(57)【要約】【課題】質量流におけるイオン種の質量を測定する方法を提供する。【解決手段】質量流が分離パラメータの関数として分離デバイスから放出された質量流である場合、本方法は、イオン種についての質量トレースを得ることであって、質量トレースが強度ピークのセットを含み、各強度ピークが質量分析計によって測定されるそれぞれの測定された質量およびそれぞれの信号を提供する、得ることと、信号ゼロに向かう質量トレースの強度ピークのセットの測定された質量の外挿としてイオン種の質量を判定することと、を含む、方法。【選択図】図１ａ
2020085912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量流におけるイオン種の質量を測定する方法であって、前記質量流が、分離パラメータの関数として分離デバイスから放出される質量流であり、
前記方法が、前記イオン種についての質量トレースを得ることを含み、
前記質量トレースが、強度ピークのセットを含み、各強度ピークが、質量分析計によって測定される、それぞれの測定された質量およびそれぞれの信号を提供し、
前記方法が、信号ゼロに向かう前記質量トレースの前記強度ピークのセットの前記測定された質量の外挿として、前記イオン種の前記質量を判定することを含む、方法。
【請求項２】
前記判定するステップが、回帰関数を前記強度ピークに適合させることを含み、前記回帰関数が測定された質量を信号に関連付ける、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記回帰関数が、
線形関数、または
Ｎ次の多項式（Ｎが１より大きい整数である）、のうちのいずれかである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記回帰関数が、
最小二乗適合、
最小絶対偏差アルゴリズム、または
最大尤度型推定のうちのいずれかを使用して前記強度ピークに適合される、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記強度ピークのセットを強度ピークの少なくとも２つのサブセットに分割することと、
信号ゼロに向かう第１のサブセットの前記測定された質量の外挿として、前記イオン種の前記質量の第１の推定値を判定することと、
信号ゼロに向かう第２のサブセットの前記測定された質量の外挿として、前記イオン種の前記質量の第２の推定値を判定することと、
前記第１の推定値と前記第２の推定値との比較に基づいて、前記イオン種の前記判定された質量を受け入れることと、をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記セットにおける前記強度ピークが、分離パラメータについての開始値、前記分離パラメータについての終値、および前記分離パラメータについての中央値を有する分離イベントに対応している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のサブセットが、前記開始値と前記中央値との間の前記分離パラメータの値によって測定された強度ピークを含み、前記第２のサブセットが、前記中央値と前記終値との間の前記分離パラメータの値において測定された強度ピークを含む、請求項５に従属する場合の請求項６に記載の方法
【請求項８】
前記質量トレースにおける偏向の同定に応じて、前記イオン種の前記質量を判定する前記ステップが行われる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記得るステップが、イベント検出アルゴリズムを適用することによって、前記質量トレースの複数の強度ピークから前記質量トレースの前記強度ピークのセットを同定することを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記分離デバイスがクロマトグラフを含み、前記分離パラメータが保持時間である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記分離デバイスが質量分析撮像デバイスを含み、前記分離パラメータが前記質量分析撮像デバイスに提供された試料の表面位置を表す、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記イオン種の前記判定された質量に基づいて、前記イオン種についての修正質量トレースを生成することをさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記質量トレースを得るステップが、質量分析計における前記質量流の分析によって生成された質量分析データを受信することを含み、
前記質量分析データが、前記分離パラメータのそれぞれの値について各々得られた複数の質量スペクトルを含み、
前記質量トレースを得るステップが、前記複数の質量スペクトルから、前記分離パラメータに従って順序付けられた３つ以上の強度ピークの配列を同定することを含み、
前記３つ以上の強度ピークの配列を同定することが、
前記強度ピークの配列における各々の他の強度ピークについて、初期測定質量での初期強度ピークを選択することと、
前記強度ピークの配列における隣接する強度ピークの少なくとも前記測定された質量に基づいて前記強度ピークを選択することと、を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記イオン種についての前記質量トレースが、前記質量分析計を操作することによって得られる、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される装置。
【請求項１６】
プロセッサによって実施されたときに、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法を前記プロセッサに実行させる命令を記憶する、コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、質量分析計によって測定される質量トレースからのイオン種の質量の判定によって、分離デバイスの質量流におけるイオン種の質量を測定するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
質量分析（ＭＳ）技術の使用は、様々な化学試料および多くは生体試料の詳細な分析が必要とされる多くの分野にわたって非常に有益である。このような質量分析による分析を使用して、所与の試料の化学組成を同定する。
【０００３】
質量分析計での直接的な分析は、典型的には、化学試料からのイオンの生成を伴う。次に、これらのイオンの質量対電荷比（ｍ／ｚ）および存在量を質量分析計によって測定し、質量スペクトルを作成する。このような質量スペクトルにおける特定のｍ／ｚ値の強度のピーク（または重心）は、それぞれのイオンの相対的存在量および質量を示すシグネチャーを提供する。このシグネチャーにより、元の化学試料に含まれる化合物（複数可）を同定することができる。
【０００４】
生体試料などの多数の異なる化合物を含む試料について、ＭＳ技術は分離技術と組み合わされることが多い。分離技術は、典型的には、例えば、溶媒により固定相に結合した試料を洗浄することによって試料を分割（または分離）することを伴い、その結果、試料の様々な成分が保持時間などの所与の分離パラメータ（複数可）の関数として試料から放出される。一般的な分離技術には、液体クロマトグラフィー（ＬＣ）またはガスクロマトグラフィー（ＧＣ）などのクロマトグラフィー技術が含まれる。クロマトグラフィーと質量分析技術とを組み合わせる（ＬＣ／ＭＳなど）ことにより、クロマトグラフィー技術は、異なる時間（保持時間として知られる）で、またはより典型的には、保持時間の期間にわたって、異なる化合物（または分析物）を試料から溶出させる。所与の保持時間で溶出された化合物を、質量分析計を使用して分析し、その保持時間の間の質量スペクトルを作成する。したがって、典型的なクロマトグラフィー／質量分析による分析により、保持時間の所与の期間にわたって多くの個々の質量スペクトルが作成される。これらの質量スペクトルは、保持時間の関数として変化し、同じ時間にわたって試料から溶出された化合物の変動を示す。
【０００５】
溶出パラメータの関数としてのこれらの質量スペクトルの分析により、個々の溶出された化合物を同定することができるだけでなく、試料を全体として同定するか、または特徴付けることもできる。溶出パラメータは、典型的には、上記に考察される例における保持時間であるが、イオン移動度、ｐＨ、イオンサイズ、および／または他の生理化学的特性でもあってもよい。このような生理化学的特性は、保持時間に比例することが多い。典型的には、この分析は、対象となるｍ／ｚ値についての質量トレース（抽出されたイオンクロマトグラムＸＩＣなど）を生成することによって行われる。対象となるｍ／ｚ値は、それ自体が質量スペクトルに基づいて判定されることが多い。例えば、強度が特定の閾値を超える範囲にある任意の強度ピーク（スペクトルにおいて）のｍ／ｚ値は、対象となるｍ／ｚ値とみなすことができる。所与の質量トレースは、所与のｍ／ｚ値での（またはその辺りでの）質量スペクトルにおけるピークの強度から形成される。次に、これらの強度は、溶出パラメータの関数としてプロットされる。最大値を有する（および任意選択的に、予想される信号モデルに対する最小存在量およびまたは適合性などの特定の他の基準を満たす）質量トレースはイベント（または特徴）とみなされ、そのような特徴を使用して、特定の溶出された化合物を同定することができる。
【０００６】
このような質量トレースは、通常、溶出された化合物の成分イオン種について測定または推定された単一のｍ／ｚ値により報告される。単一の溶出イベントについて、溶出された化合物の異なる成分イオン種に対応するいくつかの質量トレースを作成することができる。これらの質量トレースの最大強度は、対応するｍ／ｚ報告値と共に、溶出された化合物の同定に不可欠である可能性がある。それ故、所与の質量トレースについて正確なｍ／ｚ報告値を得ることが望ましい。典型的には、ｍ／ｚ報告値は、質量トレースを構成する強度ピークのｍ／ｚ値の平均（または加重平均）として計算される。より強いピークのｍ／ｚ値は、より小さい測定誤差を被ることが想定されるため、より高く加重することができる。特に、小さい強度（質量分析器における小さいイオン濃度に関する）については、ｍ／ｚ測定値は、典型的には、大きい測定誤差を有する。これは、少数のイオンのイオン統計の効果に起因する。より高い強度（より高いイオン濃度に関する）については、イオン統計の効果による測定誤差は大幅に減少する。質量トレースを構成する強度ピークのｍ／ｚ値は、この分野において１または２ｐｐｍ以内まで正確であると想定されている。それ故、ｍ／ｚ報告値に同様のレベルの正確性が帰せられる。
【０００７】
所与のｍ／ｚ値での強度ピーク（重心として表され得る）を有する第１の化合物の溶出中に、非常に類似したｍ／ｚ値で別の好ましい強度ピークを有する第２の化合物も溶出している場合、一方または両方のピークのｍ／ｚ測定値は、高いイオン濃度（または高い強度）で変形する可能性があることが留意されている。この分野におけるこの変形（合体と呼ばれる）を減少させる試みは、隣接する強度ピークが小さい質量差を有する状況を回避するための方法に焦点を当てており、それによりｍ／ｚ値の任意のこのような偏向を回避することが望ましい。これは、常に実用的であるわけではない。
【０００８】
合体についての考察は、以下に見られ得る。
・Ｇｏｒｓｈｋｏｖ，Ｍ．Ｖ．，Ｆｏｒｎｅｌｌｉ，Ｌ．ａｎｄ  Ｔｓｙｂｉｎ，Ｙ．Ｏ．（２０１２），“Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｉｏｎ  ｃｏａｌｅｓｃｅｎｃｅ  ｉｎ  Ｏｒｂｉｔｒａｐ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  ｍａｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ”．Ｒａｐｉｄ  Ｃｏｍｍｕｎ．Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍ．，２６：１７１１−１７１７．ｄｏｉ：１０．１００２／ｒｃｍ．６２８９、
・Ａ．Ｊ．Ｐｅｕｒｒｕｎｇ  ａｎｄ  Ｒ．Ｔ．Ｋｏｕｚｅｓ（１９９５），“Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｓｐａｃｅ−ｃｈａｒｇｅ  ｅｆｆｅｃｔｓ  ｉｎ  ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｍａｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ  ａｓ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｇｙｒａｔｏｒ  ｐｈｅｎｏｍｅｎａ”Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ  ａｎｄ  Ｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ  １４５：１３９−１５３、および
・Ｔａｒａｓｏｖａ，Ｉ．Ａ．，Ｓｕｒｉｎ，Ａ．Ｋ．，Ｆｏｒｎｅｌｌｉ，Ｌ．，Ｐｒｉｄａｔｃｈｅｎｋｏ，Ｍ．Ｌ．，Ｓｕｖｏｒｉｎａ，Ｍ．Ｙ．，＆Ｇｏｒｓｈｋｏｖ，Ｍ．Ｖ．（２０１５）．“Ｉｏｎ  Ｃｏａｌｅｓｃｅｎｃｅ  ｉｎ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ：Ｓｈｏｕｌｄ  Ｗｅ  Ｗｏｒｒｙ  ａｂｏｕｔ  Ｔｈｉｓ  ｉｎ  Ｓｈｏｔｇｕｎ  Ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ？”Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，２１（３），４５９−４７０．ｈｔｔｐｓ：／／ｄｏｉ．ｏｒｇ／ｌ  ０．１  ２５５／ｅｊｍｓ．１  ３５６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、分離質量分析による分析によって測定された質量トレースからイオン種の質量を判定する改善された方法およびシステムを提供することである。特に、合体による有意な質量の偏向が質量トレースに存在し得る状況においてである。
【００１０】
そのような偏向は、上記に概説されるように、先行技術の方法によって生成される質量トレースのｍ／ｚ値において誤差をもたらす可能性がある。特に、この偏向は、質量トレースにおけるいくつかのｍ／ｚ強度ピークが３０ｐｐｍ以上もの大きさで偏向され得るようなものであり得る。これは、質量トレースについてのｍ／ｚ報告値を同様のマージンによる誤差内にすることができる。これは、図１ｄを参照して以下により詳細に記載される。さらに、ｍ／ｚ値の偏向は、典型的には、質量分析器におけるイオン数（またはイオン濃度）の関数として増加することがこれより観察されている。イオン濃度は、質量トレースが検出されたときのイオンの、信号、典型的には信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎ値）によって表すことができる。追加的または代替的に、イオン濃度は、イオン濃度および強度が相関している場合にｍ／ｚ強度ピークの強度によって表すことができる。いくつかの質量分析器では、少数の利用可能なイオンのみを注入するが、分離デバイスおよび／またはイオン源によって多数のイオンが提供される。高イオン強度では、質量分析器におけるイオン濃度は、提供されたイオンのイオン強度ともはや相関していない。
【００１１】
