WO2024161566A1 - 分析制御装置 - Google Patents

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WO2024161566A1
WO2024161566A1 PCT/JP2023/003287 JP2023003287W WO2024161566A1 WO 2024161566 A1 WO2024161566 A1 WO 2024161566A1 JP 2023003287 W JP2023003287 W JP 2023003287W WO 2024161566 A1 WO2024161566 A1 WO 2024161566A1
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analysis
unit
condition data
separation
condition
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PCT/JP2023/003287
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English (en)
French (fr)
Inventor
美桜 福原
Original Assignee
株式会社島津製作所
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/62Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode

Definitions

  • the present invention relates to an analysis control device that controls an analysis device such as a chromatography mass spectrometer.
  • a chromatography mass spectrometer that combines a gas chromatograph (GC) or liquid chromatograph (LC) with a mass spectrometer (MS) is often used.
  • a chromatography mass spectrometer the various components contained in the sample are separated in the time direction by the chromatograph column, and then sequentially introduced into the mass spectrometer where they are ionized, and then separated and detected according to m/z (mass-to-charge ratio).
  • the optimal analytical conditions for a chromatographic mass spectrometer such as the one described above usually differ for each compound. Therefore, the analyst (user) creates in advance an analytical method that specifies the analytical conditions to be applied to the compound to be analyzed (target compound), and stores a data file (hereinafter referred to as a method file) in which the analytical method is described in the memory unit of a control device attached to the chromatographic mass spectrometer (see Patent Document 1).
  • LC-MS liquid chromatograph mass spectrometer
  • MS conditions mass spectrometry conditions
  • LC conditions standard liquid chromatography conditions
  • the optimal LC conditions for the LC/MS analysis of the target compound may be determined by performing multiple LC/MS analyses in succession under MS conditions suitable for the target compound while gradually changing various parameters included in the LC conditions (e.g., pump flow rate or gradient conditions, etc.), and comparing the obtained analysis results.
  • the user must first create a method file in which the MS conditions suitable for the target compound and standard LC conditions are described using the above-mentioned procedure, store it in a memory unit, and then open the method file, manually edit the LC conditions, and store it in a memory unit as a method file separate from the original method file. This work must be repeated for each LC condition to be tried. This work is complicated and places a large burden on the user, and there is a risk of input errors occurring due to repeated manual editing.
  • LC-MS has been used as an example here, this problem is common to analytical devices such as gas chromatography mass spectrometers (GC-MS) and capillary electrophoresis mass spectrometers (CE-MS), which combine a component separation section that separates sample components with a mass spectrometer, and which use the mass spectrometer to sequentially analyze the components separated over time by the component separation section.
  • GC-MS gas chromatography mass spectrometers
  • CE-MS capillary electrophoresis mass spectrometers
  • the present invention was made in consideration of the above points, and its purpose is to make it possible to easily and accurately create analysis methods that vary the operating conditions of an analytical device in an analytical control device that controls an analytical device consisting of a combination of a component separation section and a mass spectrometer (mass separation section).
  • the analysis control device comprises: An analysis control device for controlling an analysis device including a component separation unit that separates components in a sample and a mass spectrometry unit that sequentially analyzes the components separated by the component separation unit, a separation condition data storage unit that stores one or more separation condition data that define operating conditions of the component separation unit; an analytical condition data storage unit that stores one or more analytical condition data that define operating conditions of the mass spectrometry unit; an analysis method file creation unit which, in response to an input instruction by a user, reads out the separation condition data designated by the user from the separation condition data storage unit, reads out the analysis condition data designated by the user from the analysis condition data storage unit, and creates an analysis method file in which the operating conditions of the component separation unit defined in the separation condition data and the operating conditions of the mass analysis unit defined in the analysis condition data are described; a control unit that controls the component separation unit and the mass separation unit in accordance with a description of the analysis method file; It has the following.
  • control device that controls an analytical device that is a combination of a component separator and a mass spectrometer, it is possible to easily and accurately create analytical methods that vary the operating conditions of the analytical device in various ways.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of a liquid chromatograph mass spectrometry system including a control device according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a flowchart showing the operation of the control device in the embodiment.
  • FIG. 4 shows an example of a mobile phase/column selection window in the embodiment.
  • FIG. 4 shows an example of an LC condition setting window in the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a batch table generated in the embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the main components of a liquid chromatograph mass spectrometry system (hereinafter simply referred to as the system) including a control device according to one embodiment of the present invention.
  • the system according to this embodiment is broadly composed of an analysis device 1 and a control device 2.
  • the analytical device 1 is a combination of a liquid chromatograph (hereinafter referred to as the LC section 3) and a mass spectrometer (hereinafter referred to as the MS section 4), where the LC section 3 corresponds to the component separation section in the present invention, and the MS section 4 corresponds to the mass separation section in the present invention.
  • LC section 3 liquid chromatograph
  • MS section 4 mass spectrometer
  • the LC section 3 is equipped with a liquid delivery section 110 that delivers the mobile phase, an injector 120 that injects a predetermined amount of sample liquid into the mobile phase, and a column oven 130 that heats or cools the column.
  • the column oven 130 houses multiple columns 31, 32, and 33, which will be simply referred to as columns 30 below unless otherwise required.
  • the LC section 3 is also connected to an autosampler 5 that introduces multiple liquid samples into the injector 120 one by one in a predetermined order and timing.
  • the liquid delivery section 110 has a first liquid delivery pump 113 and a second liquid delivery pump 114, and is configured to mix the solvent (solvent A) sucked by the first liquid delivery pump 113 and the solvent (solvent B) sucked by the second liquid delivery pump 114 using a gradient mixer 115 before being delivered to the column 30.
  • the first liquid delivery pump 113 is connected to aqueous solvent containers 11, 12, and 13 containing an aqueous solvent (water or an aqueous solution of water with various salts added) via a first solvent switching valve 111 and a first degassing unit 17.
  • the second liquid delivery pump 114 is connected to organic solvent containers 14, 15, and 16 containing organic solvents (organic solvents such as methanol, acetonitrile, or hexane) via a second solvent switching valve 112 and a second degassing unit 18.
  • organic solvents organic solvents such as methanol, acetonitrile, or hexane
  • the flow rates of the first liquid delivery pump 113 and the second liquid delivery pump 114 can be controlled so that they each change over time, thereby allowing gradient liquid delivery in which the mixture ratio of solvents A and B changes over time.
  • the column oven 130 is provided with multiple columns 31, 32, and 33, and flow path switching units 34 and 35 for selectively connecting one of these columns to the mobile phase flow path.
  • the mobile phase of a given composition prepared in the liquid delivery section 110 flows through the injector 120 into one of the multiple columns 31, 32, 33 in the column oven 130.
  • the sample is injected into the mobile phase by the autosampler 5 and the injector 120, and the sample passes through one of the columns 31, 32, 33 along with the flow of the mobile phase.
  • each component in the sample is separated in time and is introduced sequentially into the MS section 4.
  • the MS section 4 is a tandem mass spectrometer capable of MS/MS analysis (tandem analysis) involving ion fragmentation.
  • the MS section 4 has a multi-stage differential pumping system configuration with a first intermediate vacuum chamber 41 and a second intermediate vacuum chamber 42, in which the degree of vacuum is increased in stages, between an ionization chamber 40, which is at approximately atmospheric pressure, and a high-vacuum analysis chamber 43, which is evacuated to a vacuum by a vacuum pump (not shown).
