WO2015029508A1 - クロマトグラムデータ処理装置 - Google Patents

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wavelength
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spectrum
impurity
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悦輔 鎌田
三浦　宏
康敬 水戸
年伸 柳沢
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    • G01N30/8651—Recording, data aquisition, archiving and storage

Definitions

  • impurities are contained in the peak of a chromatogram obtained by spectroscopic analysis of a sample containing components separated by a column of a chromatograph, particularly a liquid chromatograph (LC), or a sample introduced by a flow injection method.
  • the present invention relates to a data processing apparatus that displays a result of determining whether or not.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of such three-dimensional chromatogram data.
  • the peak appearing in the wavelength chromatogram is derived only from the target component.
  • the peak is not always due to a single component (target component) and often contains impurities that are not intended by the analyst (ie, components other than the target component). Therefore, conventionally, a peak purity determination process has been performed in which it is examined whether a certain peak appearing in the chromatogram is derived only from the target component or contains impurities.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose peak purity determination methods in chromatograms obtained from three-dimensional chromatogram data having three dimensions of time, wavelength, and absorbance.
  • the absorbance spectrum at time T 0 corresponding to the peak apex of the target peak in the wavelength chromatogram at the absorption wavelength corresponding to the target component is represented by S 0 ( ⁇ ), and an arbitrary time T before and after that.
  • the degree of coincidence P between S 0 ( ⁇ ) and S ( ⁇ ) is calculated by the following equation (1).
  • the degree of coincidence P with the peak apex is green when the coincidence P is 1.0 to 0.8, yellow when 0.8 to 0.6, and orange when 0.6 or less.
  • the degree of coincidence P is high near the peak apex, and decreases as it goes away from the peak apex. It is generally symmetrical with respect to.
  • the degree of coincidence P in the time range in which the other peak is included decreases. Therefore, the degree of coincidence P is different before or after the peak apex of the target peak. For example, in the example shown in FIG.
  • the degree of coincidence P on the right side (temporally rearward) is lower than the left side across the peak vertex, and the divided and displayed shape is asymmetrical.
  • this method is referred to as “matching degree determination method”.
  • a wavelength chromatogram at an absorption wavelength corresponding to the target component is created from the three-dimensional chromatogram data, and the time range from the start point to the end point of the target peak derived from the target component in the wavelength chromatogram ,
  • the differential coefficient at the maximum or minimum absorption wavelength of the absorbance spectrum of the target component is determined for the absorbance spectrum at each time point.
  • the target peak contains only the target component
  • the differential coefficient is zero.
  • the target peak contains impurities
  • the differential coefficient has a value other than zero. Therefore, if a chromatogram representing the time variation of the differential coefficient (hereinafter, this chromatogram is referred to as “differential chromatogram”) and a peak appears in this waveform (dotted line in FIG. 11), impurities are included.
  • a determination method is disclosed (hereinafter, this method is referred to as “differential spectrum method”).
  • the coincidence P with the absorbance spectrum before and after the peak apex is calculated on the basis of the absorbance spectrum at the time T 0 corresponding to the peak apex of the target peak. For this reason, when there is an impurity peak in the immediate vicinity of the peak apex, the presence of the impurity cannot be determined correctly.
  • the target peak contains an impurity
  • the presence of the impurity may not be detected correctly.
  • the case where one is the target component and the other is an impurity has been described as an example, but in the chromatogram of a sample containing two or more target components, the component included in the target peak is a single component. It can also be replaced when determining whether there is a plurality of components.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is a chromatogram data processing apparatus capable of easily determining whether or not an impurity is contained in a target peak derived from a target component. Is to provide.
  • the chromatogram data processing apparatus which has been made to solve the above problems, a) a three-dimensional data storage unit for storing three-dimensional chromatogram data with dimensions of time, wavelength, and absorbance; b) A wavelength chromatogram creation unit that extracts data at a specific wavelength that is the absorption wavelength of the target component from the three-dimensional chromatogram data, and creates a wavelength chromatogram indicating the relationship between time and absorbance at the specific wavelength.
  • a peak detector for detecting the peak of the generated wavelength chromatogram
  • an impurity detector for detecting the presence or absence of impurities in the detected peak by two or more detection methods based on the three-dimensional chromatogram data
  • a display unit that displays a graph for impurity detection obtained by the two or more detection methods so as to be superimposed on the wavelength chromatogram.
  • the “two or more detection methods” mentioned here include cases where the detection principle is the same but the parameters used are different. Specifically, for example, as described later, when the wavelength (differential wavelength) used in the differential spectrum method is different, it is handled as a different detection method.
  • the presence or absence of impurities at a peak at a specific wavelength is obtained by analyzing the stored three-dimensional chromatogram data using two or more detection methods.
  • a graph for detecting two or more impurities detected as a result of detection is superimposed on the chromatogram at the specific wavelength and displayed on the display unit.
  • all of the two or more graphs may be superimposed and displayed on the specific wavelength chromatogram at the same time, or any two or more graphs may be superimposed and displayed as designated by the operator.
  • the chromatogram data processing apparatus further comprises: f) An input unit for selecting the two or more detection methods used in the impurity detection unit or inputting parameters set in the two or more detection methods (hereinafter referred to as “setting parameters”) It is desirable.
  • the two or more detection methods are preferably selected from the group consisting of a coincidence determination method, a differential spectrum method, and a purity determination method.
  • the coincidence determination method calculates the coincidence between the absorbance spectrum at time T 0 corresponding to the peak apex of the target peak in the wavelength chromatogram and the absorbance spectrum at any time T before and after the peak.
  • the differential spectrum method the differential coefficient in the wavelength direction at the maximum or minimum absorption wavelength of the target component is obtained for the absorbance spectrum, and when a peak appears in the waveform of the differential chromatogram representing the temporal change of the differential coefficient, it is determined that it contains impurities. Is.
  • the purity determination method determines the presence / absence of impurities by comparing the similarity between the spectrum on the target peak and the reference spectrum and the similarity threshold considering the noise component. is there.
  • the setting parameter is, for example, a specific wavelength that is one of the absorption wavelengths of the target component for creating a wavelength chromatogram, or a maximum or minimum absorption wavelength of the target component necessary for the differential spectrum method.
  • the presence / absence of impurities is detected by two or more detection methods, and the resulting graph for detecting the presence / absence of two or more impurities is the target component. It is displayed on the display unit so as to overlap the wavelength chromatogram of the specific wavelength that is the absorption wavelength. Even if the presence of an impurity is not detected by one detection method, the presence of the impurity may be recognized by another detection method, so that the presence or absence of the impurity in the target chromatogram peak can be more reliably determined.
  • the flowchart which shows the operation
  • the schematic diagram which shows the maximum or minimum absorption wavelength chromatogram created from three-dimensional chromatogram data and this three-dimensional chromatogram data. It is an example of a display of the result obtained by a coincidence degree judgment method, (a) is an example of a peak not containing an impurity, and (b) is an example of a peak containing an impurity.
  • a method for determining peak purity used in this example will be described below.
  • a coincidence determination method, a differential spectrum method, and a purity determination method are used. Since the coincidence determination method and the differential spectrum method have been described in the section of “Background Art”, the determination principle of the presence or absence of impurities by the purity determination method will be briefly described here.
  • the purity determination method is described in Non-Patent Document 1, for example.
  • the similarity (SI) between the spectrum (measured spectrum) in the chromatogram peak and the reference spectrum is calculated, and the value is compared with the similarity threshold (t) considering the noise component.
