判定部523による判定結果に基づき情報を生成する。出力制御部53は、情報生成部522により生成された情報に基づいて、分析情報等を含む画像を生成し、出力部44を制御して当該画像を出力させる。
出力制御部53の通知部530は、分析情報の少なくとも一部をオペレータに通知する出力を行う。通知部530による通知の方法は特に限定されないが、出力部44の画面にポップアップメッセージとして表示すること、あるいは、ランプ等の照明装置(不図示)点灯させることで通知してもよい。
通知内容としては、例えば、試料において分析対象物質の算出された濃度または、ピーク強度またはピーク面積が閾値を超える場合に、分析対象物質の濃度が規定より高い旨を通知することができる。また、試料に分析対象物質(第1物質)の分析に影響を与える影響物質(第2物質)が含有されている旨通知することができる。さらに、調整情報の内容や調整検量線が適用される旨を通知することができる。
次に、図面を参照しながら調整例について説明する。
<調整例1>
本調整例においては、母材がPVC(ポリ塩化ビニル)でありDeca-BDEを含有する試料を例に挙げて説明する。試料における分析対象物質はDeca-BDEである。分析には、図1に示す分析装置1を用いる。
1.物質情報の入力
オペレータは、分析装置1の入力部41により、分析対象物質としてDeca-BDEの名称または符号を、また、分析対象物質以外の含有物質としてPVCの名称または符号を入力する。なお、母材以外にも分析対象物質以外の含有物質は全て名称または符号を入力する。分析装置1の判定部523は、記憶部43に記憶された第1物質と第2物質との組み合わせに関する情報(物質データベースとも呼ぶ)に基づいて、オペレータが入力した物質が第1物質および/または第2物質に該当するかどうかを判定する。判定の結果、該当する場合、情報生成部522はその旨の画像を生成し、出力部44を制御して当該画像を通知部530に出力させる。
なお、記憶部43には記憶されていないものの、試料における分析対象物質の分析がその他の含有物質により影響を受けることがわかっている場合、オペレータは、これらの組み合わせについての情報を入力部41により入力して、新たな物質情報として記憶部43に記憶させることができる。
試料が含有する物質が把握されていない場合には、まず、試料に含有される物質を特定し、その後に、これらの物質の名称あるいは符号を入力部41に入力する。物質の特定は定性分析装置、例えば、フーリエ変換赤外分光光度計等を用いることができる。この場合、物質の名称あるいは符号の入力は、オペレータが手動で行ってもよいし、定性分析装置から自動的に記憶部43に入力するようにしてもよい。
2.基準試料の分析
基準試料として、母材がPVC(ポリ塩化ビニル)でありDeca-BDEを2000mg/kgの濃度で分析対象物質を含有するものを用意する。すなわち、基準試料は、分析対象物質としてのDeca-BDEが既知の濃度であることを除いて、試料と共通の物質により構成されている。
分析装置1により基準試料の分析を行い、基準試料のマススペクトルを生成する。判定部523は、記憶部43に記憶された物質とスペクトルとに関する情報に基づいて、マススペクトルにおけるDeca-BDEに対応するピークを選択する。
図2は、上記手順により得られた、基準試料におけるDeca-BDEに対応する基準ピークを示す。図2において、横軸は保持時間、縦軸は信号強度を表す。図2に示す2つのピークは、2種類のフラグメントイオンにより分析を行ったことにより得られた、それぞれのフラグメントイオンに対応する信号を示す。濃度算出部521により、Deca-BDEに対応するピークのピーク面積、すなわち、基準ピーク面積を算出して記憶部43に記憶する。算出された基準ピーク面積は1102035(カウント)である。
3.参照試料の分析
参照試料として、ポリスチレンが母材でありDeca-BDEを2000mg/kgの濃度で含有するもの用意する。すなわち、参照試料は、分析対象物質としてのDeca-BDEが基準試料と同濃度で含有され、母材はDeca-BDEの分析に影響を与えないポリスチレンで構成されている。
分析装置1により参照試料の分析を行い、参照試料のマススペクトルを生成する。判定部523は、記憶部43に記憶された物質とスペクトルとに関する情報に基づいて、マススペクトルにおけるDeca-BDEに対応するピークを選択する。
図3は、上記手順により得られた、参照試料におけるDeca-BDEに対応する参照ピークを示す。図3において、横軸は保持時間、縦軸は信号強度を表す。図3に示す2つのピークは、2種類のフラグメントイオンにより分析を行ったことにより得られた、それぞれのフラグメントイオンに対応する信号を示す。これらのフラグメントイオンは、基準試料の分析において用いたものと同様である。濃度算出部521により、Deca-BDEに対応するピークのピーク面積、すなわち、参照ピーク面積を算出して記憶部43に記憶する。算出された参照ピーク面積は1937409(カウント)である。
4.調整情報の算出
