(57)【要約】  分画期間Ｔ内にトラップカラム（１６）中に捕集された成分を２次元目カラム（１７）に導入して成分分離したあとに質量分析計（２）で検出する２次元ＬＣ装置において、データ収集部（６１）は分画期間Ｔの区切りのタイミングを示す信号を受けて分画期間Ｔの先頭データを判断し、先頭データに測定始点識別情報を付加した上で全データをデータ記憶部（７）に記憶させる。２次元クロマトグラム作成部（６２）は読み出されたデータから分画期間Ｔ毎の先頭データを認識し、その先頭データが横軸に沿った先頭に位置するよう各データを整列させて２次元クロマトグラムを作成する。これにより、分画期間Ｔ内に得られるデータ数が不定であっても、常に２次元的な分離状況を正確に反映した２次元クロマトグラムを作成・表示することができる。
2013125001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に含まれる複数の成分を時間的に分離するｎ−１次元目カラム（ただし、ｎは２以上の整数）と、該ｎ−１次元目カラムから出た所定時間内の試料中の成分を保持する保持部と、該保持部に保持された試料中の成分をさらに時間的に分離するｎ次元目カラムと、該ｎ次元目カラムから出た試料中の成分を順次検出する検出部と、を具備し、前記ｎ−１次元目カラムから出た試料中の成分を所定時間毎に分画して前記保持部に保持させ、該保持部に保持された成分を前記ｎ次元目カラムで分離して検出する動作を繰り返し行う多次元クロマトグラフ装置において、
a)前記検出器により順次得られるデータを収集するとともに、前記所定時間毎に分画された試料に対応したデータの区切りであることを識別可能な情報を、データに付加して又はデータに対応付けて記録するデータ収集手段と、
b)前記データ収集手段により収集されたデータについて、前記識別可能な情報に基づいて前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データを判断し、該先頭データが１つの次元方向に軸に沿って並ぶようにデータを整列させたグラフを作成する多次元クロマトグラム作成手段と、
を備えることを特徴とする多次元クロマトグラフ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多次元クロマトグラフ装置であって、
前記データ収集手段は、前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データ又最終データに対し識別子を付与して記録し、前記多次元クロマトグラム作成手段は、前記識別子により前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データを判断することを特徴とする多次元クロマトグラフ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の多次元クロマトグラフ装置であって、
前記データ収集手段は、測定開始時点から前記所定時間毎にその所定時間に対応して得られたデータの数を計数して記録し、前記多次元クロマトグラム作成手段は、前記計数値に基づいて前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データを判断することを特徴とする多次元クロマトグラフ装置。
【請求項４】
請求項１に記載の多次元クロマトグラフ装置であって、
前記データ収集手段は、前記所定時間に対応して得られた各データのうちの先頭データ又は最終データについて、測定開始時点又は所定時点を起点とするデータの発生順序に従って与えられる連続的な番号を記録し、前記多次元クロマトグラム作成手段は、記録された前記番号に基づいて前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データを判断することを特徴とする多次元クロマトグラフ装置。
【請求項５】
請求項１に記載の多次元クロマトグラフ装置であって、
前記データ収集手段は、得られる各データに対し測定開始時点又は所定時点を起点とするデータの取得時刻を記録し、前記多次元クロマトグラム作成手段は、記録された前記取得時刻に基づいて前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データを判断することを特徴とする多次元クロマトグラフ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多次元液体クロマトグラフ（多次元ＬＣ）、多次元ガスクロマトグラフ（多次元ＧＣ）等の多次元クロマトグラフ装置に関し、特に、検出器として質量分析計を用いる場合に好適な多次元クロマトグラフ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフ（ＬＣ）には、順相、逆相、吸着、イオン交換、サイズ排除など様々な分離モードがあり、一般的には、目的試料の種類などに応じて適当な分離モードが利用される。しかしながら、酵素消化タンパク質混合物といった複雑な試料では、１つの分離モードによる１次元的な分離のみでは充分なピーク分離ができない場合がある。こうした場合のための１つの分析手法として、相互に影響を受けない２以上の分離モードを組み合わせた多次元ＬＣと呼ばれる手法が知られている（特許文献１参照）。【０００３】