  • the similarity (SI) between the measured spectrum and the reference spectrum is equal to or greater than the threshold value (t)
  • the similarity (SI) between the two is smaller than the threshold value (t)
  • the similarity SI between the two spectra is calculated as follows. Since one spectrum can be considered as a sequence of intensity values at each wavelength, it can be represented by a vector whose elements are the intensity values at each wavelength.
  • the two spectrum vectors S1 and S2 are expressed as follows.
  • S1 (a1 ( ⁇ 1), a1 ( ⁇ 2),..., A1 ( ⁇ n))
  • S2 (a2 ( ⁇ 1), a2 ( ⁇ 2),..., A2 ( ⁇ n))
  • the angle ⁇ between the vectors S1 and S2 is zero and cos ⁇ is 1.
  • the angle ⁇ formed by both vectors becomes larger than zero due to uncertainties such as background noise of the detector body and noise accompanying absorption of the mobile phase. Therefore, when the maximum angle formed by both vectors due to noise uncertainty is ⁇ th and the angle ⁇ formed by both vectors S1 and S2 is smaller than ⁇ th , the difference is determined to be due to noise or the like.
  • both vectors are the same absorbance spectrum Te (i.e., the same components) determined to be due, when angle theta formed by the two vectors S1, S2 is theta th greater than, that determined when cos [theta] is smaller than the cos [theta] th may contain impurities can do. That is, cos ⁇ th is the threshold value (t). A value obtained by subtracting the threshold value t from the similarity SI is called a purity index.
  • the “normal chromatogram” in FIG. 4 refers to a wavelength chromatogram at a specific wavelength that is the absorption wavelength of the target component.
  • the purity curve at time T 2 is the portion below the zero extension lines purity index is zero appearing.
  • the purity determination method it can be determined whether or not the target peak contains impurities from the purity curve.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a liquid chromatograph system including a chromatogram data processing apparatus (hereinafter simply referred to as “data processing apparatus”) in the present embodiment.
  • the liquid feed pump 12 sucks the mobile phase from the mobile phase container 11 and feeds it to the sample injection unit 13 at a constant flow rate.
  • the sample injection unit 13 injects a sample into the mobile phase at a predetermined timing.
  • the sample is sent to the column 14 by the mobile phase, and each component in the sample is separated in the time direction while passing through the column 14 and is eluted from the column 14.
  • a PDA detector 15 which is a kind of multi-channel detector, is provided as a detector for detecting sample components in the eluate from the column 14.
  • the PDA detector 15 irradiates the eluate with light from a light source (not shown), wavelength-disperses the light transmitted through the eluate, and detects the intensity of light of each wavelength almost simultaneously by the PDA linear sensor.
  • the detection signal repeatedly obtained by the PDA detector 15 is converted into a digital signal by the A / D converter 16 and then output to the data processing device 2 as three-dimensional chromatogram data.
  • the data processing device 2 includes a three-dimensional data storage unit 21 for storing the three-dimensional chromatogram data output from the A / D converter 16 and a three-dimensional wavelength chromatogram representing a change in absorbance over time at a predetermined wavelength.
  • a wavelength chromatogram creation unit 22 created from chromatogram data, a peak detection unit 23 for detecting a peak in the wavelength chromatogram, and an impurity in a target peak designated by an operator among the detected peaks are detected.
  • Impurity detector 24 In the present embodiment, the wavelength chromatogram creation unit 22 creates a maximum or minimum absorption wavelength chromatogram representing the time change of absorbance at the maximum or minimum absorption wavelength ⁇ S0 of the target component.
  • the impurity detection unit 24 includes a differential chromatogram creation unit 25a and a purity curve creation unit 25b that process the three-dimensional chromatogram data to create a graph for impurity detection.
  • the differential chromatogram creation unit 25a creates a differential chromatogram based on the three-dimensional chromatogram data and the maximum or minimum absorption wavelength ⁇ S0 of the target component.
  • the purity curve creating unit 25b determines the similarity between the spectrum on the target peak and the reference spectrum and the similarity when only the noise component is considered based on the three-dimensional chromatogram data and the maximum or minimum absorption wavelength ⁇ S0 of the target component. Create a purity curve.
  • the impurity detection unit 24 includes a determination unit 26 that determines the presence or absence of impurities in the target peak based on the shape of the differential chromatogram or the shape of the purity curve. The operation of these units will be described later.
  • the display unit 3 is for displaying various information such as a wavelength chromatogram, an absorbance spectrum, a differential chromatogram, a purity curve, and a determination result of the maximum or minimum absorption wavelength ⁇ S0 of the target component.
  • the operator 4 inputs information necessary for data analysis, such as selection of the determination method for the presence or absence of impurities, the maximum or minimum absorption wavelength ⁇ S0 of the target component, and the maximum or minimum absorption wavelength necessary for the differential spectrum method. Operated to set. Part or all of the functions of the data processing device 2 can be achieved by executing dedicated control / processing software installed in a personal computer or workstation.
  • the display unit 3 can be a general liquid crystal monitor or the like, and the operation unit 4 can be a pointing device such as a keyboard or a mouse, which is a standard equipment of a personal computer or workstation.
  • chromatographic analysis is performed on the target sample in the LC unit 1, and three-dimensional chromatogram data (see FIG. 9A) representing the time change of the absorbance spectrum in a predetermined wavelength range is obtained from the PDA detector 15.
  • the data is output to the storage unit 21 and stored in the three-dimensional data storage unit 21 (step S1).
  • the operator inputs the wavelength value of the maximum or minimum absorption wavelength ⁇ S0 of the target component contained in the sample through the operation unit 4 (step S2).
  • the wavelength chromatogram creation unit 22 displays time and vertical values on the horizontal axis based on the input maximum or minimum absorption wavelength ⁇ S0 and the three-dimensional chromatogram data stored in the three-dimensional data storage unit 21.
  • a maximum or minimum absorption wavelength chromatogram in which the absorbance at the maximum or minimum absorption wavelength ⁇ S0 is plotted on the axis is generated and displayed on the display unit 3 (step S3).
  • An example of the maximum absorption wavelength chromatogram created based on the three-dimensional chromatogram data shown in FIG. 9A is shown in FIG.
  • the peak detector 23 sequentially examines the slope of the curve of the maximum or minimum absorption wavelength chromatogram created by the wavelength chromatogram creator 22 in the time direction, and when the slope exceeds a predetermined value, the peak start point It is determined that T S , and when the amount of inclination changes from positive to zero and further turns negative, it is determined that the peak peak T 0 is reached, and when the absolute value of the amount of inclination becomes a predetermined value or less, the end point of the peak A peak is detected by judging that it is T E (step S4).
  • a plurality of peaks are usually detected when a sample includes a plurality of components. Information on the detected peak is displayed on the screen of the display unit 3, and the operator selects a target peak derived from the target component from the plurality of peaks by the operation unit 4 (step S5).
  • the differential chromatogram creation unit 25a and the purity curve creation unit 25b sequentially create a graph indicating whether or not the target peak contains impurities (step S6).
  • the data processing operation in each functional block 25a, 25b is as follows.
  • the differential chromatogram creation unit 25a acquires the absorbance spectrum in the time range from the start point T S to the end point T E of the target peak from the three-dimensional data storage unit 21, and each absorbance spectrum has a maximum or minimum absorption wavelength ⁇ S0 .
  • a wavelength differential coefficient is obtained by differentiating the absorbance in the wavelength direction (step S6a-1).
  • a differential chromatogram is created by plotting the time on the horizontal axis and the calculated wavelength differential coefficient on the vertical axis (step S6a-2).
  • FIG. 11 shows an example of the differential chromatogram.
