JPS61272651A - 質量分析システム - Google Patents

質量分析システム

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JPS61272651A
JPS61272651A JP60115987A JP11598785A JPS61272651A JP S61272651 A JPS61272651 A JP S61272651A JP 60115987 A JP60115987 A JP 60115987A JP 11598785 A JP11598785 A JP 11598785A JP S61272651 A JPS61272651 A JP S61272651A
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JP
Japan
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mass
unit
database
spectral data
mass spectral
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JP60115987A
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English (en)
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Kimio Sato
佐藤 喜美雄
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Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、化学物質が何種類か混合された有機化合物(
混合成分)の試料を分析し同定処理する質量分析システ
ムに関するものである。
〔従来の技術〕
化学物質が何種類か混合された有機化合物(混合成分)
の試料を分析しその成分を同定するシステムとして、ガ
スクロマ[グラフ質量分析計とコンピュータとを結合し
た質量分析システl、がある。
このシステムでは、試料をヘリウムガスにまりカラムの
中を運びながら、混合された有機化合物を各成分に分離
する。そしてこの分離した各成分を順次質量分析計で分
析し、コンピュータにより同定処理を行う。
ところで、上述の質量分析システムでは、コンピュータ
による同定処理のために、予め各重線物質のスペクトル
をマス・スペクトル・データベースとして磁気ディスク
や磁気テープなどの大容量記憶装置に記憶しておき、試
料のマス・スペクトル・データとこのマス・スペクトル
・データベースとを比較して同定処理を行っている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上述の如くコンピュータにより磁気ディ
スクなどから各単純物質に関するマス・スペクトル・デ
ータベースを読み込み、試料のマス・スペクトル・デー
タと比較し同定処理を行うため、マス・スペクトル・デ
ータベース用として大容量で高速の磁気ディスクが必要
であった。ところが、磁気ディスクは、データベース索
引が遅く、そのための多くの検索時間が必要となる。特
に、ガスクロマトグラフからでてくるマス・スペクトル
・データの間隔が短い場合には、リアルタイムで処理で
きないという問題が生じ、オンライン・リアルタイム検
索には十分な満足が得られなかった。
本発明は、上記の考察に基づくものであって、検索時間
の短縮を図り、且つ小型にして安価な質量分析システム
を提供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
そのために本発明の質量分析システムは、大容量記憶手
段や表示/印字出力手段を有するホスト・システム・ユ
ニット、質量分析装置と直接接続されマス・スペクトル
測定手順に従って質量分析装置を制御してマス・スペク
トル・データを一定時間間隔毎に収集するマス・スペク
トル・データ収集ユニット、マス・スペクトル・データ
ベースの一時記憶手段を有し測定マス・スペクトル・デ
ータの検索を行うマス・スペクトル・データ検索ユニッ
トを備え、ホスト・システム・ユニットは、大容量記憶
手段に各種の化合物及び化合物群のマス・スペクトル・
データベースを格納して選択的に化合物及び化合物群の
マス・スペクトル・データベースをマス・スペクトル・
データ検索ユニ・ノドに転送し、マス・スペクトル・デ
ータ収集ユニットにより収集された測定マス・スペクト
ル・データ及びマス・スペクトル・データ検索ユニット
でのマス・スベクl−ル検索結果を大容量記憶手段に格
納すると共に表示/印字出力手段より出力する処理を行
い、マス・スペクトル・データ検索ユニットは、ホスト
・システム・ユニットの大容量記憶手段に格納されたマ
ス・スペクトル・データベースのうち検索に必要な化合
物及び化合物群のマス・スペクトル・データベースを一
時記憶手段に記憶し、該記憶したマス・スペクトル・デ
ータベースを基にオンライン・リアルタイムで検索を行
うことを特徴とするものである。
〔作用〕
本発明の質量分析システムでは、大容量記憶手段に各種
の化合物及び化合物群のマス・スペクトル・データベー
スを格納しておき、ここから測定時に検索に必要な化合
物及び化合物群のマス・スペクトル・データベースをマ
ス・スペクトル・データ検索ユニットの一時記憶手段に
転送して記憶し、測定マス・スペクトル・データの検索
を行うので、測定マス・スペクトル・データの検索時に
は、大容量記憶手段にアクセスする必要がなく、検索に
必要な化合物及び化合物群のマス・スペクトル・データ
ベースのみを記憶した一時記憶手段をアクセスすればよ
い。従って、一時記憶手段にアクセス時間の速いものを
用いることができ、検索時間を短縮することができる。
〔実施例〕