情報生成部522は、濃度生成部521が算出した上記の基準ピーク面積と参照ピーク面積とから、ピーク面積比=基準ピーク面積/参照ピーク面積の値を算出し、調整情報として記憶部43に記憶する。本調整例においては、1102035/1937409=0.57から、調整情報として0.57が記憶部43に記憶される。
5.参照検量線の生成
母材がポリスチレンでありDeca-BDEをそれぞれ1000mg/kgと3000mg/kgの2種類の濃度で含有する2つの補助参照試料を用意する。
分析装置1によりこれらの補助参照試料の分析を行い、補助参照試料のマススペクトルを生成する。判定部523は、記憶部43に記憶された物質とスペクトルとに関する情報に基づいて、マススペクトルにおけるDeca-BDEに対応するピークを選択する。濃度算出部521により、Deca-BDEに対応するピークのピーク面積、すなわち、2個の補助参照ピーク面積を算出して記憶部43に記憶する。
データ処理部52は、参照ピーク面積と2個の補助参照ピーク面積を用いて、Deca-BDE濃度についての参照検量線を生成して、出力制御部53の通知部に表示する。図4に、上記の手順により生成した参照検量線を破線で示す。
6.調整検量線の生成
データ処理部52は、記憶部43に記憶された調整情報を読み出し、調整情報を用いて、参照検量線を調整して、調整検量線を生成する。例えば、参照検量線の傾き(微分係数)に調整情報である0.57をかけた値を新たな傾きとするような調整検量線を生成する。図4に上記の手順により生成した調整検量線を実線で示す。調整検量線は、試料の分析に適用するための検量線である。
7.試料の分析
分析装置1により試料の分析を行い、試料のマススペクトルを生成する。判定部523は、記憶部43に記憶された物質とスペクトルとに関する情報に基づいて、マススペクトルにおけるDeca-BDEに対応するピークを選択する。濃度算出部521は、Deca-BDEに対応するピークのピーク面積、すなわち、分析ピーク面積を算出して記憶部43に記憶する。濃度算出部521は、算出された分析ピーク面積を調整検量線に適用して、試料におけるDeca-BDEの濃度を算出し、記憶部43に記憶する。
図4に試料の濃度が算出される過程を示す。例えば、試料を分析して算出されたDeca-BDEに対応するピークのピーク面積(試料ピーク面積)が1500000の場合、この値を調整検量線に適用して、Deca-BDEの濃度は2722mg/kgと算出される。図4から明らかなように、もし、試料ピーク面積を、調整検量線に適用せずに参照検量線に適用した場合には、Deca-BDEの濃度は1548mg/kgと算出される。これは、Deca-BDEの分析がPVCにより影響を受けた分析結果であり、本来の濃度に比べてはるかに低い値である。
本調整例によれば、上記の通り、調整情報に基づいて参照検量線を調整して生成した調整検量線を用いることで、分析対象物質(第1物質)に影響を与える第2物質が含有される試料において、第1物質の濃度に関する分析を正確かつ高効率に行うことができる。
本調整例においては、参照試料に加えて補助参照試料を用いることで、参照試料における分析対象物質の濃度を含めて複数の濃度の試料を分析し、その結果に基づいて参照検量線を生成した。しかし、補助参照試料は用いずに参照試料のみ用いて参照検量線を生成してもよい。この場合には、参照試料の分析により得られた参照ピークのピーク面積と分析対象物質の濃度によりプロットした点と原点とを通る直線を参照検量線とする。
なお、参照検量線は原点を通らない場合もある。この場合、参照検量線は、濃度をx軸(横軸)、ピーク面積をy軸(縦軸)とした場合、x=(y-b)/aで表わすことができる。ここで、aは参照検量線の傾き、bは参照検量線の切片を示す。この場合には、調整検量線は、例えば、調整情報(本調整例では0.57)と傾きaの積をa’として、x=(y-b)/a’と表すことができる。
調整検量線は、参照検量線の傾きaを調整情報に基づいて変更した傾きa’とすることで生成する旨説明した。しかし、調整検量線の生成はこれに限らず、調整情報の内容に基づいて適宜生成することができる。例えば、参照検量線を上方または下方に移動させて調整検量線としてもよい。また、参照検量線の傾きを部分的に変化させて、例えば、二次曲線の調整検量線としてもよい。
本調整例においては、調整情報、参照検量線、調整検量線等は、ピーク面積に基づいて生成した。しかし、ピーク面積の代わりにピーク高さに基づいて生成してもよい。
本調整例においては、基準試料、参照試料、補助参照試料をそれぞれ分析し、得られた信号強度に基づいて参照検量線を求め、調整情報を算出し、算出した調整情報に基づいて調整検量線を生成し、試料を分析して得られた信号強度を調整検量線に適用して分析結果を導出した。しかし、参照検量線、調整情報、補助参照試料等は予め、分析装置1の記憶部43に記憶しておいてもよい。例えば、試料を分析して分析データが生成されたら、この分析データを記憶部43に記憶された調整検量線に適用して分析結果を得てもよい。