  • the purity curve creation unit 25b acquires an absorbance spectrum in the time range from the start point T S to the end point T E of the target peak from the three-dimensional data storage unit 21, and each absorbance spectrum is a difference between the similarity and the threshold value. A purity index is obtained (step S6b-1). Then, a purity curve is created by plotting the time on the horizontal axis and the calculated purity index on the vertical axis (step S6b-2).
  • the graphs (differential chromatogram and purity curve) for determining the presence or absence of impurities in each determination method obtained as described above are displayed on the display unit 3 so as to overlap the wavelength chromatogram displayed in step S3. (Step S7).
  • FIG. 5 is an example of display on the display unit after the processing by the chromatogram data processing apparatus of this embodiment is completed.
  • the “normal chromatogram” refers to a wavelength chromatogram at the maximum or minimum absorption wavelength ⁇ S0 of the target component.
  • the differential chromatogram created based on the differential spectrum method and the purity curve created based on the purity judgment method are displayed superimposed on the normal chromatogram. Yes.
  • this normal chromatogram there is a peak of the target component of the sample at time T 0 and an impurity peak at times T 1 and T 2 , but no impurity peak is seen in the wavelength chromatogram. From FIG.
  • the presence of impurities at time T 1 is shown in the differential chromatogram but not in the purity curve.
  • the presence of impurities at time T 2 although not shown in the differential chromatogram showed a purity curve. If the impurity determination is performed by only one of the differential spectrum method and the purity determination method, only the presence of the impurity at time T 1 is shown from the differential spectrum method, and the presence of the impurity at time T 2 is recognized. It not, on the other hand, shows only the presence of impurities in the time T 2 are the purity determination methods, the presence of impurities in the time T 1 is not recognized.
  • the presence of the impurity at the time T 1 is shown by the differential spectrum method, and the presence of the impurity at the time T 2 is shown by the purity judgment method. All impurities that could not be detected only by the detection are detected. That is, the presence or absence of impurities can be determined more reliably.
  • the differential chromatogram creation unit 25a and the purity curve creation unit 25b create a differential chromatogram and a purity curve, respectively (step S6).
  • the differential chromatogram creation unit 25a adds one maximum or minimum absorption wavelength ⁇ S0 of the target component, Furthermore, differential chromatograms of other maximum or minimum absorption wavelengths (for example, ⁇ 2 , ⁇ 3 ) can be created and displayed.
  • FIG. 6 and 7 are flowcharts showing the peak purity determination processing operation in the chromatogram data processing apparatus of the second embodiment. With reference to FIG. 6 and FIG. 7, differences from the first embodiment among the data processing operations in the second embodiment will be described below.
  • step S2 the operator inputs a plurality of wavelength values of the maximum or minimum absorption wavelength of the target component contained in the sample from the operation unit 4 (step S2 ′). At this time, the operator designates the absorption wavelength ⁇ S0 of the target component for creating the wavelength chromatogram.
  • step S5 selection of the target peak derived from the target component is performed for each of the selected peak absorption wavelengths ⁇ S0 , ⁇ 2 , and ⁇ 3 (step S5 ′).
  • step S6 the differential chromatogram creation unit 25a creates a graph (differential chromatogram) indicating whether or not the target peaks of the peak absorption wavelengths ⁇ S0 , ⁇ 2 , and ⁇ 3 contain impurities (step S6).
  • Step S6 ′ the absorbance spectrum in the time range from the start point T S to the end point T E of each peak is sequentially acquired from the three-dimensional data storage unit 21.
  • the wavelength differential coefficient is obtained by differentiating the absorbance at the maximum or minimum absorption wavelengths ⁇ S0 , ⁇ 2 , ⁇ 3 in the wavelength direction (step S6′a-1). Then, differential chromatograms 1, 2, and 3 are created by plotting time on the horizontal axis and the calculated wavelength differential coefficients on the vertical axis (step S6′a-2).
  • the determination unit 26 determines the presence or absence of impurities based on the created graph for impurity detection, and displays the result on the display unit 3. Specifically, it is determined whether or not the differential chromatogram created in the present embodiment is flat within the time range from the start point T S to the end point T E of the target peak, and if the differential chromatogram is flat, The determination unit 26 determines that the target peak does not include impurities. On the other hand, if the differential chromatogram is not flat, the determination unit 26 determines that the target peak contains impurities.
  • the determination of whether or not the differential chromatogram is flat can be made, for example, by determining whether or not there is a peak that is N times the average of the baseline noise intensity or a predetermined peak area. Good. Other determination methods may be used.
  • the graph created for impurity detection is a purity curve, it is determined whether the purity curve falls below the zero auxiliary line within the time range from the start point T S to the end point T E of the target peak. If not lower, the determination unit 26 determines that the target peak does not contain an impurity, and if lower than that, determines that the target peak contains an impurity.
  • the determination unit 26 When it is determined that any of the detection methods includes an impurity, the determination unit 26 finally determines that the impurity is included, and “impurity: present” is displayed on the display unit 3. If it is determined that any of the detection methods does not include an impurity, it is finally determined that the impurity is not included, and “impurity: no” is displayed on the display unit 3. Other steps are the same as in the first embodiment.
  • FIG. 8 is an example of display on the display unit after the processing by the chromatogram data processing apparatus of the embodiment is completed.
  • the wavelength chromatogram of the wavelength ⁇ S0 of the target peak (referred to as “normal chromatogram” in FIG. 8), the peak of the target component of the sample at time T 0 , and impurities A and B at time T 1 and T 2. It is assumed that the impurity peak is not visible on the wavelength chromatogram.
  • Impurities A and B have a differential value of zero at ⁇ S0 .
  • Impurities A and B are ⁇ 3 and ⁇ 2 , respectively, and the differential value of the impurity spectrum is zero.
  • the differential chromatogram 1 of the peak wavelength ⁇ S0 of the target component since the derivative value of the impurity spectrum is zero, the impurity peak is buried in noise, and the presence of the impurity at time T 1 is also present at time T 2 . The presence of impurities has not been detected.
  • the differential chromatogram 2 of the wavelength ⁇ 2 the presence of the impurity A at the time T 1 is detected, but the presence of the impurity B at the time T 2 is not detected.
  • the differential chromatogram 3 of the minimum absorption wavelength ⁇ 3 of the target component the presence of the impurity B at the time T 2 is detected, but the presence of the impurity A at the time T 1 is not detected.
  • the differential value of the spectrum of the impurity contained in the sample is zero at the peak wavelength ⁇ S0 of the target component, the differential chromatogram of the target peak ⁇ S0 remains zero and is not detected.
  • the derivative value of the impurity spectrum is zero even at other maximum or minimum absorption wavelengths ⁇ 2 and ⁇ 3 of the target component. Therefore, by displaying a plurality of differential chromatograms at a plurality of maximum or minimum absorption wavelengths of the target component, it is possible to more reliably determine the presence or absence of impurities.
  • the present invention is not limited to the first and second embodiments, but can be appropriately modified, added, and modified within the scope of the gist of the present invention.
  • the spectrum of the target component may be displayed on the screen, and the maximum or minimum absorption wavelength used as the differential wavelength by the operator may be appropriately selected.
  • the operator's experience can be reflected in the determination for impurity detection.
  • other impurity determination methods such as a purity determination method may be added to the screen display so that the operator can arbitrarily select them.
  • the acquisition wavelength of the wavelength chromatogram finally displayed on the display unit (“normal chromatogram” in FIGS. 5 and 8) is the maximum or minimum absorption wavelength ⁇ S0 of the target component in the above embodiment. Strictly, it does not have to be a maximum or minimum absorption wavelength, and may be a wavelength within the target peak of the target component.

