(57)【要約】【課題】生物の代謝によって生じる物質を、より適切に解析することが可能な解析装置等を提供すること。【解決手段】生物の代謝によって生じる物質を解析する解析装置であって、第１のタイミングと、該第１のタイミング以降の第２のタイミングで前記生物から採取された物質に関して質量分析計が出力した第１及び第２のマススペクトルデータが格納されるデータ格納手段と、前記データ格納手段に格納された第１及び第２のマススペクトルデータの差分を計算して差分データを生成し、該差分データのピークにおけるｍ／ｚを特定する差分ピーク特定手段と、前記差分データのピークにおけるｍ／ｚを中心とし、ｍ／ｚに関して所定範囲内の領域における前記第２のマススペクトルデータのピーク値を、該所定範囲内の領域における前記第１のマススペクトルデータのピーク値で除算した値を評価値として出力する評価手段と、を備える解析装置。【選択図】図５
2013029425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物の代謝によって生じる物質を解析する解析装置であって、
第１のタイミングと、該第１のタイミング以降の第２のタイミングで前記生物から採取された物質に関して質量分析計が出力した第１及び第２のマススペクトルデータが格納されるデータ格納手段と、
前記データ格納手段に格納された第１及び第２のマススペクトルデータの差分を計算して差分データを生成し、該差分データのピークにおけるｍ／ｚを特定する差分ピーク特定手段と、
前記差分データのピークにおけるｍ／ｚを中心とし、ｍ／ｚに関して所定範囲内の領域における前記第２のマススペクトルデータのピーク値を、該所定範囲内の領域における前記第１のマススペクトルデータのピーク値で除算した値を評価値として出力する評価手段と、
を備える解析装置。
【請求項２】
請求項１に記載の解析装置であって、
前記評価手段は、前記所定範囲内の領域における前記第１のマススペクトルデータのピークが発見できなかった場合は、ゼロを超える所定値を前記第１のマススペクトルデータのピーク値とみなして前記評価値を算出する手段である、
解析装置。
【請求項３】
生物の代謝によって生じる物質を解析する解析装置であって、
第１のタイミングと、該第１のタイミング以降の第２のタイミングで前記生物から採取された物質に関して質量分析計が出力した第１及び第２のマススペクトルデータが格納されるデータ格納手段と、
前記データ格納手段に格納された第１及び第２のマススペクトルデータの差分を計算して差分データを生成し、該差分データのピークにおけるｍ／ｚを特定する差分ピーク特定手段と、
前記差分データのピークにおけるｍ／ｚを中心とし、ｍ／ｚに関して第１の所定範囲内の領域における前記第２のマススペクトルデータのピーク値を、該所定範囲内の領域における前記第１のマススペクトルデータのピーク値で除算した値を第１の評価値として出力する第１の評価手段と、
前記差分データのピークにおけるｍ／ｚを中心とし、ｍ／ｚに関して第２の所定範囲内の領域における、前記第１及び第２のタイミングにそれぞれ対応する第１及び第２のマスクロマトグラムデータを生成して前記データ格納手段に格納するマスクロマトグラムデータ生成手段と、
前記第１及び第２のマスクロマトグラムデータにおける強度がゼロ又は微小値未満でない区間における強度を積算した値に基づく指標値をそれぞれ算出し、該算出した指標値の差分を求めて第２の評価値として出力する第２の評価手段と、
前記第１の評価値と前記第２の評価値に基づきｍ／ｚをランキング付けした結果を出力する制御手段と、
を備える解析装置。
【請求項４】
請求項３に記載の解析装置であって、
前記第１の評価手段は、前記所定範囲内の領域における前記第１のマススペクトルデータのピークが発見できなかった場合は、ゼロを超える所定値を前記第１のマススペクトルデータのピーク値とみなして前記評価値を算出する手段である、
解析装置。
【請求項５】
生物の代謝によって生じる物質を検出する解析装置であって、
第１のタイミングと、該第１のタイミング以降の第２のタイミングで前記生物から採取された物質に関して質量分析計が出力した第１及び第２のマススペクトルデータが格納されるデータ格納手段と、
前記データ格納手段に格納された第１及び第２のマススペクトルデータの差分を計算して差分データを生成し、該差分データのピークにおけるｍ／ｚを特定する差分ピーク特定手段と、
前記差分データのピークにおけるｍ／ｚを中心とし、ｍ／ｚに関して所定範囲内の領域における、前記第１及び第２のタイミングにそれぞれ対応する第１及び第２のマスクロマトグラムデータを生成して前記データ格納手段に格納するマスクロマトグラムデータ生成手段と、