以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1図は本発明に係る質量分析システムの1実施例構成
を示す図、第2図はライブラリ・サーチ・ユニットの1
実施例構成を示す図、第3図はマス・スペクトル・デー
タの収集を説明するための図、第4図はクロマト・ピー
ク判定を説明するための図、第5図は第2図に示すライ
ブラリ・サーチ・ユニットの動作手順を説明するための
図である。図中、1は質量分析装置、2はACQユニノ
l、3 ハL I Bユニット、4はホスト・システム
・ユニッI・、5はCRTディスプレイ、6はコンソー
ル、7は磁気テープ、8は磁気ディスク、31は高速マ
イクロプロセッサ・ユニット、32と33はDMAイン
ターフェース、34.36と38はRAM。
35と37はROM、39は磁気バブル・メモリを示す
第1図において、質量分析システムは、大別してホス1
〜・システム・ユニット4、ACQユニット(Acqu
isition Processor Unit) 2
、及び■、IBユニット(Library 5earc
h Unit)  3の3つのユニットからなっており
、各々のユニットは、直接アクセスする方式のデータ通
信ライン(以下、DMA ; Direct Memo
ry Accessという)により接続される。
ホスト・システム・ユニット4は、通常の汎用コンピュ
ータ・システム(スーパー・ミニコン、ミニコン、パソ
コンなどを含む)で、大容量磁気ディスク8及び磁気テ
ープ7などを搭載し、次の機能を備えたものである。
■ 磁気ディスク8又は磁気テープ7上に格納されてい
るマス・スペクトル・データベースからオペレータによ
り選択された化合物及び化合物群のスペクトル・データ
ベースをLIBユニット3に転送する。
■ 測定実行時、ACQユニット2から各スキャン毎の
マス・スペクトル・データを受信し磁気ディスク8上へ
格納する。また同時に、LIBユニット3からACQユ
ニット2に連動したマス・スペクトル検索結果を受信し
、磁気ディスク8へ格納する。
■ 測定マス・スペクトル・データ及びスペクトル検索
結果をCRTディスプレイその他の各種表示装置又は印
字装置に表示又は印字する。
ACQユニット2は、質量分析装置(マス本体)1と直
接接続し、マス・スペクトル測定手順に従って質量分析
装置1を制御し、第3図に示すようにGC/MS又はL
C/MSなどのマス・スペクトル・データを一定時間間
隔毎に収集する。さらに、収集マス・スペクトル・デー
タをDMA通信によりホスト・システム・ユニソL4及
びLIBユニット3へ送信する。
L I Bユニット3は、その具体的な構成例を第2図
に示すように高速マイク1コプロセツサ・ユニット31
、r)MAインターフェース32と33、RAM34.
36と38、ROM35と37及び磁気バブル・メモリ
39などを備え、ホスト・システム・ユニット4から受
信した各種化合物及び化合物群のマス・スペクトル・デ
ータベースをデータベース・メモリ(大用量メモリ)に
記憶し、測定実行時、ACQユニット2から受信した測
定マス・スペクトル・データの検索を行う。さらに、検
索結果をホスト・システム・ユニット4へ送信する。な
お、データベース・メモリとしては、RAM34や磁気
バブル・メモリ39などを使用する。RAM34は、測
定時必要と思われる特定の化合物のマス・スペクトル・
データベースに、また、磁気バブル・メモリ39は、成
る種の化合物群(例えば発ガン性化合物、水質汚染化合
物、大気汚染化合物、精神疾患化合物など)を1セント
としたマス・スペクトル・データベースに使用するとよ
い。磁気バブル・メモIJ39は、書き替え可能な不揮
発性メモリであるため、1度作成しセットすると、ホス
ト・システム・ユニット4からのデータベース受信をせ
ず、用途に応じてセントを交換することによりオンライ
ン・マス・スペクトル・データ検索ができる。また、R
AM36.38やI?0M35.37は、コントロール
・モニタやライブラリ・サーチ用のプログラムを格納し
たり、それらの作業領域を提供するものとして使用され
る。
次に、LIBユニット3における動作手順を第5図を参
照しつつ説明する。まず、準備として予めホスト・シス
テム・ユニット4からLIBユニット3に特定化合物及
び化合物群のマス・スペクトル・データベースを転送し
、L I Bユニット3におけるデータベース・メモリ
であるRAM34に記1.0する。マス・スペクトル・
データベースの項目としては、CASIIkl/データ
ヘース登録隘、ベー又はL Cの保持時間、分子量、マ
ス・スペクトル最高質量ピークの質量数及び最大強度ピ
ークの質量数、ピーク強度を最大強度ピークに規格化し
たマス・スペクトル・ピークの質量数と規格化強度など
である。但し、最大ピーク数200本とし、14マス単
位に区間分割、その中から強度の大きいピーク2本を採
用する。200本を超える場合は、各区間から強度の小
さいピークを削除するが、この時低質量側から削除する
ものとする。測定はACQユニット2で行い、各スキャ
ン毎のマス・スペクトル・データを即時L I Bユニ
ット3に送信する。この時、送信データ項目は、クロマ
ト保持時間、クロマト強度(RI Cデータ)、マス・
スペクトル・データ(各ピークのピーク強度、質量数)
などのデータとする。
そこで、L I Bユニット3は、 ■ ACQユニット2から測定マス・スペクトル・デー
タを受信すると、次の処理を実行する。
■ まず、受信クロマト強度のピーク検出を行う。
■ ピーク検出されると、 ■ 検索対象マス・スペクトル・データは、ハックグラ
ンド・マス・スペクトル・データのサブI・ラクション
を行い、先に述べた方法で規格化したマス・スペクトル
・データとする。
クロマト・ピーク判定は、第4図に示すように通常の微
分法判定により、バンクグランド・マス・スペクトルの
検出は、そのクロマト・ピーク立ち上がり検出前、立ち
上がり検出微分値以下が5秒以上、wmする間の最新マ