試料の母材が未知である場合、試料の母材を特定するための分析が上記分析データの生成に先立って行われる。この場合、情報生成部522は、特定された母材の種類についての情報(物質情報)に基づいて、記憶部43に予め記憶させておいた調整情報と参照検量線を用いて調整検量線を自動的に生成し、この調整検量線を上記分析データに適用して分析結果を得てもよい。
本調整例においては、基準試料の分析、参照試料の分析、調整情報の算出、参照検量線の生成、調整検量線の生成、試料の分析の順序で記載したが、この順序は限定されない。例えば、試料を分析した後に、基準試料や参照試料の分析を行って調整情報を求め、調整情報に基づいて調整検量線を生成してもよい。
<調整例2>
調整例1では、試料における分析対象物質の濃度を正確に求める手順について説明した。本調整例では、試料を分析して得た濃度あるいは信号強度に対して調整情報に基づいて閾値を設定して試料の評価を行う手順について説明する。本調整例においては、調整検量線は用いない。
分析装置1を用いて行う基準試料の分析、参照試料の分析、調整情報の算出および参照検量線の生成については、調整例1において行ったこれらについての手順に準ずる。
1.物質情報および評価閾値の入力
物質情報の入力は、調整例1において説明した手順により行う。また、本調整例においては、分析対象物質の評価指標としての閾値(評価閾値と呼ぶ)を入力部41から入力する。入力された評価閾値は、物質情報と共に記憶部43に記憶される。なお、評価閾値は予め設定しておき、これを記憶部43に予め記憶させておいてもよい。
2.調整閾値の生成
データ処理部52は、調整情報に基づいて評価閾値を調整して調整閾値を生成する。調整閾値は、分析対象物質の分析における影響物質による影響を補正して、分析対象物質の評価を正しく行うために設定する閾値である。例えば、Deca-BDEの濃度についての評価を行うための評価閾値について説明する。上記の通り、Deca-BDEが含有されたPVCを分析して得られたDeca-BDEに対応する信号強度は、本来得られるべき信号強度に比べて小さい。すなわち、評価閾値より小さい値となるように生成した調整閾値により、Deca-BDEの濃度を評価する。生成された調整閾値は、物質に関連した情報として記憶部43に記憶される。
3.試料の分析
分析装置1により試料の分析を行い、試料のマススペクトルを生成する。判定部523は、記憶部43に記憶された物質とスペクトルとに関する情報に基づいて、マススペクトルにおけるDeca-BDEに対応するピークを選択する。濃度算出部521は、Deca-BDEに対応するピークのピーク面積、すなわち、分析ピーク面積を算出して記憶部43に記憶する。本調整例においては、濃度算出部521は、算出された分析ピーク面積を参照検量線に適用して、試料におけるDeca-BDEの濃度を算出する。算出された濃度は、PVCによる影響を受けたものであり、本来の濃度に比べて低い値である。本明細書では、この濃度を見做し濃度と呼ぶ。
4.試料の評価
判定部523は、見做し濃度と調整閾値との比較により、試料における分析対象物質(本調整例においてはDeca-BDEの濃度)の評価を行う。上記の通り、本調整例においては、PVCによる影響があっても、試料におけるDeca-BDEの濃度に関する評価を正確に行うことができる。
上記説明においては、母材がPVC(ポリ塩化ビニル)でありDeca-BDEを含有する試料を例に挙げて、分析対象物質に濃度に関する評価を行う手順について説明した。この手順によれば、上記試料の分析対象物質と影響物質との組み合わせ以外にも、様々な分析対象物質と影響物質との組み合わせについて、調整情報に基づいて調整閾値を設定することができる。
図5に示す表に、分析対象物質と影響物質との様々な組み合わせ試料を評価するため調整閾値の例を示す。図5は、分析対象物質(化合物)A、B、C、Dをそれぞれ含有する3種類の試料に対して設定された2つの調整閾値の例を示す。3種類の試料は、分析対象物質の分析に影響を及ぼす影響物質を含有しないもの、影響物質Iを含有するもの、影響物質IIを含有するものに相当する。2つの調整閾値は、例えば、試料に対する処分方法が3通りあり、いずれの処分方法を適用するかを決定するための指標とする場合に設定される。すなわち、分析対象物質が、閾値1を下回る場合には第1の処分方法、閾値1から閾値2の間の場合には第2の処分方法、閾値2を上回る場合には第3の処分方法を適用する等が想定される。なお、影響物質を含有しない試料に適用される閾値は評価閾値であり、調整情報に基づく調整はなされていない。
影響物質Iを含有する試料、および、影響物質IIを含有する試料に対しては、分析対象物質と影響物質との物質情報に基づく調整情報を用いて調整された閾値1および閾値2が設定される。