前記第１及び第２のマスクロマトグラムデータにおける強度がゼロ又は微小値未満でない区間における強度を積算した値に基づく指標値をそれぞれ算出し、該算出した指標値を減算した値を評価値として出力する評価手段と、
を備える解析装置。
【請求項６】
コンピュータが、生物の代謝によって生じる物質を解析する解析方法であって、
第１のタイミングと、該第１のタイミング以降の第２のタイミングで前記生物から採取された物質に関して質量分析計が出力した第１及び第２のマススペクトルデータをデータ格納手段に格納する処理と、
前記データ格納手段に格納された第１及び第２のマススペクトルデータの差分を計算して差分データを生成し、該差分データのピークにおけるｍ／ｚを特定する処理と、
前記差分データのピークにおけるｍ／ｚを中心とし、ｍ／ｚに関して所定範囲内の領域における前記第２のマススペクトルデータのピーク値を、該所定範囲内の領域における前記第１のマススペクトルデータのピーク値で除算した値を評価値として出力する処理と、
をコンピュータが実行する解析方法。
【請求項７】
コンピュータが、生物の代謝によって生じる物質を解析する解析方法であって、
第１のタイミングと、該第１のタイミング以降の第２のタイミングで前記生物から採取された物質に関して質量分析計が出力した第１及び第２のマススペクトルデータをデータ格納手段に格納する処理と、
前記データ格納手段に格納された第１及び第２のマススペクトルデータの差分を計算して差分データを生成し、該差分データのピークにおけるｍ／ｚを特定する処理と、
前記差分データのピークにおけるｍ／ｚを中心とし、ｍ／ｚに関して第１の所定範囲内の領域における前記第２のマススペクトルデータのピーク値を、該所定範囲内の領域における前記第１のマススペクトルデータのピーク値で除算した値を第１の評価値として出力する処理と
前記差分データのピークにおけるｍ／ｚを中心とし、ｍ／ｚに関して第２の所定範囲内の領域における、前記第１及び第２のタイミングにそれぞれ対応する第１及び第２のマスクロマトグラムデータを生成して前記データ格納手段に格納する処理と、
前記第１及び第２のマスクロマトグラムデータにおける強度がゼロ又は微小値未満でない区間における強度を積算した値に基づく指標値をそれぞれ算出し、該算出した指標値の差分を求めて第２の評価値として出力する処理と、
前記第１の評価値と前記第２の評価値に基づきｍ／ｚをランキング付けし、該ランキングに基づいてｍ／ｚその他の一覧表示を行うように表示手段に指示する処理と、
をコンピュータが実行する解析方法。
【請求項８】
コンピュータが、生物の代謝によって生じる物質を解析する解析方法であって、
第１のタイミングと、該第１のタイミング以降の第２のタイミングで前記生物から採取された物質に関して質量分析計が出力した第１及び第２のマススペクトルデータをデータ格納手段に格納する処理と、
前記データ格納手段に格納された第１及び第２のマススペクトルデータの差分を計算して差分データを生成し、該差分データのピークにおけるｍ／ｚを特定する処理と、
前記差分データのピークにおけるｍ／ｚを中心とし、ｍ／ｚに関して所定範囲内の領域における、前記第１及び第２のタイミングにそれぞれ対応する第１及び第２のマスクロマトグラムデータを生成して前記データ格納手段に格納する処理と、
前記第１及び第２のマスクロマトグラムデータにおける強度がゼロ又は微小値未満でない区間における強度を積算した値に基づく指標値をそれぞれ算出し、該算出した指標値を減算した値を評価値として出力する処理と、
をコンピュータが実行する解析方法。
【請求項９】
コンピュータに、生物の代謝によって生じる物質を解析させるためのプログラムであって、
第１のタイミングと、該第１のタイミング以降の第２のタイミングで前記生物から採取された物質に関して質量分析計が出力した第１及び第２のマススペクトルデータをデータ格納手段に格納する処理と、
前記データ格納手段に格納された第１及び第２のマススペクトルデータの差分を計算して差分データを生成し、該差分データのピークにおけるｍ／ｚを特定する処理と、
前記差分データのピークにおけるｍ／ｚを中心とし、ｍ／ｚに関して所定範囲内の領域における前記第２のマススペクトルデータのピーク値を、該所定範囲内の領域における前記第１のマススペクトルデータのピーク値で除算した値を評価値として出力する処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１０】
コンピュータに、生物の代謝によって生じる物質を解析させるためのプログラムであって、