ス・スペクトル・データとする。
■ クロマト・ピークの最大強度を持つマス・スペクト
ル・データのみマス・スペクトル・データ検索を行う。
検索項目は、保持時間検索、特定質量数検索、マス・ス
ペクトル検索などである。
保持時間検索では、測定マス・スペクトルの保 −持時
間士XIO%以内の保持時間を持つマス・スペクトル・
データベースを検索し、特定質量数検索では、予め指定
の特定質量数が測定マス・スペクトルに存在する場合、
マス・スペクトル・データからその質量数を持つマス・
スペクトルを検索する。マス・スペクトル検索では、ピ
ーマン(Bieman)方式によるマス・スペクトルの
相似計数を計算し、指定相似計数を持つマス・スペクト
ル・データベースを検索する。
■ クロマト・ピークについての検索結果をホスト・シ
ステム・ユニット4へ送信する。このときの送信項目は
、測定マス・スペクトル・データのスキャン陽、保持時
間、検索抽出マス・スペクトル・データのCASNII
、登録階などである。
〔発明の効果〕
以」二の説明から明らかなように、本発明によれば、磁
気ディスクその他の低速補助メモリをアクセスすること
なくデータベースを取り出すため、マス・スペクトル検
索が高速化でき、オンライン・リアルタイムの検索が可
能となる。また、データベース用大容量、高速補助メモ
リを必要としないので、コスト削減が可能となる。従っ
て、データベース検索システムとして大型のホスト・シ
ステムを必要としない。さらには、測定対象によるるデ
ータベース化合物群の選択により、特定物質の有無及び
化合物群のキャラクタリゼーションがオンライン・リア
ルタイムで迅速に行い得るようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る質量分析システムの1実施例構成
を示す図、第2図はライブラリ・サーチ・ユニットの1
実施例構成を示す図、第3図はマス・スペクトル・デー
タの収集を説明するための図、第4図はクロマト・ピー
ク判定を説明するだめの図、第5図は第2図に示すライ
ブラリ・サーチ・ユニットの動作手順を説明するための
図である。 1・・・質量分析装置、2・・・ACQユニット、3・
・・1.、 I Bユニット、4・・・ホスト・システ
ム・ユニット、5・・・CRTディスプレイ、6・・・
コンソール、7・・・磁気テープ、8・・・磁気ディス
ク、31・・・高速マイクロプロセッサ・ユニット、3
2と33・・・DMAインターフェース、34.36と
38・・・RAM、35と37・・・ROM、39・・
・磁気バブル・メモリ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)大容量記憶手段や表示/印字出力手段を有するホ
    スト・システム・ユニット、質量分析装置と直接接続さ
    れマス・スペクトル測定手段に従って質量分析装置を制
    御してマス・スペクトル・データを一定時間間隔毎に収
    集するマス・スペクトル・データ収集ユニット、マス・
    スペクトル・データベースの一時記憶手段を有しオンラ
    イン・リアルタイムで測定マス・スペクトル・データの
    検索を行うマス・スペクトル・データ検索ユニットを備
    え、ホスト・システム・ユニットは、大容量記憶手段に
    各種の化合物及び化合物群のマス・スペクトル・データ
    ベースを格納して選択的に化合物及び化合物群のマス・
    スペクトル・データベースをマス・スペクトル・データ
    検索ユニットに転送し、マス・スペクトル・データ収集
    ユニットにより収集された測定マス・スペクトル・デー
    タ及びマス・スペクトル・データ検索ユニットでオンラ
    イン・リアルタイムで検索されたマス・スペクトル検索
    結果を大容量記憶手段に格納すると共に表示/印字出力
    手段より出力する処理を行い、マス・スペクトル・デー
    タ検索ユニットは、ホスト・システム・ユニットの大容
    量記憶手段に格納されたマス・スペクトル・データベー
    スのうち検索に必要な化合物及び化合物群のマス・スペ
    クトル・データベースを一時記憶手段に記憶し、該記憶
    したマス・スペクトル・データベースを基に検索を行う
    ことを特徴とする質量分析システム。
  2. (2)一時記憶手段として、ランダム・アクセス・メモ
    リを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の質量分析システム。
  3. (3)一時記憶手段として、磁気バルブ・メモリを用い
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の質量分
    析システム。
JP60115987A 1985-05-29 1985-05-29 質量分析システム Pending JPS61272651A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07151730A (ja) * 1993-09-14 1995-06-16 Elpatronic Ag 質量分析計を用いて容器を検査する方法並びに検査装置
JP2006317468A (ja) * 2000-12-26 2006-11-24 Inst For Systems Biology 迅速かつ定量的なプロテオーム解析および関連した方法
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US9196466B2 (en) 2002-07-24 2015-11-24 Micromass Uk Limited Mass spectrometer with bypass of a fragmentation device

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