本発明では、イオン種の質量を判定（または測定）するための新規方法およびシステムを提案する。本発明は、質量トレースにおいて測定された質量をゼロイオン濃度まで外挿することによって質量トレースからイオン種の質量を測定し、それによって質量トレースにおけるイオン偏向効果を補償するための方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の態様では、質量流におけるイオン種の質量を測定（または判定もしくは別様に推定）するための方法（コンピュータ実装される方法など）を提供する。質量流は、分離パラメータの関数として分離デバイスから放出される質量流である。分離デバイスが試料からの分析物を分離させることができる任意のデバイスであり得ることが理解されるであろう。例えば、分離デバイスは、液体（またはガス）クロマトグラフィー；マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法（ＭＡＬＤＩ）などの撮像デバイス、または二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）撮像デバイスなどの撮像デバイスのうちのいずれかであり得る。
【００１３】
この態様では、本方法は、分析物のイオン種についての質量トレースを得ることを含む。イオンのイオン化は、分離デバイスまたは分離デバイスの下流のイオン化源で生じ得る。質量トレースは、強度ピークのセットを含み、各強度ピークは、それぞれの測定された質量およびそれぞれの信号を有する。測定された質量および信号は、質量流からの質量分析計（または質量分析器）によって測定されることが理解されるであろう。いくつかの実施形態では、質量トレースを得るステップは、質量分析計を操作することを含む。他の実施形態では、質量分析計の操作は以前に生じており、得るステップは、記憶デバイスから質量トレースを回収（または別様に、受容）することを含み得る。
【００１４】
本方法は、引き続き、信号ゼロ（ゼロまたは実質的にゼロの理論的イオン濃度に対応するか、またはこれを表す）に向かう質量トレースの強度ピークのセットの測定された質量の外挿としてイオン種の質量を判定する。判定は、回帰関数を強度ピークに適合させることを含む場合があり、回帰関数は測定された質量を強度に関連付ける。典型的には、回帰関数は、線形関数、Ｎ次の多項式（式中、Ｎが１より大きい整数、好ましくは２〜５である）のうちのいずれかであり得る。好ましい実施形態では、回帰関数は、二次関数（第２次の多項式）または三次関数（第３次の多項式）である。回帰関数としての線形関数の使用は、判定された質量の正確性と適合のために必要とされる強度ピーク数の減少との間の最適バランスを提供する際に特に有益である。また、この場合、回帰関数を計算する試みは最適化される。質量トレースにおける偏向の同定に応じて判定が行われ得る。
【００１５】
この態様により、有益なことに、質量分析計に存在する同様の質量のイオンのために、強度ピークの質量の偏向について結果として生じる測定された質量の補償を行うことができる。
【００１６】
回帰関数が強度ピークに適合される実施形態では、任意の好適な適合アルゴリズム（またはスキーム）を使用して回帰関数が強度ピークに適合され得ることが理解されるであろう。実施例は、最小二乗適合、最小絶対偏差アルゴリズム、最大尤度型推定などのうちのいずれかを含む。
【００１７】
いくつかの実施形態では、セットでの強度ピークは、分離パラメータについての開始値、分離パラメータについての終値、および分離パラメータについての頂点（または中央）値を有する分離イベントに対応する。
【００１８】
いくつかの実施形態では、イオン種の質量を判定するステップは、質量トレースにおける偏向の同定に応じて行われる。
【００１９】
いくつかの実施形態では、本方法は、強度ピークのセットを強度ピークの少なくとも２つのサブセットに分割することをさらに含む。次に、本方法は、引き続き、信号ゼロに向かう第１のサブセットの測定された質量の外挿としてイオン種の質量の第１の推定値を判定し、信号ゼロに向かう第２のサブセットの測定された質量の外挿としてイオン種の質量の第２の推定値を判定する。次に、第１の推定値と第２の推定値との比較に基づいてイオン種の判定された質量を受け入れる（または拒絶する）ことができる。
【００２０】
第１のサブセットは、開始値と中央値との間の分離パラメータの値で測定された強度ピークを含み得、第２のサブセットは、中央値と終値との間の分離パラメータの値で測定された強度ピークを含み得る。さらなる実施形態では、分離イベントの最大強度の所定の閾値の範囲外の強度を有する強度ピークは、強度ピークのセットから除外される。
【００２１】
いくつかの実施形態では、当該得るステップは、イベント検出アルゴリズムを適用することによって質量トレースの複数の強度ピークから強度ピークのセットを同定することを含む。
【００２２】
分離デバイスがクロマトグラフを含む実施形態では、分離パラメータは、典型的には、保持時間である。しかしながら、保持時間は、イオン移動度、ｐＨ、イオンサイズ、衝突断面積、分極率などの他の生理化学的特性についてのプロキシ尺度として使用され得ることが理解されるであろう。
【００２３】
追加的または代替的に、分離パラメータは、イオン移動度、ｐＨ、イオンサイズ、衝突断面積、分極率などの任意の１つ以上の生理化学的特性を含み得る。
【００２４】
分離デバイスが質量分析撮像デバイスを含む実施形態では、分離パラメータは、典型的には、質量分析撮像デバイスに提供された試料の表面位置を表す。
【００２５】
実施形態では、本方法は、イオン種の判定された質量に基づいてイオン種についての修正質量トレースを生成することをさらに含む。修正質量トレースは、イオン種の判定された質量および／またはイオン種の質量を判定するステップの一部として適合された回帰関数に基づいて生成され得る。
【００２６】
実施形態では、質量トレースを得るステップは、質量分析データを受信することをさらに含む。質量分析データは、分離パラメータのそれぞれの値について各々得られた複数の質量スペクトルを含む。
【００２７】
質量トレースを得るステップは、引き続き、複数の質量スペクトルから、分離パラメータに従って順序付けられた３つ以上の強度ピークの配列を同定する。３つ以上の強度ピークの配列の当該同定は、初期測定質量で初期強度ピークを選択することと、強度ピークの配列の各他の強度ピークについて、強度ピークの配列における隣接する強度ピークの少なくとも測定された質量に基づいて当該強度ピークを選択することと、を含む。
【００２８】
質量流の所与の放出された化合物について、強度ピークの同定された配列から質量トレースが提供される。典型的には、質量トレースは、少なくとも同定された強度ピークから形成される。
【００２９】
３つ以上の強度ピークの配列を同定するステップは、初期測定質量および分離パラメータの初期値で初期強度ピークを選択して質量トレースの一部を形成し、分離パラメータのさらなる値でさらなる強度ピークを繰り返し選択して、分離パラメータの隣接する値で１つ以上の以前に選択される強度ピークの少なくとも測定された質量に基づいて質量トレースの一部を形成することによって代替的に実行され得る。
【００３０】
この実施形態により、有益なことに、上記に記載のものなど質量分析データにおけるｍ／ｚ偏向の存在下でより大きい信頼度を有する、本方法のさらなる分析のためのより完全な質量トレースを提供することができる。これは、本方法がその経路に沿って質量トレースに有効に従い、したがってｍ／ｚ方向の滑らかな偏向を追跡することができるためである。
【００３１】
本発明はまた、上記の方法を実行に移すために配列される要素、モジュール、または構成要素、例えば、以前に記載されたものなど、１つ以上の様々な好適に構成されたコンピューティングデバイスに対応し、これらを備える装置を提供する。
【００３２】
特に、本発明は、したがって、質量流におけるイオン種の質量を測定（または判定）するためのシステム（または装置）を提供する。本システムは、イオン種についての質量トレースを得るように構成された質量トレース受信機モジュールを備える。
【００３３】
本システムは、ゼロ信号に向かう質量トレースの強度ピークのセットの測定された質量の外挿としてイオン種の質量を判定するように配列された外挿モジュールをさらに備える。
【００３４】
本システムはまた、イオン種の判定された質量を出力として提供するように配列された出力モジュールを備え得る。
【００３５】
本発明はまた、上記に概説され、本明細書に記載の方法を実行に移すために配列されるコンピュータプログラム（複数可）など、１つ以上のプロセッサによって実施するのに好適な１つ以上のコンピュータプログラムを提供する。本発明はまた、１つ以上のコンピュータ可読媒体、および／またはこのような１つ以上のコンピュータプログラムを含む（またはその上に保存する）、ネットワーク上に保有されるデータ信号を提供する。
【００３６】
本発明の実施形態は、これより、添付の図面を参照して、例示のみにより記載されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１ａ】試料の連結された分離／質量分析による分析についての例示的なシステムを概略的に例示する。
【図１ｂ】質量スペクトルの例示的なグラフィック表示を示す。
【図１ｃ】図１ａのシステムによって生成され得るような２つの例示的な質量トレースを示す。
【図１ｄ】図１ａのシステムによって生成され得るようなさらなる２つの例示的な質量トレースを示す。
【図２】本発明で使用され得るコンピュータシステムの例を概略的に例示する。
【図３ａ】図１ａのシステムで使用され得るものなど、例示的な分析システムの論理的配列を概略的に例示する。
【図３ｂ】図３ａの分析システムによって実行（または実装）され得る質量分析データから質量トレースを得るための方法を概略的に例示する。
【図４】図３ｂに示される方法において使用するための質量トレース生成ステップの例示的な実装を概略的に例示するフロー図である。
【図５】図４に記載の質量トレース生成ステップの例示的な実装の変形例を概略的に例示するフロー図である。
【図６ａ】図１ａのシステムにおいて使用され得るものなど、例示的な分析システムの論理的配列を概略的に例示する。
【図６ｂ】図３ｂ〜５の方法によって生成される質量トレースなど、質量トレースについてのｍ／ｚ値または質量中心を得るための方法を概略的に例示する。
【図７】図６の方法と共に使用され得る質量中心についての信頼測定値を判定するためのステップを概略的に例示する。
【図８】図６ｂに記載の方法の一部として実行され得る、予想されるｍ／ｚ値の分散、または質量再現性を判定するための方法８００を概略的に例示する。
【図９ａ】実験的質量トレースの測定された強度ピークについての保持時間に対するｍ／ｚ値のプロット、および同じ強度ピークについての保持時間に対する信号対ノイズ比のプロットを示す。
【図９ｂ】図９ａのＬＣ／ＭＳ実験からの質量トレースの強度ピークの実験グラフを示す。
【図９ｃ】図６ｂの方法の使用に従って処理される図９ｂに示されるような質量トレースＡ１からの強度ピークのノイズプロットに対するｍ／ｚ値対信号を示す。
【図９ｄ】図７の方法を使用して処理される図９ｂに示される実験的質量トレースＡ１の強度ピークのノイズプロットに対するｍ／ｚ値対信号を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下の記載および図では、本発明の特定の実施形態を記載する。しかしながら、本発明は記載される実施形態に限定されず、いくつかの実施形態は、以下に記載される特徴のうちのすべてを含むわけではない可能性があることが理解されるであろう。しかしながら、添付の特許請求の範囲に記載の本発明のより広範な趣旨および範囲から逸脱せずに、様々な修正および変更を行うことができることは明らかであろう。
【００３９】
図１ａは、試料１０１の連結された分離／質量分析による分析のための例示的なシステム１００を概略的に例示する。システム１００は、分離デバイス１１０、質量分析計１３０、質量トレース分析システム１５０、質量修正モジュール１６０、およびさらなる処理モジュール１７０を備えるものとして示される。
【００４０】
分離デバイス１１０は、導入された試料１０１をその複数の成分（または分析物）に分離するように構成される。特に、分離デバイス１１０は、通常、導入された試料１０１の１１２1、１１２2、・・・１１２ｎの成分（または分析物）を分離パラメータ（または次元）関数として分離デバイス１１０から溶出（または放出または別様に発出）させるように構成される。分離パラメータ（複数可）は、溶出パラメータとしても考えることができ、特に分離デバイスは、クロマトグラフまたはクロマトグラフィーカラムを含む。分析物は、典型的には、質量流（またはイオン流）として分離デバイス１１０によって放出され、次に、以下に簡単に記載されるように、質量分析計１３０に導入（または注入）され得る。この質量流は、様々な分析物の連続するフローであり得るか、または分析物が試料１０１から分離される速度に応じて脈動され得ることが理解されるであろう。
【００４１】
例えば、分離デバイス１１０は、当該技術分野で一般に知られている種類の液体（またはガス）クロマトグラフィーであり得る。この例では、溶出パラメータは保持時間であろう。換言すると、成分がクロマトグラフを通過するのに必要な持続時間（例えば、デバイスに注入される試料と質量分析計１３０に提供される成分との間の時間）。液体（およびガス）クロマトグラフは当該技術分野においてよく知られているため、本明細書にはさらに記載されないであろう。
【００４２】
別の例では、分離デバイス１１０は、質量分析撮像（マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析（ＭＡＬＤＩ）または二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）撮像など）で使用される種類の撮像デバイスであり得る。これらの例では、試料１０１は、通常イオン化ビーム（イオンビームまたはレーザーなど）によってスキャンされる表面を含む。典型的には、イオン化ビームは、ビームが集束される試料１０１の表面上の位置から成分（複数可）１１２を発出（または放出）させる。ビームが試料１０１をスキャンすると、成分１１２がスキャン経路の関数として放出される。このように、分離パラメータは、試料１０１の表面上の座標であり得るか、またはビームのスキャン順序を示すパラメータであり得る（ラスタスキャンにおけるピクセルなど）。質量分析撮像は当該技術分野においてよく知られているため、本明細書にはさらに記載されないであろう。
【００４３】
クロマトグラフィーおよび撮像の多くの変形例の他に、イオン移動度、示差イオン移動度分離、電気泳動、結合剤のアレイ（の要素）に結合することによる分離を含む、多くの他の分離デバイスおよび方法が当該技術分野で知られている。
【００４４】
分離デバイス１１０は、質量分析計１３０に連結される。特に、分離デバイス１１０は、放出された成分を質量分析計１３０に提供するように構成される。これらの成分１１２は、典型的には注入によって、質量分析計１３０に導入される。質量分析計１３０は、注入された成分１１２をイオン化（および任意選択的にフラグメント化）するように配列され得る。代替的に、分離デバイス１１０によって提供される成分１１２は、すでにイオン化されている場合がある。分離デバイス１１０がイオン移動度分離器または撮像デバイス（ＭＡＬＤＩデバイスなど）である例について、成分１１２は、分離デバイス１１０によってイオン化されることが多いであろう。このように、分離デバイス１１０が質量分析計１３０のイオン源であり得ることが理解されるであろう。
【００４５】