第１のタイミングと、該第１のタイミング以降の第２のタイミングで前記生物から採取された物質に関して質量分析計が出力した第１及び第２のマススペクトルデータをデータ格納手段に格納する処理と、
前記データ格納手段に格納された第１及び第２のマススペクトルデータの差分を計算して差分データを生成し、該差分データのピークにおけるｍ／ｚを特定する処理と、
前記差分データのピークにおけるｍ／ｚを中心とし、ｍ／ｚに関して第１の所定範囲内の領域における前記第２のマススペクトルデータのピーク値を、該所定範囲内の領域における前記第１のマススペクトルデータのピーク値で除算した値を第１の評価値として出力する処理と
前記差分データのピークにおけるｍ／ｚを中心とし、ｍ／ｚに関して第２の所定範囲内の領域における、前記第１及び第２のタイミングにそれぞれ対応する第１及び第２のマスクロマトグラムデータを生成して前記データ格納手段に格納する処理と、
前記第１及び第２のマスクロマトグラムデータにおける強度がゼロ又は微小値未満でない区間における強度を積算した値に基づく指標値をそれぞれ算出し、該算出した指標値の差分を求めて第２の評価値として出力する処理と、
前記第１の評価値と前記第２の評価値に基づきｍ／ｚをランキング付けし、該ランキングに基づいてｍ／ｚその他の一覧表示を行うように表示手段に指示する処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１１】
コンピュータに、生物の代謝によって生じる物質を解析させるためのプログラムであって、
第１のタイミングと、該第１のタイミング以降の第２のタイミングで前記生物から採取された物質に関して質量分析計が出力した第１及び第２のマススペクトルデータをデータ格納手段に格納する処理と、
前記データ格納手段に格納された第１及び第２のマススペクトルデータの差分を計算して差分データを生成し、該差分データのピークにおけるｍ／ｚを特定する処理と、
前記差分データのピークにおけるｍ／ｚを中心とし、ｍ／ｚに関して所定範囲内の領域における、前記第１及び第２のタイミングにそれぞれ対応する第１及び第２のマスクロマトグラムデータを生成して前記データ格納手段に格納する処理と、
前記第１及び第２のマスクロマトグラムデータにおける強度がゼロ又は微小値未満でない区間における強度を積算した値に基づく指標値をそれぞれ算出し、該算出した指標値を減算した値を評価値として出力する処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量分析計を用いて得られたデータに基づき、生物の代謝によって生じる物質を解析する解析装置及び方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生物に薬品等を投与した前後の血液や尿等を採取し、成分を比較することによって薬効や副作用を調べる試みが行われている。このように、外部から投与された物質が生体内で変化した反応物質は、外因性代謝物と称される。また、生体の活動に起因して生体内で発生又は変化したアミノ酸等の反応物質は、内因性代謝物と称される。これらを、生物の代謝によって生じる物質と総称する。現在、医薬品開発の現場では、代謝物の有無とその安全性を調査することが義務付けられている。
【０００３】
生物の代謝によって生じる物質のみならず、試料に含まれる物質を同定するには、質量分析計やクロマトグラフィー等が用いられる。
【０００４】
ここで、物質（薬品等）を投与して代謝が予想できる化合物の有無を調べるのは、比較的容易である（Targeted  Approach）。物質が酸化することが予想されれば酸素Ｏの質量＝１５．９９４９増加した物質を調べればよいし、物質がメチル化することが予想されればＣＨ２の質量＝１４．０１５７増加した物質を調べればよい。
【０００５】
これに対し、比較前後のデータから、代謝が予想できない化合物の有無を調べるのは、比較的困難である（Non  Targeted  Approach）。特に、環開裂代謝の結果として表れる、構造変化の予測が困難な代謝物を調べる際には、予め質量を予測するのが困難な場合があり、データを広く検索する必要が生じる。図１は、環開裂代謝を例示した図である。
【０００６】
特許文献１には、クロマトグラフ質量分析を行うことにより得られたデータに対し、同一保持時間及び同一質量数におけるノイズデータを減算し、マススペクトル又はクロマトグラフを作成する装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１３１２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特に生物の代謝によって生じる物質を同定しようとする際には、上記特許文献１に記載されているように、単純に減算したデータを提示するのみでは、データから所望の特徴を発見できない場合がある。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、生物の代謝によって生じる物質を、より適切に解析することが可能な解析装置等を提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための一態様は、