一般的な２次元ＬＣでは、液体試料を移動相の流れに乗せて１次元目カラムに導入して成分分離し、所定の分画期間Ｔ内に１次元目カラムから溶出してきた試料をトラッププカラムに通して該試料中の成分を捕集する。引き続いて、トラップカラムに別の移動相を流して先に捕集されていた成分を狭い時間バンド幅で溶出させて２次元目カラムに導入し、２次元目カラムでさらに成分分離を行う。そして、２次元目カラムからの溶出液を質量分析計や紫外可視分光検出器などの検出器に導入し、溶出液中の成分を順次検出する。通常、トラップカラムは複数用意され、成分を捕集するトラップカラムが分画期間Ｔ毎に順次切り替えられることで、１次元目カラムからの溶出液中の成分が漏れなく捕集されて２次元目カラムに送られる。【０００４】
２次元ＬＣでは一般的に、１次元目カラムと２次元目カラムとで分離特性が相違するものが使用され、分析対象である試料中の各種成分はこの分離特性の異なる２段階のカラムによって良好に分離される。図５は２次元ＬＣで得られた検出信号に基づいて作成されたクロマトグラムの一例である。このクロマトグラムにおいて時間方向（横軸方向）に並んでいる幅の狭いピークの繰り返しが２次元目カラムで分離された各成分である。【０００５】
図５からも分かるように、２次元ＬＣでは、１次元目カラムで粗い分離が行われ、２次元目カラムでさらに細かい分離が行われる。したがって、横軸に１次元目カラムにおける保持時間、縦軸に２次元目カラムにおける保持時間をとり、信号強度をカラースケール又はグレースケール等で表現した２次元的なクロマトグラムを作成することで、独立した２つのカラムによる２次元的な分離状況を的確に表すことができる。【０００６】
１つのトラップカラムに成分を捕集する時間（上記分画期間Ｔ）が常に一定であり、検出器で検出信号を取得する時間間隔も一定である場合には、分画期間Ｔ内に得られる検出データの個数は常に一定である。この場合、図６に示すように、分画期間Ｔ内に得られる時系列的な検出データを２次元クロマトグラムの２次元目カラム保持時間方向（縦軸方向）に順に並べてゆき、分画時間Ｔ毎に１次元目カラム保持時間方向（横軸方向）に１つの検出データ分だけ移動するように検出データを配置してゆけば、良好な２次元クロマトグラムを描出することができる。しかしながら、検出器の種類によっては或いは検出条件によっては、検出信号を取得する時間間隔が一定にならない場合がある。【０００７】
例えば、質量分析計が検出器として使用される場合、質量分析計ではスキャン測定が実行され、１回のスキャン測定毎に全イオンの信号強度の加算値が或る１つの測定時点における検出データとされる。ＭＳ／ＭＳ分析が可能であるタンデム四重極型質量分析計が検出器として利用される場合もあるが、タンデム四重極型質量分析計の中には、スキャン測定で得られたマススペクトルからプリカーサイオンを自動的に選択して即座にＭＳ／ＭＳ分析を実行するオートＭＳn機能を有しているものがある（特許文献２参照）。こうしたタンデム四重極型質量分析計において、スキャン測定の繰り返しの合間にオートＭＳn分析が実施される場合には、スキャン測定の繰り返しは厳密には一定間隔とならない。何故なら、１回のスキャン測定の結果、ＭＳ／ＭＳ分析の対象とすべきイオンが見出された場合には即座にＭＳ／ＭＳ分析が実施されるため、その分だけ次のスキャン測定の開始が遅れることになるが、スキャン測定の結果、ＭＳ／ＭＳ分析の対象とすべきイオンが見出されなかった場合には次のスキャン測定がすぐに実施されるからである。また、ＭＳ／ＭＳ分析の対象とすべきイオンが複数見出された場合には、それぞれのイオンをプリカーサイオンとしたＭＳ／ＭＳ分析が実施されるため、次のスキャン測定の開始は一層遅れることになり、結果的に検出データが得られる時間間隔は伸びてしまう。【０００８】
上記のような要因により分画期間Ｔ内に得られる検出データの個数が一定でないと、２次元クロマトグラムを作成する上で次のような問題がある。【０００９】
いま、一例として、分画期間Ｔが２[min]と定められている一方、スキャン測定の繰り返し周期はおおよそ２．５[Hz]であるとする。「おおよそ」と記したのは、基本的な繰り返し周期は２．５[Hz]であるが、上述したようにオートＭＳn機能によってＭＳ／ＭＳ分析がリアルタイムに実行された場合には、スキャン測定の繰り返し周期が２．５[Hz]よりも長くなるからである。したがって、スキャン測定の合間にＭＳ／ＭＳ分析が実行されない場合には、分画期間Ｔ内に実行されるスキャン測定の回数、つまりスキャン数は、１２０[sec]×２．５[Hz]＝３００、である。しかしながら、スキャン測定の合間にＭＳ／ＭＳ分析が実行されると、スキャン数は３００よりも少ない、例えば２９８となる。また、スキャン測定の結果、多くのプリカーサイオンが選定されてＭＳ／ＭＳ分析の実行回数が増えると、スキャン測定の間隔はますます伸び、スキャン数はさらに少なくなる。即ち、２次元ＬＣにおけるデータ収集時には、分画期間Ｔは一定であっても、分画期間Ｔ中に得られる検出データの数は不定となる。【００１０】