質量分析計１３０は、イオン化フラグメント（または成分１１２）の質量対電荷比（すなわち、ｍ／ｚ値）に対して相対的存在量（または強度）の質量スペクトル１３２を生成するように配列される。質量スペクトル１３２は、以下にさらに詳細に簡単に記載される。質量スペクトル１３２の生成は、それらのｍ／ｚ値に従ってイオン化された成分の分離または選択を伴う場合があり、その後、イオンおよび／またはイオン化フラグメントのこれらの分離されたグループによって生じる信号（複数可）の測定を伴い得る。イオン化された成分の分離または選択は、特定のｍ／ｚ値のイオンが、これらのイオンが振動する特定の軌道を有するという点で生じる可能性がある。この振動のために、周波数ωを有し、特定のｍ／ｚ値を割り当てることができる特徴的なイオン信号を検出することができる。質量分析計の操作は、当該技術分野においてよく知られており、本明細書にはさらに記載されない。当業者であれば、質量分析計１３０が任意の種類からなり得ることを理解するであろう。例えば、質量分析計は、イオントラップを含む質量分析計（線形イオントラップ分析計）、飛行時間（ＴＯＦ）質量分析計、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析計（ＦＴ−ＩＣＲＭＳ）、静電イオントラップ質量分析計（その例はＯｒｂｉｔｒａｐ（商標）質量分析計である）のうちのいずれか１つであり得る。
【００４６】
成分１１２は、典型的には、質量分析計１３０によって分離パラメータの関数として受容される。このように、質量分析計１３０は、溶出パラメータの同じ値で（または同じ範囲の値内で）放出された成分１１２を同時に（またはほぼ同時に）受容することが理解されるであろう。その結果、質量分析計１３０は、分離パラメータの関数として質量スペクトル１３２を生成するように配列される。換言すると、各質量スペクトル１３２は、溶出パラメータのそれぞれの値について生成される。より具体的には、各質量スペクトル１３２は、溶出パラメータのそれぞれの値で放出される成分１１２の質量スペクトル１３２として（またはこれを表す）考えることができる。各質量スペクトル１３２は、ｍ／ｚの全範囲にわたる完全な強度対ｍ／ｚプロットという意味では完全な質量スペクトルである必要はない。例えば、質量スペクトル１３２は、本明細書に述べるように、１つ以上のｍ／ｚ対強度データ点を含み得る。質量スペクトル１３２は、対象となる特定のｍ／ｚ範囲に限定され得る。極端な場合、質量スペクトル１３２は、対象となる特定のｍ／ｚ範囲内に重心のみを含み得る。
【００４７】
したがって、質量スペクトル１３２は、少なくとも強度（または存在量）、ｍ／ｚ（または質量）、および溶出パラメータの次元でデータセットを形成することが理解されるであろう。したがって、質量分析計１３０は、質量分析データ（または連結された分離／質量分析データ）１３１を作成するように配列される。質量分析データ１３１は、分離パラメータのそれぞれの値についてそれぞれ得られた複数の質量スペクトル１３２を含む。
【００４８】
実際、いくつかの飛行時間質量分析計などのいくつかのデバイスは、分離パラメータに関してプロットされる質量スペクトル１３２の順序付けられたセットとして質量分析データ１３１を提供しない場合がある。実際、質量分析データは、分離パラメータの関連する値を含む、ｍ／ｚ強度値対の流れであり得る。
【００４９】
例えば、ハダマール変換飛行時間機器または同様に操作されるデバイスは、分離次元のパラメータの判定のためのデコンボリューションを必要とする質量到着時間の配列を提供することができる。
【００５０】
このような質量分析データは、上記に記載されるように、質量スペクトル１３２が、単に、対象となる次元（または存在量）を有するデータセット、分離パラメータの所与の値（または値の範囲）でのｍ／ｚ（または質量）として考えられ得るため、依然として質量スペクトル１３２を含むと言われる可能性があることが理解されるであろう。
【００５１】
所与の成分１１２は、分離パラメータｐの範囲にわたって分離デバイス１１０から放出し得ることが理解されるであろう。典型的には、この範囲にわたって、成分１１２の存在量はピークまで上昇し、次に下降し得る。しかしながら、質量分析撮像などのいくつかの場合では、成分の存在量においてはっきりとした不連続性がある場合がある。これは、例えば、上記に記載されるように、成分がビームによってスキャンされた試料１０１表面のはっきりと画定される領域にのみ存在することであり得る。
【００５２】
それ故、質量分析データ１３１における各質量スペクトル１３２（または質量スペクトルデータセット１３２）において、いくつかのｍ／ｚ強度ピーク（典型的には重心として表される）、すなわち、単一の質量スペクトル１３２に関する強度値における極大値が存在するであろう。しかしながら、いくつかの分離パラメータ強度ピーク、すなわち、その特定のｍ／ｚ値を有する特定の成分についての質量分析データ１３１における分離パラメータに関する強度の極大値が存在するであろう。
【００５３】
２つ以上の成分が放出される分離パラメータの範囲は重複する可能性がある。例えば、クロマトグラフでは、所与の成分が保持時間の期間にわたって溶出し得る。考察を容易にするために、以下の記載において、実施例は、典型的には、クロマトグラムの使用を伴うシナリオを参照して提供されるであろう。しかしながら、本考察はこれらの実施例に限定されるものではなく、溶出および溶出パラメータを伴う考察は、放出および分離パラメータ（または上記に記載のそれらの他の代替物）という用語が代わりに使用され得るより一般的な分離デバイスに等しく当てはまることが理解されるであろう。
【００５４】
例えば図１ａに示されるように、第１の成分１１２1は、溶出パラメータに関して最初に溶出するべきである。第１の成分１１２1が溶出パラメータに関する溶出を完了する前に、第２の成分１１２2が溶出し始める。したがって、第１の成分１１２1および第２の成分１１２2の両方が同時に溶出し、したがって質量分析計１３０に同時に注入される溶出パラメータの範囲が存在する。この範囲の溶出パラメータｐ2の値について生成される質量スペクトル１３２p2は、第１の成分１１２1および第２の成分１１２2の両方についてのｍ／ｚ強度ピークを含むであろう。
【００５５】
反対に、図１ａに示されるように、第３の成分１１２3は、溶出パラメータに関して３番目に溶出するべきであり、他の成分１１２も溶出しない。したがって、第３の成分１１２3が溶出する範囲の溶出パラメータｐ3の値について生成される第２の質量スペクトル１３２p3は、第３の成分１１２3のみについてのｍ／ｚ強度ピークを含むであろう。
【００５６】
分析システム１５０は、質量分析計１３０によって生成された質量分析データ１３１を受信するように配列される。分析システム１５０は、図２に関してより詳細に簡単に記載されるコンピュータシステム２００などの１つ以上のコンピュータシステムであり（またはこれらを含み）得る。分析システム１５０は、受信された質量分析データにおける質量スペクトル１３２に基づいて１つ以上の質量トレース１５２を生成するように配列される。
【００５７】
図１ｃに示される例示的な質量トレース１５２Ａなどの質量トレース１５２は、典型的には、試料１０１から溶出された成分１１２の特定のイオンフラグメントについて、溶出パラメータの関数としてのｍ／ｚ強度（または相対的存在量）ピーク（または重心）のセットを含む。各質量スペクトル１３２は典型的には溶出パラメータのそれぞれの異なる値に対応しているため、質量トレース１５２における各重心は、それぞれの異なる質量スペクトル１３２から生じる。
【００５８】
質量トレース１５２の１つの特定の例は、分離デバイス１１０がクロマトグラムである場合、当該技術分野でよく知られている抽出されたイオンクロマトグラムである。
【００５９】
質量修正モジュール１６０は、生成された質量トレース１５２を受信するように配列される。質量修正モジュール１６０は、生成された質量トレース１５２について質量６０１を計算（または判定または別様に生成）するように配列される。質量は、特定の質量トレース１５２のイオンフラグメントの修正された（または実際の）質量（または質量対電荷比ｍ／ｚ）として理解され得る。計算（または判定）された質量は、質量修正モジュール１６０によって修正された質量モジュール６５２の一部として出力され得る。質量修正モジュール１６０は、コンピュータシステム２００などの１つ以上のコンピュータシステム上で実装され（またはこれらを使用し）得る。質量修正モジュール１６０は、分析システム１５０の一部として実装され得る。
【００６０】
イオン種の修正された（または実際の）質量対電荷比ｍ／ｚはイオン種の物理的質量対電荷比ｍ／ｚである（またはその近似値である）。このような実際の質量対電荷比は、ｍ／ｚ空間に偏向が生じない場合に観察され得る。例えば、これは、イオン種が質量対電荷比を測定するために質量分析器において分析された唯一の種であるように、イオン種がフィルタ処理された（質量分析計における四重極フィルタなどによって）場合に達成され得る。
【００６１】
さらなる処理モジュール１７０は、生成された質量トレース１５２および／または修正された質量トレース６５２および／または判定された質量６０１を受容するように配列される。次に、さらなる処理モジュール１７０は、溶出された化合物１１２および／または試料１０１の構造および組成に関する情報を同定するために、生成された質量トレース１５２および／または修正された質量トレース６５２および／または判定された質量６０１に対してさらなる処理技術を行うように配列される。
【００６２】
質量トレースは、以前には疑われていない分析物を検出するためのデータの再検査、潜在的な異性体の強調表示、疑われる共溶出物質、および対象となる化合物のきれいなクロマトグラムの提供などのプロセスに有用であることが多い。
【００６３】
Ｔｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製のＣｏｍｐｏｕｎｄ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｒ  ａｎｄ  Ｐｒｏｔｅｏｍｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｒソフトウエア製品を含む、正確な質量トレース１５２に依存する、当該技術分野で知られている多数のそのような処理技術がある。Ｐｒｏｔｅｏｍｅ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｒ製品において、質量トレース１５２は、データにおける関連するイベントを判定（または同定）するイベント（またはピーク）検出アルゴリズムについての入力として使用することができる。次に、これらのイベントは、クロマトグラフ整列、異なるクロマトグラフ実験における同様のイベントの比較を含む様々な異なるプロセスのために（例えば、異なる試料中の特定のタンパク質の関連する量および／または存在もしくは不存在の判定のために）、かつ異なる条件下で形成された医薬製品の代謝産物の関連する量の判定のために使用することができる。
【００６４】
改善された質量トレースにより、典型的には、クロマトグラフピークをより正しく認識することができる。次に、これにより、ペプチドをより正しく同定および定量化することができる。これは、多くのシナリオ、例えば、より良好な相対タンパク質定量を得ることができる示差発現実験において重要である。異なる環境下でどのタンパク質の存在量が変化するかを判定することは、最終的に、疾患の状態または治療に対する応答とのタンパク質の相関の同定の助けとなる。したがって、結果として、質量トレースの判定の改善によって、患者の健康状態の診断を改善することができる。実際、正確な質量トレースの判定がなければ、“Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ  ｉｎ  ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  ｍａｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ−ｂａｓｅｄ  ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ”  ｂｙ  Ｃａｐｐａｄｏｎａ  ｅｔ  ａｌ．ｉｎ  Ａｍｉｎｏ  Ａｃｉｄｓ（２０１２）４３：１０８７−１１０８に記載のように、治療に重要な信号がデータ評価プロセスにおいて早期に回復不能に失われる可能性がある。
【００６５】
質量トレース１５２の別の使用は、Ｂｉｌｌｅｒ，Ｊ．Ｅ．ａｎｄ  Ｂｉｅｍａｎｎ，Ｋ．（１９７４）“Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒａ，Ａ  Ｎｏｖｅｌ  Ａｐｐｒｏａｃｈ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｇａｓ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ−Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ  Ｄａｔａ”，Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，７：７，５１５−５２８に示されている。ここで、質量トレースを使用して、ＧＣ−ＭＳにおいてフラグメントイオンをそれらのそれぞれの親と相関させる。同様の方法が米国特許第９，３１２，１１０号で考察されており、ここで親イオンは、別々に得られた完全なＭＳスペクトル中に存在し、フラグメントイオンは、イオンの解離について多くの既知の方法によって生成され得るＭＳ2スペクトルにおいて得られる。
【００６６】
質量分析撮像質量分析撮像の場合、質量トレース１５２を処理して、試料の表面上の別々の領域を同定することができる。質量トレース上で視覚的撮像（ウォーターシェッド法など）による既知の方法を使用して、領域を分離することができる。追加的に、例えば同じ試料の光学顕微鏡または電子顕微鏡に由来し得る外部情報に基づいて、領域分離を誘導することが可能である。
【００６７】
図１ｂは、質量スペクトル１３２の例示的なグラフィック表示を示す。
【００６８】
質量スペクトル１３２は、１つ以上のｍ／ｚ測定値（または質量対電荷比）１３２−１i（ｉは単に１〜ｎの値をとる指標である）を含む。各ｍ／ｚ測定値は、それぞれのイオン種に対応しており、それぞれのイオン種の絶対要素電荷によって分割されるそれぞれのイオン種の分子質量に等しい可能性がある。質量スペクトル１３２は、１つ以上の強度値１３２−２iを含み、それぞれのｍ／ｚ測定値１３２−１iについて現れる各強度値１３２−２iを有する。各強度値１３２−２iは、それぞれのｍ／ｚ測定値１３２−１ｉに対応するイオン種の相対的存在量と相関している。各強度値１３２−２iは、それぞれのｍ／ｚ測定値に対応するイオン種の相対的存在量と比例し得る。
【００６９】
質量スペクトル１３２などの実験的質量スペクトルは、破線で示される連続プロット、および垂直実線で示される重心プロットの形態でプロットされ（または表され）得る。破線で示されるピークの幅は、２つの異なるイオン種を近似したｍ／ｚ比と区別する能力である、質量分解能の限界を表す。
【００７０】
しかしながら、質量スペクトル１３２はグラフの形態でプロット（または保存）される必要はないことが理解されるであろう。実際、質量スペクトル１３２は任意の好適な形態で表すことができる。例えば、質量スペクトル１３２は、１つ以上の強度値１３２−２iおよび１つ以上のｍ／ｚ測定値１３２−１iを含むリストとして表すことができる。いくつかの場合、質量スペクトル１３２は、単に、重心（または極大値）のリストとして表される場合があり、各重心はｍ／ｚ測定値および強度値対として表され得る。
【００７１】
質量分析データからこのような重心を得るために当該技術分野で一般に使用される多くの技術があるため、本明細書ではこれらをさらに考察しないであろう。しかしながら、本明細書に記載の技術は、質量スペクトル１３２を形成する重心のリスト上で、または好適な技術を使用して強度最大値（または重心）を同定する生質量スペクトル１３２上で行うことができることが理解されるであろう。