生物の代謝によって生じる物質を解析する解析装置であって、
第１のタイミングと、該第１のタイミング以降の第２のタイミングで前記生物から採取された物質に関して質量分析計が出力した第１及び第２のマススペクトルデータが格納されるデータ格納手段と、
前記データ格納手段に格納された第１及び第２のマススペクトルデータの差分を計算して差分データを生成し、該差分データのピークにおけるｍ／ｚを特定する差分ピーク特定手段と、
前記差分データのピークにおけるｍ／ｚを中心とし、ｍ／ｚに関して所定範囲内の領域における前記第２のマススペクトルデータのピーク値を、該所定範囲内の領域における前記第１のマススペクトルデータのピーク値で除算した値を評価値として出力する評価手段と、
を備える解析装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、生物の代謝によって生じる物質を、より適切に解析することが可能な解析装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】環開裂代謝を例示した図である。
【図２】本発明の一実施例に係る解析装置１のシステム構成例である。
【図３】本発明の一実施例に係る解析装置１の他のシステム構成例である。
【図４】質量分析計１００の出力データを概念的に示す図である。
【図５】本実施例の解析装置１の機能構成例である。
【図６】本実施例の解析装置１により実行される処理の概要を示すフローチャートである。
【図７】パラメータ入力画面２４Ａの一例である。
【図８】表示装置２４により表示されるデータ指定画面２４Ｂの一例である。
【図９】あるm／z領域におけるControl*、Sample*、及びDifferenceと、Differenceのピークにおけるm／z、当該m／zを中心とした領域Spec  Ref  Rangeを示す図である。
【図１０】図９とは異なるm／z領域におけるControl*、Sample*、及びDifferenceと、Differenceのピークにおけるm／z、当該m／zを中心とした領域Spec  Ref  Rangeを示す図である。
【図１１】Sample*のピーク値をControl*のピーク値で除算して評価値を算出することの優位性を説明するための説明図である。
【図１２】Sample*のピーク値をControl*のピーク値で除算して評価値を算出することの優位性を説明するための説明図である。
【図１３】マスクロマトグラムデータ（ChrC1、ChrC2、ChrS1、ChrS2）を例示した図である。
【図１４】ChrS1**、ChrS2**、ChrC1**、ChrC2**についての種々のパターンを示す図である。
【図１５】結果出力画面２４Ｃの一例である。
【図１６】パラメータを補足説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００１４】
以下、図面を参照し、本発明の一実施例に係る解析装置１について説明する。
【００１５】
［基本構成］
図２は、本発明の一実施例に係る解析装置１のシステム構成例である。図示するように、解析装置１は、質量分析計１００に接続され、ユーザ２００によって種々の設定入力等が行われるコンピュータである。
【００１６】
また、解析装置１は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１０と、ドライブ装置１２と、補助記憶装置１６と、メモリ装置１８と、インタフェース装置２０と、入力装置２２と、表示装置２４と、を備える。これらの構成要素は、バスやシリアル回線等を介して接続されている。
【００１７】
ＣＰＵ１０は、例えば、プログラムカウンタや命令デコーダ、各種演算器、ＬＳＵ（Load  Store  Unit）、汎用レジスタ等を有するプロセッサである。ドライブ装置１２は、記憶媒体１４からプログラムやデータを読み込み可能な装置である。プログラムを記録した記録媒体１４がドライブ装置１２に装着されると、プログラムが記録媒体１４からドライブ装置１２を介して補助記憶装置１６にインストールされる。記録媒体１４は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ＵＳＢメモリ等の可搬型の記録媒体である。また、補助記憶装置１６は、例えば、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）やフラッシュメモリである。
