(57)【要約】【課題】クロマトグラムのピークを同定するためのテーブルの入力ミスを軽減する。【解決手段】分析に先立って同定テーブルが作成されると（Ｓ１）、そのテーブルから保持時間を抽出し、別に入力された理論段数とを用いて、各成分に対応する理論的なピーク波形を作成し、それらを合成することで擬似クロマトグラムを作成する（Ｓ２）。オペレータは、表示画面上で擬似クロマトグラムを確認し、所望の位置にピークが出現しているか、或いはピークの分離は適切か否かなどを判断し（Ｓ３、Ｓ４）、必要があれば同定テーブルを修正した後に（Ｓ５、Ｓ６）、実際の分析を実行する（Ｓ７）。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロマトグラフにより取得されたデータを処理するデータ処理装置において、
ａ）データ採取前に目的成分のピークの保持時間を含む分析条件を設定するための分析条件設定手段と、
ｂ）設定された前記保持時間に基づいて模擬的なクロマトグラムを作成する模擬クロマトグラム作成手段と、
ｃ）該模擬クロマトグラムを表示する表示手段と、
を備えることを特徴とするクロマトグラフ用データ処理装置。
【請求項２】
前記分析条件は目的成分の濃度情報を含み、前記模擬クロマトグラム作成手段は、該濃度情報に基づいて模擬クロマトグラムのピークトップの高さを修正することを特徴とする請求項１に記載のクロマトグラフ用データ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体クロマトグラフ（以下「ＬＣ」と略す）やガスクロマトグラフ（以下「ＧＣ」と略す）などのクロマトグラフ用のデータ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クロマトグラフ分析では、カラムにて分離された各成分の保持時間（リテンションタイム）を横軸に、検出器で検出された各成分の相対強度（濃度）を縦軸にとって表したクロマトグラムが作成される。こうしたクロマトグラムに出現するピークから目的成分の定性分析、定量分析を行うためには、予め目的成分のピークの保持時間と濃度（既知である場合）などをテーブル形式で記述した同定テーブル（図２参照）を作成しておく。そして、実際に測定によって採取されたデータに基づくクロマトグラムにおいて、同定テーブルに設定されている保持時間に合致するピークのみを同定し、定量解析を行うという方法が採られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の方法では、実際の分析を行う前に、同定テーブルに保持時間や濃度などを数値で入力する必要がある。図２に示したように同定テーブルでは、単に数値が羅列されているのみであるため、仮に入力した数値にミスが有った場合でも、こうしたミスを見落とし易い。特に、実際の同定テーブルでは、目的成分の数が膨大である場合も多く、このような見落としが起こり易く、分析作業の効率を悪化させる一因となっている。
【０００４】
また、一般にクロマトグラム上のピークは時間的に或る拡がりを持っているが、隣接する成分のピークが完全に分離可能か否かを同定テーブル上の数値から判断することは、かなり困難である。そのため、実際に分析を行った結果、隣接ピークが分離できていないことが判明し、分離性能に関連するパラメータを変えて再分析を行わなければならないような場合もあった。
【０００５】
本発明はかかる課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、同定テーブルを作成する際の設定ミスを軽減することによって、ひいては分析効率を改善することができるクロマトグラフ用データ処理装置を提供することにある。また、本発明の他の目的とするところは、実際に分析を行う以前に時間的に隣接するピークの分離度合を推測することができるクロマトグラフ用データ処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために成された本発明は、クロマトグラフにより取得されたデータを処理するデータ処理装置において、
ａ）データ採取前に目的成分のピークの保持時間を含む分析条件を設定するための分析条件設定手段と、
ｂ）設定された前記保持時間に基づいて模擬的なクロマトグラムを作成する模擬クロマトグラム作成手段と、
ｃ）該模擬クロマトグラムを表示する表示手段と、
を備えることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態、及び効果】
一般に知られている分配クロマトグラフ法の理論に則れば、或る成分がカラム中を進むに従い、バンドの幅はほぼ対称に拡がりガウス分布曲線に近い形状となる。すなわち、クロマトグラムのピーク形状は、保持時間を平均に持つガウス分布にほぼ従う。その曲線は次の（１）式で与えられる。