  • the ionization chamber 40 is equipped with an electrospray ionization probe (ESI probe) 401, which ionizes compounds in a sample by spraying the sample while applying an electric charge.
  • ESI probe electrospray ionization probe
  • the ionization chamber 40 and the subsequent first intermediate vacuum chamber 41 are connected via a thin-diameter heated capillary 402.
  • the first intermediate vacuum chamber 41 and the second intermediate vacuum chamber 42 are separated by a skimmer 412 having a small hole at the top, and the first intermediate vacuum chamber 41 and the second intermediate vacuum chamber 42 are provided with ion guides 411, 421 for converging ions and transporting them to the rear stage.
  • the analysis chamber 43 is provided with a front-stage quadrupole mass filter (Q1) 431 that separates ions according to m/z, a collision cell 432 in which a multipole ion guide (q2) 433 is installed, a rear-stage quadrupole mass filter (Q3) 434 that also separates ions according to m/z, and an ion detector 435.
  • a CID gas such as argon gas or nitrogen gas is appropriately supplied to the inside of the collision cell 432.
  • product ion scan measurement in this MS section 4, product ion scan measurement, precursor ion scan measurement, neutral loss scan measurement, multiple reaction monitoring (MRM) measurement, etc. can be performed.
  • MRM measurement both the front quadrupole mass filter 431 and the rear quadrupole mass filter 434 function as mass filters.
  • the front quadrupole mass filter 431 passes only ions having a predetermined m/z set as precursor ions.
  • CID gas is supplied to the inside of the collision cell 432 to fragment the precursor ions and generate product ions.
  • the rear quadrupole mass filter 434 passes only ions having a predetermined m/z set as product ions.
  • the two front and rear mass filters 431 and 434 remove ions derived from components not to be measured and impurity components, as well as neutral particles that have not been ionized, so that an ion intensity signal can be obtained with a high S/N ratio even in the simultaneous analysis of samples containing multiple target components or the analysis of samples containing many impurity components.
  • the efficiency of ion fragmentation in the collision cell 432 is largely determined by the energy (i.e., collision energy) that the precursor ions possess when they enter the collision cell.
  • the collision energy usually depends on the voltage difference between the DC bias voltage applied to the rod electrodes of the front-stage quadrupole mass filter 431 and the DC bias voltage applied to the rod electrodes of the multipole ion guide 433, so the magnitude of the collision energy can be changed by changing one or both of these DC bias voltages.
  • the control device 2 (corresponding to the analysis control device in the present invention) has a memory unit 21 and includes, as functional blocks, an MS condition specification receiving unit 221, an LC condition input receiving unit 222 (corresponding to the separation condition input receiving unit in the present invention), an LC condition data creating unit 223 (corresponding to the separation condition data creating unit in the present invention), a method file creating unit 224, a batch table creating unit 225, an analysis control unit 226 (corresponding to the control unit in the present invention), and an analysis data processing unit 227.
  • the substance of the control device 2 is a computer equipped with a CPU, memory, a large-capacity storage medium (HDD or SSD, etc.), etc.
  • the computer may be a dedicated computer attached to the analysis device 1, but typically a general-purpose computer such as a personal computer is used.
  • a predetermined program is installed in the computer, and the CPU of the computer executes this program to realize the functions of each of the above-mentioned functional blocks in software.
  • the function of the memory unit 21 is also realized by the large-capacity storage medium.
  • the control device 2 is connected to an input unit 6 consisting of a pointing device such as a mouse or a keyboard, and a display unit 7 consisting of a liquid crystal display, etc.
  • the storage unit 21 includes an MS condition database 211, an LC condition storage unit 212, and a method file storage unit 213.
  • the MS condition database 211 corresponds to the analysis condition data storage unit in the present invention
  • the LC condition storage unit 212 corresponds to the separation condition data storage unit in the present invention.
  • the MS condition database 211 stores a plurality of known compounds in association with data (MS condition data) that specifies the operating conditions of the MS unit 4 suitable for analyzing the known compounds.
  • the MS condition data includes, for example, parameters such as MRM transitions (pairs of m/z of precursor ions and m/z of product ions) and collision energy.
  • the MS condition database 211 is typically constructed by a user of the system according to this embodiment, but is not limited thereto, and may be constructed by the manufacturer of the system and provided to the user, for example.
  • the storage unit 21 may be a storage device built into the computer or directly connected to the computer, or may be, for example, a storage device present on another computer system accessible from the computer via the Internet, i.e., a storage device in cloud computing (in this case, the computer and the storage device in cloud computing correspond to the analysis control device in the present invention).
  • a basic information input window (not shown) for accepting input of basic information is displayed on the screen of the display unit 7.
  • the user inputs basic information such as the name of the sample to be analyzed and its injection amount (step 501).
  • a mobile phase/column selection window 600 as shown in FIG. 3 is displayed on the screen of the display unit 7.
  • the user operates the input unit 6 to select the type of solvent to be used as solvent A, the type of solvent to be used as solvent B, and the type of column on the window 600 (step 502).
  • a base method file is created in which information is written to identify the types of solvents selected by the user as solvent A and solvent B, and the type of column selected by the user, and the base method file is stored in the storage unit 21.
  • multiple base method files with different combinations of types of solvent A, types of solvent B, and types of columns may be created in advance and stored in the storage unit 21, and the user may select one suitable for analyzing the target compound from the multiple base method files.
  • the MS condition specification receiving unit 221 displays a target compound specification window (not shown) on the screen of the display unit 7, which accepts the specification of the target compound.
  • the LC condition input receiving unit 222 displays an LC condition setting window 700, as shown in FIG. 4, on the screen of the display unit 7.
  • the LC condition setting window 700 has a gradient condition setting field 710, a flow rate setting field 720, and an oven temperature setting field 730.
  • the operating conditions (LC conditions) of the LC unit 3 are set by entering the required information in these fields (step 504).
  • the gradient condition setting field 710 includes a profile display field 711 that displays a graph (i.e., a gradient profile) showing the target values of the mobile phase composition over time from the start of the analysis, and a gradient condition input field 712 for the user to input gradient conditions.
  • the gradient profile displayed in the profile display field 711 is a profile of gradient liquid delivery using a mixture of the above-mentioned solvents A and B as the mobile phase, and the composition of the mobile phase is represented by the ratio of solvent B in the mixture.
  • a low ratio of solvent B is maintained from the time the sample is injected into the mobile phase until a predetermined time has elapsed (between 0 and 0.5 minutes in the example of FIG.
  • the sample introduction process which allows each component in the sample to be temporarily adsorbed onto the column (this process is called the sample introduction process).
  • the ratio of solvent B increases in proportion to the passage of time, and the components are eluted from the column in sequence according to their properties (e.g., polarity) (this step is called the gradient step).
  • the ratio of solvent B is kept high for a predetermined time (1.5 to 2.5 minutes in the example of FIG. 4), and the components remaining in the column are discharged from the column (this step is called the washing step).
  • the mobile phase composition is returned to the initial composition, and this state is maintained for a predetermined time (2.51 to 3.5 minutes in the example of FIG.