一方、２次元クロマトグラム作成時には、時間経過に伴って順に得られた検出データを、グラフの縦軸方向に決まった数だけ配置してゆく。例えば上記例では、分画期間Ｔ内の標準的なスキャン数は３００であるから、縦軸方向に検出データを３００個並べる毎に横軸方向に分画時間Ｔだけずれることを繰り返すことで、２次元クロマトグラムを作成することができる。こうして作成された２次元クロマトグラムの一例を図８に示す。縦軸はスキャン数で示しているが、これは検出データ数としても同じである。ところが、上述したように、分画期間Ｔ中に得られた検出データの数が３００でなく、例えば２９８や２９７であった場合には、図８に示した２次元クロマトグラム上で縦一列に配置されたデータは２次元目カラムでの分離状況を正確に反映したものではなくなる。何故なら、縦一列中の上端側のデータの幾つかは次の分画期間におけるデータである筈であり、縦一列中の下端側のデータの幾つかは欠損している筈であるからである。【００１１】
図７は、図８に示した２次元クロマトグラムと同じ検出データを用い、縦軸方向に２９８個ずつ検出データを並べてゆくことで作成された２次元クロマトグラムである。図７と図８とを比較すれば一目瞭然であるが、２次元的な分離状況の様相は大きく異なる。即ち、図７では下（２次元目カラム保持時間が早い領域）にあったピークが図８では上に移動してしまっていることが分かる。例えばこうした２つの２次元クロマトグラムが得られても、いずれがより適切な分離状況を反映しているのかを分析者が判断することは困難である。また、いずれにしても、従来の２次元クロマトグラムの作成手法では、分画期間Ｔに得られるデータ数が不定である場合に、実際のカラムによる分離状況を反映しない歪んだ像が得られるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１１−１２２８２２号公報
【特許文献２】特開２０１２−２５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、検出データが得られる時間間隔が不定であったり一定の分画期間内に得られる検出データの数が不定であったりした場合でも、多次元的な分離状況を的確に表現できる多次元クロマトグラムを作成することができる多次元クロマトグラフ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するためになされた本発明は、試料に含まれる複数の成分を時間的に分離するｎ−１次元目カラム（ただし、ｎは２以上の整数）と、該ｎ−１次元目カラムから出た所定時間内の試料中の成分を保持する保持部と、該保持部に保持された試料中の成分をさらに時間的に分離するｎ次元目カラムと、該ｎ次元目カラムから出た試料中の成分を順次検出する検出部と、を具備し、前記ｎ−１次元目カラムから出た試料中の成分を所定時間毎に分画して前記保持部に保持させ、該保持部に保持された成分を前記ｎ次元目カラムで分離して検出する動作を繰り返し行う多次元クロマトグラフ装置において、
a)前記検出部により順次得られるデータを収集するとともに、前記所定時間毎に分画された試料に対応したデータの区切りであることを識別可能な情報を、データに付加して又はデータに対応付けて記録するデータ収集手段と、
b)前記データ収集手段により収集されたデータについて、前記識別可能な情報に基づいて前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データを判断し、該先頭データが１つの次元方向に軸に沿って並ぶようにデータを整列させたグラフを作成する多次元クロマトグラム作成手段と、
を備えることを特徴としている。【００１５】
本発明に係る多次元クロマトグラフ装置においてｎは典型的には２である。また、本発明においてクロマトグラフは一般には、液体クロマトグラフ（ＬＣ）又はガスクロマトグラフ（ＧＣ）である。【００１６】
本発明に係る多次元クロマトグラフ装置において検出部の種類は特に限定されるものでないが、検出データを取得する時間間隔が一定でないために所定時間に対応して得られるデータの数が一定とならないような検出器を用いる場合に、本発明は特に有用である。こうした検出器としては、タンデム四重極型質量分析計、イオントラップ飛行時間型質量分析計などであって、マススペクトルを作成可能なスキャン測定や飛行時間分析の繰り返しの合間に、マススペクトルに基づいてＭＳn分析対象イオンの有無を自動的に判断してＭＳn分析対象イオンがある場合にはリアルタイムでＭＳn分析を実行するオートＭＳn機能を有する質量分析計が挙げられる。【００１７】
本発明に係る多次元クロマトグラフ装置において、前記データ収集手段及び前記多次元クロマトグラム作成手段は様々な構成を採り得る。【００１８】
本発明に係る多次元クロマトグラフ装置の一態様として、前記データ収集手段は、前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データ又最終データに対し識別子を付与して記録し、前記多次元クロマトグラム作成手段は、前記識別子により前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データを判断する構成とすることができる。【００１９】