【００７２】
図１ｃは、システム１００によって生成され得るような２つの例示的な質量トレース１５２A、１５２Bを示す。
【００７３】
図１ｃでは、各重心のｍ／ｚ測定値対質量スペクトル１３２の溶出パラメータの値として質量スペクトル１３２からの重心（または強度ピーク）をプロットするグラフ１９７を示す。当該重心は、視覚化を容易にするために、点を囲む円の直径によって示される各重心の強度の一部を形成する。見られ得るように、グラフ１９７に存在する、それぞれｍ／ｚ値ＡおよびＢの周りに中心がある重心の２つの明確な配列がある。これらは、２つの化合物の溶出を表しており、１つはＡのｍ／ｚシグネチャー値を有し、もう１つはＢのｍ／ｚシグネチャー値を有する。見られ得るように、典型的には質量分析計の固有の正確性によって生じる溶出パラメータに関するｍ／ｚ測定値のわずかな変動がある。この正確性は、質量分析計に存在するイオン数と比較して変化する可能性があり、それ自体が所与の化合物の溶出を越えて上昇および下降する傾向がある。
【００７４】
対象となるｍ／ｚ値Ａについての質量トレース１５２A、および対象となるｍ／ｚ値Ｂについての質量トレース１５２Bの両方について、それぞれの質量トレース１５２A、１５２Bは、これらの重心に対する溶出パラメータの値に対して、対象となるそれぞれのｍ／ｚ値の周りの重心の強度のプロットである。分離技術がクロマトグラフィー技術である場合、溶出パラメータは保持時間であり、質量トレースは対象となるｍ／ｚ値について抽出されたイオンクロマトグラムであろう。
【００７５】
ｍ／ｚ測定値のわずかな変動を説明するために、先行技術の質量トレース抽出技術は、典型的には、図１ｃに示されるように、対象となるｍ／ｚ値のいずれかの側で、特定の範囲Δ内のｍ／ｚ値を有する重心のうちのすべてを含むことによって質量トレースを形成する。この範囲（典型的には２Δ）は、質量窓（または質量窓幅）としてよく知られており、予め定義されるか、ユーザもしくはソフトウエアアーキテクトによって頻繁に特定されるか、または他の情報からプログラムで判定されるかのいずれかである。具体的には、質量窓は、質量分析計型および／または解像度設定に基づいて生成され得る。換言すると、質量窓は、質量分析計によって報告されるｍ／ｚ測定値の正確性が有限であるという事実を考慮して使用され、１つの質量スペクトルから次の質量スペクトルへのｍ／ｚ測定値の変動を生じる。
【００７６】
しかしながら、同じスペクトルにおける２つの隣接する重心のｍ／ｚ測定値が偏向され得ることがこれより観察されている。典型的には、重心は、互いに向かって偏向される（または場合によっては重心のうちの１つ、典型的にはより弱い重心が他の重心に向かって偏向される）。しかしながら、偏向は質量分析器内のイオンの相互作用の一般的な効果に起因しているため、重心はいくつかの場合に互いに離れるように偏向され得る。いずれの場合も、これにより、対象となるｍ／ｚ値Ｂについての重心に関するグラフ１９７に見られ得るように、重心のうちのいくつかが、対象となるｍ／ｚ値の周りの質量窓Ａの外側に偏向される可能性がある。これは、こうした重心が依然として質量窓内の重心と同じ溶出化合物について対象となるｍ／ｚ値Ｂに関連するという事実に関わらずそうである。
【００７７】
これは、質量トレース１５２B′および１５２B′′などの誤った質量トレースの生成をもたらす。ここで、質量窓の外側の重心の喪失に起因して、２つの別々の質量トレースが生成される。これらの２つの誤った質量トレースのそれぞれが、溶出パラメータに関して関連するそれぞれの強度のピーク（またはイベント）を有する。この例では、第１のピークは、真の質量トレース１５２Bのピークと同じ溶出パラメータの値に位置する。しかしながら、第１のピークの形状は真のピークの形状とは異なる。この形状の差が、誤った第２のピークと組み合されて、この質量トレースをもたらした溶出化合物の同定を防止することができる。いくつかの場合、２つの誤ったピークの異常な切頂形状のために、それらは単に分析システムによって削除され、溶出化合物の同定を防止することができる。代替的に、２つの誤ったピークは、溶出された化合物の誤分類をもたらす可能性があり、例えば、さらなる分析は、２つの誤ったピークが２つの別々に溶出する化合物の結果であったと想定することができる。
【００７８】
上記に記載の隣接する重心の偏向により、重心が先行技術の質量トレース抽出技術の質量窓Ａの範囲から外れている場合であっても、偏向により依然として、生成された質量トレースが不正確であり得る。
【００７９】
例えば、図１ｄでは、グラフ１９７−１を概略的に示す。このグラフは、以下を除いて、図１ｃに示されるグラフ１９７と同じである。グラフ１９７−１では、それぞれｍ／ｚ値ＣおよびＤの周りに中心がある重心の２つの明確な配列がある。これらは、特定の化合物の溶出の２つの異なるイオン成分（またはフラグメント）を表し、１つはｍ／ｚ値Ｃを有し、もう１つはｍ／ｚ値Ｄを有する。ｍ／ｚ値Ｄの周りに中心がある重心で見られ得るように、典型的には質量分析計の固有の正確性によって生じる溶出パラメータに関して測定されたｍ／ｚ値のわずかな変動がある。
【００８０】
図１９７−１に見られ得るように、ｍ／ｚ値Ｃに関する重心は、ｍ／ｚ値Ｄに関する重心に向かって偏向される。これは、図１ｃに対する上記に記載の偏向と同じ理由のために生じる。図１ｄの本発明のシナリオでは、偏向は、同じ溶出化合物の他のイオンフラグメント（特定の同位体置換体などにおける）に起因しており、これは自動合体と称される場合があり、すなわち、同じ溶出化合物のイオンフラグメントが質量分析計において合体し、それによりフラグメントイオンの一方または両方についてｍ／ｚ測定値におけるシフトを生じさせる。同様に、図１ｃに関して上記に記載のシナリオは、ヘテロ合体である場合があり、すなわち、重複する溶出時間での異なる溶出化合物のイオン（またはイオンフラグメント）が、質量分析計において合体しており、それにより一方または両方のイオン（またはイオンフラグメント）についてｍ／ｚ測定値におけるシフトを生じさせる。
【００８１】
図１ｄでは、対象となるｍ／ｚ値Ｃについての質量トレース１５２C、および対象となるｍ／ｚ値Ｄについての質量トレース１５２Dも概略的に示す。それぞれの質量トレース１５２C、１５２Dは、以前に、これらの重心に対する溶出パラメータの値に対して、対象となるそれぞれのｍ／ｚ値の周りの重心の強度のプロットである。
【００８２】
しかしながら、先行技術の方法では、質量トレース１５２Cについての成分のｍ／ｚ値は以下のいずれかとして計算される。
・ｍ／ｚ値Ｃに関する質量トレースの最も強い重心のｍ／ｚ測定値、または
・ｍ／ｚ値Ｃに関する質量トレースの重心のｍ／ｚ測定値の平均（ａｖｅｒａｇｅ）（平均（ｍｅａｎ）など）。
【００８３】
これより理解されるように、ｍ／ｚ値Ｃに関する重心の偏向は、このような先行技術の方法によって計算されたｍ／ｚ値における誤差を導く。具体的には、先行技術では、重心のｍ／ｚ測定値は、１〜２ｐｐｍ内まで正確であると予想される。以下に簡単に示されるように、重心のｍ／ｚ測定値の記載される偏向は、３０ｐｐｍもの大きさであり得る。したがって、これは、影響を受けた質量トレースについてのｍ／ｚ値の先行技術による計算では有意な誤差をもたらす可能性がある。
【００８４】
図２は、コンピュータシステム２００の例を概略的に例示する。システム２００はコンピュータ２０２を備える。コンピュータ２０２は、記憶媒体２０４、メモリ２０６、プロセッサ２０８、インターフェース２１０、ユーザ出力インターフェース２１２、ユーザ入力インターフェース２１４、およびネットワークインターフェース２１６を備え、これらはすべて１つ以上の通信バス２１８を介して一緒に連結されている。
【００８５】
記憶媒体２０４は、ハードディスクドライブ、磁気ディスク、光学ディスク、ＲＯＭなどのうちの１つ以上など、任意の形態の不揮発性データ記憶デバイスであり得る。記憶媒体２０４は、プロセッサ２０８によって実施可能な操作システムを記憶することができる。プロセッサ２０８による操作システムの実施には、関数計算するコンピュータ２０２が必要とされ得る。記憶媒体２０４は、１つ以上のコンピュータプログラム（またはソフトウエアまたは命令またはコード）も記憶することができる。
【００８６】
メモリ２０６は、データおよび／またはコンピュータプログラム（またはソフトウエアまたは命令またはコード）を記憶するのに好適な任意のランダムアクセスメモリ（記憶ユニットまたは揮発性記憶媒体）であり得る。
【００８７】
プロセッサ２０８は、１つ以上のコンピュータプログラム（記憶媒体２０４および／またはメモリ２０６に記憶されたものなど）を実施するのに好適な任意のデータ処理ユニットであってもよく、それらのうちのいくつかは、本発明の実施形態によるコンピュータプログラムであり得るか、またはプロセッサ２０８により実施されたときに、プロセッサ２０８に本発明の実施形態による方法を実行させ、本発明の実施形態によるシステムであるようにシステム２００を構成するコンピュータプログラムであり得る。プロセッサ２０８は、単一のデータ処理ユニット、または平行して、別々に、もしくは互いに協調して動作する複数のデータ処理ユニットを備え得る。プロセッサ２０８は、本発明の実施形態についてデータ処理動作を実行する際に、記憶媒体２０４および／またはメモリ２０６にデータを記憶し、かつ／またはそこからデータを読み取ることができる。
【００８８】
インターフェース２１０は、コンピュータ２０２の外部の、またはそこから取り外し可能なデバイス２２２に対するインターフェースを提供するための任意のユニットであり得る。デバイス２２２は、データ記憶デバイス、例えば、光学ディスク、磁気ディスク、固体記憶デバイスなどのうちの１つ以上であり得る。デバイス２２２は、処理能力を有する場合があり、例えば、デバイスはスマートカードであり得る。したがって、インターフェース２１０は、プロセッサ２０８から受信する１つ以上の命令に従ってデバイス２２２からのデータにアクセスし得るか、またはそこにデータを提供し得るか、またはそれとインターフェース接続し得る。
【００８９】
ユーザ入力インターフェース２１４は、システム２００のユーザまたは操作者からの入力を受信するように配列される。ユーザは、ユーザ入力インターフェース２１４に接続されるか、またはこれと通信する、マウス（または他のポインティングデバイス）２２６および／またはキーボード２２４などのシステム２００の１つ以上の入力デバイスを介してこの入力を提供し得る。しかしながら、ユーザは、１つ以上の追加的または代替的な入力デバイス（タッチスクリーンなど）を介してコンピュータ２０２に入力を提供し得ることが理解でされるであろう。コンピュータ２０２は、その後プロセッサ２０８がアクセスおよび処理するようにメモリ２０６内のユーザ入力インターフェース２１４を介した入力デバイスから受信される入力を記憶し得るか、またはプロセッサ２０８がそれに応じてユーザ入力に対して応答することができるようにプロセッサ２０８に直接伝達し得る。
【００９０】
ユーザ出力インターフェース２１２は、システム２００のユーザまたは操作者へのグラフィック／視覚的出力を提供するように配列される。それ故、プロセッサ２０８は、ユーザ出力インターフェース２１２に命令して、所望のグラフィック出力を表す画像／映像信号を形成し、ユーザ出力インターフェース２１２に接続されるシステム２００のモニタ（またはスクリーンもしくは表示ユニット）２２０にこの信号を提供するように配列され得る。
【００９１】
最後に、ネットワークインターフェース２１６は、１つ以上のデータ通信ネットワークからデータをダウンロードし、かつ／またはそこにデータをアップロードするコンピュータ２０２についての機能性を提供する。
【００９２】
図２に例示され、上記に記載されるシステム２００のアーキテクチャは、単なる例示であり、異なるアーキテクチャを有する（例えば、図２に示されるよりも少ない構成要素を有するか、または図２に示されるよりも追加的および／もしくは代替的な構成要素を有する）他のコンピュータシステム２００を本発明の実施形態において使用することができることが理解されるであろう。例として、コンピュータシステム２００は、パーソナルコンピュータ、サーバーコンピュータ、ラップトップ、携帯電話、タブレット、他のモバイルデバイスもしくは家庭用電気デバイス、クラウドコンピューティングリソース、ネットワーク接続デバイスなどのうちの１つ以上を備え得る。
【００９３】
図３ａは、システム１００で使用され得るものなど、例示的な分析システム１５０の論理的配列を概略的に例示する。分析システム１５０は、受信機モジュール３１０、質量トレース生成（または抽出）モジュール３２０、および質量トレース処理モジュール３３０を備える。
【００９４】
受信機モジュール３１０は、質量分析データ１３１を受信するように配列される。典型的には、受信機モジュール３１０は、分析システム１５０に連結（または接続）された質量分析計から質量分析データを受信するように配列される。しかしながら、受信機モジュール３１０は、データ記憶デバイス、クラウドコンピューティングサービス、試験データ生成プログラムなどを含む任意の好適な供給源から質量分析データ１３１を受信するように配列され得ることが理解されるであろう。以前に記載のように、質量分析データ１３１は、溶出パラメータ（保持時間など）に応じて質量分析計１３０によって生成される複数（または一連）の質量スペクトル１３２を含む。
【００９５】
質量トレース生成モジュール３２０は、受信された質量スペクトル１３０に基づいて１つ以上の質量トレース１５２を抽出する（または得る）ように配列される。具体的には、質量トレース生成モジュール３２０は、受信された質量分析データ１３１の質量スペクトルから、３つ以上の強度ピークの、溶出パラメータに従って順序付けられた配列を同定するように配列される。配列の同定の一部として、質量トレース生成モジュール３２０は、通常、質量スペクトル１３２から初期強度ピークを選択するように配列される。初期強度ピークは、対象となるｍ／ｚ値（または範囲）に基づいて選択され得る。このような対象となるｍ／ｚ値（または範囲）は、ユーザによって、質量分析データ１３１の他の分析によって、試料１０１の既知の特性に基づいてなど、多くの異なる方法で特定され得ることが理解されるであろう。以下に簡単に記載のように、初期強度ピークは、質量分析データ１３１のサンプリングに基づいて選択され得る。初期強度ピークに始まって、質量トレース生成モジュール３２０は、質量トレースに従う（またはこれを追跡する）ことによって配列のさらなる強度ピークを溶出パラメータの関数として選択するように配列される。換言すると、質量トレース生成モジュール３２０は、強度ピークの配列の各さらなる強度ピークについて、配列における隣接するすでに選択されている強度ピークに基づいて当該さらなる強度ピークを選択するように配列される。
【００９６】
質量トレース処理モジュール３３０は、抽出された１つ以上の質量トレース１５２を提供するように配列される。通常、質量トレース処理モジュール３３０は、重心の配列の強度を溶出パラメータの関数としてプロットするように配列される。このようなプロットはグラフィック表示に限定されるものではなく、座標（またはプロット点）のリスト、溶出パラメータの関数として強度ピークの配列の強度を表す１つ以上のパラメータ化された曲線などのうちのいずれかを含み得る。
【００９７】
図３ｂは、分析システム１５０によって実行（または実装）され得る質量分析データ１３１から質量トレース１５２を得るための方法３５０を概略的に例示する。
【００９８】
ステップ３６０は、溶出パラメータのそれぞれの値についてそれぞれ得られた複数の質量スペクトル１３２を含む、質量分析データ１３１を受信する受信機モジュール３１０を含む。
【００９９】