  • the gradient condition change pattern i.e., the initial value of the start time or end time of each step ("Time” in the example of FIG. 4), the number of steps to change the start time or end time ("T. Step number” in the same figure), and the amount by which the time is changed for each step of the change ("T. Step size” in the same figure), are set, as well as the initial value of the concentration of solvent B at each time ("B. Conc” in the same figure), the number of steps to change the concentration (“B. Step number” in the same figure), and the amount by which the concentration is changed for each step of the change ("B. Step size” in the same figure).
  • the type of gradient profile to be displayed in the profile display field 711 can be specified by checking a specific checkbox in the display profile specification field 713 provided at the top of the profile display field 711. For example, in the example of FIG. 4, the "base gradient" checkbox is checked, and the profile display field 711 displays a gradient profile in which the start times of each process and the concentrations of solvent B at each time are all set to the initial values described in the gradient condition input field 712.
  • a gradient profile is displayed when the concentration of solvent B at each time is the maximum concentration specified in the gradient condition input field 712 (in the example of the figure, the concentration of solvent B in the sample introduction step is 25%), and if the "Maximum Time” checkbox is checked, a gradient profile is displayed when the start time of each step is the latest time specified in the gradient condition input field (in the example of the figure, the start time of the gradient step is 0.7 minutes and the end time of the step is 2.5 minutes).
  • the profile display field 711 displays a gradient profile when the start time of each step and all the concentrations of solvent B at each time are the maximum concentration and the latest time specified in the gradient condition input field 712.
  • the flow rate setting field 720 is a field for setting the flow rate of the mobile phase introduced into the column 30 (i.e., the sum of the flow rates of the first liquid delivery pump 113 and the second liquid delivery pump 114), and the oven temperature setting field 730 is a field for setting the temperature of the column oven 130.
  • the change pattern of the flow rate or temperature that is, the initial value of the flow rate or temperature, the number of steps to change the flow rate or temperature (number of steps), and how much the flow rate or temperature is changed for each step of the change (step size).
  • the LC condition data creation unit 223 creates LC condition data describing the contents set in each of the fields 710, 720, and 730, and stores the data in the LC condition storage unit 212.
  • the LC condition setting window 700 further includes an LC condition selection field 740, and the LC condition data stored in the LC condition storage unit 212 can be selected from the pull-down menu of this LC condition selection field 740 and read from the LC condition storage unit 212 by pressing the "Read" button 750, and the contents can be displayed in the gradient condition setting field 710, flow rate setting field 720, and oven temperature setting field 730.
  • the LC condition data displayed in this way can be edited as appropriate in the above fields 710, 720, and 730, and then overwritten or saved under a different name in the LC condition storage unit 212.
  • the LC conditions to be applied to the analysis of the target compound are determined as described above, the LC conditions are read from the LC condition storage unit 212, and the MS condition data corresponding to the target compound specified in step 503 is read from the MS condition database 211 (step 505). These are incorporated into the base method created in step 502 to generate a method file to be applied to the analysis of the target component (step 506).
  • the LC condition data includes a change pattern of gradient conditions, flow rate conditions, or temperature conditions, multiple types of method files are created that combine the various parameters obtained from the change pattern with the MS conditions.
  • the method file generated in the above manner is stored in the method file storage unit 213.
  • step 503 If it is desired to perform multiple MMR analyses on a compound (compound B) other than the compound (compound A) selected in step 503 above, with the LC conditions changed in the same manner as above, the process returns to step 503 and compound B is selected as the target compound, and in step 504, the LC condition data previously created for compound A is read out and determined as the LC condition data to be applied to the analysis of compound B.
  • step 505 MS condition data corresponding to compound B is read out from the MS condition database 211, and the LC condition data is read out from the LC condition storage unit 212, and a method file consisting of a combination of both is created.
  • the batch table creation unit 225 When the user gives a predetermined instruction at the input unit 6, the batch table creation unit 225 generates a batch table as shown in FIG. 5 (step 507).
  • one row i.e. one record
  • each row describes the information necessary to perform that analysis, such as the sample name, sample injection amount, and the method file name to be applied to the analysis of that sample.
  • the values set in step 501 are automatically entered as the sample name and injection amount
  • the file names of the method files generated in step 506 are automatically entered in the method file name column.
  • the analysis control unit 226 reads the descriptions in the patch file in order, controls the autosampler 5 according to the sample name and injection amount described in each line, and controls the LC unit 3 and MS unit 4 based on the description of the method file specified in each line, thereby performing LC/MS analysis (step 508).
  • the ion detection signal obtained in the LC/MS analysis is sent from the ion detector 435 of the MS unit 4 to the analysis data processing unit 227 of the control device 2.
  • the analysis data processing unit 227 performs a predetermined process on the ion detection signal to generate a data file indicating the analysis results.
  • the generated data file is stored in the memory unit 21 and managed in association with the corresponding record in the batch file.
  • MS condition data corresponding to each compound is stored in the MS condition database 211, and LC condition data set by the user is stored in the LC condition storage unit 212.
  • the method file creation unit 224 then creates a method file by reading out the MS condition data stored in the MS condition database 211 and the LC condition data stored in the LC condition storage unit 212, which are specified by the user, and combining the two. Therefore, even when multiple LC/MS analyses are performed consecutively under MS conditions suitable for a specific compound while gradually changing the LC conditions, there is no need for the user to manually edit the LC conditions in the method file as in the past, and the user's setting work can be reduced. In addition, input errors caused by manual editing can be prevented.
  • step 504 If you want to create a method file for a compound other than the specific compound, with the LC conditions changed in the same way as above, select the other compound as the target compound in step 503 above, and in step 504 read out the LC condition data used to create the method file for the specific compound and specify it as the LC condition data to be used in the analysis of the other compound. This makes it easy to create a method file that combines the LC condition data with MS condition data suitable for the other compound.
  • the MS unit 4 is a mass spectrometer capable of performing MS/MS analysis involving ion fragmentation, and the analysis conditions for MRM measurement are set as the MS conditions, but instead, the analysis conditions for precursor ion scan measurement, product ion scan measurement, or neutral loss scan measurement may be set.
  • the MS unit 4 may be a mass spectrometer that performs MS analysis without ion fragmentation, and the analysis conditions for selected ion monitoring (SIM) measurement or scan measurement may be set as the MS conditions.
  • SIM selected ion monitoring
  • the present invention can be particularly suitably applied to analysis devices that perform such target analysis.
  • the analysis control device according to the present invention may be applied to any analysis device, such as a gas chromatography mass spectrometer (GC-MS) or a capillary electrophoresis mass spectrometer (CE-MS), that is configured by combining a component separation device that separates sample components with a mass spectrometer, and that sequentially analyzes the components separated over time by the component separation device with the mass spectrometer.
  • a gas chromatography mass spectrometer chromatography mass spectrometer
  • CE-MS capillary electrophoresis mass spectrometer
  • parameters such as the carrier gas flow rate, gas pressure, column oven temperature, or split ratio can be set as operating conditions for the component separation device (GC).
  • the program for implementing the functions of the analysis control device according to the present invention is pre-installed on the computer, but the program can also be provided by storing it on a computer-readable recording medium.
  • An analysis control device includes: An analysis control device for controlling an analysis device including a component separation unit that separates components in a sample and a mass spectrometry unit that sequentially analyzes the components separated by the component separation unit, a separation condition data storage unit that stores one or more separation condition data that define operating conditions of the component separation unit; an analytical condition data storage unit that stores one or more analytical condition data that define operating conditions of the mass spectrometry unit; a method file creation unit which, in response to an input instruction from a user, reads out the separation condition data designated by the user from the separation condition data storage unit, reads out the analysis condition data designated by the user from the analysis condition data storage unit, and creates an analysis method file in which the operating conditions of the component separation unit defined in the separation condition data and the operating conditions of the mass analysis unit defined in the analysis condition data are described; a control unit that controls the component separation unit and the mass separation unit in accordance with a description of the analysis method file; It has the following.
