WO2021240710A1 - クロマトグラフ質量分析データ処理方法、クロマトグラフ質量分析装置、及びクロマトグラフ質量分析データ処理用プログラム - Google Patents

クロマトグラフ質量分析データ処理方法、クロマトグラフ質量分析装置、及びクロマトグラフ質量分析データ処理用プログラム Download PDF

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Abstract

本発明に係るクロマトグラフ質量分析装置の一態様は、クロマトグラフ部（１Ａ）とＭＳ／ＭＳ分析可能な質量分析部（１Ｂ）とを含み、クロマトグラフ部で分離された化合物を含む試料に対し、質量分析部でデータ非依存型解析によるＭＳ／ＭＳ分析を繰り返し行うことにより、時間、m/z、及び信号強度なる三つのディメンジョンを有するクロマトグラフ質量分析データを収集する測定部（１）と、目的試料についての所定のm/z範囲に亘るクロマトグラフ質量分析データに基いてバーグラフ表示のＭＳ／ＭＳスペクトルをそれぞれ求め、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおいてプリカーサイオンピークを推定するとともに、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおけるm/z方向に関する所定の基準、及び、ＭＳ／ＭＳスペクトル上で同一又は同じグループであるとみなせるピークについての時間方向に関する所定の基準でピークを取捨選択することにより、化合物及びその部分構造に対応する成分を検出する成分検出部（４２）と、検出された成分について事前情報を用いたスクリーニングを行って解析対象の成分を絞り込む絞込み部（４３、４４）と、絞り込まれたあとの成分に対応するm/z値情報を利用して、該成分の組成又は化学式を推定する組成推定部（４５）と、を備える。

Description

クロマトグラフ質量分析データ処理方法、クロマトグラフ質量分析装置、及びクロマトグラフ質量分析データ処理用プログラム
　本発明は、クロマトグラフ質量分析により収集されたデータを処理するためのクロマトグラフ質量分析データ処理方法、 該方法を用いたクロマトグラフ質量分析装置、及び、該方法をコンピュータを用いて実現するクロマトグラフ質量分析データ処理用プログラムに関する。本発明は例えば、試料中に含まれる多数の化合物を検出して目的化合物を同定したり確認したりするため、或いは、多数の目的化合物の含有の有無を調べるスクリーニング、などの用途に好適である。
　液体クロマトグラフ質量分析装置（ＬＣ－ＭＳ）やガスクロマトグラフ質量分析装置（ＧＣ－ＭＳ）では、試料に含まれる各種の化合物をクロマトグラフ部で時間的に分離し、その分離された各化合物を質量分析部で順次検出することができる。なお、本明細書では、ＬＣ－ＭＳやＧＣ－ＭＳなど、クロマトグラフ部と質量分析部とを組み合わせた装置をクロマトグラフ質量分析装置と呼ぶ。また、以下の説明では特にＬＣ－ＭＳを例に挙げて説明を行うが、ＧＣ－ＭＳでも事情は同じである。
　一般的なＬＣ－ＭＳでは、質量分析部において所定の質量電荷比（厳密にはイタリック表記のm/zであるが、本明細書では慣用的に使用されている「質量電荷比」との用語を用いる）範囲に亘るスキャン測定を繰り返し行うことにより、保持時間、質量電荷比、信号強度値、という三つのディメンジョンを有するデータを収集することができる。コンピュータを用いて、上記データに基づいて未知の化合物を同定したり特定の化合物の含有の有無や含有量を調べたりするために、従来、様々なデータ処理用のソフトウェアが利用されている。
　例えば非特許文献１には、「Profiling Solution」と名付けられたソフトウェアが開示されている。このソフトウェアでは、クロマトグラフ質量分析装置で得られた処理前のデータ（以下、慣用に従って「ローデータ」という場合がある）を処理することでマススペクトル上及びクロマトグラム上のピークを検出し、主成分分析などの多変量解析用のピークリストを作成することができる。
　しかしながら、一般的に、こうした既存のソフトウェアを用いたピーク検出処理では、化合物の種類、ノイズやバックグラウンドなどの状況等によっては、偽陽性や偽陰性の結果を生じることが少なからずあるという問題があった。
　そうした問題を解決するための新規な手法を、本出願人は先に出願した特願２０１９－１５４８２０号で提案するとともに、その提案手法による処理を実施するソフトウェア（非特許文献２参照）を搭載した装置を販売している。
　この新規な手法では、炭素、酸素、水素等の元素を含む有機化合物を質量分析した場合、マススペクトルにおいて同位体クラスタを示す複数のピークが比較的良好に観測されることを利用し、化合物毎の同位体クラスタに含まれる複数のピークの信号強度比の予測式を用いて実測のマススペクトル上で観測される多数のピークの中から同位体クラスタに含まれるピークを識別するとともに、その中でモノアイソトピックイオンピークを推定する。また、モノアイソトピックイオンピークであると推定された質量電荷比における時間方向の信号強度の変化に基いて、有意なピークとノイズとを識別する機能なども有する。こうした様々な機能を組み合わせることで、マススペクトル上で観測される多数のピークの中から化合物由来の有意なピークを検出し、該ピークから化合物を特定できるようにしている。
国際公開第２０１９／０１２５８９号 米国特許第８８０９７７０号明細書 特開２０１３－２３１７１５号公報
「Profiling Solution ver. 1.1　プロファイリング解析用ソフトウェア」、［online］、［2020年4月27日検索］、株式会社島津製作所、インターネット＜URL:　https://www.an.shimadzu.co.jp/lcms/profilingsol-v11.htm＞ 「LabSolutions InsightTM GC/MS & LC/MS用 多検体定量支援ソフトウェア LabSolutions Insight」、［online］、［2020年4月27日検索］、株式会社島津製作所、インターネット＜URL:　https://www.an.shimadzu.co.jp/data-net/labsolutions/insight/index.htm＞ 「組成推定ソフトウェア（Formula Predictor, オプション）」、［online］、［2020年4月27日検索］、株式会社島津製作所、インターネット＜URL:　https://www.an.shimadzu.co.jp/lcms/it-tof5.htm＞ イバナ・ブラゼノビッチ（Ivana Blazenovic）、ほか３名、「ソフトウェア・ツールス・アンド・アプローチズ・フォー・コンパウンド・アイデンティフィケイション・オブ・エルシー・エムエス／エムエス・データ・イン・メタボロミクス（Software Tools and Approaches for Compound Identification of LC-MS/MS Data in Metabolomics）」、メタボライツ（Metabolites）、2018年、Vol.8、No.2、pp.31
　近年、食品中の残留農薬検査や環境水中の汚染物質検査など、多検体多成分の定性・定量分析が必要な分野において、タンデム型質量分析装置を検出器としたＬＣ－ＭＳの利用が急速に進展している。特に後段の質量分離器として飛行時間型質量分離器を用いた四重極－飛行時間型質量分析装置（Ｑ－ＴＯＦ型質量分析装置）は、一般的なトリプル四重極型質量分析装置に比べて、高い質量精度及び質量分解能の測定が可能であることから、複雑な試料中の化合物の同定や定量に威力を発揮している。
　こうしたＬＣ－ＭＳでは、質量分析部におけるＭＳ／ＭＳ分析の手法として、データ依存型解析（ＤＤＡ：Data Dependent Analysis、又は、Data Dependent Acquisition）と、データ非依存型解析（ＤＩＡ：Data Independent Analysis、又は、Data Independent Acquisition）と呼ばれる手法が採用されている（特許文献１、２等参照）。