ステップ３７０は、受信された質量スペクトル１３２に基づいて質量トレース１５２を抽出する質量トレース生成モジュール３２０を含む。ステップ３７０は、複数の質量スペクトル１３２から３つ以上の強度ピークの配列を同定する質量トレース生成モジュール３２０を含み、強度ピークの配列は溶出パラメータに従って順序付けられる。具体的には、初期ｍ／ｚ測定値の初期強度ピークは質量スペクトル１３２から選択される。強度ピークの配列のそれぞれの他の強度ピークについて、当該強度ピークは、強度ピークの配列における隣接する強度ピークのｍ／ｚ測定値に基づいて選択される。
【０１００】
ステップ３８０は、抽出された質量トレース１５２を提供する質量トレース処理モジュール３３０を含む。提供するステップは、質量トレース１５２の表示、質量トレース１５２の記憶、質量トレース１５２の送信（下流システムまたは処理方法などへの）などのうちの任意の１つ以上を含み得る。
【０１０１】
ステップ３７０および３８０は、例えば対象となる異なるｍ／ｚ値について複数の質量トレース１５２を抽出するために、同じ質量分析データ１３１について繰り返すことができることが理解されるであろう。ステップ３７０は複数の質量トレース１５２を抽出するために繰り返すことができ、ステップ３８０は抽出された質量トレース１５２に関して単一の時間で行うことができることも理解されるであろう。
【０１０２】
典型的には、ステップ３７０は、強度ピークを有する複数の質量スペクトルの第１の（または溶出パラメータに関しては初期）質量スペクトル１３２における各強度ピークについて行われる。換言すると、質量トレース１５２は、このような第１の質量スペクトル１３２における各強度ピークについて開始される。次に、質量スペクトルは、通常、順次、既存の抽出された質量トレースの一部を形成しない任意のさらなる強度ピークについて開始された新規の質量トレースとみなされ、すなわち、ステップ３７０はまた、既存の質量トレース１５２の一部でない後続の質量スペクトルにおける各強度ピークについても行われる。このように、可能な限り多くの質量トレース１５２が抽出され、質量トレースにおけるすべての強度ピークが質量トレースに含まれるものとみなされることを確実にすることができる。
【０１０３】
図４は、図３ｂに示される方法において使用するための質量トレース生成ステップ３７０の例示的な実装を概略的に例示するフロー図である。
【０１０４】
ステップ４１０は、質量スペクトル１３２の初期ｍ／ｚ測定値の初期強度ピークを選択することを含む。多くの場合、上記に記載のように、ステップ３７０は、同じ質量分析データ１３１について複数回行われる。具体的には、所与の質量スペクトル１３２について、質量トレース１５２を抽出する試みは、質量スペクトル１３２の各強度ピーク（または重心）について行われ得る。それ故、初期強度ピークは、単に、このように選択され得る。追加的または代替的に、対象となる１つ以上のｍ／ｚ値は、ユーザによって特定され得る。初期強度ピークは、対象となる１つ以上のｍ／ｚ値に基づいて選択され得る。例えば、対象となるｍ／ｚ値に最も近似するｍ／ｚ測定値を有する強度ピークを選択することができる。また、ステップ４１０では、初期強度ピークのｍ／ｚ測定値に基づいて、ｍ／ｚ予想値を設定する。典型的には、ｍ／ｚ予想値は、初期強度ピークのｍ／ｚ測定値に等しく設定する。
【０１０５】
質量トレースを生成する目的のために初期ピークを選択するための多くの既知の方法があることが理解されるであろう。典型的には、予め判定される強度閾値を使用し、閾値を越えた強度ピークを選択する。有益なことに、ピークピッキングはピーク相を使用することができ、スペクトルのノイズ背景に関して閾値が動的に判定され、背景情報は保存される。このような方法は、米国特許第７，９６２，３０１号に記載されており、その全体が本明細書に組み込まれる。追加的または代替的に、例えば、ＦＴ／ＭＳ機器について、その全体が本明細書に組み込まれる米国特許第７，９８７，０６０号において示されているように、質量分析器の特性を利用して偽陰性率を減少させることができる。
【０１０６】
ステップ４２０は、ｍ／ｚ予想値のｍ／ｚ範囲（または質量許容差）内のｍ／ｚ測定値を有する次の質量スペクトル１３２において１つ以上の強度ピークを選択することを含む。典型的には、ステップ４２０は、次の質量スペクトル１３２における１つ以上の強度ピークがｍ／ｚ予想値の所定の範囲内にｍ／ｚ測定値を有するかどうかを判定（または同定）することを含む。このｍ／ｚ範囲は、以前に記載されている質量窓であり（またはこれを含み）得る。このように、所定の範囲がステップ３７０にわたって一定であり得ることが理解されるであろう。代替的に、所定の範囲は、以下に簡単に記載されるように、ステップ３７０にわたって変化し得る。ステップ４２０で１つ超の強度ピークが同定される場合、ステップ４２０は強度ピークのうちのすべてを選択することを含み得る。代替的に、ステップ４２０は、強度ピークの配列において含むべき強度ピークのうちの１つを選択することを含み得る。このような選択は、対象となるｍ／ｚ予想値に最も近似するｍ／ｚ測定値を有する強度ピークを選択することを含み得る。代替的に、選択は、１つ以上の隣接する質量トレース１５２の強度のｍ／ｚ予想値（複数可）に基づいている場合がある。例えば、現在の質量トレース１５２のｍ／ｚ予想値よりも隣接する質量トレース１５２のｍ／ｚ予想値により近似するｍ／ｚ測定値を有する強度ピークは削除され得る。次に、残りの同定された強度ピークから、対象となるｍ／ｚ予想値に最も近似するｍ／ｚ測定値を有する強度ピークを選択し得る。同定された強度ピークのうちのすべてがこのように削除されている場合、制御流は、以下に簡単に記載される分岐が「ない」ように移動する。
【０１０７】
ｍ／ｚ予想値の所定の範囲内にｍ／ｚ測定値を有する次の質量スペクトル１３２における１つ以上の強度ピークが選択される場合、次に制御流はステップ４３０に移動する。
【０１０８】
ステップ４３０は、ステップ４２０で選択される強度ピークを強度ピークの配列に含むことを含む。１つ超の強度ピークがステップ４２０によって選択される場合、選択される強度ピークに基づく平均強度ピークが強度ピークの配列に含まれ得る。追加的または代替的に、すべての選択されるピークが質量トレースに含まれ得る。
【０１０９】
ステップ４４０は、ステップ４３０で強度ピークの配列に含まれる強度ピークの少なくともｍ／ｚ測定値に基づいてｍ／ｚ予想値を更新することを含む。いくつかの場合、ｍ／ｚ予想値は、ステップ４３０で強度ピークの配列に含まれる強度ピークのｍ／ｚ測定値に設定することができる。典型的には、ｍ／ｚ予想値は、配列における以前の強度ピークのｍ／ｚ測定値の平均に基づいて（または平均であるように、または平均に比例するように）更新される。平均は、予め定義される数の以前の強度ピークのｍ／ｚ測定値のみが含まれる窓付き平均であり得る。追加的または代替的に、平均は、強度によって加重された平均など、加重平均であり得る。
【０１１０】
ステップ４４０の後、次に、制御流はステップ４２０に戻るように移動する。したがって、ステップ４２０で同定された強度ピークは、強度ピークの配列における隣接する強度ピークの少なくともｍ／ｚ測定値に基づいて同定されることが理解されるであろう。
【０１１１】
ステップ４２０の後に、ステップ４２０で強度ピークが選択されていない場合、次に、制御流はステップ４５０に移動する。
【０１１２】
ステップ４５０は、質量トレース１５２を終了するべきかどうかを判定することを含む。典型的には、質量トレース１５２は、所定の数の連続した質量スペクトルについて、ステップ４２０で強度ピークが選択されていない場合に終了されるであろう。典型的には、これは、質量トレースに関連する化合物の溶出が完了したことを示している。他の終了基準を使用することもできることが理解されるであろう。終了基準には、分離次元における所定の、および／または動的に判定される基準が含まれ得る。終了基準は、全トレースの長さ（分離次元において）が分離次元における複数の平均予想ピーク幅を上回る場合を含み得る。この場合、新規トレースの初期強度ピークとして使用される最新の強度ピークにより新規トレースを開くことが得策であり得ることが理解されるであろう。撮像シナリオでは、何列もスキャンを行うことができることが理解されるであろう。ここで、ある列の端でトレースを終了することができる。終了基準は、配列の一部としてすでに選択されている強度ピークの数に依存している可能性があり、例えば、質量トレースが長いほど、所定の数が大きくなり得る。このように、より長い質量トレースは、より短い質量トレースよりも間隙または喪失した強度ピークの許容度が高い可能性があることが理解されるであろう。
【０１１３】
ステップ４５０で、質量トレースを終了するべきではないと判定された場合、次に、制御流はステップ４２０に移動し、配列における次の質量スペクトルについて実行される。ステップ４５０で、終了基準がステップ４２０で強度ピークが選択されるとすぐに終了される質量トレースを必要とする場合、ステップ４５０を省略することができることが理解されるであろう。この場合、ステップ３７０は、ステップ４２０で強度ピークを選択しなければ直ちに終了されるであろう。
【０１１４】
図５は、図４に記載の質量トレース生成ステップ３７０の例示的な実装の変形例を概略的に例示するフロー図である。図４の上記の考察は以下の点を除いて図５にも当てはまる。
【０１１５】
ステップ５４５は、ｍ／ｚ範囲（または質量窓）を更新することを含む。ｍ／ｚ範囲は、質量分析計の分解能、ｍ／ｚ予想値、配列において以前に選択されている強度ピークの強度、信号対ノイズ比などのうちのいずれか（または任意の組み合わせ）に基づいて（これに比例するように、またはこの関数に基づいて）更新され得る。典型的には、ｍ／ｚ範囲は、ｍ／ｚ予想値に関して０．１ｐｐｍ未満には更新されないであろう。いくつかの例では、ｍ／ｚ範囲は、同じ質量スペクトルにおける近隣の（または隣接する）ピーク（すなわち、ｍ／ｚ次元において隣接するピーク）に依存し（またはこれらに基づいて判定され）得ることが理解されるであろう。例えば、近隣のピークが、ｍ／ｚ次元において近隣のピークに向かう「誘引」を引き起こすのに十分ｍ／ｚ予想値に近似している場合、次に、当該質量窓を調節して、当該予測される「誘引」を考慮することができる。このような調節は、質量窓を広げること、および／または質量窓を近隣のピークに向かってシフトすることを含み得る。すべての質量トレースにおいて質量の変動を追跡することによって、質量窓は、自動的に観察される傾向に基づいて調節することができる。例えば、質量窓は、質量および／または強度に機能的に依存し得る。具体的には、より低い信号対ノイズ比を有する質量分析計により検出されるより低いイオンは、ノイズの影響に起因して、より高い質量変動性を示すことが理解されるであろう。したがって、ｍ／ｚ範囲は、信号対ノイズ比に応じて逆に作成され得る。
【０１１６】
ステップ４１０は、上記のステップ５４５と同様の方法で初期強度ピークのｍ／ｚ測定値に基づいてｍ／ｚ範囲を設定することを含み得ることが理解されるであろう。
【０１１７】
図５に示される方法の例示的な実装では、以下の基準およびパラメータを使用することができる。
・ステップ４１０および４４０で設定されるｍ／ｚ予想値は、配列における以前に選択されている４つの強度ピークの平均ｍ／ｚ測定値である平均ｍｚに等しい。配列において４つ未満の強度ピークが以前に選択されている場合、配列において以前に選択されている強度ピークのうちのすべてが使用される。
・質量許容差は、ｔｏｌ＿ａｍｕ＝ＭＩＮＩＮＵＭ（２ａｖｇ＿ｍｚ／ｒｅｓ＊２／３，１．５＊ａｖｇ＿ｍｚ／１ｅ６）である。１．５の因数は、典型的には、０．１〜１００の値と置き換えることができる。０．１に近似する値は、超高解像度のＦＴＭＳに最も好適であり、１００辺りの値は、飛行時間質量分析計に最も好適であろう。ｒｅｓは、強度ピークの半値全幅（ＦＷＨＭ）値に対するｍ／ｚ測定値の比、すなわち、ｒｅｓ＝ｍ／ｚ／ＦＷＨＭに等しいように設定される。
・質量トレースを終了するべきか否かを判定するための所定の数（または最大間隙長）は、ｍａｘＧａｐＬｅｎ＝ＭＡＸＩＭＵＭ（ｌｅｎ／３，１０）であり、式中、ｌｅｎは、試験が適用された場合の配列における強度ピークの数である。最大ｍａｘＧａｐＬｅｎ（ここでは１０として設定されている）は動的に判定され得ることが理解されるであろう。具体的には、最大ｍａｘＧａｐＬｅｎは、機器の種類、信号対ノイズ比、観察された（または予め設定された）クロマトグラフのピーク幅などのうちのいずれかに基づいて動的に判定することができる。典型的には、合理的な範囲は３〜１０のどこかであるか、または使用される分離方法における平均ピーク幅である。
例示的な方法を以下に与えられる疑似コードによって例示する。
ＦＯＲ  ＥＡＣＨ（質量スペクトル（溶出パラメータの小さい順））
ＦＯＲ  ＥＡＣＨ（アクティブ質量トレース（質量の小さい順））
ＦＯＲ  ＥＡＣＨ（質量スペクトルの重心（質量の小さい順））
ＩＦ（質量重心はａｖｇ＿ｍｚ−１／２  ｔｏｌ＿ａｍｕ未満である）
一致するものは見つからない：重心を初期強度ピークとして新規質量トレースに追加する
ＣＯＮＴＩＭＵＥ（次の質量重心に続く）
ＥＬＳＥ  ＩＦ（質量重心はａｖｇ＿ｍｚ＋１／２＊ｔｏｌ＿ａｍｕを上回る）
一致するものは見つからない：重心を初期強度ピークとして新規質量トレースに追加する
ＢＲＥＡＫ（次の自動トレースに続く）
ＥＬＳＥ
このまたは次の質量トレースが現在の質量重心に対する、より小さい一致を有するかどうかを確認する。質量重心をより小さい距離で質量トレースに割り当てる
ＥＮＤ  重心
ＩＦ（質量重心が現在の質量トレースに割り当てられない）
質量トレースに間隙（ゼロ質量重心）を追加する
ＩＦ（ｍａｘＧａｐＬｅｎ点に達した）
質量トレースを終了し、提供する
終了された質量トレース
ＥＮＤ  質量トレース
ＥＮＤ  質量スペクトル
【０１１８】
図３ｂ、４、および５に関して上記に記載される方法は、理解を容易にするために、ある時間で単一の質量トレースを抽出するという観点から論理的に記載される。これは、質量トレースの種類によって質量トレースとして考慮され得る。しかしながら、本発明はそのような実装に限定されるものではないことが理解されるであろう。代替的に、上記の方法は重心の種類によって重心として実装され得る。換言すると、質量トレース１５０の２つ以上（またはすべて）が平行して抽出され得る。
【０１１９】
重心の種類によるこのような重心の一例では、質量スペクトル１３２は分離パラメータの順に考慮され得る。所与の質量スペクトル１３２について、質量スペクトル１３２の各重心は、アクティブ質量トレース１５２（終了されていない質量トレース１５２）の各々について、ステップ４２０ごとに試験され得る。所与の質量トレースについて重心が選択されると、その質量トレース１５２（ステップ４３０ごとに）およびｍ／ｚ予想値に重心が追加され、任意選択的に、その質量トレース１５２についてｍ／ｚ範囲が更新される。任意のアクティブ質量トレース１５２について重心が選択されない場合、次に、初期強度ピークとして当該重心を使用して、新規質量トレース１５２が開始され得る。いったん質量スペクトル１３２に対する重心のうちのすべてが考慮されると、次に、新規重心が追加されていないアクティブ質量トレース１５２に終了基準が適用される。終了基準を満たす任意の質量トレースはさらに考慮されず、質量トレース処理モジュール３３０に提供され得る。次に、次の質量スペクトルにおける重心について（分離パラメータの順で）このプロセスが繰り返される。
【０１２０】
上記の考察は、分離パラメータの任意の特定の方向（または感覚）で強度ピークを選択することに限定されないことが理解されるであろう。分離パラメータの１つの点の値にある初期強度ピーク、および分離パラメータの後続の値にあるその後に選択される強度ピークを視覚化することが直接的であるが、分離パラメータの高い値で初期強度ピークを選択し、分離パラメータに関して後方に進むさらなるピークを選択することが可能である。分離パラメータ値から任意の方向に移動するさらなるピークを選択することができることも理解されるであろう。例えば、質量分析撮像において、質量トレースは、試料の表面上の対角線に沿って進み得る。