  • the method file creation unit creates a method file by reading out the analysis condition data stored in the analysis condition data storage unit and the separation condition data stored in the separation condition data storage unit, which are each specified by the user, and combining the two. Therefore, even when performing multiple sample analyses in succession under analysis conditions suitable for a specific compound while gradually changing the separation conditions, there is no need for the user to manually edit the separation conditions in the method file, as in the past, and the user's setting work can be reduced. In addition, input errors caused by manual editing can be prevented.
  • the analysis control device is an analysis control device according to the first aspect of the present invention,
  • the analysis condition data specifies the operating conditions of the mass analysis unit in a selected ion monitoring measurement or a multiple reaction monitoring measurement.
  • the analysis control device is an analysis control device according to clause 1 or 2, a separation condition input receiving unit that receives an input of an operating condition of the component separation unit from a user; a separation condition data creating unit that creates the separation condition data defining the operating conditions accepted by the separation condition input accepting unit and stores the data in the separation condition data storage unit; and The separation condition input receiving unit receives an input of a change pattern of at least one parameter included in an operating condition of the component separation unit, The method file creation section generates a plurality of the analysis method files having different operating conditions for the component separation section in accordance with the change pattern.
  • the analysis control device allows the user to specify in one go how to change the separation conditions when creating multiple method files with slightly different separation conditions, thereby reducing the user's workload.
  • the user can easily understand the differences in separation conditions between method files.
  • the program pertaining to paragraph 4 is A program for causing a computer to function as a method file creation section in the analysis control device according to any one of claims 1 to 3.

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Abstract

試料中の成分を分離する成分分離部(3)と分離された成分を順次分析する質量分析部(4)とを備えた分析装置(1)を制御する分析制御装置(2)であって、成分分離部の動作条件を規定した1又は複数の分離条件データを記憶する分離条件データ記憶部(212)と、質量分析部の動作条件を規定した1又は複数の分析条件データを記憶する分析条件データ記憶部(211)と、分離条件データ記憶部からユーザが指定した分離条件データを読み出すと共に、分析条件データ記憶部からユーザが指定した分析条件データを読み出し、該分離条件データに規定された成分分離部の動作条件と、該分析条件データに規定された質量分析部の動作条件とが記述された分析メソッドファイルを作成するメソッドファイル作成部(224)と、該分析メソッドファイルの記述に従って成分分離部及び質量分離部を制御する制御部(226)と、を有する分析制御装置。

Description

分析制御装置
 本発明は、クロマトグラフ質量分析装置等の分析装置を制御する分析制御装置に関する。
 複数の成分(化合物)を含む試料について、当該試料中の各成分の定性分析や定量分析を行う際には、ガスクロマトグラフ(GC)又は液体クロマトグラフ(LC)と質量分析計(MS)を組み合わせたクロマトグラフ質量分析装置がよく利用される。クロマトグラフ質量分析装置では、試料に含まれる各種成分がクロマトグラフのカラムによって時間方向に分離され、順次質量分析計に導入されてイオン化された上で、m/z(質量電荷比)に応じて分離され検出される。
 上記のようなクロマトグラフ質量分析装置における最適な分析条件は、通常、化合物毎に異なっている。そこで、分析担当者(ユーザ)は、分析対象とする化合物(目的化合物)に適用する分析条件を規定した分析メソッドを予め作成し、該分析メソッドが記述されたデータファイル(以下、メソッドファイルとよぶ)を、クロマトグラフ質量分析装置に付設された制御装置の記憶部に格納しておく(特許文献1を参照)。
 例えば、液体クロマトグラフ質量分析装置(LC-MS)を用いた分析に際して上記のような分析メソッドを作成する場合には、まず、ユーザが制御装置を操作して、目的化合物に応じた質量分析条件(MS条件)を指定した上で、分析メソッドの作成を指示する。これにより、オペレータが指定したMS条件と、標準的な液体クロマトグラフィー条件(LC条件)が記載されたメソッドファイルが生成されて記憶部に記憶される。
特開2014-134514号公報