　ＤＤＡは、まず通常の質量分析（以下「ＭＳ分析」と称す）によりマススペクトル（以下、ＭＳ分析により得られたマススペクトルを「ＭＳスペクトル」と称す）を取得し、そのＭＳスペクトルにおいて観測されるピークの信号強度等に基いて選択した特定の質量電荷比を持つイオンをプリカーサイオンとしてＭＳ／ＭＳ分析を上記ＭＳ分析に引き続いて行い、多様なプロダクトイオンが観測されるＭＳ／ＭＳスペクトルを取得する手法である。ＤＤＡでは、ＭＳスペクトルにおいて適当な条件を満たすピークが存在しない場合にはＭＳ／ＭＳ分析が実行されない。
　一方、ＤＩＡは、測定対象とする質量電荷比範囲を複数に分割してそれぞれに質量窓を設定し、各質量窓に含まれる質量電荷比を有するイオンを一括してプリカーサイオンとして、それらプリカーサイオンから生成されるプロダクトイオンを網羅的にスキャン測定して質量窓毎にＭＳ／ＭＳスペクトルを得る手法である。
　特定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとしたＭＳ／ＭＳ分析を実施するＤＤＡと異なり、ＤＩＡでは、質量窓に含まれる複数のイオンをプリカーサイオンとしたＭＳ／ＭＳ分析を行うとともに、異なる質量電荷比範囲の質量窓について実質的に同時とみなせる時間内にそれぞれＭＳ／ＭＳ分析を実施するため、ＭＳ／ＭＳスペクトルの網羅性が高い。そのため、ＤＩＡは、試料に含まれる多数の化合物について幅広く網羅的に定性及び定量するのに好適な手法である。
　ＤＩＡでは、一つの質量窓の質量電荷比幅は１０～１００Da程度の範囲であり、ＭＳ／ＭＳスペクトルには、複数の化合物に由来する様々なプロダクトイオンや、一つの化合物の同位体クラスタに含まれる多くのイオンに由来するプロダクトイオンなどが混じって観測される。そのため、ＤＩＡにより得られるＭＳ／ＭＳスペクトルにおける情報量はＭＳスペクトルの情報量に比べてかなり多い。上述した先願による提案手法はそのデータ処理の対象として主としてＭＳスペクトルデータを想定しているため、この手法をＭＳ／ＭＳスペクトルデータの処理に利用しようとしても必ずしも得られた情報を有効に利用できず、化合物の推定精度等の解析精度を改善することができない場合がある。
　また、ＤＩＡにより得られたＭＳ／ＭＳスペクトルには一つの化合物に由来するプロダクトイオンピークが多数現れるし、血液等の試料中には、目的とする化合物以外に多くの夾雑物が含まれるため、ＭＳ／ＭＳスペクトルには夾雑物由来のプロダクトイオンピークも多数現れる。このため、ＤＩＡにより得られたＭＳ／ＭＳスペクトルに対してピーク検出を行うと、膨大な数のピークが化合物候補に対応するピークとして挙げられる。その化合物候補には解析者が全く関心のない化合物の候補も含まれるものの、従来の手法ではそうした不要な候補を効率的に除外することができないため、解析者の作業の負担が大きく、またコンピュータでの処理時間も無駄に長いものとなっているという問題があった。
　さらにまた、従来、上述したような手法を利用して同定された化合物の組成、分子式、イオン式などを求めたい場合には、「Formula Predictor」（非特許文献３等参照）などの別のソフトウェアを利用する必要がある。そのため、同定された化合物についての詳細な解析を行う際の解析者の作業の負担が大きく、解析効率が悪いという問題もあった。
　本発明はこうした課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、ＤＩＡで得られたＭＳ／ＭＳスペクトルの情報を適切に利用して化合物の同定精度や定量精度、或いは、化合物の組成や構造の推定の精度を向上させることができ、且つそうした解析の際の解析者の作業の負担を軽減し効率化を図ることができるクロマトグラフ質量分析データ処理方法、クロマトグラフ質量分析装置、及びクロマトグラフ質量分析データ処理用プログラムを提供することである。
　上記課題を解決するためになされた本発明に係るクロマトグラフ質量分析データ処理方法の一態様は、クロマトグラフにより分離された化合物を含む試料に対しデータ非依存型解析によるＭＳ／ＭＳ分析を繰り返し行うことで収集された、時間、質量電荷比、及び信号強度なる三つのディメンジョンを有するクロマトグラフ質量分析データを処理するクロマトグラフ質量分析データ処理方法であって、
　目的試料についての所定の質量電荷比範囲に亘るクロマトグラフ質量分析データに基いてバーグラフ表示のＭＳ／ＭＳスペクトルをそれぞれ求め、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおいてプリカーサイオンピークを推定するとともに、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおける質量電荷比方向に関する所定の基準、及び、ＭＳ／ＭＳスペクトル上で同一又は同じグループであるとみなせるピークについての時間方向に関する所定の基準でピークを取捨選択することにより、化合物及びその部分構造に対応する成分を検出する成分検出ステップと、
　前記成分検出ステップにおいて検出された成分について、事前情報を用いたスクリーニングを行って解析対象の成分を絞り込む絞込みステップと、
　前記絞込みステップで絞り込まれたあとの成分に対応する質量電荷比情報を利用して、該成分の組成又は化学式を推定する組成推定ステップと、
　を有するものである。
　また上記課題を解決するためになされた本発明に係るクロマトグラフ質量分析装置の一態様は、
　クロマトグラフ部とＭＳ／ＭＳ分析可能な質量分析部とを含み、前記クロマトグラフ部で分離された化合物を含む試料に対し、前記質量分析部でデータ非依存型解析によるＭＳ／ＭＳ分析を繰り返し行うことにより、時間、質量電荷比、及び信号強度なる三つのディメンジョンを有するクロマトグラフ質量分析データを収集する測定部と、
　目的試料についての所定の質量電荷比範囲に亘るクロマトグラフ質量分析データに基いてバーグラフ表示のＭＳ／ＭＳスペクトルをそれぞれ求め、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおいてプリカーサイオンピークを推定するとともに、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおける質量電荷比方向に関する所定の基準、及び、ＭＳ／ＭＳスペクトル上で同一又は同じグループであるとみなせるピークについての時間方向に関する所定の基準でピークを取捨選択することにより、化合物及びその部分構造に対応する成分を検出する成分検出部と、
　前記成分検出部において検出された成分について、事前情報を用いたスクリーニングを行って解析対象の成分を絞り込む絞込み部と、
　前記絞込み部で絞り込まれたあとの成分に対応する質量電荷比情報を利用して、該成分の組成又は化学式を推定する組成推定部と、
　を備えるものである。
　また上記課題を解決するためになされた本発明に係るクロマトグラフ質量分析データ処理用プログラムの一態様は、クロマトグラフにより分離された化合物を含む試料に対しデータ非依存型解析によるＭＳ／ＭＳ分析を繰り返し行うことで収集された、時間、質量電荷比、及び信号強度なる三つのディメンジョンを有するクロマトグラフ質量分析データをコンピュータを用いて処理するためのクロマトグラフ質量分析データ処理用プログラムであって、コンピュータを、
　目的試料についての所定の質量電荷比範囲に亘るクロマトグラフ質量分析データに基いてバーグラフ表示のＭＳ／ＭＳスペクトルをそれぞれ求め、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおいてプリカーサイオンピークを推定するとともに、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおける質量電荷比方向に関する所定の基準、及び、ＭＳ／ＭＳスペクトル上で同一又は同じグループであるとみなせるピークについての時間方向に関する所定の基準でピークを取捨選択することにより、化合物及びその部分構造に対応する成分を検出する成分検出機能部と、
　前記成分検出機能部において検出された成分について、事前情報を用いたスクリーニングを行って解析対象の成分を絞り込む絞込み機能部と、