Ｆ（ｘ）＝１／〔（２π）１／２　σ〕ｅｘｐ〔−（ｘ−ｍ）２／２σ２〕　　　…（１）
ここで、σ：標準偏差、ｍ：平均である。クロマトグラムにおいては、上記（１）式中のｘは得られるクロマトグラムの横軸、つまり経過時間であり、ｍはピークトップの保持時間である。
【０００８】
一方、ピークの標準偏差は次式で求まることが知られている。
σ＝ｔ／Ｎ１／２　　　…（２）
ここで、ｔはピークトップの保持時間、Ｎは理論段数である。なお、理論段数とはクロマトグラフ装置が持つ分離効率を示す指標値であって、試料の種類、移動相の種類、温度など様々な要素が関係するが、支配的なのはカラムの種類である。従って、上記（１）式はピーク形状を表す（３）式に書き換えることができる。
ｆ（ｘ）＝１／〔（２π）１／２　ｔ／Ｎ１／２〕ｅｘｐ〔−（ｘ−ｔ）２／２ｔ２／Ｎ〕　　…（３）
【０００９】
（３）式によれば、保持時間ｔと理論段数Ｎとが与えられれば、理論的なピーク形状が求まることがわかる。従来、分配クロマトグラフ法の理論は、実際に分析によって得たクロマトグラムの形状から理論段数を算出するために利用されていたが、本発明では、これとは全く逆に、保持時間と理論段数とからクロマトグラムのピーク形状を推定する。
【００１０】
すなわち、本発明に係るデータ処理装置において、模擬クロマトグラム作成手段は上記のような計算を行うための計算式や計算アルゴリズムを保有しており、分析条件設定手段により設定された各成分の保持時間に基づいて各成分に対する擬似的な、つまり理論に則ったピーク形状を算出し、これにより擬似クロマトグラムを作成する。表示手段はこの擬似クロマトグラムを表示し、オペレータに供する。
【００１１】
従って、本発明に係るクロマトグラフ用データ処理装置によれば、先に入力設定した保持時間に誤りがある場合には、横軸（時間軸）上の所定位置にピークが現れていなかったり、或いは不自然に複数のピークが重なっていたりする。従って、オペレータはこのグラフの形状を見ることで、保持時間の入力に誤りがあったことを容易に認識できるので、入力ミスを見つけ易く、入力ミスを見逃したまま無駄な分析を行うことがなくなる。
【００１２】
また、擬似クロマトグラムを見ることによって近接したピークの重なりの程度が事前に、つまり実際の分析前にわかるから、適切なピーク分離がなされていない場合には、分離性能に関係する条件やパラメータを変更する等して、所望の分析が行えるようにすることができる。つまり、本発明に係るクロマトグラフ用データ処理装置は、分析条件やパラメータが適切であるか否かの１つの判断の目安をオペレータに提供することができる。それによって、無駄な分析を行うことがなくなる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明に係るクロマトグラフ用データ処理装置を、ＬＣ分析に適用したを場合を例に挙げて説明する。
【００１４】
図１は本ＬＣ分析装置の概略構成図である。この分析装置の構成は、大別すると、液体試料に対して実際の分析を行って解析に必要なデータを採取するＬＣ分析部と、採取されたデータに対し所定の波形処理や演算処理を行って定性分析又は定量分析結果を導き出すデータ処理部とから成る。
【００１５】
ＬＣ分析部においては、送液ポンプ２の動作により溶離液（移動相）槽１から溶離液が吸引され、一定流量でオートインジェクタ３を介しカラム４へと供給される。オートインジェクタ３は所定のタイミングで試料を溶離液中に注入する。この試料は溶離液に乗ってカラム４へと導入され、カラム４を通過する間に試料中の各成分が時間的に分離される。検出器５はカラム４から溶出する試料成分を時間の経過に伴って順次検出し、その検出信号はＡ／Ｄ変換器６でデジタル信号に変換された後に、データ処理部であるパーソナルコンピュータ（以下「パソコン」という）７に入力される。
【００１６】
本分析装置では、パソコン７にインストールされている所定のプログラムを実行することによって、各種のデータ処理が具現化される。また、パソコン７は上記ＬＣ分析部の各部の動作を制御する機能も有する。もちろん、パソコン７は周知の構成を有し、キーボードやマウス等の入力部７ａや、液晶ディスプレイ等の表示部７ｂが備えられている。なお、データ処理部は汎用のパソコンを利用したものでなく、専用のデータ処理装置（例えば島津製作所のクロマトパックなど）で構成することもできる。
【００１７】
パソコン７では、ＬＣ分析部から順次データを受け取り、横軸を時間、縦軸を相対強度とするクロマトグラムを作成する。クロマトグラムには、試料に含まれる各試料成分に対応したピークが出現するが、各ピークを適切に同定するとともに、不純物などによる不要なピークを排除するために、予め作成された同定テーブルに従って各ピークを同定する。