図5に示す表においては、上記説明の通り、調整情報に基づいて、各閾値を個別に設定しているが、調整情報に基づいて評価閾値と調整閾値との関係を記述する式に基づいて各閾値を設定してもよい。例えば、影響物質Iを含有する試料についての各分析対象物質についての閾値1(T11)を、評価閾値(影響物質を含有しない試料についての閾値1:T1B)に対してαmg/kgだけ小さい値とすることもできる。すなわち、T11=T1B+αとすることができる。また、影響物質Iを含有する試料についての各分析対象物質についての閾値2(T12)を、評価閾値2(T2B)に対してβmg/kgだけ大きい値とすることもできる。すなわち、T12=T2B+βとすることができる。また、影響物質IIを含有する試料についての各分析対象物質についての閾値1(T21)および閾値2(T22)について、それぞれ、T21=T1B×γ、T22=T2B×δとすることができる。ここで、係数α、β、γおよびδの各値は、調整情報および分析の目的等に基づいて適宜設定することができる。
図6には、このようにして設定された試料評価のための調整閾値の例を示す。図6に示す閾値は、α=-300(mg/kg)、β=300(mg/kg)、γ=0.7、δ=1.3とした設定した調整閾値を示す。
なお、上記説明では、試料の評価は、分析対象物質の濃度(見做し濃度)と調整閾値との比較により行われる旨説明した。しかし、濃度を求めなくても、分析により得た信号強度に対して閾値を設定して行ってもよい。例えば、信号強度における分析対象物質に対応するピーク面積またはピーク強度を求め、ピーク面積またはピーク強度に対して調整情報に基づいて設定された調整閾値との比較により試料の評価を行ってもよい。
本調整例においても、試料の母材が未知である場合、試料の母材を特定するための分析が上記分析データの生成に先立って行われる。この場合、情報生成部522は、特定された母材の種類についての情報(物質情報)基づいて、記憶部43に予め記憶されておいた調整情報と評価閾値とを用いて、調整閾値を自動的に生成し、この調整閾値を上記分析データに適用して分析結果を得てもよい。
図7は、本実施形態の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、判定部523は、分析を行う試料に含有されている物質の中に第1物質と第2物質とが含有されているかどうか判定する。すなわち、物質情報を判定する。判定の結果、第1物質と第2物質とが含有されている場合には肯定判定されて、ステップS1003に進む。一方、判定の結果、第1物質と第2物質とが含有されていない場合には否定判定されて、ステップS1007に進む。
ステップS1003において、データ処理部52は、記憶部43から調整情報を読み出し、ステップS1005に進む。ステップS1005において、濃度算出部521は、調整情報を適用して試料の分析を行って、試料における分析対象物質の濃度を求め、ステップS1009に進む。
ステップS1007において、濃度算出部521は、試料における分析対象物質の濃度を求め、ステップS1009に進む。すなわち、ステップS1007においては、試料の分析に調整情報は適用しない。これは、試料の分析に影響を与える影響物質が、試料には含有されないので、分析データを調整する必要がないからである。
ステップS1009において、判定部523は、分析結果を導出し、ステップS1011に進む。分析結果は、試料における分析対象物質の濃度の算出、あるいは、算出した濃度に基づく試料の評価である。ステップS1011においては、出力部44は分析結果を出力し、一連の処理は終了する。
次のような変形も本発明の範囲内であり、上述の実施形態と組み合わせることが可能である。以下の変形例において、上述の実施形態と同様の構造、機能を示す部位等に関しては、同一の符号で参照し、適宜説明を省略する。
<変形例1>
上述した調整例2においては、閾値を調整情報に基づいて評価閾値を調整して調整閾値を生成し、調整閾値により試料の評価を行った。しかし、調整検量線により求めた試料の濃度と評価閾値との比較により試料を評価してもよい。
<変形例2>
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。
また、パーソナルコンピュータ(以下、PCと記載)等に適用する場合、上述した制御に関するプログラムは、CD-ROM、DVD-ROM等の記録媒体やインターネット等のデータ信号を通じて提供することができる。図8はその様子を示す概念図である。PC950は、CD-ROM953を介してプログラムの提供を受ける。また、PC950は通信回線951との接続機能を有する。コンピュータ952は上記プログラムを提供するサーバーコンピュータであり、ハードディスク等の記録媒体にプログラムを格納する。通信回線951は、インターネット、パソコン通信などの通信回線、あるいは専用通信回線などである。コンピュータ952はハードディスクを使用してプログラムを読み出し、通信回線951を介してプログラムをPC950に送信する。すなわち、プログラムをデータ信号として搬送波により搬送して、通信回線951を介して送信する。このように、プログラムは、記録媒体や搬送波などの種々の形態のコンピュータ読み込み可能なコンピュータプログラム製品として供給できる。
<態様>