　前記絞込み機能部で絞り込まれたあとの成分に対応する質量電荷比情報を利用して、該成分の組成又は化学式を推定する組成推定機能部と、
　して動作させるものである。
　ここで、クロマトグラフは、液体クロマトグラフ又はガスクロマトグラフのいずれでもよい。
　また、データ非依存型解析（ＤＩＡ）は上述した、Data Independent Analysis、又は、Data Independent Acquisitionと称されるＭＳ／ＭＳ分析の手法である。データ非依存型解析では、所定の質量電荷比幅を有する質量窓に含まれるイオン全てをプリカーサイオンとして衝突誘起解離等により解離させることでＭＳ／ＭＳ分析を行うが、その衝突誘起解離におけるコリジョンエネルギなどの解離条件を適宜調整することによって、一部のプリカーサイオンを解離させずに後段の質量分析に供することができる。即ち、その場合には、ＭＳ／ＭＳスペクトルに、或る化合物由来の分子イオン（例えばプロトン付加分子）と同じ化合物由来のプロダクトイオンとが共に観測される。一方、全てのプリカーサイオンを解離させる場合、ＭＳ／ＭＳスペクトルにはプロダクトイオンのみが観測される。その場合には、ＭＳ／ＭＳ分析と実質的に同じタイミングでＭＳ分析も行い、プリカーサイオンのみが観測されるＭＳスペクトルをＭＳ／ＭＳスペクトルと併せて取得するとよい。
　本発明に係るクロマトグラフ質量分析データ処理方法、クロマトグラフ質量分析装置、及びクロマトグラフ質量分析データ処理用プログラムの上記態様において、事前情報とは、例えば解析したい化合物の化学式や質量のリスト、又は、逆に解析の必要がない化合物の化学式や質量のリストなどとすることができる。
　例えば血液などの生体由来の試料は非常に多くの化合物を含む。そのため、こうした試料をクロマトグラフ質量分析することで得られたデータに対し上記成分検出ステップで成分検出を実行すると、多くの化合物候補に対応するピークが多数検出される。これに対し、本発明に係るクロマトグラフ質量分析データ処理方法、クロマトグラフ質量分析装置、及びクロマトグラフ質量分析データ処理用プログラムの上記態様によれば、事前情報を利用して、上述のように検出された多数の化合物の候補を、解析者が着目するもの、着目すべきもの、或いは、逆に試料に含まれることが想定されていないもの、などに絞り込んだうえで、その化合物の組成式、分子式、イオン式などを面倒な作業を行うことなく算出することができる。これにより、ＤＩＡによるＭＳ／ＭＳ分析で得られる情報を有効に利用して、解析者の作業の負担を軽減しつつ効率的に、試料に含まれる化合物を同定するとともにその組成等を高い精度で求めることができる。
本発明の一実施形態であるＬＣ－ＭＳ分析システムの概略構成図。 本実施形態のＬＣ－ＭＳ分析システムにおけるＤＩＡモードでの分析を説明する模式図。 本実施形態のＬＣ－ＭＳ分析システムにおけるＤＩＡモードでの分析を説明する模式図。 本実施形態のＬＣ－ＭＳ分析システムにおける化合物同定のためのデータ処理の概略フローチャート。 本実施形態のＬＣ－ＭＳ分析システムにおける成分検出処理の説明図。 本実施形態のＬＣ－ＭＳ分析システムにおける成分検出終了時点での表示画面の一例を示す図。 本実施形態のＬＣ－ＭＳ分析システムにおけるスクリーニング終了時点での表示画面の一例を示す図。 本実施形態のＬＣ－ＭＳ分析システムにおける組成推定終了時点での表示画面の一例を示す図。 本実施形態のＬＣ－ＭＳ分析システムにおける化合物同定終了時点での表示画面の一例を示す図。
　以下、本発明に係るクロマトグラフ質量分析装置の一実施形態であるＬＣ－ＭＳ分析システムについて、添付図面を参照して説明する。
　［ＬＣ－ＭＳ分析システムの構成］
　図１は、本実施形態のＬＣ－ＭＳ分析システムの概略構成図である。
　このＬＣ－ＭＳ分析システムは、図１に示すように、液体クロマトグラフ部１Ａ及び質量分析部１Ｂを含む測定部１と、制御・処理部４と、入力部５と、表示部６と、を含む。
　液体クロマトグラフ部１Ａは、移動相が貯留される移動相容器１０と、移動相を吸引して略一定流量で送給する送液ポンプ１１と、移動相中に試料液を注入するインジェクタ１２と、試料液に含まれる各種の化合物を時間的に分離するカラム１３と、を含む。
　質量分析部１Ｂは四重極－飛行時間型（Ｑ－ＴＯＦ型）質量分析装置であり、略大気圧雰囲気であるイオン化室２０１と、内部が四つに区画された真空チャンバ２０と、を含む。真空チャンバ２０内には、第１中間真空室２０２、第２中間真空室２０３、第１高真空室２０４、第２高真空室２０５が設けられ、この順に真空度が高くなるように各室は真空ポンプにより真空排気されている。即ち、この質量分析部１Ｂには多段差動排気系の構成が採用されている。
　イオン化室２０１には、カラム１３の出口から溶出液が供給されるエレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ：Electrospray ionization）プローブ２１が配置され、イオン化室２０１と第１中間真空室２０２とは細径の脱溶媒管２２を通して連通している。第１中間真空室２０２と第２中間真空室２０３とはスキマー２４の頂部に形成されたオリフィスを通して連通しており、第１中間真空室２０２内と第２中間真空室２０３内にはそれぞれ、イオンガイド２３、２５が配置されている。第１高真空室２０４内には、四重極マスフィルタ２６と、内部にイオンガイド２８が配置されたコリジョンセル２７が設けられている。また、第１高真空室２０４と第２高真空室２０５とに跨って配置された複数の電極はイオンガイド２９を構成する。さらに、第２高真空室２０５内には、直交加速部３０、及びリフレクトロンを有するイオン飛行部３１、を含む直交加速方式の飛行時間型質量分離器と、イオン検出器３２とが設けられている。
　制御・処理部４は、機能ブロックとして、分析制御部４０、データ格納部４１、成分検出部４２、スクリーニング情報記憶部４３、スクリーニング部４４、組成推定部４５、化合物決定部４６、及び、表示処理部４７、を含む。
　一般に、制御・処理部４の実体はパーソナルコンピュータやワークステーションなどであり、そうしたコンピュータにインストールされた専用の一又は複数のソフトウェア（コンピュータプログラム）を該コンピュータにおいて実行することにより、上記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。こうしたコンピュータプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、メモリカード、ＵＳＢメモリ（ドングル）などの、コンピュータ読み取り可能である非一時的な記録媒体に格納されてユーザに提供されるものとすることができる。或いは、インターネットなどの通信回線を介したデータ転送の形式で、ユーザに提供されるようにすることもできる。或いは、ユーザがシステムを購入する時点で予めシステムの一部であるコンピュータにプリインストールしておくこともできる。
　［ＬＣ－ＭＳ分析システムの分析動作］
　分析制御部４０は測定部１を制御することで、用意された試料に対するＬＣ／ＭＳ分析を実行する。次に、この分析制御部４０による制御の下で実行される典型的な測定動作について、概略的に説明する。このＬＣ－ＭＳ分析システムでは、イオン解離を伴わない通常の質量分析（ＭＳ分析）と、衝突誘起解離（ＣＩＤ：Collision-Induced Dissociation）によってイオンを解離させるＭＳ／ＭＳ（＝ＭＳ2）分析とを選択的に行うことが可能である。
　液体クロマトグラフ部１Ａにおいて、送液ポンプ１１は移動相容器１０から移動相を吸引し略一定流量でカラム１３に送る。分析制御部４０からの指示に応じてインジェクタ１２は試料を移動相中に注入する。試料は移動相に乗ってカラム１３に導入され、カラム１３を通過する間に、試料に含まれる化合物は時間的に分離される。カラム１３の出口からの溶出液はＥＳＩプローブ２１に導入され、ＥＳＩプローブ２１は溶出液を帯電液滴としてイオン化室２０１内に噴霧する。帯電液滴が微細化され、該液滴中の溶媒が気化する過程で、該液滴中の化合物は気体イオンとなる。