また本発明に係る多次元クロマトグラフ装置の他の態様として、前記データ収集手段は、測定開始時点から前記所定時間毎にその所定時間に対応して得られたデータの数を計数して記録し、前記多次元クロマトグラム作成手段は、前記計数値に基づいて前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データを判断する構成とすることができる。【００２０】
また本発明に係る多次元クロマトグラフ装置の他の態様として、前記データ収集手段は、前記所定時間に対応して得られた各データのうちの先頭データ又は最終データについて、測定開始時点又は所定時点を起点とするデータの発生順序に従って与えられる連続的な番号を記録し、前記多次元クロマトグラム作成手段は、記録された前記番号に基づいて前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データを判断する構成とすることができる。【００２１】
さらにまた本発明に係る多次元クロマトグラフ装置の他の態様として、前記データ収集手段は、得られる各データに対し測定開始時点又は所定時点を起点とするデータの取得時刻を記録し、前記多次元クロマトグラム作成手段は、記録された前記取得時刻に基づいて前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データを判断する構成とすることができる。【００２２】
即ち、上記いずれの態様によっても、多次元クロマトグラム作成手段は、データとともに又はデータに対応付けて記録されている付加的な情報に基づいて、上記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データを見つけ出すことができる。それにより、所定時間、つまりは分画期間に対応して取得されたデータ数の多少に拘わらず、１つの分画期間に対応して得られた複数のデータが、ｎ次元目カラムによる分離特性を示す１つの次元方向に一列に並ぶような、換言すれば、ｎ次元目カラムによる分離特性を示す１つの次元方向に一列に並ぶ複数のデータの中に異なる分画期間に対応して得られたデータが混在することがないような、多次元クロマトグラムを作成することができる。【００２３】
なお、１つの分画期間に対応して得られたデータの数が不揃いであるために、先頭データを１つの次元方向の軸、例えば横軸に沿って並べると、最終データの位置は不揃いになる。そこで、グラフ上欠損した箇所にはダミーデータを埋めるか、最終データの位置が揃うように各データの表示領域を適宜拡大又は縮小するとよい。一般的には、スキャン間隔が伸びた場合には、該当する時間周辺のデータを伸張させて埋めたほうが歪みが少ない像が得られる。さらに、全スキャンにそれぞれ測定時間情報を与え、その測定時間情報を基にデータを並べて２次元像を形成すれば、２次元的な分離状況をより忠実に再現できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る多次元クロマトグラフ装置によれば、検出器で得られる検出データの時間間隔が不定であったり一定時間内に得られる検出データの数が不定であったりした場合でも、多次元的な成分の分離状況を的確に表現できる多次元クロマトグラムを得ることができる。それにより、例えば試料中に多数の成分が含まれている場合に、各成分の性質を的確に理解することが容易になる。また、複数の試料にそれぞれ含まれる成分の比較を行うことも容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例である２次元ＬＣ装置の概略構成図。
【図２】本実施例の２次元ＬＣ装置におけるデータ収集動作の説明図。
【図３】本実施例の２次元ＬＣ装置における２次元クロマトグラム作成動作の説明図。
【図４】別の実施例の２次元ＬＣ装置におけるデータ収集動作の説明図。
【図５】２次元ＬＣ装置で得られる検出データに基づくクロマトグラムの一例を示す図。
【図６】２次元クロマトグラム作成時のデータ配置手順を示す概念図。
【図７】従来の２次元クロマトグラムの一例を示す図。
【図８】従来の２次元クロマトグラムの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施例である２次元ＬＣ装置について、添付図面を参照して説明する。図１は本実施例による２次元ＬＣ装置の概略構成図である。
【００２７】
本実施例の２次元ＬＣ装置において、分離部１は、第１移動相容器１１、第１ポンプ１２、インジェクタ１３、１次元目カラム（本発明におけるｎ−１次元目カラムに相当）１４、２ポジション６ポート型の切替バルブ１５、トラップカラム（本発明における保持部に相当）１６、２次元目カラム（本発明におけるｎ次元目カラムに相当）１７、第２移動相容器１８、及び第２ポンプ１９、を含む。１次元目カラム１４と２次元目カラム１７とは、異なる分離特性を有するものである。なお、実際には、コンタミネーションを回避するために、トラップカラム１６やそれ以外の流路中を洗浄するための洗浄液を選択的に流す手段が必要であるが、そうした手段は本発明の趣旨ではないので省略している。また、後述するように、トラップカラムを複数備える構成を採る場合もあるが、ここでは説明を簡単にするために１本のトラップカラムを用いる構成を示している。さらにまた、トラップカラムに代えてループ管などを用いることもできる。
【００２８】