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Abstract

　本発明は、目的成分に由来する目的ピークに不純物が含まれているか否かをより確実に判定することができるクロマトグラムデータ処理装置を提供することを目的とする。本発明の一実施例であるクロマトグラムデータ処理装置２は、微分クロマトグラム作成部２５ａとピュリティ曲線作成部２５ｂと判定部２６とを含む不純物検出部２４を有する。微分クロマトグラム作成部２５ａは、吸光度スペクトルについて目的成分の極大又は極小吸収波長における波長方向の微分係数を求め、該微分係数の時間変化を表す微分クロマトグラムを作成する。ピュリティ曲線作成部２５ｂは、前記目的ピーク上のスペクトルとリファレンススペクトルの類似度と、ノイズ成分を考慮した、類似度のしきい値の差の時間変化を表すピュリティ曲線を作成する。微分クロマトグラムとピュリティ曲線は、波長クロマトグラム作成部２２によって作成された波長クロマトグラムに重ねて表示部３に表示される。

Description

クロマトグラムデータ処理装置
　本発明は、クロマトグラフ、特に液体クロマトグラフ（ＬＣ）のカラムで分離された成分を含む試料やフローインジェクション法により導入された試料を分光分析して得られたクロマトグラムのピークに不純物が含まれるか否かを判定した結果を表示するデータ処理装置に関する。
　検出器としてＰＤＡ（Photo Diode Array）検出器等のマルチチャンネル型検出器を用いた液体クロマトグラフでは、移動相への試料の注入時点を基点とし、カラムからの溶出液に対して吸光度スペクトルを繰り返し取得することで、時間、波長、及び吸光度という三つのディメンジョンを持つ３次元クロマトグラムデータを得ることができる。図９はこのような３次元クロマトグラムデータの模式図である。この３次元クロマトグラムデータの中から特定の波長における時間－吸光度データを抽出することで、その特定波長におけるクロマトグラム（波長クロマトグラム）を作成することができる。また、上記３次元クロマトグラムデータの中から特定の時点における波長－吸光度データを抽出することで、該時点における吸光度スペクトルを作成することもできる。
　こうした液体クロマトグラフにおいて、既知である目的成分の定量分析を行う場合には、その目的成分に対応した吸収波長における波長クロマトグラムを求め、そのクロマトグラムに現れる目的成分由来のピークの面積（又は高さ）を検量線に照らして定量値を算出するのが一般的である。
　このように目的成分を定量する際に、波長クロマトグラムに現れているピークがその目的成分のみに由来するものであれば問題はない。しかし、ピークは必ずしも単一成分（目的成分）によるものとは限らず分析者が意図しない不純物（すなわち、目的成分以外の成分）を含んでいる場合がよくある。そこで従来より、クロマトグラムに現れている或るピークが目的成分のみに由来するのか、或いは不純物を含んでいるのかを調べる、ピーク純度判定処理が行われている。
　例えば特許文献１及び２には、時間、波長、及び吸光度という三つのディメンジョンを持つ３次元クロマトグラムデータから得られるクロマトグラムにおけるピーク純度判定処理の手法が開示されている。
　特許文献１に開示の手法では、目的成分に対応した吸収波長における波長クロマトグラムにおける目的ピークのピーク頂点に対応した時間Ｔ0での吸光度スペクトルをＳ0(λ)、その前後の任意の時間Ｔでの吸光度スペクトルをＳ(λ)とし、次の(1)式により、Ｓ0(λ)とＳ(λ)との一致度Ｐを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　そして、図１０に示すように、一致度Ｐが1.0～0.8であれば緑色、0.8～0.6であれば黄色、0.6以下であれば橙色というように、目的ピークをそのピーク頂点との一致度Ｐに応じた色（図中では網掛けで表現している）によって時間軸方向に分割表示する。目的ピークが目的成分のみに由来する場合、図１０（ａ）に示すように、一致度Ｐはピーク頂点付近で高く、ピーク頂点から遠ざかるほど低くなり、その分割表示された形状はピークの中心軸を挟んで概ね左右対称となる。これに対し、目的ピークのピーク頂点の前又は後に別のピークが存在する場合（即ち、目的ピークが不純物を含んでいる場合）には、別のピークが含まれる時間範囲の一致度Ｐが低下するため、目的ピークのピーク頂点の前又は後で一致度Ｐが異なる。例えば図１０（ｂ）に示した例では、ピーク頂点を挟んで、左側に比べて右側（時間的に後ろ側）の一致度Ｐが低くなり、分割表示された形状は左右非対称となる。これにより、この付近の時間範囲において不純物が含まれる可能性が高いと判断することができる（以下、この方法を「一致度判定法」という）。
　特許文献２に開示の手法では、３次元クロマトグラムデータから目的成分に対応した吸収波長における波長クロマトグラムを作成し、該波長クロマトグラムにおける目的成分に由来する目的ピークの始点から終点までの時間範囲において、各時点の吸光度スペクトルについて目的成分の吸光度スペクトルの極大又は極小吸収波長における微分係数を求める。目的ピークに目的成分しか含まれない場合は該微分係数はゼロであるが、目的ピークに不純物が含まれる場合は該微分係数はゼロ以外の値となる。そこで、該微分係数の時間変化を表すクロマトグラム（以下、このクロマトグラムを「微分クロマトグラム」という）を作成し、この波形にピークが現れた場合（図１１の点線）に不純物が含まれると判定する方法が開示されている（以下、この方法を「微分スペクトル法」という）。
特許第2936700号公報 国際公開WO2013/035639号
水戸　康敬，北岡　光夫著「島津HPLC用フォトダイオードアレイ　UVーVIS検出器SPDーM6A」島津評論，Vol.46　No.1，pp.21-28，1989
　特許文献１に記載の一致度判定法では、目的ピークのピーク頂点に対応した時間Ｔ０での吸光度スペクトルを基準にして、ピーク頂点の前後の吸光度スペクトルとの一致度Ｐを算出する。このため、ピーク頂点のすぐ近傍に不純物ピークが存在する場合は、不純物の存在を正しく判定することができない。
　一方、特許文献２に記載の微分スペクトル法では、目的成分の吸光度スペクトルの微分値がゼロとなる波長において不純物の吸光度スペクトルの微分値もゼロとなる場合、微分クロマトグラムに不純物のピークが現れないため、不純物を検出することができない。
　このように、目的ピークに不純物が含まれるか否かを判定する方法がいくつか提案されているが、目的成分の吸収波長と不純物の吸収波長の関係によっては不純物の存在を正しく検出できない場合がある。
　なお、ここでは、一方を目的成分、他方を不純物とする場合を例に挙げて説明したが、二つ以上の目的成分を含む試料のクロマトグラムにおいて、目的ピークに含まれる成分が単一成分であるか複数成分であるかを判定する場合に置き換えることもできる。
　本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、目的成分に由来する目的ピークに不純物が含まれているか否かを容易に判定することができるクロマトグラムデータ処理装置を提供することにある。
　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ムデータ処理装置は、
　a) 時間、波長、及び吸光度をディメンジョンとする３次元クロマトグラムデータを記憶する３次元データ記憶部と、
　b) 前記３次元クロマトグラムデータの中から、目的成分の吸収波長である特定波長におけるデータを抽出し、該特定波長における時間と吸光度との関係を示す波長クロマトグラムを作成する波長クロマトグラム作成部と、
　c) 作成された前記波長クロマトグラムのピークを検出するピーク検出部と、
　d) 検出された前記ピークにおける不純物の有無を、前記３次元クロマトグラムデータに基づく２つ以上の検出方法により検出する不純物検出部と、