 ところで、LC-MSによる試料の分析(LC/MS分析)においては、目的化合物に適したMS条件下で、LC条件に含まれる各種パラメータ(例えば、ポンプの流量又はグラジエント条件など)を少しずつ変えながら複数回のLC/MS分析を連続して行い、得られた分析結果を比較することによって前記目的化合物のLC/MS分析における最適なLC条件を決定することがある。そのような場合、ユーザは、まず上述の手順で目的化合物に応じたMS条件と標準的なLC条件が記述された一つのメソッドファイルを作成して記憶部に記憶させ、その後、該メソッドファイルを開いて手作業でLC条件を編集した上で元のメソッドファイルとは別のメソッドファイルとして記憶部に記憶させるといった作業を、試行したいLC条件の数だけ繰り返し行う必要があった。このような作業は、繁雑でユーザの作業負担が大きいと共に、手作業での編集を何度も繰り返すことにより入力ミスが発生するおそれがあった。
 更に、前記目的化合物とは別の目的化合物について、上記手作業で作成された複数のメソッドファイルの各々と同様のLC条件を記述した複数のメソッドファイルを作成したい場合、当該別の目的化合物に適したMS条件と標準的なLC条件とが記載されたメソッドファイルを新たに作成した上で、上述の手作業によるLC条件の編集を一からやり直す必要があった。
 なお、ここでは、LC-MSを例に挙げたが、このような問題は、ガスクロマトグラフ質量分析装置(GC-MS)又はキャピラリー電気泳動質量分析装置(CE-MS)など、試料成分を分離する成分分離部と質量分析計とを組み合わせて成り、該成分分離部で時間的に分離された成分を質量分析計で順次分析する構成の分析装置において共通するものであった。
 本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、成分分離部と質量分析計(質量分離部)を組み合わせて成る分析装置を制御する分析制御装置において、分析装置の動作条件を様々に変化させた分析メソッドを容易にかつ正確に作成できるようにすることにある。
 上記課題を解決するために成された本発明に係る分析制御装置は、
 試料中の成分を分離する成分分離部と、前記成分分離部で分離された前記成分を順次分析する質量分析部と、を備えた分析装置を制御する分析制御装置であって、
 前記成分分離部の動作条件を規定した1又は複数の分離条件データを記憶する分離条件データ記憶部と、
 前記質量分析部の動作条件を規定した1又は複数の分析条件データを記憶する分析条件データ記憶部と、
 ユーザによる入力指示に応じて、前記分離条件データ記憶部からユーザが指定した前記分離条件データを読み出すと共に、前記分析条件データ記憶部からユーザが指定した前記分析条件データを読み出し、該分離条件データに規定された前記成分分離部の動作条件と、該分析条件データに規定された前記質量分析部の動作条件とが記述された分析メソッドファイルを作成する分析メソッドファイル作成部と、
 前記分析メソッドファイルの記述に従って、前記成分分離部及び前記質量分離部を制御する制御部と、
 を有するものである。
 上記構成を有する本発明に係る分析制御装置によれば、
成分分離装置と質量分析計を組み合わせて成る分析装置を制御する制御装置において、分析装置の動作条件を様々に変化させた分析メソッドを容易にかつ正確に作成することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る制御装置を含んだ液体クロマトグラフ質量分析システムの要部構成を示すブロック図。 同実施形態における制御装置の動作を示すフローチャート。 同実施形態における移動相・カラム選択ウィンドウの一例を示す図。 同実施形態におけるLC条件設定ウィンドウの一例を示す図。 同実施形態において生成されるバッチテーブルの一例を示す図。
 以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の一実施形態に係る制御装置を含んだ液体クロマトグラフ質量分析システム(以下、単にシステムとよぶ)の要部構成を示すブロック図である。本実施形態に係るシステムは、大きく分けて分析装置1と制御装置2で構成されている。
 分析装置1は、液体クロマトグラフ(以下、LC部3とよぶ)と、質量分析計(以下、MS部4とよぶ)を組み合わせたものであり、LC部3が本発明における成分分離部に相当し、MS部4が本発明における質量分離部に相当する。
 LC部3は、移動相を送給する送液部110と、移動相中に所定量の試料液を注入するインジェクタ120と、カラムを加熱又は冷却するカラムオーブン130とを備えている。なお、カラムオーブン130には複数のカラム31、32、33が収容されているが、以下では特に必要な場合を除き、これらを単にカラム30とよぶ。また、LC部3には、インジェクタ120に複数の液体試料を所定の順番及びタイミングで1つずつ導入するオートサンプラ5が接続されている。
 送液部110は、第1送液ポンプ113と第2送液ポンプ114を有し、第1送液ポンプ113によって吸引された溶媒(溶媒A)と、第2送液ポンプ114によって吸引された溶媒(溶媒B)をグラジエントミキサー115によって混合した上でカラム30へと送給できる構成となっている。第1送液ポンプ113は、第1溶媒切替バルブ111及び第1脱気ユニット17を介して、水系の溶媒(水、又は水に様々な塩類を添加した水溶液)が収容された水系溶媒容器11、12、13に接続されている。第1溶媒切替バルブ111の切り替えにより、前記複数の水系溶媒容器11、12、13のうちのいずれか一つが選択され、該容器中の溶媒が前記溶媒Aとして第1送液ポンプ113により吸引される。第2送液ポンプ114は、第2溶媒切替バルブ112及び第2脱気ユニット18を介して、有機系の溶媒(メタノール、アセトニトリル、又はヘキサンなどの有機溶媒)が収容された有機系溶媒容器14、15、16に接続されている。第2溶媒切替バルブ112の切り替えにより、前記複数の有機系溶媒容器14、15、16のうちのいずれか一つが選択され、該容器中の溶媒が前記溶媒Bとして第2送液ポンプ114により吸引される。第1送液ポンプ113及び第2送液ポンプ114の流量は時間経過に伴ってそれぞれ変化するように制御することが可能であり、これによって溶媒A、Bの混合比が時間的に変化するグラジエント送液を行うことができる。
 カラムオーブン130内には複数のカラム31、32、33と、これらの内のいずれか一つを選択的に移動相の流路に接続するための流路切替部34、35とが設けられている。
 送液部110で調製された所定の組成の移動相は、インジェクタ120を経てカラムオーブン130内の複数のカラム31、32、33のいずれか一つに流入する。その際、オートサンプラ5及びインジェクタ120により移動相中に試料が注入され、該試料は移動相の流れに乗ってカラム31、32、33のいずれか一つを通過する。その過程で試料中の各成分が時間的に分離され、順次、MS部4に導入される。
 MS部4は、イオンの開裂を伴うMS/MS分析(タンデム分析)が可能なタンデム型質量分析計である。このMS部4は、略大気圧であるイオン化室40と、図示しない真空ポンプによって真空排気された高真空の分析室43との間に、段階的に真空度が高められた第1中間真空室41及び第2中間真空室42を備えた、多段差動排気系の構成を有している。イオン化室40には、試料に電荷を付与しながら噴霧することによって試料中の化合物をイオン化するエレクトロスプレーイオン化用プローブ(ESIプローブ)401が設置されている。イオン化室40と後段の第1中間真空室41との間は細径の加熱キャピラリー402を介して連通している。第1中間真空室41と第2中間真空室42との間は、頂部に小孔を有するスキマー412によって隔てられており、第1中間真空室41と第2中間真空室42には、それぞれイオンを収束させつつ後段へ輸送するためのイオンガイド411、421が配設されている。分析室43には、イオンをm/zに応じて分離する前段四重極マスフィルタ(Q1)431と、内部に多重極イオンガイド(q2)433が設置されたコリジョンセル432と、同じくイオンをm/zに応じて分離する後段四重極マスフィルタ(Q3)434と、イオン検出器435とが設けられている。コリジョンセル432の内部にはアルゴンガス又は窒素ガスなどのCIDガスが適宜供給される。前段四重極マスフィルタ431を通過してコリジョンセル432に進入したプリカーサイオンが、このCIDガスと衝突することにより、該プリカーサイオンが開裂してプロダクトイオンが生成される。