【００１８】
次に、本発明に係るデータ処理装置の特徴的な動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００１９】
まず、分析前にピークを同定するための同定テーブルを作成する（ステップＳ１）。図２は同定テーブルの一例であって、各成分名に対応して保持時間、該保持時間を中心とするピークトップの検出窓幅、濃度などが記載されている。濃度は既知である場合であって、不明である場合には、空欄としたり或いは仮に全て同じ値としたりしてもよい。こうした同定テーブルは、オペレータがパソコン７の入力部７ａで所定の操作を行うことによって作成することもできるが、既に作成されている別の同定テーブルや解析処理用のデータベースから必要なデータを読み込んだり、或いは他の方法で自動的に作成する場合も考え得る。
【００２０】
ここでは、その作成方法は問わないが、分析前に必ずこうした同定テーブルが作成されるものとする。こうした同定テーブルが作成された後、自動的に、或いはオペレータによる所定の指示に基づいて、パソコン７では擬似クロマトグラムが作成処理が開始される（ステップＳ２）。すなわち、上記同定テーブルには各成分毎に保持時間が記載されているから、この保持時間をパラメータとして取り出す。また、理論段数については、例えば、予め分析条件の１つとしてオペレータが入力するようにする。もちろん、通常、正確な理論段数は不明であるが、上述したように、理論段数はカラムの種類が支配的であって、メーカーから提供されるカラムの仕様書等には理論段数が記載されているから、目安としてこれを入力するようにすればよい。
【００２１】
保持時間と理論段数とが得られれば、上記（３）式に基づいてピークの形状をシミュレートする。なお、（３）式ではピーク高さの情報は含まないが、同定テーブルに濃度が設定されている場合には、その濃度に応じて各成分のピークに重み付けを行ってピークの高さを修正する。例えば、隣接するピークが存在しない孤立ピークの場合には、図４（Ａ）に示すような形状のピーク波形が得られる。また、隣接するピークの裾が重なる場合には、一般的な加算処理を行って、例えば図４（Ｂ）に示すような形状の波形が得られる。
【００２２】
そして、同定テーブルに記載されている全ての成分に対するピーク波形を求め、これらを合成した擬似的なクロマトグラムを作成し、これを表示部７ｂの画面上に表示する（ステップＳ３）。オペレータは画面上又はこれを印刷して擬似クロマトグラムを確認し（ステップＳ４）、所望の位置にピークが出現しているか否か、或いは、隣接するピークが適切に分離されているか否かを判断する。例えば、同定テーブル作成の際に、保持時間の入力を誤ってしまった場合には、その位置にはピークが出現しない。こうした場合には、同定テーブルを修正する必要があるから、ステップＳ５からＳ６へと進み、同定テーブルを修正する。
【００２３】
また、図３には記載していないが、隣接ピークの分離に問題がある場合には、温度などの分離に影響する条件を変更したり、カラム自体を交換したり、適宜の対応をとることができる。なお、理論段数が変更される場合には、再度、上記のような擬似クロマトグラムの作成処理を行って分離が適切になったか否かを検証するようにしてもよい。もちろん、同定テーブルの修正を行った後も、ステップＳ２へと戻って再度、擬似クロマトグラムの作成処理を実行させることにより、適切に修正が行われたか否かを検証することもできる。
【００２４】
以上のようにして擬似クロマトグラムで問題がないことを確認した後に、分析を実行してデータを取得し（ステップＳ７）、これに基づいて実際のクロマトグラムを作成し、同定テーブルに従ってピークを同定する。
【００２５】
なお、以上説明した実施例は一例であって本発明の趣旨に沿って適宜変形や修正を行なえることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクロマトグラフ用データ処理装置を適用したＬＣ分析装置の概略構成図。
【図２】同定テーブルの一例を示す図。
【図３】本実施例のＬＣ分析装置における特徴的な動作を示すフローチャート。
【図４】擬似クロマトグラム作成処理により生成されるピーク波形の一例を示す図。
【符号の説明】
１…溶離液槽
２…送液ポンプ
３…オートインジェクタ
４…カラム
５…検出器
６…Ａ／Ｄ変換器
７…パソコン（データ処理部）
７ａ…入力部
７ｂ…表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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