【００１８】
プログラムのインストールは、上記のように記憶媒体１４を用いる他、インタフェース装置２０がネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードし、補助記憶装置１６にインストールすることによって行うこともできる。また、情報処理装置の出荷時に、予め補助記憶装置１６やＲＯＭ（Read  Only  Memory）等に格納されていてもよい。このようにしてインストール又は予め格納されたプログラムをＣＰＵ１０が実行することにより、図２に示す態様の情報処理装置が、本実施例の解析装置１として機能することができる。
【００１９】
メモリ装置１８は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  and  Programmable  Read  Only  Memory）である。インタフェース装置２０は、上記ネットワークとの接続等を制御する。入力装置２２は、例えば、キーボードやマウス、タッチパッド、タッチパネル、マイク等である。また、表示装置２４は、例えば、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）やＣＲＴ（Cathode  Ray  Tube）等の表示装置である。
【００２０】
なお、図３は、本発明の一実施例に係る解析装置１の他のシステム構成例である。図示するように、解析装置１は、ユーザ２００によって設定入力が行われる一以上のクライアントコンピュータ５０に接続されたサーバ装置であってもよい。
【００２１】
質量分析計１００は、例えば磁場型／電場型のＦＴ−ＭＳ、ＴＯＦ等の高分解能質量分析計である。質量分析計１００は、導入された試料を分析し、保持時間（ＲＴ；Retention  Time）とｍ／ｚを軸とした強度（Intensity）の分布を示す三次元データを出力する。図４は、質量分析計１００の出力データを概念的に示す図である。質量分析計１００の出力データは、メモリ装置１８等に格納される。
【００２２】
本実施例における質量分析計１００には、例えば薬品を生物に投与する前（第１のタイミング）に生物から採取された血液、尿等の試料と、薬品を生物に投与した後（第２のタイミング）に生物から採取された血液、尿等の試料が導入される。また、このような薬物投与の前後に限らず、運動を行った前後、食事を行った前後、薬品を投与した直後と一定時間後等、第１及び第２のタイミングは任意に定めて良い。
【００２３】
以下、第１のタイミングで採取された試料を分析した質量分析計１００の出力データをControlと、第２のタイミングで採取された試料を分析した質量分析計１００の出力データをSampleと称する。Control及びSampleは、それぞれ一回ずつのデータでもよいし、それぞれが複数回のデータであってもよい。更に、「複数回のデータ」とは、血液や尿の採取が複数回行われたことを意味するものであってもよいし、同一の試料を質量分析計１００が複数回分析した結果であってもよい。
【００２４】
［解析装置の機能構成］
図５は、本実施例の解析装置１の機能構成例である。解析装置１は、マスター制御部３０と、マススペクトル生成部３２と、マスクロマトグラム生成部３４と、差分ピーク特定部４０と、第１の評価部４２と、第２の評価部４４と、総合評価部４６と、を備える。
【００２５】
これらの機能ブロックは、補助記憶装置１６等に格納されたプログラム・ソフトウエアをＣＰＵ１０が実行することにより機能する。なお、各機能ブロックが明確に別のプログラムにより実現される必要はなく、いずれかの機能ブロックが、サブルーチン等で他の機能ブロックにより呼び出されるものであっても構わない。また、このようなソフトウエアブロックに限らず、ＩＣ（Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate Array）等のハードウエアによってこれらの機能ブロックが実現されてもよい。
【００２６】
また、マススペクトル生成部３２及びマスクロマトグラム生成部３４は、質量分析計１００の機能であってもよい。この場合、マススペクトル生成部３２及びマスクロマトグラム生成部３４は、解析装置１の機能としては必須の構成でない。
【００２７】
図６は、本実施例の解析装置１により実行される処理の概要を示すフローチャートである。本フローは、例えばマスター制御部３０の指示によって進行する。