上述した複数の実施形態は、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。
(第1項)一態様に係る分析方法は、
第1物質と、前記第1物質の分析に影響を与える第2物質とが含有される試料に対して、前記第1物質の濃度に関する分析を行う分析方法であって、前記試料に対して前記第1物質の濃度に関する分析を行って試料分析データを得ることと、前記試料分析データと、前記影響に基づいて設定された調整情報とに基づいて、前記第1物質の濃度に関する分析結果を導出することと、を備える。これにより、含有される分析対象物質の分析に影響を与える物質を含む試料を分析する場合であっても、分析対象試料に含有される分析対象物質の濃度や質量の分析を正確に行うことができる。
(第2項)他の一態様に係る分析方法では、第1項に記載された態様の分析方法であって、前記調整情報は、既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質を含有する基準試料の基準分析データと、前記既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質は含有しない参照試料の参照分析データとに基づいて設定される。これにより、分析対象物質の分析への影響を合理的に求めることができる。
(第3項)他の一態様に係る分析方法では、第2項に記載された態様の分析方法であって、前記試料分析データおよび前記参照分析データは、前記第1物質に対応する、それぞれの分析ピークおよび参照ピークであり、前記調整情報は、前記分析ピークの大きさと前記参照ピークの大きさとの関係に基づいて設定される。これにより、分析対象物質の分析への影響を効率的に求めることができる。
(第4項)他の一態様に係る分析方法では、第3項に記載された態様の分析方法であって、前記調整情報に基づいて分析ピークの閾値である分析ピーク閾値を設定し、前記分析ピーク閾値と前記分析ピークとの比較に基づいて、前記試料における前記第1物質の濃度に関する評価を行う。これにより、分析対象物質の濃度に基づいて、試料の評価を正確に行うことができる。
(第5項)他の一態様に係る分析方法では、第3項に記載された態様の分析方法であって、前記参照ピークに基づいて前記第1物質についての参照検量線を生成し、前記試料分析データを前記参照検量線に適用して、前記試料における前記第1物質の分析濃度を得、前記分析濃度と前記調整情報とに基づいて前記試料における前記第1物質の濃度に関する評価のための濃度閾値を設定し、前記濃度閾値と前記分析濃度との比較に基づいて前記評価を行う。これにより、分析対象物質の濃度に基づいて、試料の評価を正確に行うことができる。
(第6項)他の一態様に係る分析方法では、第5項に記載された態様の分析方法であって、前記参照検量線は、前記第1物質の濃度が互いに異なる複数の前記参照試料について分析を行って得た前記第1物質に対応する複数の前記参照ピークに基づいて生成する。これにより、分析対象物質の濃度に基づいて、試料の評価をより正確に行うことができる。
(第7項)他の一態様に係る分析方法では、第5項または第6項に記載された態様の分析方法であって、前記参照検量線を前記調整情報に基づいて調整して調整検量線を生成し、前記試料分析データを前記調整検量線に適用して、前記試料における前記第1物質の分析濃度を得る。これにより、分析対象物質の濃度に基づいて、試料の評価をより正確に行うことができる。
(第8項)他の一態様に係る分析方法では、第1項から第7項までのいずれかに記載された態様の分析方法であって、前記第1物質は、臭素化合物であり、前記第2物質は塩素化合物である。これにより、臭素化合物と塩素化合物とを含有する試料における臭素化合物の濃度や質量の分析をより正確に行うことができる。
(第9項)他の一態様に係る分析方法では、第8項に記載された態様の分析方法であって、前記第1物質は、ポリ臭化ジフェニルエーテル類、ポリ臭化ビフェニル類、および、その他の臭素を含む臭素系難燃剤および添加剤のうちのいずれか1種または複数種であり、前記第2物質はポリ塩化ビニルおよびその他の塩素を含む樹脂である。これにより、ポリ臭化ジフェニルエーテル類、ポリ臭化ビフェニル類、その他の臭素を含む臭素系難燃剤または添加剤とポリ塩化ビニル(PVC)および/またはその他の塩素を含む樹脂とを含む化合物を含有する試料における、上記臭素系難燃剤または添加剤の濃度や質量の分析をより正確に行うことができる。
(第10項)他の一態様に係る分析方法では、第9項に記載された態様の分析方法であって、前記その他の臭素を含む臭素系難燃剤または添加剤は、テトラブロモビスフェノールAおよび/またはヘキサブロモシクロドデカンである。これにより、テトラブロモビスフェノールAおよび/またはヘキサブロモシクロドデカンとポリ塩化ビニル(PVC)および/またはその他の塩素を含む樹脂とを含む化合物を含有する試料における、上記臭素系難燃剤または添加剤の濃度や質量の分析をより正確に行うことができる。