　生成されたイオンは脱溶媒管２２を経て第１中間真空室２０２内へと送られ、イオンガイド２３、スキマー２４、イオンガイド２５を順に経て、第１高真空室２０４内の四重極マスフィルタ２６に導入される。ＭＳ分析の場合、イオンは、四重極マスフィルタ２６及びコリジョンセル２７をほぼ素通りし、直交加速部３０まで輸送される。一方、ＭＳ／ＭＳ分析の場合には、四重極マスフィルタ２６を構成する複数のロッド電極にそれぞれ所定の電圧が印加され、その電圧に応じた特定の質量電荷比を有するイオン種、又はその電圧に応じた特定の質量電荷比範囲に含まれるイオン種が、プリカーサイオンとして選択されて四重極マスフィルタ２６を通過する。コリジョンセル２７内には、Ａｒガス等のコリジョンガスが導入されており、プリカーサイオンはコリジョンガスに接触してＣＩＤにより解離され、各種のプロダクトイオンが生成される。生成されたプロダクトイオンはイオンガイド２９を経て直交加速部３０まで輸送される。
　プリカーサイオンがコリジョンセル２７に入射するときに該イオンが有する運動エネルギ（コリジョンエネルギ）によって、そのイオンの解離の態様は異なる。そのため、プリカーサイオンは同じであっても、コリジョンエネルギを適宜調整することによって、生成されるプロダクトイオンの種類を変化させることができる。また、全てのプリカーサイオンを解離させるのではなく、一部のプリカーサイオンを解離させずに残すこともできる。なお、よく知られているように、一般にコリジョンエネルギは、四重極マスフィルタ２６に印加される直流バイアス電圧と、コリジョンセル２７のイオン入口に配置されたレンズ電極に印加される直流電圧との電圧差で決まる。
　直交加速部３０において、イオンはその入射方向（Ｘ軸方向）に略直交する方向（Ｚ軸方向）に略一斉に加速される。加速されたイオンはその質量電荷比に応じた速度で飛行し、イオン飛行部３１において図１中に２点鎖線で示すように折り返し飛行し、イオン検出器３２に到達する。直交加速部３０から略同時に出発した各種イオンは、質量電荷比が小さい順にイオン検出器３２に到達して検出され、イオン検出器３２はイオン数に応じた検出信号（イオン強度信号）を制御・処理部４へ出力する。
　制御・処理部４においてデータ格納部４１は、検出信号をデジタル化し、さらにイオンが直交加速部３０から射出された時点を基点とする飛行時間を質量電荷比に換算することでマススペクトルデータ（ローデータ）を取得して保存する。直交加速部３０では、所定の周期で繰り返しイオンをイオン飛行部３１へ向けて射出する。これにより、データ格納部４１は、所定の質量電荷比範囲に亘るマススペクトルデータを所定の周期で繰り返し取得することができる。
　ＬＣ／ＭＳ分析では、一つの試料に対して複数回の測定を行うことが困難であることが多い。そのため、１回の測定（１回の試料の注入）によって、該試料に含まれる多数の化合物についての情報をできるだけ多く収集する必要がある。これに対応して、本実施形態のＬＣ－ＭＳ分析システムでは、上述したＤＤＡ、及びＤＩＡを含む複数の解析モードでの測定が可能である。
　［ＤＩＡモードの動作説明］
　図２及び図３は、ＤＩＡモードにおける分析の説明図である。図２はＭＳ分析を実施しない場合の例、図３はＭＳ分析を周期的に実施する場合の例である。
　ＤＩＡでは、測定対象とする質量電荷比範囲の全体を複数に分割してそれぞれに質量窓を設定し、各質量窓に含まれる質量電荷比を有するイオンを一括してプリカーサイオンとして選択してＭＳ／ＭＳ分析を実行する。
　図２及び図３の例では、質量電荷比範囲Ｍ１～Ｍ６を五つに分割し、その５個の質量窓にそれぞれ含まれる質量電荷比を有するイオンをターゲットとするＭＳ／ＭＳ分析を実施する。その質量窓毎に一つのＭＳ／ＭＳスペクトルが得られるから、図３及び図４の例では１サイクル中に５個のＭＳ／ＭＳスペクトルが得られ、その５個のＭＳ／ＭＳスペクトルには、その時点で質量分析部１Ｂに導入された全ての化合物に由来するプロダクトイオンが現れる。即ち、全ての化合物についての網羅的なプロダクトイオン情報が得られる。また、上述したように、ＣＩＤの際のコリジョンエネルギを調整する、例えばコリジョンエネルギを相対的に低い値に調整すると、プリカーサイオンが完全に解離してしまうことを回避することができるため、ＭＳ／ＭＳスペクトルにはプリカーサイオン自体のピークも観測される。したがって、例えば１サイクル中でコリジョンエネルギを相対的に高い値と低い値とを含む複数の値に変化させ、各質量電荷比範囲Ｍ１～Ｍ６のそれぞれに対してコリジョンエルギを変化させた複数のＭＳ／ＭＳスペクトルを取得し、その複数のＭＳ／ＭＳスペクトルを加算したり平均化したりして一つのＭＳ／ＭＳスペクトルを作成すると、その保持時間において測定対象である化合物全てのプロダクトイオンの情報、又はプロダクトイオンとプリカーサイオンとの両方の情報を得ることができる。
　上述したようにコリジョンエネルギを調整することで、実質的にプリカーサイオン自体のピークが観測されるＭＳ／ＭＳスペクトルを得ることができる。この場合、図２に示したように、ＭＳ分析を実行する必要がないので、その分だけ１サイクルの時間を短くすることができる。一方、図３に示したＤＩＡでは、所定の質量電荷比範囲に亘るＭＳ分析を１サイクルに１回実施するので、ＭＳ／ＭＳスペクトルとは別にＭＳスペクトルを取得することができる。そのため、ＭＳ／ＭＳ分析時にプリカーサイオンの情報を取得する必要がなく、例えばＭＳ／ＭＳ分析時にプリカーサイオンの全てをＣＩＤにより解離させてもよい。それ故に、ＭＳ／ＭＳスペクトルにおけるプロダクトイオンの信号強度が高くなり、感度を向上させることができる。
　なお、図２及び図３は説明のために簡略化した図であり、一般的には、質量窓の数はより多数であり、一つの質量窓の質量電荷比幅は１０～１００Da程度の範囲、例えば２０Daなどである。
　ＤＩＡにおいて、ＭＳ分析により得られたＭＳスペクトルデータ、及び、ＭＳ／ＭＳ分析により得られたＭＳ／ＭＳスペクトルデータは、その分析毎にそれぞれ異なるデータファイルに格納されるものとすることができる。また、同じ保持時間（ｔn、ｔn+1、…）に取得されたＭＳスペクトルデータと複数のＭＳ／ＭＳスペクトルデータとが、又は、複数のＭＳ／ＭＳスペクトルデータが、同じデータファイルに格納されるようにしてもよい。
　一つの試料に対して、上述したようなＤＩＡを利用したＬＣ／ＭＳ分析が実行された場合、データ格納部４１には、そのＬＣ／ＭＳ分析に対応したＭＳスペクトルデータ及び／又はＭＳ／ＭＳスペクトルデータが格納されたデータファイルが保存される。こうしたデータが保存されている状態の下で、本実施形態のＬＣ－ＭＳ分析システムにおいて実行される特徴的なデータ処理について次に説明する。
　［化合物同定のデータ処理］
　図４は、本実施形態のＬＣ－ＭＳ分析システムにおける化合物の同定処理の概略手順を示すフローチャートである。図４に従って全体の処理の流れを説明したあと、各ステップの処理について詳しく述べる。なお、ここでは、目的試料に対して図２に示したようなＭＳ分析なしのＤＩＡモードによるデータが収集されているものとする。
　成分検出部４２は、分析により収集されたローデータをデータ格納部４１から読み出し、一つのＭＳ／ＭＳスペクトルを構成するデータ毎に、セントロイド変換処理を行うことによりバーグラフ表示であるＭＳ／ＭＳスペクトルを得る（ステップＳ１、Ｓ２）。例えば図２の例では、１サイクルに対し５個のＭＳ／ＭＳスペクトルが作成される。
　次に成分検出部４２は、得られた全てのＭＳ／ＭＳスペクトルから、試料に含まれる化合物及び該化合物の部分構造に対応すると推定される有意な成分を検出する（ステップＳ３）。ここでいう「成分」とは、基本的には、質量電荷比軸、時間軸、及び信号強度軸の３次元グラフにおいて観測されるピークに対応するが、一つの化合物に由来する又は一つの化合物の一つの部分構造に由来する質量電荷比が相違するピーク、つまりは同位体クラスタを構成する複数のピークは集約されて一つの成分とみなされる。また併せて、成分検出部４２は、ＭＳ／ＭＳスペクトル毎にプリカーサイオンピークを推定する（ステップＳ４）。例えば、そのＭＳ／ＭＳスペクトルに対応する質量窓の質量電荷比範囲に存在するピークの中で信号強度が最も大きいピークをプリカーサイオンピークであると推定することができる。