【０１２１】
追加的または代替的に、質量トレースは、分離パラメータに関して所与の初期強度ピークから前方および後方の両方に進み得る。実際、いったん平均質量（または質量中心）が判定されると、質量トレースを後方に再び進ませることが有益であり得るこれは、有益なことに、初期強度ピークの選択を改善することができ、別様に質量トレースの一部とはみなされない上記のピークの質量トレースへの包含をもたらし得る。また、クロマトグラフピークは経時的に左右対称になる傾向はないが、経時的に前方に移動するときと同じ選択および終了基準を使用することが依然として適切であり得ることも理解されるであろう。
【０１２２】
図６ａは、システム１００で使用され得るものなど、例示的な質量修正モジュール１６０の論理的配列を概略的に例示する。質量修正モジュール１６０は、質量トレース受信機モジュール６０２、外挿モジュール６０４、および出力モジュール６０８を備える。質量修正モジュール１６０は、コンピュータシステム２００など、コンピュータシステム（複数可）上で、またはこの一部として実装され得ることが理解されるであろう。
【０１２３】
質量トレース受信機モジュール６０２は、質量流の所与のイオン種について質量トレース１５２を得る（または受信する）ように配列される。典型的には、質量トレース受信機モジュール６０２は、分析システム１５０から質量トレース１５２を受信するように配列される。しかしながら、受信機モジュール６０２は、データ記憶デバイス、クラウドコンピューティングサービス、試験データ生成プログラムなどを含む任意の好適な供給源から質量トレース１５２を受信するように配列され得ることが理解されるであろう。
【０１２４】
外挿モジュールは、質量トレース１５２について質量（または修正された質量）６０１を判定（または計算または別様に推定）するように配列される。これは、質量トレース１５２によって観察されるイオン種の質量として理解することができる。質量６０１は、以下により詳細に簡単に記載されるように、信号ゼロに向かう質量トレース１５２の初期ピークのセットのｍ／ｚ測定値を外挿することによって判定される。
【０１２５】
上記に考察される強度の量は、典型的には、質量分析計に提供される質量流のイオン種の相対的存在量（またはイオン数）の尺度であることが理解されるであろう。いくつかの場合、この強度は、質量分析計の質量分析器構成要素によって生成される信号に比例している。このような場合、強度は、所与の強度ピークについて質量分析器におけるｍ／ｚ測定値のイオン数に比例している。
【０１２６】
しかしながら、いくつかの場合（静電捕捉型質量分析器を用いるなど）質量分析器に注入された質量流からのイオン数を、多くとも質量流からの最大イオン数が所与のスキャンについて注入されるように制御される（自動利得制御などを通して）。これは、例えば、注入が行われる期間を変化させることによって行うことができる。このような場合、強度は、質量流の総イオン数が注入されたイオンの最大数を下回る所与の強度ピークについて質量分析器におけるｍ／ｚ測定値のイオン数にのみ比例している。
【０１２７】
しかしながら、両方の場合において、質量分析器によって生成された信号（典型的には、以下に簡単に記載されるような信号対ノイズ比）は、所与の強度ピークについて質量分析器におけるｍ／ｚ測定値のイオン数に比例している。
【０１２８】
このように、強度ピークのセットにおける強度ピークはそれぞれ、当該強度ピークについて信号を提供することが理解されるであろう。これは、信号を含む強度ピークによって達成することができる。追加的または代替的に、強度ピークは、注入が行われる期間および好ましくはノイズ強度などの強度に基づいて信号を判定することを可能にする追加のデータを含み得る。
【０１２９】
出力モジュール６０８は、判定された質量６０１を出力として提供するように配列される。出力モジュール６０８は、以下により詳細に簡単に記載されるように、質量６０１に基づいて生成されるイオン種についての修正された質量トレース６５２を提供するように配列され得る。
【０１３０】
図６ｂは、質量修正モジュール１６０によって実行（または実装）され得る、質量トレース１５２について質量中心を判定するための方法６００を概略的に例示する。
【０１３１】
ステップ６１０は、質量流の所与のイオン種について質量トレース１５２を得る質量トレース受信機モジュール６０２を含む。質量トレース１５２は、図３〜５に関して以前に考察される通りであり、強度ピークのセットを含み、各強度ピークは、それぞれのｍ／ｚ測定値およびそれぞれの強度を有する。強度ピークのセットは、通常、以下に簡単に考察されるように、分離（または溶出）パラメータに従って順序付けられる強度ピークの配列として形成され、所与の分離イベントについて強度ピークに対応している。質量トレース１５２は、図３ａ、３ｂ、４、および５に関して上記に記載の例示的な質量トレース生成システム１５０のうちのいずれかなど、質量トレース生成システム１５０から得られ（受信され）得る。追加的または代替的に、質量トレース１５２のうちのいくつかまたはすべてが、記憶媒体２０４などの記憶媒体から得られ得る。質量トレース１５２のうちのいくつかまたはすべては、クラウドコンピューティングシステム、ネットワーク記憶デバイスなどの遠隔システムから受信され得る。質量トレース１５２の生成と方法６００のステップのうちの１つ以上との間に有意な時間が経過し得ることが理解されるであろう。
【０１３２】
分離イベントは、通常、分離デバイス１１０における特定の化合物の溶出である。例えば、質量トレース１５２が抽出されたイオンクロマトグラムである場合、分離イベントは、クロマトグラフイベント、すなわち、特定の保持時間での特定の化合物の溶出であり、そのようなイベントに対して、化合物のｍ／ｚ値は相関している。イベントは、分離パラメータの関数としての質量トレースの強度のピークとしてのイベント検出アルゴリズム、すなわち、最大値（典型的には極大値）によって同定することができる。この最大値が生じる分離パラメータの値は、分離パラメータの中心と称され得る。追加的または代替的に、分離パラメータの中心は、ピーク領域の均等分配が与えられる分離パラメータの値として設定され得る。より高い次元では、これは幾何学的中心と等価であり得る。このような手法は、予め定義される特定のモデルまたはピーク形状に適合しないピークに対して特に有用であり得ることが理解されるであろう。これは、撮像質量分析においても当てはまる場合が多い。
【０１３３】
強度ピークのセットは、通常、所与の分離イベントについての分離パラメータの開始値と分離イベントについての分離パラメータの終値との間に生じる強度ピークを含む。さらに、質量トレース１５２が抽出されたイオンクロマトグラムである例では、強度ピークのセットは、溶出が開始された保持時間と溶出が完了した保持時間との間の強度ピークを含み得る。強度最大値に対応する保持時間の値は、分離パラメータ（この場合、保持時間）の中心であろう。
【０１３４】
ステップ６１０は、イベント検出アルゴリズムを適用することによって質量トレース１５２の複数の強度ピークから強度ピークのセットを同定することを含み得る。上記の考察から理解されるように、イベントは、質量トレースの強度のピークとして同定され得る。代替的に、ピークをイベントとして分類する前にこのような質量トレースの強度ピークについて満たされるべき他の条件を必要とするイベント検出アルゴリズムを使用することができる。例えば、イベント検出アルゴリズムは、最小領域、モデルピークおよびまたは予想される統計的変動への最小適合性、ならびに分離パラメータの同じ（またはほぼ同じ）値を含む１つ以上のピークとの共溶出のうちの任意の１つ以上を有するピークを必要とし得る。
【０１３５】
ピークおよび／またはイベントを検出するための多くの既知の方法があることを当業者であれば理解するであろう。一例では、ガウス形態曲線
2020085912.tif 000003
は、好適な適合アルゴリズム（最小二乗適合など）を使用して質量トレース１５２に適合される。このような適合は、質量トレースのクロマトグラフピークの強度Ｈに、ピーク幅Ｗと一緒に、ピークの溶出パラメータ中心ＲＴを与えるであろう。
【０１３６】
ピーク適合の概観は、Ｄａｔａ  Ｈａｎｄｌｉｎｇ  ｉｎ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｃｈａｐｔｅｒｓ  ８  ａｎｄ  １１；Ｖｏｌｕｍｅ  ２１，（１９９８）；Ｄａｔａ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｉｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ；Ｅｄｉｔｅｄ  ｂｙ  Ａｔｔｉｌａ  Ｆｅｌｉｎｇｅｒに提供されており、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。イベントまたはピークについての分離（または溶出）パラメータ中心は、上記に記載のものなど、イベントの一部またはピーク検出アルゴリズムとして判定され得る。例えば、“Ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｄｅｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ＬＣ−ＭＳ  ｐｅａｋｓ  ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  ｂｉ−Ｇａｕｓｓｉａｎ  ｍｉｘｔｕｒｅ  ｍｏｄｅｌ  ａｎｄ  ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ  ｍｏｄｅｌ  ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ”ｂｙ  Ｙｕ  ａｎｄ  Ｐｅｎｇ  ｉｎ  ＢＭＣ  Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ．２０１０  Ｎｏｖ  １２（その全体が参照により本明細書に組み込まれる）は、二重ガウスモデルをＸＩＣに適合させることによるピーク検出およびその後のピーク中心の判定（溶出パラメータ中心など）を示唆している。このような方法は、同じ質量トレース（またはＸＩＣ）に存在し得る複数のピークを検出するために使用され得る方法の一例でもある。このようなイベント検出アルゴリズムは当該技術分野においてよく知られていることを考慮して、本明細書にさらに詳細には考察されないであろう。
【０１３７】
ステップ６２０は、質量トレース１５２について質量中心６０１を判定（または計算または別様に推定）する外挿モジュール６０４を含む。質量６０１は、信号ゼロ（またはゼロイオン数）に向かう質量トレースの強度ピークのセットのｍ／ｚ測定値を外挿することによって判定される。このように、判定された質量は、信号ゼロ（またはゼロイオン数）に向かう強度ピークのセットの測定された質量の外挿として理解することができる。質量６０１は、質量トレースが生成された質量スペクトルからのイオン種のｍ／ｚ値を表している。それ故、質量トレース１５２について判定される質量６０１は、質量トレースにおいて検出された成分イオン（またはフラグメント成分イオン）についての有効なｍ／ｚ（または質量）値である。この手法によって判定される質量の修正は、制御実験によって確認されており、質量フィルタによって成分イオンをフィルタ処理することと、質量分析器において単離された成分のｍ／ｚ値を分析することと、を含む。
【０１３８】
ｍ／ｚ測定値を外挿するために、ステップ６２０は、強度ピークのセットのｍ／ｚ測定値および対応する信号値に対して回帰分析（線形回帰など）を行うことを含み得る。これは、回帰関数（または曲線）を強度ピークの測定された質量値および信号値対に適合させることによって行うことができる。このような回帰関数は、ｍ／ｚ測定値を信号値に関連付ける。この回帰関数は、回帰関数の１つ以上のパラメータを変化させることによって強度ピークのセットによって提供されるｍ／ｚ測定値および対応する信号値に適合され得る。典型的には、線形（または第１次多項式）関数は、回帰関数として使用され得る。このような回帰関数は以下の形態をとるだろう。
Ｍ（Ｓ）＝ａＳ＋ｂ
式中、Ｍ（Ｓ）は信号Ｓの関数としてのｍ／ｚ測定値であり、ａおよびｂはパラメータである。しかしながら、任意の好適なＮ次多項式関数は、回帰関数として使用され得ることが理解されるであろう。最小二乗適合アルゴリズム、最小絶対偏差アルゴリズム、最大尤度型推定などのうちのいずれかなど、使用され得る回帰計算技術における多くのよく知られている適合技術がある。回帰分析、特に線形回帰はよく知られているので、本明細書でさらにこれを考察しないものとする。
【０１３９】
理解されるように、上記に記載の適合のために必要とされる強度ピークの最小値は、回帰関数に依存する。例えば、線形回帰関数は２つ以上の強度ピークに適合され得、第２次多項式は３つ以上の強度ピークに適合され得るなどである。線形回帰関数の場合、５つ以上、好ましくは７つ以上の強度ピークが特に信頼可能な結果をもたらすことが観察されている。
【０１４０】
このように、信号ゼロでの回帰関数の値は、イオン種の判定された質量６０１を提供し、それについて質量トレースが観察されている。これは、回帰関数（または曲線）の切片と称され得る。信号ゼロは、質量分析計１３０における質量トレースによって観察される観察されたイオン種のゼロイオンに対応する信号値である。理解されるように、質量分析器によって作成される信号値は、典型的には、信号対ノイズ比である。しかしながら、信号の値は、絶対信号値と背景ノイズとの間の差、絶対信号および測定された背景ノイズ対などのうちのいずれかなど、他の方法で表され得ることが理解されるであろう。代替的に、信号は、絶対強度および対応する予想される背景ノイズ測定値（または推定値）を含み得る。同様に、信号ゼロの値は信号の性質に依存し得ることが理解されるであろう。例えば、信号ゼロの値は、質量分析計１３０について予想される背景ノイズに対応し得る。代替的に、信号ゼロの値は、ゼロに等しい（またはほぼ等しい）などであり得る。以下に明らかになるように、結果として生じる適合回帰関数も、ステップ６２０の一部として提供され得る。
【０１４１】
上記に考察されるように、いくつかの場合、強度自体が信号に比例するだろう。このような場合、外挿における信号値の代わりに、強度値自体を使用することができる。代替的に、いくつかの配列で上記に考察されるように、強度は信号に一貫して比例するわけではない。例えば、いくつかの静電イオン捕捉分析計を高イオン強度で用いて、特定のイオン最大量のみを質量分析器に注入することができる。これは、典型的には、高イオン強度での注入時間を減少させることによって達成される。結果として、高イオン強度では、結果として生じる質量トレースにおける強度ピークは、一定の（またはほぼ一定の）イオン数で作成されるため、これらの強度ピークについて一定の（またはほぼ一定の）信号対ノイズ比が報告されている。
【０１４２】
いくつかの実施形態では、このような場合、強度ピークのセットは、強度が信号に比例するこうした強度ピークのみを含み得ることが理解されるであろう。これが本当であれば、外挿における信号値の代わりに強度値を使用することができる。
【０１４３】
任意選択的なステップ６３０は、外挿モジュール６０４によって判定される質量６０１について信頼測定値を判定（または計算または別様に推定）することを含み得る。信頼測定値は、判定される質量についての信頼区間であり（またはこれを含み）得る。信頼測定値は、ステップ６２０の回帰分析についての適合尺度の有益な部分であり得る（またはこれを含み得るか、またはこれに基づき得る）。例えば、信頼度尺度は、ゼロ強度での回帰関数の値についての信頼区間であり得る。