【００２８】
まず、マスター制御部３０は、パラメータ入力画面Ａを表示装置２４に表示させ、ユーザにパラメータを入力させる（Ｓ２００）。
【００２９】
マスター制御部３０は、ユーザによるパラメータ入力が終了すると（Ｓ２０２）、データ指定画面２４Ｂを表示装置２４に表示させ、ユーザにデータを指定させる（Ｓ２０４）。なお、データ指定とパラメータ入力の順序が逆でもよい。
【００３０】
マスター制御部３０は、ユーザによるデータの指定が終了すると（Ｓ２０６）、マススペクトル生成部３２にマススペクトルデータを生成させ（Ｓ２０８）、これに基づいて差分ピーク特定部４０に差分ピークリストＰＬ（Ｄ）を作成させる（Ｓ２１０）。そして、差分ピークリストＰＬ（Ｄ）に基づき第１の評価部４２に評価値Score（m／z）を算出させる（Ｓ２１２）。
【００３１】
次に、マスター制御部３０は、マスクロマトグラム生成部３４にマスクロマトグラムデータを生成させ（Ｓ２１４）、これに基づいて第２の評価部４４に評価値Score（Chrom）を算出させる（Ｓ２１６）。
【００３２】
次に、マスター制御部３０は、算出された評価値Score（m／z）と評価値Score（Chrom）に基づき、総合評価部４６にランキング処理を行わせ（Ｓ２１８）、ランキング結果を表示装置２４に表示させる（Ｓ２２０）。
【００３３】
（パラメータ入力）
図７は、パラメータ入力画面２４Ａの一例である。入力されるパラメータの詳細については後述し、ここでは概略のみ説明する。
【００３４】
図中、Spec  Thresholdは、差分データDifferenceのピークを定義するための閾値である。また、Score(Spec)  Thresholdは、評価値Score（m／z）に対する閾値である。また、Spec  Ref  Range(ppm)は、差分ピークリストＰＬ（Ｄ）に登録されているm／zを中心とした領域Spec  Ref  Rangeを規定するための係数である。また、Ref  Zero  Specは、Control*のピーク値PC（m／z）が発見されない場合に代入される所定値である。また、Chrom  Thresholdは、隆起区間の強度面積に対する閾値である。また、Score(Chrom)  Thresholdは、評価値Score（Chrom）に対する閾値である。また、Chrom  Ref  Range(ppm)は、差分ピークリストＰＬ（Ｄ）に登録されているm／zを中心としてマスクロマトグラムデータを生成するm／zの範囲を規定する値である。また、Ref  Zero  Chromは、隆起区間の強度面積がゼロとなった場合に代入される所定値である。
【００３５】
パラメータ入力画面２４Ａにおいてユーザがパラメータを入力し終わり、Calculateをクリックすると、評価値Score（m／z）の算出が開始される。なお、Spec  Ref  Range(ppm)やChrom  Ref  Range(ppm)は、質量分析計１００の分解能によって最適値が決定されるため、自動的に設定されてもよい。その他のパラメータについても、用途に応じて最適な値が自動的に決定されても構わない。
【００３６】
（評価値Score（m／z）の算出）
マススペクトル生成部３２は、質量分析計１００の出力データ（Control、Sample）を時間に関して積算し、マススペクトルデータを生成してメモリ装置１８等に格納する。前述のように、Control、Sampleはそれぞれ複数回の試行に係るデータであり得るため、以下ではControlに含まれる一回分のマススペクトルデータをC1、C2、C3、…と、Sampleに含まれる一回分のマススペクトルデータをS1、S2、S3…と、それぞれ表現する。これらのマススペクトルデータは、m／zを軸としたIntensityの分布を示す二次元データ（ベクトルデータ）となる。マスクロマトグラム生成部３４の機能については、後述する。
【００３７】
図８は、表示装置２４により表示されるデータ指定画面２４Ｂの一例である。本画面において、ユーザはC1、C2、C3、…、S1、S2、S3、…の中から所望のデータを選択することができる。具体的には、Addボタンをクリックすることにより、採用可能なマススペクトルデータがポップアップ画面で表示され、その中から選択されたデータがControlリスト２４Bａ、Sampleリスト２４Bｂに登録される。なお、Controlリスト２４Bａ、Sampleリスト２４Bｂに登録されたマススペクトルデータは、同数である必要はない。
【００３８】