　そして、表示処理部４７は、検出された各成分を化合物候補毎に整理した成分リストを作成し、これを表示部６の画面上に表示する。図６は、ステップＳ３、Ｓ４の終了時点での表示画面の一例を示す図である。図６において「RT」は保持時間、「m/z」は質量電荷比、「Response」は信号強度である。詳しくは後述する。
　スクリーニング部４４は、上記成分リストをスクリーニング情報記憶部４３に予め保存されているターゲットリストと照合することで、該成分リストに掲載されている成分情報を取捨選択する。そして、ターゲットリストを用いたスクリーニング結果に応じて、解析対象の化合物候補のリストとして、成分リストからポジティブリスト又はネガティブリストのいずれかを作成する（ステップＳ５）。即ち、ポジティブリストはターゲットリストに挙げられていた化合物に対応する成分のリストであり、ネガティブリストはターゲットリストに挙げられていなかった化合物に対応する成分のリストである。ポジティブリスト又はネガティブリストいずれを作成するのかは、ユーザによる事前の指定に応じて決まる。一般に、このステップＳ５の処理によって、解析対象の化合物候補はかなり少なくなる。
　表示処理部４７は、それまで表示されていた成分リストに代えて、スクリー二ング後のポジティブリスト又はネガティブリストを表示部６の画面上に表示する。図７は、ステップＳ５の終了時点での表示画面の一例を示す図である。図７において「Target Name」はターゲットリスト中の化合物又はその部分構造の名称であり、「Target m/z」はその化合物の分子イオン又はその部分構造のイオンの質量電荷比、「Target Formula」はその化合物又はその部分構造の組成式である。
　組成推定部４５は、ユーザによるポジティブリスト又はネガティブリストの事前の指定に応じて、指定されているほうのリストに挙げられている成分情報に対し、所定の組成推定のアルゴリズムに従って、その成分に対応する化合物又は部分構造の組成を推定し、その化学式（組成式やイオン式を含む）を求める（ステップＳ６）。
　表示処理部４７は、それまで表示されていたリストに代えて、組成推定後の成分リストを表示部６の画面上に表示する。図８は、ステップＳ６の終了時点での表示画面の一例を示す図である。図８において「Predicted Formula」は推定された化合物又はその部分構造の組成式であり、「Score」はその組成推定の確からしさを示すスコア値である。
　さらに化合物決定部４６は、指定されているほうのポジティブリスト又はネガティブリストに挙げられている成分情報に基くプリカーサイオンに対してin silicoフラグメントマッピングを行う。即ち、理論的な計算を利用した仮想的なフラグメンテーションを行い、それによって得られる各フラグメントイオンの帰属を試みる。それにより、そのプリカーサオンに対応する化合物の同定を決定付ける（ステップＳ７）。
　表示処理部４７は、それまで表示されていたリストに代えて、in silicoフラグメントマッピングによる化合物決定後の成分リストを表示部６の画面上に表示する。図９は、ステップＳ７の終了時点での表示画面の一例を示す図であり、（Ａ）に示したリストの右方に続く部分を（Ｂ）に示している。
　以上の一連の処理によって、例えば、試料に含まれる多数の化合物の中でユーザが解析したい化合物が存在するか否かを確認することができるとともに、その詳細な情報を得ることができる。
　なお、ステップＳ６の処理を行うためにステップＳ５の処理は必須ではないものの、ステップＳ６の処理を効率的に行ううえでステップＳ５の処理は重要である。また同様に、ステップＳ７の処理を行うためにステップＳ５、Ｓ６の処理は必須ではないものの、ステップＳ７の処理を効率的に行ううえでステップＳ５、Ｓ６の処理は重要である。
　また、ステップＳ３以降のいずれの時点でも、ステップＳ３における成分検出結果をクロマトグラムやＭＳ／ＭＳスペクトル上で示したグラフを表示部６の画面上に描出することができる。また、ＭＳ／ＭＳスペクトルについては、後述のデコンボリューションスペクトルを併記したり、ステップＳ６以降であれば、理論ＭＳ／ＭＳスペクトルを併記したりすることができる。
　次に、上記各ステップにおける処理の詳細を説明する。
　［ステップＳ３、Ｓ４：成分検出処理］
　一例として、以下の手順に従って、化合物又はその部分構造に対応する成分を検出することができる。
　成分検出部４２は、まず、バーグラフ表示されたＭＳ／ＭＳスペクトルからそれぞれ所定の基準で以てピーク（セントロイドピーク）を抽出する。そのあと、抽出したセントロイドピークについて、質量電荷比軸方向及び時間軸方向それぞれにおけるピークや波形の特徴等を利用して、不要な又は化合物由来でないと推定されるピークを削除するとともに、同じ化合物由来であると推定されるピークをグループ化する処理を行う。例えば図５に示す例のように、保持時間が異なる場合であっても、質量電荷比が一つの質量電荷比幅ΔＭに入るピークは同じグループ、つまりは同じ化合物由来のイオンピークであるとみなすことができる。
　次いで、グループ化したピークに対し、信号強度や時間軸方向の連続性などの基準に基いて不要なピークを削除する。例えば、一つのグループに集約された複数のピークの中で信号強度が最大であるピークの信号強度が所定の閾値以下である場合には、そのピークが含まれるグループ全体を削除する。また、液体クロマトグラフでの分離の性質上、一つの化合物は時間軸方向に或る程度の時間に亘って検出されるから、時間軸方向に所定個数以下しか連続してピークが存在しないグループも削除する。
　そのあと、全てのＭＳ／ＭＳスペクトルにおいてグループ化されたピーク毎に抽出イオンクロマトグラムを作成する。即ち、質量電荷比が相違していても同じグループに入っているピークは同じ質量電荷比であるとみなして抽出イオンクロマトグラムを作成する。したがって、グループ毎に抽出イオンクロマトグラムが作成される。その抽出イオンクロマトグラムに現れるピークのＳＮ比やピーク波形形状を用い、不要と推定されるグループを削除するとともに、さらにグループの集約や分割を行う。例えば、抽出イオンクロマトグラム上で明確に異なる複数のピークが現れる場合には、そのピーク毎にグループを分けるようにするとよい。
　以上のような処理によって、化合物又は化合物の部分構造に対応付けられると推定される成分を検出することができる。なお、成分検出の際には、上述した特願２０１９－１５４８２０号において開示されているピーク検出技術を適宜利用することができる。
　上述したように、全てのＭＳ／ＭＳスペクトルを用いて検出された成分は図６に示したような成分リストとして表示される。各成分は３次元グラフ上のピークにそれぞれ対応するから、そのピークのピークトップの保持時間、質量電荷比、信号強度値が得られる。これが、図６中の「RT」、「m/z」、及び「Response」である。また、図６において＃１～＃１４の成分はいずれもm/z 123.00566に観測されるピークがプリカーサイオンピークであると推定されることから、それら成分の「Precursor Ion」のm/zは123.00566となっている。なお、ＭＳ／ＭＳスペクトルにおいてプリカーサイオンピークであると推定されるピークが観測されない場合には、成分リストの「Precursor Ion」の欄は空欄である。
　［ステップＳ５：スクリーニング処理］
　例えば解析対象の化合物が予め決まっている場合には、その化合物の質量電荷比や化学式等のリストを所定のフォーマットでファイルに格納し、ターゲットリストとしてスクリーニング情報記憶部４３に保存しておく。ステップＳ５では、そのターゲットリストのファイルを読み出し、ステップＳ３、Ｓ４で求まった成分検出結果に対してスクリーニングを行い、化合物候補を絞り込むようにすればよい。
　具体的には、解析対象の化合物の質量電荷比がターゲットリストとされている場合には、その質量電荷比値を中心とする所定の許容幅の質量電荷比範囲を定め、上記成分検出結果である質量電荷比値がその質量電荷比範囲に該当するものを探索して残すことで化合物候補のスクリーニングを実施することができる。また、解析対象の化合物の質量電荷比値とその許容幅との両方がリスト化されている場合には、指定されている質量電荷比値及び許容幅に基く質量電荷比範囲を定め、上記ピーク検出結果である質量電荷比値がその質量電荷比範囲に該当するものを探索して残すことで、化合物候補のスクリーニングを実施することができる。