２次元目カラム１７からの溶出液は質量分析計（本発明における検出部に相当）２に導入され、質量分析計２は溶出液中の各種成分を検出して成分量に応じた強度の検出信号を出力する。質量分析計２は例えばタンデム四重極型質量分析計であり、指定された質量電荷比範囲に亘り質量電荷比を繰り返し走査しながら試料成分由来のイオンを検出するスキャン測定が可能であるとともに、スキャン測定結果に基づいて抽出されたイオンをプリカーサイオンとしたＭＳ／ＭＳ分析をリアルタイムで実行するオートＭＳn機能を備える。
【００２９】
質量分析計２による検出信号はＡ／Ｄ変換器３によりデジタルデータに変換され、データ処理部６に入力される。データ処理部６は、データ収集部６１、２次元クロマトグラム作成部６２などの機能ブロックを含む。データ収集部６１は測定実行に伴って入力されるデータをデータ記憶部７に格納する。また、２次元クロマトグラム作成部６２はデータ記憶部７に保存されているデータを用いて２次元クロマトグラムを作成する。
【００３０】
分離部１や質量分析計２は分析制御部４により制御され、この分析制御部４を含め装置全体を統括的に制御する主制御部５には、ユーザインターフェイスとしての入力部８や表示部９が接続されている。主制御部５、分析制御部４、及びデータ処理部６による機能の少なくとも一部は、パーソナルコンピュータをハードウエア資源とし、そのパーソナルコンピュータに予めインストールされた専用の制御・処理ソフトウエアを実行することにより実現させることができる。
【００３１】
本実施例の２次元ＬＣ装置では、以下のような手順で目的試料に対する測定が実行され、測定データが収集される。
即ち、切替バルブ１５が図１中に実線で示す接続状態であるとき、第１ポンプ１２により移動相容器１１から吸引された移動相Ａはインジェクタ１３、１次元目カラム１４、トラップカラム１６を経て排出される。所定のタイミングでインジェクタ１３から目的試料が移動相Ａ中に注入されると、目的試料は移動相Ａの流れに乗って１次元目カラム１４に導入され、１次元目カラム１４を通過する間に含有成分が分離される。分離された成分を含む１次元目カラム１４からの溶出液がトラップカラム１６を通ると、溶出液中の各種成分はトラップカラム１６に捕集される。
【００３２】
予め決められた所定の時間（分画期間）Ｔだけ溶出液中の成分がトラップカラム１６に捕集されると、切替バルブ１５は図１中に点線で示す接続状態に切り替えられる。すると今度は、第２ポンプ１９により第２移動相容器１８から吸引された移動相Ｂがトラップカラム１６に送られる。トラップカラム１６に捕集されていた成分はこの移動相Ｂにより溶出し、２次元目カラム１７に送り込まれる。移動相Ｂの溶出力は強いため、トラップカラム１６に捕集されていた成分の溶出は短時間で終了する。
【００３３】
移動相Ｂの流れによって１つの分画時間Ｔ内に捕集された各種成分が２次元目カラム１７に導入されたあと、切替バルブ１５は図１中に実線で示す接続状態に戻され、第２ポンプ１９により一定流量で送給される移動相Ｂが２次元目カラム１７に継続的に送り込まれる。２次元目カラム１７に送り込まれた各種成分は該カラム１７中を通過する間にさらに細かく分離され、もともと目的試料に含まれていた各種成分は時間的にずれて２次元目カラム１７から溶出する。
【００３４】
なお、図１に示すように１本のトラップカラム１６を用いる構成では、トラップカラム１６に捕集されていた成分が移動相Ｂにより運び去られたあとに、１次元目カラム１４で分離された成分を含む溶出液を再びトラップカラム１６に流し、該溶出液中の成分をトラップカラム１６に捕集させる動作を行えばよい。ただし、この構成では、トラップカラム１６に捕集されていた成分を移動相Ｂにより２次元目カラム１７に導入する期間中には、１次元目カラム１４から送られて来た溶出液中の成分を保持することができない。
【００３５】
そこで、図１に示す構成を、複数本のトラップカラムを切替え可能に備える構成に変更することができる。この構成では、１次元目カラム１４からの溶出液を流すトラップカラムを順次切り替え、或る１本のトラップカラムに１次元目カラム１４からの溶出液を流している間に、別のトラップカラムから溶出させた成分を２次元目カラム１７に導入するような動作を行えば、目的試料に含まれる全ての成分を漏れなく検出することができる。
【００３６】
簡単に言えば、分離部１では、分画期間Ｔ内に１次元目カラム１４から溶出した成分を時間的に圧縮して２次元目カラム１７に導入し、２次元目カラム１７を通過する際に高い分離能で以て２次的な分離を行う。こうして２次元的に分離された成分を含む溶出液が質量分析計２に導入される。質量分析計２では、所定質量電荷比範囲のスキャン測定が繰り返し実行されるが、場合によっては、或るスキャン測定と次のスキャン測定との間に、スキャン測定で得られたマススペクトルに基づいて選別されたイオンをプリカーサイオンとするＭＳ／ＭＳ分析が自動的に実行される。
【００３７】
次に、本実施例の２次元ＬＣ装置において、上述した測定が行われる際にデータ処理部６を中心に実行される特徴的なデータ収集動作を、図２を参照して説明する。いま、ここでは、スキャン測定により得られるマススペクトルデータの収集のみに着目し、スキャン測定の合間に実行されるＭＳ／ＭＳ分析により得られるデータの収集については考えないこととする。また、１回のスキャン測定で得られる複数のデータ（又は一連のプロファイルデータ）からなるマススペクトルデータをＤ＊（＊は１，２，…）と表記する。