　e) 前記２つ以上の検出方法によって得られた不純物検出のためのグラフを、前記波長クロマトグラムに重ねて表示する表示部と
　を備えることを特徴とする。
　なお、ここでいう「２つ以上の検出方法」には、検出原理は同じであるが使用するパラメータが異なる場合を含む。具体的には例えば、後述するように、微分スペクトル法において使用する波長（微分波長）が異なる場合、異なる検出方法として扱う。
　本発明に係るクロマトグラムデータ処理装置によると、目的成分の吸収波長である特定波長におけるピークにおける不純物の有無は、記憶された３次元クロマトグラムデータを２つ以上の検出方法でデータ解析することにより検出され、その結果作成された２つ以上の不純物検出のためのグラフが、該特定波長におけるクロマトグラムに重ねて表示部に表示される。ここで、この２つ以上のグラフは、全て同時に特定波長クロマトグラムに重畳表示してもよいし、オペレータの指定により任意の２つ以上のグラフを重畳表示させるようにしてもよい。
　本発明に係るクロマトグラムデータ処理装置は、さらに、
　f) 前記不純物検出部で用いる前記２つ以上の検出方法を選択し、又は前記２つ以上の検出方法において設定されるパラメータ（以下、「設定パラメータ」という）を入力するための入力部
　を備えることが望ましい。
　前記２つ以上の検出方法は、一致度判定法、微分スペクトル法、ピュリティ判定法から成る群から選択されることが望ましい。前述のように、一致度判定法は、前記波長クロマトグラムにおける目的ピークのピーク頂点に対応した時間Ｔ0での吸光度スペクトルと、その前後の任意の時間Ｔでの吸光度スペクトルとの一致度を算出するものである。微分スペクトル法は、吸光度スペクトルについて目的成分の極大又は極小吸収波長における波長方向の微分係数を求め、該微分係数の時間変化を表す微分クロマトグラムの波形にピークが現れた場合不純物を含むと判定するものである。ピュリティ判定法は、詳細は後述するが、前記目的ピーク上のスペクトルとリファレンススペクトルの類似度と、ノイズ成分を考慮した、類似度のしきい値を比較することにより不純物の有無を判定するものである。
　また、設定パラメータは、例えば、波長クロマトグラムを作成するための目的成分の吸収波長の一つである特定波長や、微分スペクトル法で必要な目的成分の極大又は極小吸収波長などである。
　本発明に係るクロマトグラムデータ処理装置によれば、不純物の有無は２つ以上の検出方法により検出され、その結果得られた２つ以上の不純物の有無を検出するためのグラフが、目的成分の吸収波長である特定波長の波長クロマトグラムに重ねて表示部に表示される。１つの検出方法では不純物の存在が検出されない場合でも、他の検出方法によれば不純物の存在を認識できることがあるため、目的クロマトグラムピークにおける不純物の存否の判断をより確実に行うことができる。
本発明の第１実施例のクロマトグラムデータ処理装置を備えた液体クロマトグラフの概略構成図。 同実施例のクロマトグラムデータ処理装置におけるピーク純度判定処理動作を示すフローチャート。 同実施例のクロマトグラムデータ処理装置における不純物検出のためのグラフを作成する動作を示すフローチャート。 ピュリティ判定法における不純物の有無を検出するためのグラフ（ピュリティ曲線）の一例を示す図。 第１実施例のクロマトグラムデータ処理装置による処理が終了した後の表示部の表示の一例を示す図。 第２実施例のクロマトグラムデータ処理装置におけるピーク純度判定処理動作を示すフローチャート。 同実施例のクロマトグラムデータ処理装置における不純物検出のためのグラフを作成する動作を示すフローチャート。 同実施例のクロマトグラムデータ処理装置による処理が終了した後の表示部の表示の一例を示す図。 ３次元クロマトグラムデータ、及び該３次元クロマトグラムデータから作成される極大又は極小吸収波長クロマトグラムを示す模式図。 一致度判定法により得られる結果の表示例であり、（ａ）は不純物を含まないピークの例、（ｂ）は不純物を含むピークの例。 微分スペクトル法により得られる結果である微分クロマトグラムの一例を示す図。
　本発明に係るクロマトグラムデータ処理装置のいくつかの実施例について図面を参照して説明する。まず、本実施例において用いる、ピーク純度を判定するための方法について以下に説明する。
　［ピーク純度を判定するための方法］
　本実施例では、一致度判定法、微分スペクトル法、及びピュリティ判定法を用いる。一致度判定法と微分スペクトル法については「背景技術」の欄で説明したため、ここではピュリティ判定法による不純物の有無の判定原理を簡単に説明する。なお、ピュリティ判定法については、例えば非特許文献１に説明されている。
　ピュリティ判定法では、クロマトグラムピーク内のスペクトル（実測スペクトル）とリファレンススペクトルの類似度（ＳＩ）を計算し、その値と、ノイズ成分を勘案した、類似度のしきい値（ｔ）を比較する。実測スペクトルとリファレンススペクトルの類似度（ＳＩ）が該しきい値（ｔ）以上である場合、両者はほぼ同一成分に由来するものと判断される。逆に、両者の類似度（ＳＩ）がしきい値（ｔ）よりも小さい場合、該クロマトグラムピークには不純物が存在すると判断される。
　ここで２つのスペクトルの類似度ＳＩは、次のように計算される。１つのスペクトルは、各波長における強度の値の並びとして考えることができるため、各波長における強度の値を要素とするベクトルで表すことができる。具体的には、波長λiにおける強度をａ（λｉ）とすると、２つのスペクトルのベクトルＳ１、Ｓ２は次のように表される。
　Ｓ１＝（ａ１（λ１），ａ１（λ２），・・・，ａ１（λｎ）)
　Ｓ２＝（ａ２（λ１），ａ２（λ２），・・・，ａ２（λｎ）)
　これら２つのベクトルＳ１、Ｓ２が近い（すなわち、両者の間の角度が小さい）ほど、両スペクトルは類似していると考えられるため、両ベクトルＳ１、Ｓ２の成す角度θの余弦の値（cosθ）を両スペクトルの類似度の指標として用いることができる。
　２つのスペクトルの形状が全く同じであれば、両ベクトルＳ１、Ｓ２の間の角度θはゼロになり、cosθは１となる。しかし実際は、例えば吸光度スペクトルの場合、検出器本体のバックグランドノイズや移動相の吸収に伴うノイズなどの不確定分により、両ベクトルのなす角度θはゼロよりも大きくなる。そこで、ノイズの不確定分に起因する両ベクトルのなす角度の最大値をθthとし、両ベクトルＳ１、Ｓ２の成す角θがθthより小さいときは、その差異はノイズ等によるものと判断して両ベクトルは同じ吸光度スペクトル（すなわち、同じ成分）によるものと判定し、両ベクトルＳ１、Ｓ２の成す角θがθthより大きいとき、つまりcosθがcosθthよりも小さいときは不純物を含むと判定することができる。つまり、cosθthがしきい値（ｔ）となる。類似度ＳＩからこのしきい値ｔを減じた値をピュリティ指数と呼ぶ。
　図４に、横軸をピークの保持時間とし、縦軸にピュリティ指数（＝ＳＩ－ｔ）をプロットしたピュリティ曲線を示す。ここで、図４中の「通常クロマトグラム」とは、目的成分の吸収波長である特定波長における波長クロマトグラムを指す。この図４では、時間Ｔ２においてピュリティ曲線が、ピュリティ指数がゼロとなるゼロ補助線を下回る部分が現れている。この部分ではピュリティ指数（＝ＳＩ－ｔ）がゼロを下回り、類似度がしきい値を下回っているため、この部分には不純物が含まれると判断される。
　このように、ピュリティ判定法では、ピュリティ曲線から目的ピークに不純物が含まれるか否かを判定することができる。
　［第１実施例］
　本発明に係るクロマトグラムデータ処理装置の第１実施例について、図１を参照して説明する。図１は、本実施例におけるクロマトグラムデータ処理装置（以下、単に「データ処理装置」という）を備える液体クロマトグラフシステムの概略構成図である。
　３次元クロマトグラムデータを収集するためのＬＣ部１では、送液ポンプ１２が移動相容器１１から移動相を吸引し、一定の流量で試料注入部１３へと送給する。試料注入部１３は所定のタイミングで試料を移動相中に注入する。試料は移動相によってカラム１４に送られ、カラム１４を通過する間に試料中の各成分が時間方向に分離され、カラム１４から溶出する。