　また、解析対象の化合物の化学式がターゲットリストとされている場合には、該リスト中の化学式を、そのときのデータ取得時のイオン極性に応じて金属等のアダクトを考慮したイオン式に変換し、そのイオン式から質量電荷比を計算したうえで、化合物の質量電荷比が指定されているときと同様にスクリーニングを行うことができる。さらにまた、質量電荷比や化学式に加えて各化合物の保持時間がターゲットリストで規定されている場合には、その保持時間を中心に所定幅の保持時間範囲を定め、その保持時間範囲から保持時間が外れるような化合物候補をスクリーニングで除外することができる。
　もちろん、ターゲットリストとしては、ユーザが解析したい化合物ではなく、逆に解析が不要である化合物のリストを用意してもよい。また、例えば上記の化合物同定の解析の途中で確認された化合物や、或いはＭＳ／ＭＳ分析と同時に（例えばＭＳ分析ありのＤＩＡモードの場合）実施したＭＳ分析やＭＳ／ＭＳ分析に先立って実行したＭＳ分析において同定された化合物の情報をターゲットリストに逐次追加できるようにしたり、逆にターゲットリストから除外したりするようにしてもよい。
　また、複数のターゲットリストを組み合わせてスクリーニングに用いることができるようにしてもよい。例えば、複数のターゲットリストに共通に挙げられている化合物をスクリーニングで選択したり、或るターゲットリストに挙げられている化合物の中で別のターゲットリストに挙げられている化合物を除いたものをスクリーニングで選択したりできるようにしてもよい。
　［ステップＳ６：組成推定の処理］
　成分検出結果に基く化合物の組成推定には、非特許文献３に記載のソフトウェア「Formula Prediction」と同じアルゴリズムを用いることができる。
　「Formula Prediction」を利用してＭＳスペクトルから化学式を求める際には、通常、ＭＳスペクトルにおいて観測される目的とする分子イオンピークの質量電荷比値に対して、アダクトを考慮した元素の組合せを探索することによりイオン式の当てはめを行い複数の候補を導出する。そして、その複数のイオン式からそれぞれ同位体クラスタを伴う理論マススペクトルを計算し、その理論マススペクトルと実際のマススペクトルとのパターンの一致度からスコアを算出する。当てはめ可能である複数のイオン式についてそれぞれ求めたスコアの中で最も高いスコアを与えるイオン式を選択し、化合物の組成や化学式を求める。
　これに対し、上述したようにＭＳ／ＭＳスペクトルから得られた成分検出結果に対し「Formula Prediction」を適用して組成を推定する場合には、次のような処理を実施すればよい。
　ステップＳ３、Ｓ４で得られる成分検出結果は、プロダクトイオンであると判定された成分とプリカーサイオンであると判定された成分との両方を含む。そこで、組成推定部４５は、各成分について組成推定を行う際に、その組成推定の対象である成分がプリカーサイオンであるか否かを判定する。そして、組成推定対象の成分がプリカーサイオンであると判定された場合にはＭＳスペクトル解析モードを、プリカーサイオンでないと判定された場合にはＭＳ／ＭＳスペクトル解析モードを選択する。
　ＭＳスペクトル解析モードでは、上述した通常のＭＳスペクトルに基く解析と同様に、解析対象であるプリカーサイオンピークの質量電荷比値に対して、アダクトを考慮した元素の組合せによるイオン式を当てはめる。そして、そのイオン式から計算される同位体クラスタを伴う理論マススペクトルを計算し、その理論マススペクトルと実際のＭＳスペクトルとのパターンの一致度からスコアを求め、最大のスコアを与えるイオン式を選択して化合物の組成や化学式を求める。なお、成分検出結果においてプリカーサイオンであると判定された成分と同じ質量電荷比を有する他の成分は、同様にプリカーサイオンであると推定することができるから、「Formula Prediction」のＭＳスペクトル解析モードで組成を求めることができる。なお、同位体分布に基く組成推定には、特許文献３に開示されている方法を用いることもできる。
　他方、ＭＳ／ＭＳスペクトル解析モードでは、予め決められた複数の元素の質量を用いて、解析対象である成分の質量電荷比値との差異が最も小さくなる元素の組合せを探索する。使用する元素の種類は、解析対象である試料の種類等に応じて決めればよく、一般的な有機化合物では元素として少なくとも炭素、水素、酸素、及び窒素を用い、さらには、硫黄、リン、塩素、臭素などの元素を加えることができ、さらには、ナトリウム、カリウムなどの種々の金属を加えることができる。
　以上のように解析対象の成分がプリカーサイオンであるか或いはプロダクトイオンであるかを判定したうえで組成推定の方法を切り替えることで、プリカーサイオン、プロダクトイオンのいずれについても、より正確に組成を推定することが可能である。
　［ステップＳ７：最終的な化合物の同定］
　仮想的フラグメンテーションによりプロダクトイオンを帰属させる手法としては、様々な既知の技術（例えば非特許文献４に記載のイン・シリコ・フラグメンテイション（In silico fragmentation）の手法など）を利用することができる。ステップＳ３、Ｓ４で得られた成分検出結果に基いてプロダクトイオンの帰属を行う場合には、その成分検出結果をそのまま化学構造データベースを検索する際の検索キーとして使用することができる。即ち、上述したような組成推定を行った場合には、推定の結果として化学式が得られているから、その化学式を検索キーとして既知の化学構造データベースに対する検索を行えばよい。一方、上記の組成推定を行っておらず化学式が得られていない場合には、成分の質量電荷比に対して所定の許容幅を適用した質量電荷比範囲を検索キーとして化学構造データベースに対する検索を行えばよい。
　［そのほかの機能］
　上述したように、ＤＩＡモードで得られたＭＳ／ＭＳスペクトルには、通常、複数のプリカーサイオン由来のプロダクトイオンピークが混じって観測される。上記のデータ処理では、ステップＳ３でのピーク検出結果において各プロダクトイオンをプリカーサイオンに帰属させることができる。そのため、その帰属結果を利用して、特定のプリカーサイオン由来のプロダクトイオンピークだけを集めたデコンボリューションスペクトルを作成することができる。また、そうして得られたデコンボリューションスペクトルは純粋な、つまりは唯一のプリカーサイオンに対するＭＳ／ＭＳスペクトルであるから、このＭＳ／ＭＳスペクトルを直接的にライブラリ検索に供することで化合物を同定することも可能である。
　また、本実施形態のＬＣ－ＭＳ分析システムでは、図６～図９に示すような成分リストが画面上に表示されているときに、そのリスト上でいずれか一つの成分が選択指示されると、その指示された成分に関連する実測のＭＳスペクトル又はＭＳ／ＭＳスペクトル、抽出イオンクロマトグラム、平均ＭＳ／ＭＳスペクトル（例えば抽出イオンクロマトグラム上でその成分が観測される保持時間全体に亘る平均ＭＳ／ＭＳスペクトル）、理論ＭＳ／ＭＳスペクトル、さらにはデコンボリューションスペクトルなどを適宜画面上に表示するようにしてもよい。
　なお、上記実施形態は本発明の一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜修正、変更、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは明らかである。
　例えば上記実施形態はＬＣ－ＭＳ分析システムであるが、クロマトグラフをガスクロマトグラフとしたＧＣ－ＭＳ分析システムにも本発明を適用可能であることは明らかである。
　また、上記実施形態のシステムでは質量分析部１Ｂに四重極－飛行時間型質量分析装置を用いていたが、トリプル四重極型質量分析装置、イオントラップ飛行時間型質量分析装置などの他の方式のタンデム型質量分析装置を用いることもできる。但し、通常、質量電荷比値から組成を推定する際には高い質量精度が必要であるため、飛行時間型質量分析装置やフーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴型質量分析装置などの高質量精度の装置を用いることが望ましい。