(第11項)他の一態様に係る分析方法では、第1項から第10項までのいずれかに記載された態様の分析方法であって、前記分析は、ガスクロマトグラフィ、液体クロマトグラフィ、質量分析、ガスクロマトグラフィ/質量分析または液体クロマトグラフィ/質量分析により行われる。これにより、様々な分析方法により、分析対象試料に含有される分析対象物質の濃度や質量の分析を正確に行うことができる。
(第12項)一態様に係る分析装置は、第1物質と、前記第1物質の分析に影響を与える第2物質とが含有される試料に対して、前記第1物質の濃度に関する分析を行う分析装置であって、前記試料に対して前記第1物質の濃度に関する分析を行って得られる試料分析データと、前記影響に基づいて設定される調整情報とに基づいて、前記第1物質の濃度に関する分析結果を導出する処理装置を備える。これにより、分析対象試料に含有される分析対象物質の濃度や質量の分析を正確に行うことができる。
(第13項)他の一態様に係る分析装置は、第12項に記載された態様の分析装置であって、前記第1物質および前記第2物質の少なくとも一方を設定した物質情報をさらに備え、前記調整情報は前記物質情報に基づいて生成される。これにより、分析対象試料に含有される分析対象物質の濃度や質量の分析を正確に効率的に行うことができる。
(第14項)他の一態様に係る分析装置は、第13項に記載された態様の分析装置であって、前記物質情報に基づいて、前記第1物質と前記第2物質との関連を表示する表示装置、をさらに備える。これにより、オペレータが、試料が含有する第1物質と第2物質との関係を容易に認識できる。
(第15項)一態様に係るプログラムは、第1物質と、前記第1物質の分析に影響を与える第2物質とが含有される試料に対して行う、前記第1物質の濃度に関する分析処理を分析装置に行わせるためのプログラムであって、前記分析処理において、前記試料に対して前記第1物質の濃度に関する分析を行って得られる試料分析データと、前記影響に基づいて設定される調整情報とに基づいて、前記第1物質の濃度に関する分析結果を導出する。これにより、分析対象試料に含有される分析対象物質の濃度や質量の分析を正確に分析装置に実行させることができる。
本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
1…分析装置、10…熱分解ガスクロマトグラフ、14…分離カラム、20…熱分解装置、30…質量分析部、33…イオン化部、35…質量分離部、36…検出部、40…情報処理部、44…出力部、50…制御部、52…データ処理部、100…測定部、521…濃度算出部、522…情報生成部、523…判定部、530…通知部、In…イオン、

Claims (13)

  1. 第1物質と、前記第1物質の分析に影響を与える第2物質とが含有される試料に対して、前記第1物質の濃度に関する分析を行う分析方法であって、
    前記試料に対して前記第1物質の濃度に関する分析を行って試料分析データを得ることと、
    前記試料分析データと、前記影響に基づいて設定された調整情報とに基づいて、前記第1物質の濃度に関する分析結果を導出することと、を備え、
    前記調整情報は、既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質を含有する基準試料の基準分析データと、前記既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質は含有しない参照試料の参照分析データとに基づいて設定され、
    前記試料分析データ前記試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す分析ピークあり、
    前記参照分析データは、前記参照試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す参照ピークであり、
    前記調整情報は、前記分析ピークの大きさと前記参照ピークの大きさとの関係に基づいて設定され、
    前記調整情報に基づいて分析ピークの閾値である分析ピーク閾値を設定し、
    前記分析ピーク閾値と前記分析ピークとの比較に基づいて、前記試料における前記第1物質の濃度に関する評価を行い、
    前記分析は、熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析により行われる、分析方法。
  2. 第1物質と、前記第1物質の分析に影響を与える第2物質とが含有される試料に対して、前記第1物質の濃度に関する分析を行う分析方法であって、
    前記試料に対して前記第1物質の濃度に関する分析を行って試料分析データを得ることと、
    前記試料分析データと、前記影響に基づいて設定された調整情報とに基づいて、前記第1物質の濃度に関する分析結果を導出することと、を備え、
    前記調整情報は、既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質を含有する基準試料の基準分析データと、前記既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質は含有しない参照試料の参照分析データとに基づいて設定され、