【００３８】
分画期間Ｔについてはユーザが入力部８より設定可能であるが、１つの試料に対する測定中の分画期間Ｔは一定であり、ここではＴ＝２[min]であるとする。一方、スキャン測定の繰り返し周期もユーザが入力部８から指定することが可能であるが、指定される繰り返し周期はあくまでも最大周期であり、上述したようにスキャン測定の合間に実施されるＭＳ／ＭＳ分析の実行時間が延びると繰り返し周期は長くなる。ここでは、スキャン測定の最大繰り返し周期は２．５[Hz]であるとする。
【００３９】
上述したように分画期間Ｔ＝２[min]である場合、スキャン測定の繰り返し周期が２．５[Hz]であれば、分画期間Ｔ中にはスキャン測定が３００回繰り返される。データ収集部６１にはスキャン測定毎にマススペクトルデータＤ＊が入力されるから、分画期間Ｔ中にデータ収集部６１に入力されるマススペクトルデータの数は３００である。時系列的に入力されるデータにおける分画期間Ｔの区切りは分析制御部４による切替バルブ１５の切替制御のタイミングで決まる。データ収集部６１は分画期間Ｔの区切りのタイミングを示す信号を分析制御部４から受け取り、分画期間Ｔの先頭のデータを判断する。前述のように分画期間Ｔ中に実行されるスキャン測定回数が３００である場合には、分画期間Ｔ中に得られるマススペクトルデータの個数は３００であるから、図２（ａ）に示すように、Ｄ１、Ｄ３０１、Ｄ６０１、…が分画期間Ｔの先頭のデータであると判断される。
【００４０】
データ収集部６１はＡ／Ｄ変換器３から受け取ったデータを順次データ記憶部７の記憶領域に格納してゆくが、その際に、上述したように判断した分画期間Ｔの先頭データに対して測定始点指示情報（例えばフラグ）を付与し、これをデータに対応付けて記憶させる。測定始点指示情報を記憶する記憶領域はデータ記憶領域とは別に用意してもよいが、データをバイト単位（例えば２バイト、３バイト）で記憶し、或るバイト中に余り（使用していない）ビットがある場合には、該ビットを測定始点指示情報を記録するために使用することができる。
【００４１】
図２（ａ）の例では、下向き矢印を付したＤ１、Ｄ３０１、Ｄ６０１、…に対して測定始点指示情報が付加される。前述したように、スキャン測定の合間にＭＳ／ＭＳ分析が実行されると、分画期間Ｔ中に実行されるスキャン測定回数が３００よりも少なくなることがある。その場合、分画期間Ｔ中に得られるマススペクトルデータの個数は３００未満となる。図３（ｂ）の例では、分画期間Ｔ中に得られるマススペクトルデータの個数は２９７、２９９、…である。また、図３（ｃ）の例では分画期間Ｔ中に得られるマススペクトルデータの個数はさらに少なく、２９５、２９８、…となっている。
【００４２】
このような分画期間Ｔ中に得られるマススペクトルデータの個数の変動とは無関係に、データ収集部６１は分画期間Ｔの先頭データに対して測定始点指示情報を付加する。したがって、図２（ｂ）の例では、下向き矢印を付したＤ１、Ｄ２９８、Ｄ５９７、…に対して測定始点指示情報が付加される。一方、図２（ｃ）の例では、下向き矢印を付したＤ１、Ｄ２９６、Ｄ５９４、…に対して測定始点指示情報が付加される。
【００４３】
次に、本実施例の２次元ＬＣ装置における特徴的な２次元クロマトグラム作成動作を説明する。
ユーザが入力部８より２次元クロマトグラムの作成を指示すると、この指示を受けた２次元クロマトグラム作成部６２は、指示された一連のマススペクトルデータを測定始点指示情報とともに読み出す。データ記憶部７から読み出されたデータには、図２中に下向き矢印で示した測定始点指示情報が付加されており、２次元クロマトグラム作成部６２は、この情報から時系列的なデータの中の分画期間Ｔによる区切りを認識する。
【００４４】
また２次元クロマトグラム作成部６２は、読み出した各マススペクトルデータについて全イオンの強度値の加算を計算する。したがって、例えば或る１つの測定時点における所定質量電荷比範囲に亘るマススペクトルデータＤ１から、その測定時点における全イオンの強度加算値が求まる。これは、トータルイオンクロマトグラムを作成する際の１つの測定時点における強度値に相当するものである。
【００４５】
こうした求めた全イオン強度加算値データを、１次元目カラムにおける分離の時間経過を横軸としスキャン測定回数（積算回数）を縦軸としたグラフ上に配置することで２次元クロマトグラムを作成するわけであるが、その際に、測定始点指示情報が付されたマススペクトルデータより求められた全イオン強度加算値データがそれぞれ縦軸方向のデータの並びの先頭に位置するようにデータを配置する。図３（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、図２（ａ）〜（ｃ）に示したように測定始点指示情報が付加されたマススペクトルデータを用いて２次元クロマトグラムを作成した場合のデータ配置を示す図である。なお、図２と図３との対応関係を明確にするため、図３中に示されるデータは全イオン強度加算値データであるが、図２と同じ表記を使用している。
【００４６】