　カラム１４の出口には、カラム１４からの溶出液中の試料成分を検出するための検出器として、マルチチャンネル型検出器の一種であるＰＤＡ検出器１５が設けられている。ＰＤＡ検出器１５は、図示しない光源からの光を溶出液に照射し、溶出液を透過した光を波長分散させて各波長の光の強度をＰＤＡリニアセンサによってほぼ同時に検出する。このＰＤＡ検出器１５により繰り返し得られた検出信号はＡ／Ｄ変換器１６によってデジタル信号に変換された後、３次元クロマトグラムデータとしてデータ処理装置２へ出力される。
　データ処理装置２は、Ａ／Ｄ変換器１６から出力された３次元クロマトグラムデータを格納するための３次元データ記憶部２１と、所定の波長における吸光度の時間変化を表す波長クロマトグラムを３次元クロマトグラムデータから作成する波長クロマトグラム作成部２２と、該波長クロマトグラム中のピークを検出するピーク検出部２３と、検出されたピークの中でオペレータにより指定された目的ピーク中の不純物を検出する不純物検出部２４と、を含む。なお、本実施例では、波長クロマトグラム作成部２２は、目的成分の極大又は極小の吸収波長λS0での吸光度の時間変化を表す極大又は極小吸収波長クロマトグラムを作成する。
　不純物検出部２４は、３次元クロマトグラムデータをデータ処理して不純物検出のためのグラフを作成する、微分クロマトグラム作成部２５ａとピュリティ曲線作成部２５ｂとを含む。微分クロマトグラム作成部２５ａは、３次元クロマトグラムデータ及び目的成分の極大又は極小吸収波長λS0に基づいて、微分クロマトグラムを作成する。ピュリティ曲線作成部２５ｂは、３次元クロマトグラムデータ及び目的成分の極大又は極小吸収波長λS0に基づいて、目的ピーク上のスペクトルとリファレンススペクトルの類似度とノイズ成分のみを考慮した場合の類似度からピュリティ曲線を作成する。さらに、不純物検出部２４は、微分クロマトグラムの形状又はピュリティ曲線の形状に基づいて目的ピーク中の不純物の有無を判定する判定部２６を含む。これら各部の動作については後述する。
　表示部３は、目的成分の極大又は極小吸収波長λS0の波長クロマトグラム、吸光度スペクトル、微分クロマトグラム、ピュリティ曲線及び判定結果等の各種情報を表示するためのものである。操作部４は、不純物の有無の判定方法の選択や、目的成分の極大又は極小吸収波長λS0、微分スペクトル法で必要な最大又は最小吸収波長など、データ解析に必要な情報等をオペレータが入力設定するために操作される。
　なお、データ処理装置２の機能の一部又は全部は、パーソナルコンピュータやワークステーションにインストールされた専用の制御・処理ソフトウエアを実行することにより達成することができる。また、表示部３は一般的な液晶モニタ等であり、操作部４はパーソナルコンピュータやワークステーションの標準的な装備であるキーボードやマウス等のポインティングなどとすることができる。
　次に、この第１実施例の液体クロマトグラフシステムにおける特徴的なデータ処理動作について、図２及び図３のフローチャートを参照して説明する。
　まず、ＬＣ部１において目的試料に対するクロマトグラフ分析が実行され、所定の波長範囲における吸光度スペクトルの時間変化を表す３次元クロマトグラムデータ（図９（ａ）参照）がＰＤＡ検出器１５から３次元データ記憶部２１へと出力され、該３次元データ記憶部２１に格納される（ステップＳ１）。
　次に、オペレータは、試料に含まれる目的成分の極大又は極小吸収波長λS0の波長値を操作部４により入力する（ステップＳ２）。これを受けて、波長クロマトグラム作成部２２は、入力された極大又は極小吸収波長λS0及び３次元データ記憶部２１に格納されている３次元クロマトグラムデータに基づいて、横軸に時間、縦軸に極大又は極小吸収波長λS0における吸光度をプロットした極大又は極小吸収波長クロマトグラムを作成し、表示部３に表示する（ステップＳ３）。図９（ａ）に示した３次元クロマトグラムデータに基づいて作成される極大吸収波長クロマトグラムの一例を図９（ｂ）に示す。
　ピーク検出部２３は、波長クロマトグラム作成部２２により作成された極大又は極小吸収波長クロマトグラムの曲線の傾斜量を時間方向に順次調べ、その傾斜量が所定値以上になったときにピークの始点ＴSであると判断し、傾斜量が正からゼロになりさらに負に転じたときにピーク頂点Ｔ0であると判断し、傾斜量の絶対値が所定値以下になったときにピークの終点ＴEであると判断して、ピークを検出する（ステップＳ４）。ピークは、試料に複数の成分が含まれる場合には、通常、複数検出される。検出されたピークの情報は表示部３の画面上に表示され、オペレータは、それら複数のピークの中から目的成分に由来する目的ピークを操作部４により選択する（ステップＳ５）。
　目的ピークが選択されると、微分クロマトグラム作成部２５ａとピュリティ曲線作成部２５ｂは、順次、目的ピークに不純物が含まれるか否かを示すグラフを作成する（ステップＳ６）。各機能ブロック２５ａ、２５ｂでのデータ処理動作は以下の通りである。
　微分クロマトグラム作成部２５ａは、目的ピークの始点ＴSから終点ＴEまでの時間範囲における吸光度スペクトルを３次元データ記憶部２１から取得し、各吸光度スペクトルについてそれぞれ、極大又は極小吸収波長λS0における吸光度を波長方向に微分することにより波長微分係数を求める（ステップＳ６ａ－１）。そして、横軸に時間、縦軸に算出された波長微分係数をプロットした微分クロマトグラムを作成する（ステップＳ６ａ－２）。図１１に微分クロマトグラムの一例を示す。
　ピュリティ曲線作成部２５ｂは、目的ピークの始点ＴSから終点ＴEまでの時間範囲における吸光度スペクトルを３次元データ記憶部２１から取得し、各吸光度スペクトルについてそれぞれ、類似度としきい値の差であるピュリティ指数を求める（ステップＳ６ｂ－１）。そして、横軸に時間、縦軸に算出されたピュリティ指数をプロットしたピュリティ曲線を作成する（ステップＳ６ｂ－２）。
　以上のようにして得られた各判定方法における不純物の有無を判定するためのグラフ（微分クロマトグラムとピュリティ曲線）は、ステップＳ３で表示された波長クロマトグラムに重ねて、表示部３に表示される（ステップＳ７）。
　図５は、本実施例のクロマトグラムデータ処理装置による処理が終了した後の表示部の表示の一例である。ここで、「通常クロマトグラム」とは、目的成分の極大又は極小吸収波長λS0における波長クロマトグラムをいう。この第１実施例に係るデータ処理装置２では、微分スペクトル法に基づいて作成された微分クロマトグラムと、ピュリティ判定法に基づいて作成されたピュリティ曲線とが、通常クロマトグラムに重ねて表示されている。この通常クロマトグラムでは、時間Ｔ０に試料の目的成分のピーク、時間Ｔ１、Ｔ２に不純物のピークがあるが、波長クロマトグラムでは不純物のピークは見えない。図５から、時間Ｔ１における不純物の存在は、微分クロマトグラムでは示されているが、ピュリティ曲線では示されていない。また、時間Ｔ２における不純物の存在は、微分クロマトグラムでは示されていないが、ピュリティ曲線では示されている。仮に、不純物判定を微分スペクトル法又はピュリティ判定法のいずれか一方のみで行っていた場合、微分スペクトル法からは時間Ｔ１における不純物の存在のみが示され、時間Ｔ２における不純物の存在は認識されず、一方、ピュリティ判定法からは時間Ｔ２における不純物の存在のみが示され、時間Ｔ１における不純物の存在は認識されない。しかし、本実施例に係るデータ処理装置２では、微分スペクトル法から時間Ｔ１の不純物の存在が示され、ピュリティ判定法から時間Ｔ２に不純物の存在が示されており、一方の不純物判定法のみでは検出できなかった不純物が全て検出される。すなわち、より確実に不純物存否を判断することができる。
　［第２実施例］