 このMS部4では、プロダクトイオンスキャン測定、プリカーサイオンスキャン測定、ニュートラルロススキャン測定、又は多重反応モニタリング(MRM)測定などを行うことができる。例えば、MRM測定では、前段四重極マスフィルタ431及び後段四重極マスフィルタ434の両方をマスフィルタとして機能させる。このとき前段四重極マスフィルタ431はプリカーサイオンとして設定された所定のm/zを有するイオンのみを通過させる。また、コリジョンセル432の内部にCIDガスを供給し、プリカーサイオンを開裂させてプロダクトイオンを生成させる。そして、後段四重極マスフィルタ434において、プロダクトイオンとして設定された所定のm/zを有するイオンのみを通過させる。こうしたMRM測定では、前後2段のマスフィルタ431、434によって、測定対象外の成分及び夾雑成分由来のイオン並びにイオン化されなかった中性粒子が除去されるため、複数の目的成分を含む試料の一斉分析や、夾雑成分を多く含む試料の分析においても高いSN比でイオン強度信号を得ることができる。
 なお、コリジョンセル432におけるイオンの開裂効率は、プリカーサイオンがコリジョンセルに入射するときに該イオンが有するエネルギー(すなわちコリジョンエネルギー)によって大きく左右される。コリジョンエネルギーは、通常、前段四重極マスフィルタ431のロッド電極に印加される直流バイアス電圧と、多重極イオンガイド433のロッド電極に印加される直流バイアス電圧との電圧差に依存するので、それら直流バイアス電圧の一方又は両方を変化させることによりコリジョンエネルギーの大きさを変更することができる。
 制御装置2(本発明における分析制御装置に相当)は、記憶部21を有すると共に、機能ブロックとして、MS条件指定受付部221、LC条件入力受付部222(本発明における分離条件入力受付部に相当)、LC条件データ作成部223(本発明における分離条件データ作成部に相当)、メソッドファイル作成部224、バッチテーブル作成部225、分析制御部226(本発明における制御部に相当)、及び分析データ処理部227を備えている。制御装置2の実体は、CPU、メモリ、及び大容量記憶媒体(HDD又はSSD等)などを具備するコンピュータである。該コンピュータは、分析装置1に付設された専用コンピュータであってもよいが、典型的には、パーソナルコンピュータ等の汎用のコンピュータを使用する。前記コンピュータには、予め所定のプログラムがインストールされており、該コンピュータのCPUがこのプログラムを実行することによって、上述の各機能ブロックの機能がソフトウェア的に具現化される。また、記憶部21の機能は前記大容量記憶媒体によって実現される。更に、制御装置2にはマウス等のポインティングデバイス又はキーボード等から成る入力部6と、液晶ディスプレイ等から成る表示部7が接続されている。
 記憶部21には、MS条件データベース211と、LC条件記憶部212と、メソッドファイル記憶部213が設けられている。なお、MS条件データベース211が本発明における分析条件データ記憶部に相当し、LC条件記憶部212が本発明における分離条件データ記憶部に相当する。MS条件データベース211には、複数の既知化合物と、該既知化合物の分析に適したMS部4の動作条件を規定したデータ(MS条件データ)とが対応付けて記憶されている。前記MS条件データには、例えば、MRMトランジション(プリカーサイオンのm/zとプロダクトイオンのm/zとの組)及びコリジョンエネルギー等のパラメータが含まれている。MS条件データベース211は、典型的には本実施形態に係るシステムのユーザによって構築されるが、これに限らず、例えば、同システムの製造元が構築してユーザに提供するようにしてもよい。なお、記憶部21は、前記コンピュータに内蔵された又は前記コンピュータに直接接続された記憶装置によるものとするほか、例えば、前記コンピュータからインターネット等を介してアクセス可能である別のコンピュータシステム上に存在する、つまりはクラウドコンピューティングにおける記憶装置などを利用することができる(この場合、前記コンピュータ及びクラウドコンピューティングにおける記憶装置が本発明における分析制御装置に相当する)。
 本実施形態のシステムを用いて、試料中の所定の化合物(目的化合物)について、LC部3における分離条件(LC条件)を様々に変えつつ複数回のMRM測定を行う場合の手順について、図2のフローチャートを参照しつつ説明する。
 まず、ユーザが入力部6で所定の操作を行って、分析メソッド及びバッチテーブルの作成を指示すると、基本事項の入力を受け付ける基本事項入力ウィンドウ(図示略)が表示部7の画面上に表示される。該ウィンドウでは、ユーザが、分析対象とする試料名及びその注入量等の基本事項を入力する(ステップ501)。
 前記基本事項の入力が完了すると、続いて、図3に示すような移動相・カラム選択ウィンドウ600が表示部7の画面上に表示される。ユーザは入力部6を操作して、前記ウィンドウ600上で溶媒Aとして使用する溶媒の種類、溶媒Bとして使用する溶媒の種類、及びカラムの種類をそれぞれ選択する(ステップ502)。これにより、ユーザが溶媒A及び溶媒Bとしてそれぞれ選択した溶媒の種類、及びユーザが選択したカラムの種類を特定するための情報が記述されたベースメソッドファイルが作成されて、記憶部21に記憶される。なお、予め、溶媒Aの種類、溶媒Bの種類、及びカラムの種類の組み合わせが異なる複数のベースメソッドファイルを作成して記憶部21に記憶させておき、該複数のベースメソッドファイルの中から目的化合物の分析に適したものをユーザに選択させるようにしてもよい。
 以上により、目的化合物の分析に適用するベースメソッドファイルが作成されると、続いて、MS条件指定受付部221が、表示部7の画面上に、目的化合物の指定を受け付ける目的化合物指定ウィンドウ(図示略)を表示させる。ユーザが該ウィンドウ上で目的化合物を指定すると(ステップ503)、続いて、LC条件入力受付部222が、図4に示すようなLC条件設定ウィンドウ700を表示部7の画面上に表示させる。
 LC条件設定ウィンドウ700には、グラジエント条件設定欄710、流量設定欄720、及びオーブン温度設定欄730が設けられおり、これらの欄に所定事項を記入することによりLC部3の動作条件(LC条件)が設定される(ステップ504)。
 グラジエント条件設定欄710には、分析開始からの時間経過に伴う移動相組成の目標値を示したグラフ(すなわちグラジエントプロファイル)を表示するプロファイル表示欄711と、ユーザがグラジエント条件を入力するためのグラジエント条件入力欄712とが設けられている。図4の例においてプロファイル表示欄711に表示されるグラジエントプロファイルは、上述の溶媒Aと溶媒Bの混合液を移動相としたグラジエント送液のプロファイルであり、移動相の組成を、前記混合液中における溶媒Bの比率で表している。一般に、グラジエント送液では、試料が移動相中に注入された時点から所定の時間が経過するまでの間(図4の例では0分~0.5分の間)は、溶媒Bの比率が低い状態が維持され、これにより、試料中の各成分が一旦カラムに吸着される(この工程を試料導入工程とよぶ)。その後の所定の時間帯(図4の例では0.5分~1.5分)では、時間経過に比例して溶媒Bの比率が上昇し、これにより前記各成分がその特性(例えば極性)に応じて順次カラムから溶出される(この工程をグラジエント工程とよぶ)。続いて、所定の時間(図4の例では1.5分~2.5分)に亘って溶媒Bの比率が高い状態が維持されてカラム内に残留していた成分がカラムから排出される(この工程を洗浄工程とよぶ)。その後は、再び初期の移動相組成に戻され、その状態が所定の時間(図4の例では、2.51分~3.5分の間)に亘って維持されてカラム内が平衡化される(この工程を平衡化工程とよぶ)。グラジエント条件入力欄712では、目的化合物の分析に適用される複数のグラジエント条件を一つずつ入力設定するのではなく、グラジエント条件の変化パターン、すなわち上記各工程の開始時刻又は終了時刻の初期値(図4の例における「時刻」)と、前記開始時刻又は終了時刻を何段階で変化させるか(同図における「T.ステップ数」)と、前記変化の一段階毎に前記時刻をどれだけ変化させるか(同図における「T.ステップサイズ」)とを設定すると共に、各時刻における溶媒Bの濃度の初期値(同図における「B.Conc」)と、前記濃度を何段階で変化させるか(同図における「B.ステップ数」)と、前記変化の一段階毎に前記濃度をどれだけ変化させるか(同図における「B.ステップサイズ」)とを設定する。