図３（ａ）の場合、縦軸方向に並ぶ一列のデータ列に含まれるデータ数は３００である。これに対し、図３（ｂ）の例では、１列目のデータ数に含まれるデータ数は２９７、２列目のデータ列に含まれるデータ数は２９９、となる。即ち、測定実行時に分画期間Ｔ内に得られるデータ数の変動に応じて、２次元クロマトグラムの縦軸方向の一列のデータ数が相違する。縦軸をスキャン数とした場合、データ数が３００でないことによって、またデータ列毎にデータ数が異なることによって、グラフの上端部で欠損が生じる。そこで、この欠損部を埋めるようにダミーデータを挿入する又は時間的に直前のデータを埋め込む等の処理を行えばよい。また、縦軸をスキャン数ではなく時間とする場合には、１個のデータの信号強度を示す矩形状の領域の縦方向の長さを適宜調整して上端が揃うようにすればよい。
【００４７】
上述したようにして作成された２次元クロマトグラムが主制御部５を通して表示部９の画面上に表示される。測定実行時に分画期間Ｔ毎に得られるデータ数が変化した場合でも、その影響が実質的に現れない２次元クロマトグラムが描出されるので、分析者は、試料に含まれる各成分の２次元的な分離状態を的確に把握することができる。
【００４８】
上記実施例では、データ収集時に分画期間Ｔの先頭となるデータに測定始点指示信号を付加し、２次元クロマトグラム作成時にその測定始点指示信号を利用してデータを配列させるようにしていたが、データを読み出した際に分画期間Ｔの区切りの識別が可能でありさえすれば、同様の２次元クロマトグラムを作成することが可能である。
【００４９】
そこで、データ収集時に分画期間Ｔの先頭となるデータに測定始点指示信号を付加する代わりに、分画期間Ｔの最後尾となる最終データに測定終了指示信号を付加してもよい。
【００５０】
また、分画期間Ｔ毎にその分画期間Ｔに含まれるデータ数（スキャン数）を求めて、これをデータとともに記録するようにしてもよい。図４はこのようなデータ収集を行う際の動作説明図である。例えば図４（ｂ）に示す例では、分画期間Ｔに得られるデータの数は測定開始時を起点とする分画期間Ｔ毎に、２９７、２９９、…であるから、この計数値自体をデータ記憶部７に記憶しておく。そして、２次元クロマトグラム作成時には、その計数値から分画期間Ｔ毎のデータの区切りを認識し、各分画期間Ｔの先頭データを見つける。
【００５１】
また、例えば測定開始時点からスキャン測定（又はスキャン測定で得られるマススペクトルデータ）に連続番号を与え、分画期間Ｔの先頭（又は最後尾）に位置するデータの番号を別途記録するようにしてもよい。また、各スキャン測定の実行時刻（実時刻又は任意の時点を基準とする経過時間）を記録しておき、この時刻に基づいて分画期間Ｔの先頭データを判断するようにしてもよい。
【００５２】
また、上記実施例は本発明を２次元ＬＣ装置に適用した例であるが、多次元ＧＣ装置（例えば包括的２次元ＧＣ装置））に本発明を適用することもできる。また２次元よりも多い多次元ＬＣ装置、多次元ＧＣ装置に本発明を適用できることも明らかである。また、上記実施例では検出器は質量分析計であるが、他の検出器でもよいことは明らかである。例えば多次元ＬＣ装置であれば、紫外可視分光光度検出器やフォトダイオード型検出器などが検出器として用いられるし、多次元ＧＣ装置であれば、ＴＣＤ、ＦＩＤ、ＥＣＤ、ＦＰＤなどが検出器として用いられる。
【００５３】
さらにまた、上記実施例は本発明の一例にすぎず、上記記載の各種の変形例以外にも、本発明の趣旨の範囲で適宜変形や修正、追加を行っても本願請求の範囲に包含されることは明らかである。
【符号の説明】
【００５４】
１…分離部
１１、１８…移動相容器
１２、１９…第１ポンプ
１３…インジェクタ
１４…１次元目カラム
１５…切替バルブ
１６…トラップカラム
１７…２次元目カラム
２…質量分析計
３…Ａ／Ｄ変換器
４…分析制御部
５…主制御部
６…データ処理部
６１…データ収集部
６２…２次元クロマトグラム作成部
７…データ記憶部
８…入力部
９…表示部
【図１】
2013125001.tif 000003
【図２】
2013125001.tif 000004
【図３】
2013125001.tif 000005
【図４】
2013125001.tif 000006
【図５】
2013125001.tif 000007
【図６】
2013125001.tif 000008
【図７】
2013125001.tif 000009
【図８】
2013125001.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年4月14日(2014.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
試料に含まれる複数の成分を時間的に分離するｎ−１次元目カラム（ただし、ｎは２以上の整数）と、該ｎ−１次元目カラムから出た所定時間内の試料中の成分を保持する保持部と、該保持部に保持された試料中の成分をさらに時間的に分離するｎ次元目カラムと、該ｎ次元目カラムから出た試料中の成分を順次検出する検出部と、を具備し、前記ｎ−１次元目カラムから出た試料中の成分を所定時間毎に分画して前記保持部に保持させ、該保持部に保持された成分を前記ｎ次元目カラムで分離して検出する動作を繰り返し行う多次元クロマトグラフ装置において、