　第１実施例では、微分クロマトグラム作成部２５ａとピュリティ曲線作成部２５ｂが、それぞれ、微分クロマトグラムとピュリティ曲線を作成した（ステップＳ６）。目的成分の吸光度スペクトルに複数の極大、極小が存在することが分かっている場合は、変形例として、微分クロマトグラム作成部２５ａが、目的成分の１つの極大又は極小吸収波長λS0に加えて、さらに、他の極大又は極小吸収波長（例えば、λ２、λ３）の微分クロマトグラムを作成し、表示するようにすることができる。
　図６及び図７は、この第２実施例のクロマトグラムデータ処理装置におけるピーク純度判定処理動作を示すフローチャートである。図６及び図７を参照しながら、第２実施例でのデータ処理動作のうち第１実施例と異なる点を以下に説明する。
　本実施例では、上述のステップＳ２において、オペレータは、試料に含まれる目的成分の極大又は極小吸収波長の波長値を複数、操作部４より入力する（ステップＳ２’）。この時、波長クロマトグラムを作成するための目的成分の吸収波長λS0をオペレータが指定する。
　上述のステップＳ５において、目的成分に由来する目的ピークの選択は、選択された全てのピーク吸収波長λS0、λ２、λ３についてそれぞれ行う（ステップＳ５’）。
　上述のステップＳ６において、微分クロマトグラム作成部２５ａが、ピーク吸収波長λS0、λ２、λ３のそれぞれの目的ピークに不純物が含まれるか否かを示すグラフ（微分クロマトグラム）を作成する（ステップＳ６’）。すなわち、これらの波長λS0、λ２、λ３における波長クロマトグラムに関して、順次、それぞれのピークの始点ＴSから終点ＴEまでの時間範囲における吸光度スペクトルを３次元データ記憶部２１から取得し、各吸光度スペクトルについてそれぞれ、極大又は極小吸収波長λS0、λ２、λ３における吸光度を波長方向に微分することにより波長微分係数を求める（ステップＳ６’ａ－１）。そして、横軸に時間、縦軸に算出された波長微分係数をプロットした微分クロマトグラム１、２、３を作成する（ステップＳ６’ａ－２）。
　さらに、本実施例では、判定部２６が、作成された不純物検出のためのグラフに基づいて、不純物の有無を判定し、その結果を表示部３に表示する。具体的には、本実施例で作成された微分クロマトグラムが、目的ピークの始点ＴSから終点ＴEまでの時間範囲内において平坦か否かが判定され、微分クロマトグラムが平坦であれば、判定部２６は、目的ピークは不純物を含まないと判定する。一方、微分クロマトグラムが平坦でなければ、判定部２６は、目的ピークは不純物を含んでいると判定する。微分クロマトグラムが平坦であるか否かの判定は、例えば、ベースラインのノイズ強度の平均のＮ倍又は所定のピーク面積以上であるピークが存在するか否か判定することで行うようにすればよい。また、それ以外の判定方法でもよい。
　なお、不純物検出のために作成されたグラフがピュリティ曲線である場合は、ピュリティ曲線が、目的ピークの始点ＴSから終点ＴEまでの時間範囲内においてゼロ補助線を下回るか否かが判定され、下回らなければ、判定部２６は、目的ピークは不純物を含まないと判定し、下回れば、不純物を含んでいると判定する。
　判定部２６は、いずれかの検出方法において不純物を含んでいると判定された場合は、不純物を含んでいると最終的に判定し、表示部３には「不純物：有」と表示される。いずれの検出方法においても不純物を含まないと判定された場合は、不純物を含んでいないと最終的に判定し、表示部３には「不純物：無」と表示される。
　その他のステップは第１実施例と同様である。
　図８は、同実施例のクロマトグラムデータ処理装置による処理が終了した後の表示部の表示の一例である。図８において、目的ピークの波長λS0の波長クロマトグラム（図８では、「通常クロマトグラム」という）では、時間Ｔ０に試料の目的成分のピーク、時間Ｔ１、Ｔ２に不純物Ａ、Ｂのピークがあるが、前記波長クロマトグラム上は不純物のピークは見えないものとする。不純物Ａ、Ｂは、λS0において不純物の微分値もゼロとなるものとする。また、不純物Ａ、Ｂは、それぞれ、λ３、λ２で不純物のスペクトルの微分値もゼロとなるものとする。
　目的成分のピーク波長λS0の微分クロマトグラム１では、不純物のスペクトルの微分値がゼロであるため、不純物のピークがノイズに埋もれており、時間Ｔ１での不純物の存在も時間Ｔ２での不純物の存在も検出されていない。波長λ２の微分クロマトグラム２では、時間Ｔ１の不純物Ａの存在は検出されているが、時間Ｔ２での不純物Ｂの存在は検出されていない。目的成分の極小吸収波長λ３の微分クロマトグラム３では、時間Ｔ２の不純物Ｂの存在は検出されているが、時間Ｔ１での不純物Ａの存在は検出されていない。
　このように、目的成分のピーク波長λS0において、試料に含まれる不純物のスペクトルの微分値がゼロである場合、目的ピークであるλS0の微分クロマトグラムはゼロのまま変化しないため、検出されない。しかし、目的成分の他の極大又は極小吸収波長λ２、λ３でも不純物のスペクトルの微分値がゼロであることは殆ど考えられない。そこで、目的成分の複数の極大又は極小吸収波長における微分クロマトグラムを複数表示することによって、不純物の存否の判断をより確実に行うことが可能となる。
　本発明は上記第１実施例、第２実施例に限らず、本発明の趣旨の範囲で適宜変形、追加、修正を加えることができる。
　例えば、微分スペクトル法を用いる場合において、目的成分のスペクトルを画面に表示し、そこからオペレータが微分波長として用いる極大又は極小吸収波長を適宜選択することができるようになっていてもよい。このような構成とすることで、不純物検出のための判断に、オペレータの経験を反映させることが可能となる。更に、ピュリティ判定法等の他の不純物判定法も画面表示に加え、それらの中からオペレータが任意に選択できるようにしてもよい。
　また、最終的に表示部に表示される波長クロマトグラム（図５、図８中の「通常クロマトグラム」）の取得波長は、上記実施例では目的成分の極大又は極小吸収波長λS0としたが、厳密に極大又は極小吸収波長である必要はなく、目的成分の目的ピーク内の波長であればよい。
１…ＬＣ部
１１…移動相容器
１２…送液ポンプ
１３…試料注入部
１４…カラム
１５…ＰＤＡ検出器
１６…Ａ／Ｄ変換器
２…データ処理装置
２１…３次元データ記憶部
２２…波長クロマトグラム作成部
２３…ピーク検出部
２４…不純物検出部
２５ａ…微分クロマトグラム作成部
２５ｂ…ピュリティ曲線作成部
２６…判定部
３…表示部
４…操作部

Claims (3)

  1. 　a) 時間、波長、及び吸光度をディメンジョンとする３次元クロマトグラムデータを記憶する３次元データ記憶部と、
    　b) 前記３次元クロマトグラムデータの中から、目的成分の吸収波長である特定波長におけるデータを抽出し、該特定波長における時間と吸光度との関係を示す波長クロマトグラムを作成する波長クロマトグラム作成部と、
    　c) 作成された前記波長クロマトグラムのピークを検出するピーク検出部と、
    　d) 検出された前記ピークにおける不純物の有無を、前記３次元クロマトグラムデータに基づく２つ以上の検出方法により検出する不純物検出部と、
    　e) 前記２つ以上の検出方法によって得られた不純物検出のためのグラフを、前記波長クロマトグラムに重ねて表示する表示部と
    　を備えることを特徴とするクロマトグラムデータ処理装置。
  2. 　さらに、
    　f) 前記不純物検出部で用いる前記２つ以上の検出方法を選択し、又は前記２つ以上の検出方法において設定されるパラメータを入力するための入力部
    　を備えることを特徴とする請求項１に記載のクロマトグラムデータ処理装置。