 なお、プロファイル表示欄711の上部に設けられた表示プロファイル指定欄713で所定のチェックボックスにチェックを入れることにより、プロファイル表示欄711に表示されるグラジエントプロファイルの種類を指定することができる。例えば、図4の例では、「ベースグラジエント」のチェックボックスにチェックが入れられており、プロファイル表示欄711には、各工程の開始時刻と各時刻における溶媒Bの濃度を全てグラジエント条件入力欄712に記載の初期値とした場合におけるグラジエントプロファイルが表示されている。これに代えて、「最高濃度」のチェックボックスにチェックを入れた場合には、各時刻の溶媒Bの濃度をグラジエント条件入力欄712で指定されている最高濃度とした場合(同図の例の場合、試料導入工程における溶媒Bの濃度を25%とした場合)のグラジエントプロファイルが表示され、「最長時間」のチェックボックスにチェックを入れた場合には、各工程の開始時刻をグラジエント条件入力欄で指定されている最も遅い時刻とした場合(同図の例の場合、グラジエント工程の開始時刻を0.7分とし、同工程の終了時刻を2.5分とした場合)のグラジエントプロファイルが表示される。また、「最高濃度及び最長時間」のチェックボックスにチェックを入れた場合、プロファイル表示欄711には、各工程の開始時刻及び各時刻における溶媒Bの濃度の全てをグラジエント条件入力欄712に記載の最高濃度及び最も遅い時刻とした場合におけるグラジエントプロファイルが表示される。
 流量設定欄720は、カラム30に導入される移動相の流量(すなわち第1送液ポンプ113の流量と第2送液ポンプ114の流量の合計)を設定する欄であり、オーブン温度設定欄730は、カラムオーブン130の温度を設定する欄である。これらの欄においても、目的化合物の分析に適用される複数の流量条件又は温度条件を一つずつ入力設定するのではなく、流量又は温度の変化パターン、すなわち流量又は温度の初期値と、該流量又は温度を何段階で変化させるか(ステップ数)と、及び前記変化の一段階毎に流量又は温度をどれだけ変化させるか(ステップサイズ)とを設定できるようになっている。
 なお、グラジエント条件、流量条件、又は温度条件を変化させない場合には、グラジエント条件入力欄712、流量設定欄720、又はオーブン温度設定欄730には各条件の初期値のみを記入し、ステップ数及びステップサイズを入力しないものとする。
 ユーザがLC条件設定ウィンドウ700においてグラジエント条件設定欄710、流量設定欄720、及びオーブン温度設定欄730への入力を完了して、同ウィンドウ700に設けられた「保存」ボタン760を押下すると、LC条件データ作成部223によって、前記各欄710、720、730で設定した内容が記述されたLC条件データが作成されて、LC条件記憶部212に記憶される。
 なお、LC条件設定ウィンドウ700には、更にLC条件選択欄740が設けられており、LC条件記憶部212に記憶されたLC条件データは、このLC条件選択欄740のプルダウンメニューから選択し、「読み出し」ボタン750を押下することによってLC条件記憶部212から読み出して、その内容をグラジエント条件設定欄710、流量設定欄720、及びオーブン温度設定欄730に表示させることができる。また、これにより表示されたLC条件データは、上記各欄710、720、730において適宜編集して、LC条件記憶部212に上書き保存又は別名で保存することができる。
 上記のLC条件設定ウィンドウ700において、目的化合物の分析に適用するLC条件を設定して「OK」ボタン770を押下すると、そのときにグラジエント条件入力欄712、流量設定欄720、及びオーブン温度設定欄730に表示されていた内容が目的化合物の分析に適用するLC条件として決定される。
 以上により、目的化合物の分析に適用するLC条件が決定されると、当該LC条件がLC条件記憶部212から読み出されると共に、ステップ503で指定された目的化合物に対応するMS条件データがMS条件データベース211から読み出され(ステップ505)、これらをステップ502で作成されたベースメソッドに組み込むことにより、目的成分の分析に適用するメソッドファイルが生成される(ステップ506)。このとき、LC条件データに、グラジエント条件、流量条件、又は温度条件の変化パターンが含まれていた場合には、該変化パターンから求められる各種パラメータの組み合わせと、前記MS条件とを組み合わせて成る複数種類のメソッドファイルが作成される。例えば、図4の例では、LC条件として、グラジエント条件が45パターン、流量条件が3パターン、温度条件が3パターン指定されているため、これらを1つのMS条件と組み合わせることにより、MS条件が同一であってLC条件の各種パラメータが少しずつ異なる405種類のメソッドファイルが生成される。
 以上で生成されたメソッドファイルはメソッドファイル記憶部213に記憶される。
 なお、上述のステップ503で選択した化合物(化合物Aとする)とは別の化合物(化合物Bとする)について、LC条件を上記同様に変化させた複数回のMMR分析を行いたい場合には、ステップ503に戻って目的化合物として化合物Bを選択すると共に、ステップ504において、先ほど化合物Aについて作成したLC条件データを読み出して、それを化合物Bの分析に適用するLC条件データとして決定する。これにより、ステップ505において化合物Bに対応したMS条件データがMS条件データベース211から読み出されると共に、前記LC条件データがLC条件記憶部212から読み出されて両者の組み合わせから成るメソッドファイルが作成される。
 その後、ユーザが入力部6で所定の指示を行うと、バッチテーブル作成部225によって、図5に示すようなバッチテーブルが生成される(ステップ507)。このテーブル上では1行(すなわち一つのレコード)が1回の試料分析(すなわちオートサンプラ5による1回の試料注入に伴うLC/MS分析)に対応しており、各行に、その分析を実行するのに必要な情報として、試料名、試料注入量、及び該試料の分析に適用するメソッドファイル名などが記述される。ここで、前記試料名と注入量としては、ステップ501で設定した値が自動的に入力され、メソッドファイル名の欄にはステップ506で生成された各メソッドファイルのファイル名が自動的に入力される。
 その後、ユーザが入力部6から分析の開始を指示すると、分析制御部226が前記パッチファイルの記述を順番に読み出し、各行に記述された試料名及び注入量に従ってオートサンプラ5を制御すると共に、各行で指定されたメソッドファイルの記述に基づいてLC部3及びMS部4を制御することにより、LC/MS分析を実行する(ステップ508)。LC/MS分析において得られたイオン検出信号は、MS部4のイオン検出器435から制御装置2の分析データ処理部227に送られる。分析データ処理部227は、該イオン検出信号に所定の処理を施すことにより、分析結果を示すデータファイルを生成する。生成されたデータファイルは、記憶部21に記憶され、バッチファイルの対応するレコードと紐付けて管理される。
 上記の通り、本実施形態に係るシステムにおいては、MS条件データベース211に各化合物に対応するMS条件データが記憶されると共に、ユーザが設定したLC条件データがLC条件記憶部212に記憶される。そして、メソッドファイル作成部224が、MS条件データベース211に記憶されているMS条件データと、LC条件記憶部212に記憶されているLC条件データの中から、それぞれユーザが指定したものを読み出して両者を組み合わせることによってメソッドファイルを作成する。そのため、特定の化合物に適したMS条件下で、LC条件を少しずつ変えながら複数回のLC/MS分析を連続して行う場合であっても、従来のように、ユーザがメソッドファイル中のLC条件を手作業で編集する必要がなく、ユーザによる設定作業を省力化することができる。また、手作業での編集による入力ミスの発生を防止することができる。
 また、前記特定の化合物とは別の化合物について、LC条件を上記と同様に変化させたメソッドファイルを作成したい場合には、上述のステップ503において前記別の化合物を目的化合物として選択すると共に、ステップ504において前記特定の化合物に関するメソッドファイルの作成に使用されたLC条件データを読み出して、当該別の化合物の分析に使用するLC条件データとして指定する。これにより、当該LC条件データと前記別の化合物に適したMS条件データとを組み合わせて成るメソッドファイルを容易に作成することができる。
 また、従来、LC条件が少しずつ異なる複数回のLC/MSを実行するための複数のメソッドファイルにおいて、LC条件の変化パターンを確認するためには、ユーザが前記複数のメソッドファイルを一つずつ開いてその内容を確認する必要があったが、本実施形態のシステムでは、これを1つの画面(上述のLC条件設定ウィンドウ700)で確認することができるため、LC条件の変化パターンをユーザが容易に把握することができる。