a)前記検出部により順次得られるデータを収集するとともに、前記所定時間毎に分画された試料に対応したデータの区切りであることを識別可能な情報を、データに付加して又はデータに対応付けて記録するデータ収集手段と、
b)前記データ収集手段により収集されたデータについて、前記識別可能な情報に基づいて前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データを判断し、該先頭データが１つの次元方向に軸に沿って並ぶようにデータを整列させたグラフを作成する多次元クロマトグラム作成手段と、
を備えることを特徴とする多次元クロマトグラフ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
請求項１に記載の多次元クロマトグラフ装置であって、
前記データ収集手段は、前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データ又は最終データに対し識別子を付与して記録し、前記多次元クロマトグラム作成手段は、前記識別子により前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データを判断することを特徴とする多次元クロマトグラフ装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
１つのトラップカラムに成分を捕集する時間（上記分画期間Ｔ）が常に一定であり、検出器で検出信号を取得する時間間隔も一定である場合には、分画期間Ｔ内に得られる検出データの個数は常に一定である。この場合、図６に示すように、分画期間Ｔ内に得られる時系列的な検出データを２次元クロマトグラムの２次元目カラム保持時間方向（縦軸方向）に順に並べてゆき、分画期間Ｔ毎に１次元目カラム保持時間方向（横軸方向）に１つの検出データ分だけ移動するように検出データを配置してゆけば、良好な２次元クロマトグラムを描出することができる。しかしながら、検出器の種類によっては或いは検出条件によっては、検出信号を取得する時間間隔が一定にならない場合がある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
一方、２次元クロマトグラム作成時には、時間経過に伴って順に得られた検出データを、グラフの縦軸方向に決まった数だけ配置してゆく。例えば上記例では、分画期間Ｔ内の標準的なスキャン数は３００であるから、縦軸方向に検出データを３００個並べる毎に横軸方向に分画期間Ｔだけずらすことを繰り返すことで、２次元クロマトグラムを作成することができる。こうして作成された２次元クロマトグラムの一例を図８に示す。縦軸はスキャン数で示しているが、これは検出データ数としても同じである。ところが、上述したように、分画期間Ｔ中に得られた検出データの数が３００でなく、例えば２９８や２９７であった場合には、図８に示した２次元クロマトグラム上で縦一列に配置されたデータは２次元目カラムでの分離状況を正確に反映したものではなくなる。何故なら、縦一列中の上端側のデータの幾つかは次の分画期間におけるデータである筈であり、縦一列中の下端側のデータの幾つかは欠損している筈であるからである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明に係る多次元クロマトグラフ装置の一態様として、前記データ収集手段は、前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データ又は最終データに対し識別子を付与して記録し、前記多次元クロマトグラム作成手段は、前記識別子により前記所定時間に対応して得られたデータのうちの先頭データを判断する構成とすることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
移動相Ｂの流れによって１つの分画期間Ｔ内に捕集された各種成分が２次元目カラム１７に導入されたあと、切替バルブ１５は図１中に実線で示す接続状態に戻され、第２ポンプ１９により一定流量で送給される移動相Ｂが２次元目カラム１７に継続的に送り込まれる。２次元目カラム１７に送り込まれた各種成分は該カラム１７中を通過する間にさらに細かく分離され、もともと目的試料に含まれていた各種成分は時間的にずれて２次元目カラム１７から溶出する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
分画期間Ｔについてはユーザが入力部８より設定可能であるが、１つの試料に対する測定中の分画期間Ｔは一定であり、ここではＴ＝２[min]であるとする。一方、スキャン測定の繰り返し周期もユーザが入力部８から指定することが可能であるが、指定される繰り返し周期はあくまでも最短周期であり、上述したようにスキャン測定の合間に実施されるＭＳ／ＭＳ分析の実行時間が延びると繰り返し周期は長くなる。ここでは、スキャン測定の最短繰り返し周期は２．５[Hz]であるとする。
【国際調査報告】
2013125001.tif 000011
2013125001.tif 000012
2013125001.tif 000013
2013125001.tif 000014