  3. 　前記２つ以上の検出方法は、前記波長クロマトグラムにおける目的ピークのピーク頂点に対応した時間Ｔ0での吸光度スペクトルと、その前後の任意の時間Ｔでの吸光度スペクトルとの一致度を算出する一致度判定法、吸光度スペクトルについて目的成分の極大又は極小吸収波長における波長方向の微分係数を求め、該微分係数の時間変化を表す微分クロマトグラムの波形にピークが現れた場合不純物を含むと判定する微分スペクトル法、及び前記目的ピーク上のスペクトルとリファレンススペクトルの類似度と、ノイズ成分を考慮した両スペクトルの類似度を比較することにより不純物の有無を判定するピュリティ判定法から成る群から選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載のクロマトグラムデータ処理装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015056311A1 (ja) * 2013-10-16 2017-03-09 株式会社島津製作所 クロマトグラムデータ処理装置
JP2019520557A (ja) * 2016-05-27 2019-07-18 ザ ガバメント オブ ザ ユナイテッド ステイツ オブ アメリカ，アズ リプレゼンテッド バイ ザ セクレタリー オブ ザ ネイビー センシング用途での反射率に基づくカラー変化の分析

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105026926A (zh) * 2013-03-04 2015-11-04 株式会社岛津制作所 色谱数据处理装置以及处理方法
US10261058B2 (en) * 2014-01-14 2019-04-16 Bio-Rad Laboratories, Inc. Method and system for liquid chromatography data analysis
US11209406B2 (en) * 2016-05-02 2021-12-28 Shimadzu Corporation Data processing device
TWI770189B (zh) * 2017-07-21 2022-07-11 日商日立高新技術科學股份有限公司 質量分析裝置以及質量分析方法
TW201908726A (zh) * 2017-07-21 2019-03-01 日商日立高新技術科學股份有限公司 頻譜資料處理裝置以及頻譜資料處理方法
JP7312675B2 (ja) * 2019-11-11 2023-07-21 日本電子株式会社 マススペクトル処理装置及び方法
JP7674703B2 (ja) * 2021-10-07 2025-05-12 株式会社島津製作所 複数試料分析方法
CN116628541B (zh) * 2022-02-18 2025-07-25 株式会社岛津制作所 学习支援方法
JP2024009628A (ja) * 2022-07-11 2024-01-23 株式会社島津製作所 クロマトグラフィー品質管理装置および方法
CN121409891B (zh) * 2025-12-26 2026-04-28 大庆油田有限责任公司 油基钻井液钻取岩心原始含油量检测方法、装置及设备
CN121499706B (zh) * 2026-01-14 2026-04-10 西安凯翔光电科技有限公司 基于色谱柱分析的化合物监测方法、系统及介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04184166A (ja) * 1990-11-16 1992-07-01 Shimadzu Corp クロマトグラムピークの成分純度測定装置
JP2005106537A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Shimadzu Corp 分取液体クロマトグラフ装置
WO2013035639A1 (ja) * 2011-09-05 2013-03-14 株式会社島津製作所 クロマトグラムデータ処理装置及び処理方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0486030B1 (en) 1990-11-16 1997-01-15 Shimadzu Corporation Fraction purity measuring apparatus for chromatogram peak
JPH07218491A (ja) * 1994-01-31 1995-08-18 Shimadzu Corp クロマトグラフ用検出装置
JP2000266738A (ja) * 1999-03-18 2000-09-29 Hitachi Ltd 液体クロマトグラフ質量分析装置
US6629039B1 (en) * 2000-04-27 2003-09-30 Perkinelmer Instruments Llc Method and apparatus for impurity detection
US8175817B2 (en) * 2007-01-03 2012-05-08 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Reciprocal symmetry plots as a new representation of countercurrent chromatograms
CN101256175A (zh) * 2007-11-21 2008-09-03 皖南医学院 一种色谱指纹图谱峰纯度的检验方法
JP5146344B2 (ja) * 2009-02-09 2013-02-20 株式会社島津製作所 クロマトグラフ用データ処理装置
JP5333295B2 (ja) 2010-03-09 2013-11-06 株式会社島津製作所 クロマトグラムピーク純度判定装置
WO2011155984A1 (en) * 2010-06-11 2011-12-15 Waters Technologies Corporation Techniques for mass spectrometry peak list computation using parallel processing
RU2014104559A (ru) * 2011-07-14 2015-08-20 Аллерган, Инк. Гелевые композиции оксиметазолина и способы их применения
CN102507753B (zh) * 2011-10-21 2013-09-18 利穗科技(苏州)有限公司 一种搭配阵列检测器的制备色谱系统
DK2772289T3 (en) * 2013-03-01 2015-08-10 Chromacon Ag Chromatographic method for the enrichment and isolation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04184166A (ja) * 1990-11-16 1992-07-01 Shimadzu Corp クロマトグラムピークの成分純度測定装置
JP2005106537A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Shimadzu Corp 分取液体クロマトグラフ装置
WO2013035639A1 (ja) * 2011-09-05 2013-03-14 株式会社島津製作所 クロマトグラムデータ処理装置及び処理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015056311A1 (ja) * 2013-10-16 2017-03-09 株式会社島津製作所 クロマトグラムデータ処理装置
JP2019520557A (ja) * 2016-05-27 2019-07-18 ザ ガバメント オブ ザ ユナイテッド ステイツ オブ アメリカ，アズ リプレゼンテッド バイ ザ セクレタリー オブ ザ ネイビー センシング用途での反射率に基づくカラー変化の分析

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