【０１４４】
追加的または代替的に、任意選択的なステップ６３０は、ステップ６２０で判定された質量６０１が許容可能であるか否かを示す１つ以上の品質試験を行うことを含み得る。品質試験は、ｍ／ｚ予想値の分散（または再現性）に基づいて実行され得る。いずれの偏向も被らない質量トレース１５２について、質量トレース１５２の強度ピークのｍ／ｚ測定値における分散があると予想されることが理解されるであろう。このような分散は、質量分析計１３０によって作成されたｍ／ｚ測定値の正確性が有限であるために生じる質量分析計の測定誤差に起因している場合がある。ｍ／ｚ予想値の分散は、質量分析計１３０の正確性および／または質量分析計の質量スキャンにおいて使用されるパラメータに基づく理論的推定値に基づいて判定され得る。ｍ／ｚ予想値の分散は、測定された信号および測定値の条件に相関している可能性がある。ｍ／ｚ予想値の分散は、質量トレース１５２と同じ分離質量分析実験で作成される他の質量トレース１５２に基づいて計算することができる。ｍ／ｚ予想値の分散を計算する例示的な方法を以下に簡単に提供する。
【０１４５】
別の品質試験は、調査される質量トレースのイオン種の質量の２つ以上の別々の推定値の比較に基づいてもよい。別々の推定値は、強度ピークのそれぞれのサブセットに基づいてもよい。このような試験の例を以下に簡単に記載する。別の品質試験は、線形回帰によって達成される標準偏差を、測定された質量から判定される質量の観察される偏差と比較することである。観察される偏差が線形回帰の標準偏差よりも少なくとも２倍、好ましくは３倍高い場合、判定される質量について信頼が与えられない。
【０１４６】
１つ以上の品質試験の結果は、１つ以上のそれぞれの信頼値（または表示）としてステップ６３０によって出力され得る。信頼値は、対応する品質試験をパスしたかどうかを示し得る。それ故、各信頼値は、それぞれの試験に従って、質量６０１が許容可能であるかどうかを示し得る。
【０１４７】
任意選択的なステップ６３５は、修正された質量トレース６５２を生成する出力モジュール６０８を含む。任意選択的なステップ６３０が存在する場合、修正された質量トレース６５２は、質量６０１が許容可能であることを示す１つ以上の品質試験に応じて生成され得る。当該生成は、ステップ６２０で提供された結果として生じる適合回帰関数に基づいて実行され得る。具体的には、当該生成の一部として、質量トレース１５２における強度ピークのｍ／ｚ値は、上記に考察される質量偏向を補償するようにシフトされる。具体的には、質量トレース１５２における強度ピークのｍ／ｚ値は、判定されるｍ／ｚ値６０１に等しく設定され得る。
【０１４８】
代替的に、当該生成は、当該強度ピークのそれぞれの信号値で適合回帰関数の値だけ質量トレース１５２における各強度ピークのｍ／ｚ値をシフトすることを含み得る。このように、回帰関数と質量６０１との差が、質量トレース１５２のピーク（または強度ピークの質量値）から有効に減算されることが理解され得る。
【０１４９】
１つを超える品質試験がある場合、生成された質量トレース１５２を生成するために、試験のうちのすべてまたは所定数の試験もしくは試験のサブセットをパスすることが必要とされ得る。
【０１５０】
このような修正は、それが典型的には、機器の正確性、環境効果などの他の現象のために生じる強度ピークのｍ／ｚ測定値における変動を依然として保持しながら、所与の質量トレースからすべてではないがほとんどの偏向効果を除去することを可能にするという点で有益であることが理解されるであろう。これは、合体の偏向効果によって導入される任意の誤差を減少させながら、このような変動を使用し得る他の分析を依然として実行することができることを意味する。
【０１５１】
質量トレース１５２が単一の質量中心測定値を提供される（先行技術の質量トレース測定技術で当てはまるような）例では、単一の質量中心測定ステップ６３５は、単一の質量中心測定値のみを修正することを含み得る。これは、ステップ６２０で判定される質量６０１と質量中心測定値を置き換えることによって達成することができる。代替的に、単一の質量中心測定値は、信号ゼロの適合回帰関数の質量値に基づいてシフトされ得る。
【０１５２】
ステップ６４０は、判定された質量６０１を出力モジュール６０８による質量トレース１５２についてのｍ／ｚ値として提供することを含む。任意選択的なステップ６３０が存在する場合、判定された質量６０１は、質量６０１が許容可能であることを示す信頼値に応じて提供され得る。ステップ６４０は、信頼度尺度、および／またはステップ６３０の品質試験により、ステップ６２０で判定された質量が許容可能でないことが示された場合に、質量６０１が許容可能でない（または信頼可能でない）という表示を提供することを含み得る。ステップ６４０は、判定された質量６０１について信頼区間を提供することを含み得る。ステップ６４０は、修正された質量トレース６５２を出力として提供することを含み得る。例えば、修正された質量トレース６５２および／または判定された質量６０１は、さらなる処理モジュール１７０に提供され得る。
【０１５３】
上記の考察において、質量トレース１５２は、図３ａおよび３ｂで考察される例示的な分析システム１５０を使用して生成される。しかしながら、本明細書の以前に記載されているように、質量トレース１５２は、既知の先行技術の方法によって同定される質量トレース１５２であり得ることが理解されるであろう。例えば、分析システム１５０は、図１ｃに関して上記に記載の技術を使用して質量トレースを同定することができる。このような先行技術の方法は、通常、所与の分離イベントについて分離パラメータに対する強度の質量トレースプロットを提供する。しかしながら、このような質量トレースプロットを使用して、複数の質量スペクトル１３２から対応する強度ピークのセットを同定することができ、それにより強度ピークのセットを含む質量トレース１５２を得ることができることが理解されるであろう。このように、方法６００は、質量トレースを得る先行技術の方法と共に使用することができる。
【０１５４】
同様に、上記の方法６００は分析システム１５０によって実行することができることも理解されるであろう。例えば、質量修正モジュール１６０は、分析システム１５０のモジュールであり得る。
【０１５５】
理解されるように、図６ａおよび６ｂに関して上記に記載のシステムおよび方法は、図１ｄに関して記載される自動合体のために、強度ピークの測定された質量の偏向について結果として生じる判定された質量で補償を行うことを可能にする。これは、同じ溶出化合物のイオンフラグメントが質量分析計において合体し、それによりフラグメントイオンの一方または両方についてｍ／ｚ測定値におけるシフトを生じさせる場合である。上記のシステムおよび方法は、ヘテロ合体の形態にも適用可能であり、強度ピークの測定された質量の偏向について結果として生じる判定された質量において再び補償を行うことを可能にする。具体的には、本システムおよび方法は、ほぼ同時に溶出する２つの異なる溶出化合物のイオン（またはイオンフラグメント）が質量分析計において合体し、それによりイオン（またはイオンフラグメント）の一方または両方についてｍ／ｚ測定値におけるシフトを生じさせる場合に適用可能である。
【０１５６】
方法６００の一部として、質量トレース１５２を分析（または別様に検査）して、質量トレース１５２において質量偏向（合体など）が存在するかどうかを同定することができることが理解されるであろう。理解されるように、このような偏向を同定し得る多数の方法がある。例えば、所定の閾値を超える質量トレース１５２に沿った質量変化により質量偏向を同定することができる。追加的または代替的に、所定の閾値を超える質量トレース１５２）における質量についての標準偏差により質量偏向を同定することができる。典型的には、測定値について予想され得るよりも３倍より大きい（またはそれ以上）の標準偏差は質量偏差を示し、好ましくは、測定値について予想され得るよりも２倍より大きい（またはそれ以上）の標準偏差は質量偏差を示す。場合によっては、ステップ６２０は、質量トレースにおける質量偏向の同定に応じて実行され得る。例えば、質量偏向が同定されない場合、本方法はステップ６２０の前に終了することができる。
【０１５７】
方法６００は、質量トレースにおいて質量偏向が存在するかどうかを同定するための分析を用いずに、質量トレースに対して実行することができることが理解されるであろう。
【０１５８】
図７は、方法６００と共に使用され得る質量中心について信頼測定値を判定するための変形ステップ６３０を概略的に例示する。
【０１５９】
ステップ７１０は、強度ピークのセットを強度ピークの２つ以上のサブセットに分割することを含む。ステップ７１０における分割は、強度ピークに対応する分離イベントに基づいている可能性がある。例えば、強度ピークのセットは、イベントの分離パラメータ中心に基づいて分割することができる。それ故、強度ピークの第１のサブセットは、分離パラメータ中心を下回る（またはこれ以下の）分離パラメータの値を有する強度ピークのうちのいくつかまたはすべてを含み（またはこれらから形成され）得る。同様に、強度ピークの第２のサブセットは、分離パラメータ中心を上回る（またはこれ以上の）分離パラメータの値を有する強度ピークのうちのいくつかまたはすべてを含み（またはこれらから形成され）得る。
【０１６０】
換言すると、このセットにおける強度ピークは、分離パラメータについての開始値、分離パラメータについての終値、および分離パラメータ中心（または頂点）値を有する分離イベントに対応し得る。次に、第１のサブセットは、開始値と分離パラメータ中央値との間の分離パラメータの値で測定された強度ピークを含み得る。第２のサブセットは、分離パラメータ中央値と終値との間の分離パラメータの値で測定された強度ピークを含み得る。
【０１６１】
ステップ７２０は、信号ゼロに向かう第１のサブセットの測定された質量の外挿としてイオン種の質量の第１の推定値を判定することを含む。
【０１６２】
同様に、ステップ７３０は、信号ゼロに向かう第２のサブセットの測定された質量の外挿としてイオン種の質量中心の第２の推定値を判定することを含む。
【０１６３】
ステップ６２０と同じ方法で、ステップ７２０およびステップ７３０の両方を実行することができる。このように、上記のステップ６２０の考察は、ステップ７２０にも類似的に当てはまり、ここでは質量の代わりにイオン種の質量の第１の推定値を用い、強度ピークのセットの代わりに強度ピークの第１のサブセットの強度ピークのセットを用いる。同様に、上記のステップ６２０の考察は、ステップ７３０にも類似的に当てはまり、ここでは質量の代わりにイオン種の質量の第２の推定値を用い、強度ピークのセットの代わりに強度ピークの第２のサブセットの強度ピークのセットを用いる。
【０１６４】
ステップ７４０は、質量の第１の推定値と質量の第２の推定値との比較に基づいて判定された質量６０１についての信頼値を判定することをさらに含む。質量６０１が許容可能であることを示す信頼値は、質量の第１の推定値および質量の第２の推定値が一致する（または同じであるか、または特定の範囲の偏差内にある）場合に得られ得る。質量の第１の推定値および質量の第２の推定値は、それらが互いの所定の閾値内にある場合に（またはそれらの絶対値差が閾値を下回る場合に）一致するものと判定され得る。閾値は、質量の第１の推定値および／または質量の第２の推定値を判定するために使用される回帰分析に依存し得る。閾値は、標準偏差または分析のための別の信頼度尺度に基づいている場合がある。追加的または代替的に、閾値は、対応する回帰分析によって判定される質量の第２の推定値についての標準偏差（または別の信頼度尺度）に基づいている場合がある。
【０１６５】
追加的または代替的に、信頼値は、ステップ７２０から得られる質量の第１の推定値について適合された回帰関数（以下で第１の適合回帰関数と称される）と、ステップ７３０から得られる質量の第２の推定値について適合された回帰関数（以下で第２の適合回帰関数と称される）との類似性に基づいて判定することができる。信頼値は、第１の適合回帰関数と第２の適合回帰関数との間の差の平均二乗値に基づいている場合がある。例えば、質量６０１が許容可能であることを示す信頼値は、第１の適合回帰関数と第２の適合回帰関数との間の差が所定の閾値を下回る場合に得られ得る。同様に、質量中心６０１が許容可能でないことを示す信頼値は、第１の適合回帰関数と第２の適合回帰関数との間の差が所定の閾値を上回る場合に得られ得る。２つの関数間の差は任意の数の異なる好適な方法で計算することができ、これらは、別々に、または組み合わせて、以下の基準：平均絶対偏差、平均二乗偏差、中央偏差、所定の信号値における差（信号ゼロなど）、関数間の傾斜の差などを含み得ることが理解されるであろう。典型的には、５ｐｐｍ未満の標準偏差は許容可能な質量６０１を示す。
【０１６６】
一例では、以下のプロトコルを使用して信頼値を判定することができる。
・第１の適合回帰関数について、範囲ＲａｎｇｅＬｅｆｔは、ＲａｎｇｅＬｅｆｔ＝［ＭａｓｓＬｅｆｔ−ＳｔｄｅｖＬｅｆｔ，ＭａｓｓＬｅｆｔ＋ＳｔｄｅｖＬｅｆｔ］として構築され、式中、ＭａｓｓＬｅｆｔは、質量の第１の推定値であり、ＳｔｄｅｖＬｅｆｔは、適合のために使用される強度ピークの第１のサブセットにおける第１の適合回帰関数と強度ピークのｍ／ｚ測定値との間の標準偏差である。
・第２の適合回帰関数について、範囲ＲａｎｇｅＲｉｇｈｔは、ＲａｎｇｅＲｉｇｈｔ＝［ＭａｓｓＲｉｇｈｔ−ＳｔｄｅｖＲｉｇｈｔ，ＭａｓｓＲｉｇｈｔ＋ＳｔｄｅｖＲｉｇｈｔ］として構築され、式中、ＭａｓｓＲｉｇｈｔは、質量中心の第２の推定値であり、ＳｔｄｅｖＲｉｇｈｔは、適合のために使用される強度ピークの第２のサブセットにおける第２の適合回帰関数と強度ピークのｍ／ｚ測定値との間の標準偏差である。
・次に、ＲａｎｇｅＬｅｆｔおよびＲａｎｇｅＲｉｇｈｔが重複する場合、質量中心が許容可能であることを示す信頼値が得られる。別様に、質量中心が許容可能でないことを示す信頼値が得られる。
【０１６７】
第１および第２の適合回帰関数の類似性に基づく信頼値の計算は、イベントがクロマトグラフピークであり、異なるｍ／ｚ値での同じ溶出からの他のイオン種との相互作用のために強度ピークの偏向が生じる特定の対象についてのものであることが理解されるであろう。ここでは、偏向が保持時間の中心の周りで左右対称になるという大きな期待がある。
【０１６８】
図６ｂに関して上記に記載の方法６００の変形例では、ステップ６２０は、ステップ７１０に関して上記に記載のイベントの分離パラメータ中心に基づいて強度ピークのセットを分割することを含み得る。具体的には、ピークは強度ピークの２つのサブセットに分割され得る。強度ピークの第１のサブセットは、分離パラメータ中心を下回る（またはこれ以下の）分離パラメータの値を有する強度ピークを含む（またはこれらから形成される）。同様に、強度ピークの第２のサブセットは、分離パラメータ中心を上回る（またはこれ以上の）分離パラメータの値を有する強度ピークを含む（またはこれらから形成される）。このように、質量の判定は、信号ゼロに向かう強度ピークのサブセットのうちの１つのｍ／ｚ測定値を外挿することを伴い得ることが理解されるであろう。
【０１６９】
これは、サブセットのうちの１つの強度ピークが、対象となる化合物の溶出の直後または直前に溶出するさらなる化合物からのヘテロ合体の対象であるときに特に有益であり得る。このように、外挿は、強度ピークの他のサブセットを使用し得る。これは、さらなる化合物の溶出によって引き起こされるヘテロ合体について説明を行う必要なく、存在し得る自動合体に関して補償することができるため有益であり得る。
【０１７０】
外挿が行われ得るサブセットの選択は、質量トレース１５２の分離イベントとさらなる化合物についての分離イベントとの比較に基づいて行われ得る。具体的には、典型的には、さらなる化合物の分離イベントと最小重複を有するサブセットが選択されるであろう。