　また、上記説明では、データ処理の際に利用することができる既存のソフトウェアについて幾つか例示したが、それらがあくまでも一例であることも当然である。
　［種々の態様］
　上述した例示的な実施形態が以下の態様の具体例であることは、当業者には明らかである。
　（第１項）本発明に係るクロマトグラフ質量分析データ処理方法の一態様は、クロマトグラフにより分離された化合物を含む試料に対しデータ非依存型解析によるＭＳ／ＭＳ分析を繰り返し行うことで収集された、時間、質量電荷比、及び信号強度なる三つのディメンジョンを有するクロマトグラフ質量分析データを処理するクロマトグラフ質量分析データ処理方法であって、
　目的試料についての所定の質量電荷比範囲に亘るクロマトグラフ質量分析データに基いてバーグラフ表示のＭＳ／ＭＳスペクトルをそれぞれ求め、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおいてプリカーサイオンピークを推定するとともに、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおける質量電荷比方向に関する所定の基準、及び、ＭＳ／ＭＳスペクトル上で同一又は同じグループであるとみなせるピークについての時間方向に関する所定の基準でピークを取捨選択することにより、化合物及びその部分構造に対応する成分を検出する成分検出ステップと、
　前記成分検出ステップにおいて検出された成分について、事前情報を用いたスクリーニングを行って解析対象の成分を絞り込む絞込みステップと、
　前記絞込みステップで絞り込まれたあとの成分に対応する質量電荷比情報を利用して、該成分の組成又は化学式を推定する組成推定ステップと、
　を有するものである。
　（第５項）また本発明に係るクロマトグラフ質量分析装置の一態様は、
　クロマトグラフ部とＭＳ／ＭＳ分析可能な質量分析部とを含み、前記クロマトグラフ部で分離された化合物を含む試料に対し、前記質量分析部でデータ非依存型解析によるＭＳ／ＭＳ分析を繰り返し行うことにより、時間、質量電荷比、及び信号強度なる三つのディメンジョンを有するクロマトグラフ質量分析データを収集する測定部と、
　目的試料についての所定の質量電荷比範囲に亘るクロマトグラフ質量分析データに基いてバーグラフ表示のＭＳ／ＭＳスペクトルをそれぞれ求め、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおいてプリカーサイオンピークを推定するとともに、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおける質量電荷比方向に関する所定の基準、及び、ＭＳ／ＭＳスペクトル上で同一又は同じグループであるとみなせるピークについての時間方向に関する所定の基準でピークを取捨選択することにより、化合物及びその部分構造に対応する成分を検出する成分検出部と、
　前記成分検出部において検出された成分について、事前情報を用いたスクリーニングを行って解析対象の成分を絞り込む絞込み部と、
　前記絞込み部で絞り込まれたあとの成分に対応する質量電荷比情報を利用して、該成分の組成又は化学式を推定する組成推定部と、
　を備えるものである。
　（第９項）また本発明に係るクロマトグラフ質量分析データ処理用プログラムの一態様は、クロマトグラフにより分離された化合物を含む試料に対しデータ非依存型解析によるＭＳ／ＭＳ分析を繰り返し行うことで収集された、時間、質量電荷比、及び信号強度なる三つのディメンジョンを有するクロマトグラフ質量分析データをコンピュータを用いて処理するためのクロマトグラフ質量分析データ処理用プログラムであって、コンピュータを、
　目的試料についての所定の質量電荷比範囲に亘るクロマトグラフ質量分析データに基いてバーグラフ表示のＭＳ／ＭＳスペクトルをそれぞれ求め、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおいてプリカーサイオンピークを推定するとともに、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおける質量電荷比方向に関する所定の基準、及び、ＭＳ／ＭＳスペクトル上で同一又は同じグループであるとみなせるピークについての時間方向に関する所定の基準でピークを取捨選択することにより、化合物及びその部分構造に対応する成分を検出する成分検出機能部と、
　前記成分検出機能部において検出された成分について、事前情報を用いたスクリーニングを行って解析対象の成分を絞り込む絞込み機能部と、
　前記絞込み機能部で絞り込まれたあとの成分に対応する質量電荷比情報を利用して、該成分の組成又は化学式を推定する組成推定機能部と、
　して動作させるものである。
　第１項に記載の方法、第５項に記載の装置、及び第９項に記載のプログラムによれば、試料含まれる化合物が非常に多い場合であっても、事前情報を利用して、検出された多数の化合物の候補を、解析者が着目するもの、着目すべきもの、或いは、逆に試料に含まれることが想定されていないもの、などに絞り込み、そのうえで、その化合物の組成式、分子式、イオン式などを面倒な作業を行うことなく算出することができる。それにより、ＤＩＡによるＭＳ／ＭＳ分析で得られる情報を有効に利用して、解析者の作業の負担を軽減しつつ効率的に、試料に含まれる化合物を同定するとともにその組成等を高い精度で求めることができる。
　（第２項、第６項、第１０項）第１項に記載の方法、第５項に記載の装置、及び第９項に記載のプログラムにおいて、前記事前情報は、化合物及びその部分構造についての質量電荷比又は化学式のリストであり、前記絞込みステップでは、該リストに挙げられている又は挙げられていないことを条件に絞り込みを行うものとすることができる。
　第２項に記載の方法、第６項に記載の装置、及び第１０項に記載のプログラムによれば、例えば、ユーザ（解析者）が着目する、或いは、解析する必要がある化合物についてのみ、試料に含まれているか否かを確認したり、その組成や化学式を把握したりすることができる。
　（第３項、第７項、第１１項）第１項に記載の方法、第５項に記載の装置、及び第９項に記載のプログラムにおいて、前記組成推定ステップ、前記組成推定部、又は前記組成推定機能部では、組成推定対象の成分がプリカーサイオン又はプロダクトイオンのいずれであるかを判定し、その判定結果に応じて異なる手順で組成又は化学式を推定するものとすることができる。
　（第４項、第８項、第１２項）さらにまた第３項に記載の方法、第７項に記載の装置、及び第１１項に記載のプログラムでは、組成推定対象の成分がプロダクトイオンである場合に、該成分の質量電荷比値との差異が最小になるような元素の種類及び数の組合せを探索することにより組成又は化学式を推定し、組成推定対象の成分がプリカーサイオンである場合には、該成分の質量電荷比値から推定される化学式に基いて同位体クラスタを含む理論的なスペクトルを算出し、該スペクトルと実測のスペクトルとの一致度合を利用して組成又は化学式を推定するものとすることができる。
　第３項及び第４に記載の方法、第７項及び第８項に記載の装置、並びに第９項及び第１０項に記載のプログラムによれば、ＤＩＡにより取得されたＭＳ／ＭＳスペクトルにおいて観測されるプリカーサイオンとプロダクトイオンのいずれからも、化合物やその部分構造の組成を高い精度で以て推定することができる。ＤＩＡにより得られるＭＳ／ＭＳスペクトルは網羅性が高い。したがって、試料に含まれる化合物を網羅的に、つまりは漏らすことなく検出したり解析したりすることができる。
１…測定部
　１Ａ…液体クロマトグラフ部
　　１０…移動相容器
　　１１…送液ポンプ
　　１２…インジェクタ
　　１３…カラム
　１Ｂ…質量分析部
　　２０…真空チャンバ
　　２０１…イオン化室
　　２０２…第１中間真空室
　　２０３…第２中間真空室
　　２０４…第１高真空室
　　２０５…第２高真空室
　　２１…ＥＳＩプローブ
　　２２…脱溶媒管
　　２３…イオンガイド
　　２４…スキマー