    前記試料分析データ前記試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す分析ピークあり、
    前記参照分析データは、前記参照試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す参照ピークであり、
    前記調整情報は、前記分析ピークの大きさと前記参照ピークの大きさとの関係に基づいて設定され、
    前記参照ピークに基づいて前記第1物質についての参照検量線を生成し、
    前記試料分析データを前記参照検量線に適用して、前記試料における前記第1物質の分析濃度を得、
    前記分析濃度と前記調整情報とに基づいて前記試料における前記第1物質の濃度に関する評価のための濃度閾値を設定し、
    前記濃度閾値と前記分析濃度との比較に基づいて前記評価を行い、
    前記分析は、熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析により行われる、分析方法。
  3. 請求項2に記載の分析方法であって、
    前記参照検量線は、前記第1物質の濃度が互いに異なる複数の前記参照試料について分析を行って得た前記第1物質に対応する複数の前記参照ピークに基づいて生成する、分析方法。
  4. 請求項2または3に記載の分析方法であって、
    前記参照検量線を前記調整情報に基づいて調整して調整検量線を生成し、
    前記試料分析データを前記調整検量線に適用して、前記試料における前記第1物質の分析濃度を得る、分析方法。
  5. 請求項1から4のいずれか一項に記載の分析方法であって、
    前記第1物質は、臭素化合物であり、前記第2物質は塩素化合物である、分析方法。
  6. 請求項5に記載の分析方法であって、
    前記第1物質は、ポリ臭化ジフェニルエーテル類、ポリ臭化ビフェニル類、および、その他の臭素を含む臭素系難燃剤および添加剤のうちのいずれか1種または複数種であり、前記第2物質はポリ塩化ビニル(PVC)およびその他の塩素を含む樹脂である、分析方法。
  7. 請求項6に記載の分析方法であって、
    前記その他の臭素を含む臭素系難燃剤および添加剤は、テトラブロモビスフェノールAおよび/またはヘキサブロモシクロドデカンである、分析方法。
  8. 第1物質と、前記第1物質の分析に影響を与える第2物質とが含有される試料に対して、前記第1物質の濃度に関する分析を行う分析装置であって、
    前記試料に対して前記第1物質の濃度に関する分析を行って得られる試料分析データと、前記影響に基づいて設定される調整情報とに基づいて、前記第1物質の濃度に関する分析結果を導出する処理装置を備え、
    前記調整情報は、既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質を含有する基準試料の基準分析データと、前記既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質は含有しない参照試料の参照分析データとに基づいて設定され、
    前記試料分析データ前記試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す分析ピークあり、
    前記参照分析データは、前記参照試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す参照ピークであり、
    前記調整情報は、前記分析ピークの大きさと前記参照ピークの大きさとの関係に基づいて設定され、
    前記調整情報に基づいて分析ピークの閾値である分析ピーク閾値を設定し、
    前記分析ピーク閾値と前記分析ピークとの比較に基づいて、前記試料における前記第1物質の濃度に関する評価を行い、
    前記分析は、熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析により行われる、分析装置。
  9. 第1物質と、前記第1物質の分析に影響を与える第2物質とが含有される試料に対して、前記第1物質の濃度に関する分析を行う分析装置であって、
    前記試料に対して前記第1物質の濃度に関する分析を行って得られる試料分析データと、前記影響に基づいて設定される調整情報とに基づいて、前記第1物質の濃度に関する分析結果を導出する処理装置を備え、
    前記調整情報は、既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質を含有する基準試料の基準分析データと、前記既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質は含有しない参照試料の参照分析データとに基づいて設定され、