【０１７１】
代替的に、それぞれの外挿は、第１のサブセットおよび第２のサブセットの両方について行われる場合があり、それぞれの質量の作成は、上記のステップ７２０および７３０の方法で行われ得る。次に、最低標準偏差を有するそれぞれの質量は、イオン種についての質量として選択され得る。代替的に、イオン種についての質量は、強度ピークの第１のサブセットから、かつ強度ピークの第２のサブセットから判定されるそれぞれの質量、および両方のサブセットを含む強度ピークのセットから判定される質量を含む質量群から選択され得る。さらに、最低標準偏差を有する質量が、次に、イオン種についての質量として選択され得る。
【０１７２】
図８は、例えば図６ｂのステップ６３０の一部として実行され得るような、ｍ／ｚ予想値の分散（または質量再現性）を判定するための方法８００を概略的に例示する。
【０１７３】
ステップ８１０は、所与の試料１０１の分離／質量分析による分析の一部として質量分析計によって作成された質量スペクトル１３２から得られるモデル質量トレース１５２を含む。モデル質量トレース１５２は、典型的には、所定の閾値を超えるいくつかの強度ピークを含み、かつ／または所定の閾値を超える信号（または強度）を有する質量トレース１５２であるだろう。典型的には、１つ超の質量トレース１５２がこれらの基準を満たす場合、最大強度ピークを有する質量トレース１５２がモデル質量トレース１５２として選択される。一例では、最大数の強度ピークを有し、２０個よりも大きい中央（または絶対）信号（信号対ノイズ比として）も有するモデル質量トレース１５２がモデル質量トレース１５２として選択され得る。この例では、質量トレース１５２が中央信号基準を満たさない場合、最も高い信号を有する質量トレースがモデル質量トレースとして選択され得る。具体的には、最も高い信号を有する質量トレースがモデル質量トレースとして選択され得る。
【０１７４】
ステップ８２０は、モデル質量トレース１５２をフィルタ処理して所定の範囲外のｍ／ｚ値を有する強度ピークを除去することを含む。典型的には、所定の範囲は、モデル質量トレース１５２における強度ピークのｍ／ｚ平均値上に中心がある。範囲の幅は、モデル質量トレース１５２に基づいている場合がある。例えば、モデル質量トレース１５２についてｍ／ｚ平均値から離れた２つ超の標準偏差を有するｍ／ｚ測定値を有する強度ピークは除去され得る。
【０１７５】
この範囲がモデル質量トレース１５２に基づいて判定される場合、ステップ８２０は、任意の結果として生じる範囲の変化を考慮して強度ピークが除去されるため、反復することができる。このような場合、反復についての終了基準がある場合がある。ステップ８２０は、モデル質量トレースに残っているピーク数が特定の閾値に達するまで繰り返すことができる。追加的または代替的に、ステップ８２０は、閾値数のピーク未満が最新の反復において除去されるまで反復され得る。いずれかまたは両方の場合、閾値は、モデル質量トレース１５２の元の長さに基づいている場合がある。
【０１７６】
特定の例では、ステップ８２０は以下のいずれかまで反復され得る。
・モデル質量トレース１５２における強度ピーク数がモデル質量トレース１５２における元の強度ピーク数の半分未満になるか、または
・最も直近のステップ８２０の反復においてモデル質量トレース１５２から除去される強度ピーク数がモデル質量トレース１５２における元の強度ピーク数の５％未満になる。
【０１７７】
ステップ８３０は、フィルタ処理されたモデル質量トレース１５２における強度ピークのｍ／ｚ値についての分散を計算することを含む。
【０１７８】
図９ａは、実験的質量トレース（Ａ１）の強度ピークについての保持時間（ＲＴ）に対するｍ／ｚ測定値のプロット１０９２、および同じ強度ピークについての保持時間に対する信号対ノイズ比のプロット１０９４の両方を含むグラフ１０９０を示す。これらの強度ピークは、ペプチドの電荷状態ｚ＝５のイオンが調査される、Ｑ  Ｅｘａｃｔｉｖｅ（商標）ＨＦ  ＬＣ−ＭＳ／ＭＳシステムによる実験に由来している。このペプチドは、タンパク質ウシ血清アルブミンの消化によって作り出された。。グラフ１０９０は、上記に考察される信号対ノイズ比に対するｍ／ｚ測定値の偏向の依存度を明確に示す。
【０１７９】
図９ｂは、同じＬＣ−ＭＳ／ＭＳ実験についての強度ピークのさらなる実験グラフ９００を示す。実験グラフ９００は、保持時間に対する測定された質量（正確な質量とラベルされる）としてプロットされる実験の所与の質量スキャンにおける強度ピークのプロットである。各強度ピークは、プロット９００上の円としてプロットされ、円の陰影は強度ピークの強度に比例しており、円が暗いほど、対応するピークがより強い。したがって、見られ得るように、強度ピークは、およそ５２．７５の保持時間で最大値に向かって漸進的により強くなり、その後、漸進的により弱くなる。実験グラフ９００は、上記に考察される図１ｄのグラフ１９７の通りであり、グラフ１９７の考察は、個々で等しく当てはまる実験グラフ９００に等しく当てはまる。
【０１８０】
５２．７７の保持時間でこの実験において生成される質量スペクトル１３２の質量スペクトルプロット９５０も図９ｂに示す。質量スペクトルプロット９５０は、上記に考察される図１ｂの質量スペクトルプロットの通りであり、質量スペクトルプロットの考察は、ここで等しく当てはまる連続プロット９５０の考察に等しく当てはまる。連続プロット９５０では、強度は相対的存在量として示される。
【０１８１】
連続プロットグラフ９００は、５つの質量トレースＡ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４を示す。各質量トレースは、強度ピークのセットを含む。質量トレースＡ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、対応する質量トレースＡ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４についてそれぞれの点線の境界の内側の強度ピークのセットとしてグラフ上に示される。質量トレースＡ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、図３〜５に関して上記に記載の方法を使用して同定されている。Ａ１とマークされたピークは、図９ａのグラフ１０９０にプロットされた強度ピークに対応している。
【０１８２】
見られ得るように、質量トレースＡ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の各々が、同じ溶出イベントからのそれぞれのイオンに対応している。溶出イベントについての保持時間の中心は、およそ５２．７５秒である。質量トレースＡ２は、測定された質量値においていかなる偏向も示していない。他の質量トレースＡ０、Ａ１、Ａ３、Ａ４はすべて、質量トレースＡ２の測定された質量値に向かる測定された質量値の偏向を示している。具体的には、測定された質量値の偏向が偏向された強度ピークの強度の増加と共に増加することがグラフ９００から見られ得る。
【０１８３】
図９ｃは、図９ｂに示される質量トレースＡ１からの強度ピークのｍ／ｚ値対強度プロット９７０を示す。適合回帰関数９７５もプロット９７０に示される。適合回帰関数９７５は、図６ｂを参照して上記に記載の方法６００を使用して生成されている。この例では、使用される回帰関数は、第１次多項式を含む。適合回帰関数９７５は、方法６００のステップ６２０に関して上記に記載のような最小二乗適合アルゴリズムの使用を通して得られた。適合回帰関数９７５は以下の通りである。Ｍ（Ｓ）＝−０．００００２５＋７４２．７２４０９。この場合、ゼロイオンに対応する信号ゼロは、Ｓ＝０である。したがって、質量トレースＡ１について修正されたｍ／ｚ値は、７４２．７２４０９として得られる。
【０１８４】
このように、質量トレースＡ１の最も強い強度ピークのｍ／ｚ値は、本発明の方法を使用して得られる修正されたｍ／ｚ値と比較して、およそ０．０２２ｍｕ（３０ｐｐｍの誤差）で偏向されることが見られ得る。これは、先行技術で想定される１〜２ｐｐｍの誤差を上回っている。それ故、方法６００は、質量トレースＡ１について報告されるｍ／ｚ値に対する有意な修正を提供することが理解されるであろう。
【０１８５】
図９ｄは、図９ｂおよび９ｃに示される質量トレースＡ１からの強度ピークのｍ／ｚ値対強度プロット９７０を示す。
【０１８６】
ここで、図９ｄの強度ピークは、図７に関して上記に記載の方法に従って処理されている。具体的には、図９ｄは、強度ピークが第１のサブセット（強度ピークが点として示される）および第２のサブセット（強度ピークが×印として示される）に分割されていることを示す。この例では、第１のサブセットは、イベントの開始とイベントについての保持時間の中心との間の保持時間に対応する強度ピークを含む。第２のサブセットは、イベントについての保持時間の中心とイベントの終了との間の保持時間に対応する強度ピークを含む。
【０１８７】
それぞれ、第１および第２のサブセットに適合される、第１の適合回帰関数１０７２および第２の適合回帰関数１０７４も図９ｄに示されている。両方の回帰関数が第１次多項式を含む。第１の適合回帰関数１０７２は、Ｍ（Ｉ）＝０．００００２１＋７４２．７２４０９で与えられる。第２の適合回帰関数は、Ｍ（Ｉ）＝０．００００２１＋７４２．７２４１６で与えられる。見られ得るように、ｍ／ｚ値のそれぞれの第１および第２の推定値は、それぞれ、７４２．７２４０９および７４２．７２４１６である。これらは、０．０７ｍｕ（または０．０９５ｐｐｍ）内に一致する。
【０１８８】
上記の記載では、質量スペクトルは、ｍ／ｚ比および強度および／または信号、特に信号対ノイズの観点で考察されている。しかしながら、質量スペクトルは、いくつかの異なる方法で、例えば、質量および相対的存在量、質量および強度、ｍ／ｚ比および相対的存在度などの観点で表すことができることが理解されるであろう。上記の考察は、当該技術分野で知られている質量スペクトルを表す任意の他の方法に等しく当てはまる。したがって、当業者であれば、本明細書の項ｍ／ｚに関する考察を項質量に等しく適用することができ、逆も同様であることを理解するであろう。
【０１８９】
上記に記載の分離デバイス１１０は、一緒に連鎖されるいくつかの異なる分離デバイス１１０を含み得ることが理解されるであろう。例えば、ＭＡＬＤＩデバイスによって作成される質量流は、次にさらなる分離のためにクロマトグラフに導入される可能性があり、結果として生じる質量流は質量分析計１３０に提供される。
【０１９０】
上記に記載のように、イベント検出は、モデルピークを高い頻度で使用する。これは、特定のピーク形態（例えば、ガウス分布）などの分析モデルに基づいて記載されているが、このモデルピークは一連の試料として表される方ほうがよいことが理解されるであろう。これは、質量トレースが特定の単純なモデルとは適合しないが、縮尺（および当然ながらシフト）を除いて「自己相似」であるときに特に便利であり得る。これは、モデルピーク情報が質量分析データから回収されるときに特に便利であり得る。次に、平均ピーク形状を既知のモデルのセットと比較し得、ここから１つを選択して、適切な場合、パラメータ化する。セットでのモデルのうちのいずれにも適合しない体系的な形状が見られる場合、観察された平均ピークを試料のセットとして表すことができる。品質係数（例えば、測定された点の分散対正しく縮尺されたサンプリングモデルピーク）の適合方法および判定は、大きく異なることはない。サンプリングモデルピークの線形またはより高次の補間は、試料密度の変動について調節する必要があり得る。
【０１９１】
記載の方法は、特定の順序で実行される個々のステップとして示されていることが理解されるであろう。しかしながら、当業者であれば、これらのステップを、依然として所望の結果を達成しながら異なる順序で組み合わせるか、または実行し得ることを理解するであろう。
【０１９２】
本発明の実施形態は、様々な異なる処理システムを使用して実装され得ることが理解されるであろう。具体的には、図およびそれらの考察は例示的なコンピューティングシステムおよび方法を提供しているが、これらは単に、本発明の様々な態様の考察における有用な参照を提供するために提示されている。本発明の実施形態は、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、サーバーコンピュータなどの任意の好適なデータ処理デバイス上で実行することができる。当然ながら、本システムおよび方法の記載は、考察の目的のために単純化されており、本発明の実施形態について使用され得る多くの異なる種類のシステムおよび方法のうちの単なる１つである。論理ブロック間の境界は単なる例示であり、代替的な実施形態は論理ブロックもしくは要素を統合することができるか、または様々な論理ブロックもしくは要素に対する機能性を交互に分解することができることが理解されるであろう。
【０１９３】
上述の機能性は、ハードウエアおよび／またはソフトウエアとしての１つ以上の対応するモジュールとして実装され得ることが理解されるであろう。例えば、上述の機能性は、システムのプロセッサにより実施するための１つ以上のソフトウエア構成要素として実装され得る。代替的に、上述の機能性は、１つ以上のフィールド・ブログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、および／または１つ以上の特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、および／または１つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、および／または他のハードウエア配列などのハードウエアとして実装され得る。本明細書に含まれるフローチャートにおいて実装されるか、または上記に記載の方法のステップは各々、対応するそれぞれのモジュールによって実装され得、本明細書に含まれるフローチャートにおいて実装されるか、または上記に記載の複数の方法のステップは、単一のモジュールによって一緒に実装され得る。
【０１９４】
本発明の実施形態がコンピュータプログラムにより実装される限りにおいて、コンピュータプログラムを担持する記憶媒体および送信媒体が本発明の態様を形成することが理解されるであろう。コンピュータプログラムは、コンピュータにより実施された場合に本発明の実施形態を実行する１つ以上のプログラム命令またはプログラムコードを有する場合がある。本明細書で使用される場合、「プログラム」という用語は、コンピュータシステム上で実施するように設計された命令の配列であり得、サブルーチン、関数、手順、モジュール、オブジェクト方法、オブジェクト実装、実施可能アプリケーション、アプレット、サーブレット、ソースコード、オブジェクトコード、共有ライブラリ、動的リンクライブラリ、および／またはコンピュータシステム上で実施するように設計された命令の他の配列を含み得る。記憶媒体は、磁気ディスク（ハードドライブまたはフロッピーディスクなど）、光学ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、またはブルーレイディスクなど）、またはメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、または可搬型／取り外し可能なメモリデバイスなど）であり得る。送信媒体は、通信信号、データ放送、２つ以上のコンピュータ間の通信リンクなどであり得る。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図９ｄ】
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【外国語明細書】
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