　　２５、２８、２９…イオンガイド
　　２６…四重極マスフィルタ
　　２７…コリジョンセル
　　３０…直交加速部
　　３１…イオン飛行部
　　３２…イオン検出器
４…制御・処理部
　４０…分析制御部
　４１…データ格納部
　４２…成分検出部
　４３…スクリーニング情報記憶部
　４４…スクリーニング部
　４５…組成推定部
　４６…化合物決定部
　４７…表示処理部
５…入力部
６…表示部

Claims (12)

  1. 　クロマトグラフにより分離された化合物を含む試料に対しデータ非依存型解析によるＭＳ／ＭＳ分析を繰り返し行うことで収集された、時間、質量電荷比、及び信号強度なる三つのディメンジョンを有するクロマトグラフ質量分析データを処理するクロマトグラフ質量分析データ処理方法であって、
    　目的試料についての所定の質量電荷比範囲に亘るクロマトグラフ質量分析データに基いてバーグラフ表示のＭＳ／ＭＳスペクトルをそれぞれ求め、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおいてプリカーサイオンピークを推定するとともに、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおける質量電荷比方向に関する所定の基準、及び、ＭＳ／ＭＳスペクトル上で同一又は同じグループであるとみなせるピークについての時間方向に関する所定の基準でピークを取捨選択することにより、化合物及びその部分構造に対応する成分を検出する成分検出ステップと、
    　前記成分検出ステップにおいて検出された成分について、事前情報を用いたスクリーニングを行って解析対象の成分を絞り込む絞込みステップと、
    　前記絞込みステップで絞り込まれたあとの成分に対応する質量電荷比情報を利用して、該成分の組成又は化学式を推定する組成推定ステップと、
    　を有するクロマトグラフ質量分析データ処理方法。
  2. 　前記事前情報は、化合物及びその部分構造についての質量電荷比又は化学式のリストであり、前記絞込みステップでは、該リストに挙げられている又は挙げられていないことを条件に絞り込みを行う、請求項１に記載のクロマトグラフ質量分析データ処理方法。
  3. 　前記組成推定ステップでは、組成推定対象の成分がプリカーサイオン又はプロダクトイオンのいずれであるかを判定し、その判定結果に応じて異なる手順で組成又は化学式を推定する、請求項１に記載のクロマトグラフ質量分析データ処理方法。
  4. 　前記組成推定ステップでは、組成推定対象の成分がプロダクトイオンである場合に、該成分の質量電荷比値との差異が最小になるような元素の種類及び数の組合せを探索することにより組成又は化学式を推定し、組成推定対象の成分がプリカーサイオンである場合には、該成分の質量電荷比値から推定される化学式に基いて同位体クラスタを含む理論的なスペクトルを算出し、該スペクトルと実測のスペクトルとの一致度合を利用して組成又は化学式を推定する、請求項３に記載のクロマトグラフ質量分析データ処理方法。
  5. 　クロマトグラフ部とＭＳ／ＭＳ分析可能な質量分析部とを含み、前記クロマトグラフ部で分離された化合物を含む試料に対し、前記質量分析部でデータ非依存型解析によるＭＳ／ＭＳ分析を繰り返し行うことにより、時間、質量電荷比、及び信号強度なる三つのディメンジョンを有するクロマトグラフ質量分析データを収集する測定部と、
    　目的試料についての所定の質量電荷比範囲に亘るクロマトグラフ質量分析データに基いてバーグラフ表示のＭＳ／ＭＳスペクトルをそれぞれ求め、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおいてプリカーサイオンピークを推定するとともに、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおける質量電荷比方向に関する所定の基準、及び、ＭＳ／ＭＳスペクトル上で同一又は同じグループであるとみなせるピークについての時間方向に関する所定の基準でピークを取捨選択することにより、化合物及びその部分構造に対応する成分を検出する成分検出部と、
    　前記成分検出部において検出された成分について、事前情報を用いたスクリーニングを行って解析対象の成分を絞り込む絞込み部と、
    　前記絞込み部で絞り込まれたあとの成分に対応する質量電荷比情報を利用して、該成分の組成又は化学式を推定する組成推定部と、
    　を備えるクロマトグラフ質量分析装置。
  6. 　前記事前情報は、化合物及びその部分構造についての質量電荷比又は化学式のリストであり、前記絞込み部は、該リストに挙げられている又は挙げられていないことを条件に絞り込みを行う、請求項５に記載のクロマトグラフ質量分析装置。
  7. 　前記組成推定部は、組成推定対象の成分がプリカーサイオン又はプロダクトイオンのいずれであるかを判定し、その判定結果に応じて異なる手順で組成又は化学式を推定する、請求項５に記載のクロマトグラフ質量分析装置。
  8. 　前記組成推定部は、組成推定対象の成分がプロダクトイオンである場合に、該成分の質量電荷比値との差異が最小になるような元素の種類及び数の組合せを探索することにより組成又は化学式を推定し、組成推定対象の成分がプリカーサイオンである場合には、該成分の質量電荷比値から推定される化学式に基いて同位体クラスタを含む理論的なスペクトルを算出し、該スペクトルと実測のスペクトルとの一致度合を利用して組成又は化学式を推定する、請求項７に記載のクロマトグラフ質量分析装置。
  9. 　クロマトグラフにより分離された化合物を含む試料に対しデータ非依存型解析によるＭＳ／ＭＳ分析を繰り返し行うことで収集された、時間、質量電荷比、及び信号強度なる三つのディメンジョンを有するクロマトグラフ質量分析データをコンピュータを用いて処理するためのクロマトグラフ質量分析データ処理用プログラムであって、コンピュータを、
    　目的試料についての所定の質量電荷比範囲に亘るクロマトグラフ質量分析データに基いてバーグラフ表示のＭＳ／ＭＳスペクトルをそれぞれ求め、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおいてプリカーサイオンピークを推定するとともに、各ＭＳ／ＭＳスペクトルにおける質量電荷比方向に関する所定の基準、及び、ＭＳ／ＭＳスペクトル上で同一又は同じグループであるとみなせるピークについての時間方向に関する所定の基準でピークを取捨選択することにより、化合物及びその部分構造に対応する成分を検出する成分検出機能部と、
    　前記成分検出機能部において検出された成分について、事前情報を用いたスクリーニングを行って解析対象の成分を絞り込む絞込み機能部と、
    　前記絞込み機能部で絞り込まれたあとの成分に対応する質量電荷比情報を利用して、該成分の組成又は化学式を推定する組成推定機能部と、
    　して動作させるクロマトグラフ質量分析データ処理用プログラム。
  10. 　前記事前情報は、化合物及びその部分構造についての質量電荷比又は化学式のリストであり、前記絞込み機能部は、該リストに挙げられている又は挙げられていないことを条件に絞り込みを行う、請求項９に記載のクロマトグラフ質量分析データ処理用プログラム。
  11. 　前記組成推定機能部は、組成推定対象の成分がプリカーサイオン又はプロダクトイオンのいずれであるかを判定し、その判定結果に応じて異なる手順で組成又は化学式を推定する、請求項９に記載のクロマトグラフ質量分析データ処理用プログラム。
  12. 　前記組成推定機能部は、組成推定対象の成分がプロダクトイオンである場合に、該成分の質量電荷比値との差異が最小になるような元素の種類及び数の組合せを探索することにより組成又は化学式を推定し、組成推定対象の成分がプリカーサイオンである場合には、該成分の質量電荷比値から推定される化学式に基いて同位体クラスタを含む理論的なスペクトルを算出し、該スペクトルと実測のスペクトルとの一致度合を利用して組成又は化学式を推定する、請求項１１に記載のクロマトグラフ質量分析データ処理用プログラム。
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