    前記試料分析データ前記試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す分析ピークあり、
    前記参照分析データは、前記参照試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す参照ピークであり、
    前記調整情報は、前記分析ピークの大きさと前記参照ピークの大きさとの関係に基づいて設定され、
    前記参照ピークに基づいて前記第1物質についての参照検量線を生成し、
    前記試料分析データを前記参照検量線に適用して、前記試料における前記第1物質の分析濃度を得、
    前記分析濃度と前記調整情報とに基づいて前記試料における前記第1物質の濃度に関する評価のための濃度閾値を設定し、
    前記濃度閾値と前記分析濃度との比較に基づいて前記評価を行い、
    前記分析は、熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析により行われる、分析装置。
  10. 請求項8または9に記載の分析装置であって、
    前記第1物質および前記第2物質の少なくとも一方を設定した物質情報をさらに備え、
    前記調整情報は前記物質情報に基づいて生成される、分析装置。
  11. 請求項10に記載の分析装置であって、さらに、
    前記物質情報に基づいて、前記第1物質と前記第2物質との関連を表示する表示装置、を備える、分析装置。
  12. 第1物質と、前記第1物質の分析に影響を与える第2物質とが含有される試料に対して行う、前記第1物質の濃度に関する分析処理を分析装置に行わせるためのプログラムであって、
    前記分析処理において、前記試料に対して前記第1物質の濃度に関する分析を行って得られる試料分析データと、前記影響に基づいて設定される調整情報とに基づいて、前記第1物質の濃度に関する分析結果を導出し、
    前記調整情報は、既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質を含有する基準試料の基準分析データと、前記既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質は含有しない参照試料の参照分析データとに基づいて設定され、
    前記試料分析データ前記試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す分析ピークあり、
    前記参照分析データは、前記参照試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す参照ピークであり、
    前記調整情報は、前記分析ピークの大きさと前記参照ピークの大きさとの関係に基づいて設定され、
    前記調整情報に基づいて分析ピークの閾値である分析ピーク閾値を設定し、
    前記分析ピーク閾値と前記分析ピークとの比較に基づいて、前記試料における前記第1物質の濃度に関する評価を行い、
    前記分析は、熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析により行われる、プログラム。
  13. 第1物質と、前記第1物質の分析に影響を与える第2物質とが含有される試料に対して行う、前記第1物質の濃度に関する分析処理を分析装置に行わせるためのプログラムであって、
    前記分析処理において、前記試料に対して前記第1物質の濃度に関する分析を行って得られる試料分析データと、前記影響に基づいて設定される調整情報とに基づいて、前記第1物質の濃度に関する分析結果を導出し、
    前記調整情報は、既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質を含有する基準試料の基準分析データと、前記既知の濃度の前記第1物質を含有し、かつ、前記第2物質は含有しない参照試料の参照分析データとに基づいて設定され、
    前記試料分析データ前記試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す分析ピークあり、
    前記参照分析データは、前記参照試料の分析により得られるマスクロマトグラムデータにおいて、前記第1物質に対応する信号強度を示す参照ピークであり、
    前記調整情報は、前記分析ピークの大きさと前記参照ピークの大きさとの関係に基づいて設定され、
    前記参照ピークに基づいて前記第1物質についての参照検量線を生成し、
    前記試料分析データを前記参照検量線に適用して、前記試料における前記第1物質の分析濃度を得、
    前記分析濃度と前記調整情報とに基づいて前記試料における前記第1物質の濃度に関する評価のための濃度閾値を設定し、
    前記濃度閾値と前記分析濃度との比較に基づいて前記評価を行い、
    前記分析は、熱分解ガスクロマトグラフ-質量分析により行われる、プログラム。
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