 以上、本発明を実施する形態について具体例を挙げて説明を行ったが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨で適宜変更が可能である。
 例えば、上記実施形態ではMS部4をイオンの開裂を伴うMS/MS分析を実行可能な質量分析計とし、MS条件としてMRM測定における分析条件を設定するものとしたが、これに代えて、プリカーイオンスキャン測定、プロダクトイオンスキャン測定、又はニュートラルロススキャン測定における分析条件を設定するものとしてもよい。あるいは、MS部4をイオンの開裂を伴わないMS分析を行う質量分析計とし、MS条件として選択イオンモニタリング(SIM)測定又はスキャン測定における分析条件を設定するものとしてもよい。ただし、LC条件を様々に変えた分析は、MRM測定又はSIM測定によるターゲット分析において行われることが多いため、本発明は、特にこうしたターゲット分析を行う分析装置に対して好適に適用することができる。
 また、上記実施形態では、本発明に係る分析制御装置をLC-MSに適用する例について説明したが、本発明に係る分析制御装置は、ガスクロマトグラフ質量分析装置(GC-MS)又はキャピラリー電気泳動質量分析装置(CE-MS)など、試料成分を分離する成分分離装置と質量分析計を組み合わせて成り、該成分分離装置で時間的に分離された成分を質量分析計で順次分析する構成の分析装置であればいかなるものに適用してもよい。例えば、GC-MSに本発明を適用する場合、成分分離装置(GC)の動作条件としては、キャリアガスの流量、ガス圧力、カラムオーブンの温度、又はスプリット比等のパラメータを設定することができる。
 また、上記実施形態では、本発明に係る分析制御装置の機能を実現するためのプログラムがコンピュータに予めインストールされているものとしたが、当該プログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。
 [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)本発明の一態様に係る分析制御装置は、
 試料中の成分を分離する成分分離部と、前記成分分離部で分離された前記成分を順次分析する質量分析部と、を備えた分析装置を制御する分析制御装置であって、
 前記成分分離部の動作条件を規定した1又は複数の分離条件データを記憶する分離条件データ記憶部と、
 前記質量分析部の動作条件を規定した1又は複数の分析条件データを記憶する分析条件データ記憶部と、
 ユーザによる入力指示に応じて、前記分離条件データ記憶部からユーザが指定した前記分離条件データを読み出すと共に、前記分析条件データ記憶部からユーザが指定した前記分析条件データを読み出し、該分離条件データに規定された前記成分分離部の動作条件と、該分析条件データに規定された前記質量分析部の動作条件とが記述された分析メソッドファイルを作成するメソッドファイル作成部と、
 前記分析メソッドファイルの記述に従って、前記成分分離部及び前記質量分離部を制御する制御部と、
 を有するものである。
 第1項に係る分析制御装置によれば、メソッドファイル作成部が、分析条件データ記憶部に記憶されている分析条件データと、分離条件データ記憶部に記憶されている分離条件データの中から、それぞれユーザが指定したものを読み出して両者を組み合わせることによってメソッドファイルを作成する。そのため、特定の化合物に適した分析条件下で、分離条件を少しずつ変えながら複数回の試料分析を連続して行う場合であっても、従来のように、ユーザがメソッドファイル中の分離条件を手作業で編集する必要がなく、ユーザによる設定作業を省力化することができる。また、手作業での編集による入力ミスの発生を防止することができる。
 (第2項)第2項に係る分析制御装置は、第1項に係る分析制御装置において、
 前記分析条件データが、選択イオンモニタリング測定又は多重反応モニタリング測定における前記質量分析部の動作条件を規定したものである。
 選択イオンモニタリング測定又は多重反応モニタリング測定によるターゲット分析では、特に、上記のような、特定の化合物に適した分析条件下で、分離条件を少しずつ変えながら複数回の試料分析を連続して行う場合が多いため、本発明に係る分析制御装置は、こうしたターゲット分析に好適に用いることができる。
 (第3項)第3項に係る分析制御装置は、第1項又は第2項に係る分析制御装置において、
 ユーザからの前記成分分離部の動作条件の入力を受け付ける分離条件入力受付部と、
 前記分離条件入力受付部で受け付けた前記動作条件を規定した前記分離条件データを作成して前記分離条件データ記憶部に記憶させる分離条件データ作成部と、
 を更に有し、
 前記分離条件入力受付部が、前記成分分離部の動作条件に含まれる少なくとも一つのパラメータの変化パターンの入力を受け付けるものであって、
 前記メソッドファイル作成部が、前記変化パターンに従って、前記成分分離部の動作条件が異なる複数の前記分析メソッドファイルを生成するものである。
 第3項に係る分析制御装置によれば、分離条件が少しずつ異なる複数のメソッドファイルを作成する場合において、分離条件をどのように変化させるかを一括で指定することができるため、ユーザの作業負担を軽減することができる。また、メソッドファイル間での分離条件の違いをユーザが容易に把握することができる。
 (第4項)第4項に係るプログラムは、
 コンピュータを第1項~第3項のいずれか1項に記載の分析制御装置におけるメソッドファイル作成部として機能させるプログラムである。
1…分析装置
 3…LC部
 4…MS部
 5…オートサンプラ
2…制御装置
 21…記憶部
  211…MS条件データベース
  212…LC条件記憶部
  213…メソッドファイル記憶部
 221…MS条件指定受付部
 222…LC条件入力受付部
 223…LC条件データ作成部
 224…メソッドファイル作成部
 225…バッチテーブル作成部
 226…分析制御部
 227…分析データ処理部
6…入力部
7…表示部
600…移動相・カラム選択ウィンドウ
700…LC条件設定ウィンドウ
 710…グラジエント条件設定欄
 720…流量設定欄
 730…オーブン温度設定欄

Claims (4)

  1.  試料中の成分を分離する成分分離部と、前記成分分離部で分離された前記成分を順次分析する質量分析部と、を備えた分析装置を制御する分析制御装置であって、
     前記成分分離部の動作条件を規定した1又は複数の分離条件データを記憶する分離条件データ記憶部と、
     前記質量分析部の動作条件を規定した1又は複数の分析条件データを記憶する分析条件データ記憶部と、
     ユーザによる入力指示に応じて、前記分離条件データ記憶部からユーザが指定した前記分離条件データを読み出すと共に、前記分析条件データ記憶部からユーザが指定した前記分析条件データを読み出し、該分離条件データに規定された前記成分分離部の動作条件と、該分析条件データに規定された前記質量分析部の動作条件とが記述された分析メソッドファイルを作成するメソッドファイル作成部と、
     前記分析メソッドファイルの記述に従って、前記成分分離部及び前記質量分離部を制御する制御部と、
     を有する分析制御装置。
  2.  前記分析条件データが、選択イオンモニタリング測定又は多重反応モニタリング測定における前記質量分析部の動作条件を規定したものである請求項1に記載の分析制御装置。
  3.  ユーザからの前記成分分離部の動作条件の入力を受け付ける分離条件入力受付部と、
     前記分離条件入力受付部で受け付けた前記動作条件を規定した前記分離条件データを作成して前記分離条件データ記憶部に記憶させる分離条件データ作成部と、
     を更に有し、
     前記分離条件入力受付部が、前記成分分離部の動作条件に含まれる少なくとも一つのパラメータの変化パターンの入力を受け付けるものであって、
     前記メソッドファイル作成部が、前記変化パターンに従って、前記成分分離部の動作条件が異なる複数の前記分析メソッドファイルを生成するものである請求項1に記載の分析制御装置。
  4.  コンピュータを請求項1に記載の分析制御装置におけるメソッドファイル作成部として機能させるプログラム。
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