差分ピーク特定部４０は、Controlリスト２４Bａ、Sampleリスト２４Bｂに登録されたデータ（C1、C2、C3、…、S1、S2、S3、…）に対し、次式（１）、（２）により、それぞれの平均を求めて平均化データControl*、Sample*を生成する。式中、ｎはControlに係る標準化データの数であり、ｍはSampleに係る標準化データの数である。ここで、Control*、Sample*並びにＣｉ*、Ｓｊ*は、それぞれm／zを軸としたIntensityの分布を示す二次元データ（ベクトルデータ）である。
【００３９】
Control*＝（ΣｉCi*）／ｎ  （ｉ＝１〜ｎ）  …（１）
Sample*＝（ΣｊSj*）／ｍ  （ｊ＝１〜ｍ）  …（２）
【００４０】
差分ピーク特定部４０は、更に、次式（３）に基づき、Control*とSample*の差分を計算して差分データDifferenceを生成する。ここでは、Control*の方がSample*よりも大きい部分については、分析上の意義が小さいため、ゼロを下限値とする。本実施例の解析装置１は、生物の代謝によって生じる物質を解析することを目的としているからである。
【００４１】
なお、データ（C1、C2、C3、…、S1、S2、S3、…）の軸ラベルが一致しない場合や、Control*とSample*の軸ラベルが一致しない場合は、平均化や差分演算の前に何らかの調整演算を行ってよい。
【００４２】
Difference＝Ｍａｘ｛（Sample*−Control*），０｝  …（３）
【００４３】
ここで、Intensity＝０が連続するデータ領域については、除外する処理を行ってよい。これによって、データ数を半減させることが期待される。
【００４４】
そして、差分ピーク特定部４０は、差分データDifferenceのピークにおけるm／zを特定する。ここで「ピーク」とは、例えば「Intensityが閾値“Spec  Threshold”以上である連続データのうち最も高いIntensityを付けた箇所」と定義する。このような定義によって抽出されたm／zは、差分ピークリストＰＬ（Ｄ）としてメモリ装置１８等に格納される。
【００４５】
第１の評価部４２は、差分ピークリストＰＬ（Ｄ）に登録されているm／zを中心とし、当該m／zにSpec  Ref  Range(ppm)を乗算した値を加算及び減算して得られる境界間の領域Spec  Ref  Rangeにおける、Control*とSample*のそれぞれのピークを求める。領域Spec  Ref  Rangeは、あるm／zに対し、［m／z×（１−Spec  Ref  Range(ppm)），m／z×（１＋Spec  Ref  Range(ppm)）］という区間で定義される。なお、これに限らず、あるm／zに対し、所定値を加算及び減算して得られる境界間の領域をSpec  Ref  Rangeと定義してもよい。
【００４６】
図９は、あるm／z領域におけるControl*、Sample*、及びDifferenceと、Differenceのピークにおけるm／z（200.045）、当該m／zを中心とした領域Spec  Ref  Rangeを示す図である。また、図１０は、図９とは異なるm／z領域におけるControl*、Sample*、及びDifferenceと、Differenceのピークにおけるm／z（400.12）、当該m／zを中心とした領域Spec  Ref  Rangeを示す図である。
【００４７】
第１の評価部４２は、次式（４）に示すように、各領域Spec  Ref  RangeにおけるSample*のピーク値PSを、同じ領域Spec  Ref  RangeにおけるControl*のピーク値PCで除算して、評価値Score（m／z）を算出してメモリ装置１８等に格納する。評価値Score（m／z）は、マススペクトルデータに着目した、m／zを評価する評価値である。
【００４８】
Score（m／z）＝PS／PC  …（４）
【００４９】
ここで、Control*のピーク値PCが発見されない場合も想定されるが、この場合、第１の評価部４２は、微小な所定値（例えば０．１程度）でピーク値PCを置換した上で、上式（４）の計算を行う。これによって、ゼロで除算を行うことによりエラーが発生するのを防止することができる。なお、ピーク値PC及びピーク値PSを付ける「ピーク」は、例えば最大強度が所定値以上であり、ゼロから最大強度に至る傾きが所定角度以上である箇所等と定義される。
【００５０】
このように、Sample*のピーク値PSをControl*のピーク値PCで除算して評価値Score（m／z）を算出することにより、生物の代謝によって生じる物質を、より適切に解析することができる。
【００５１】
図１１及び図１２は、Sample*のピーク値をControl*のピーク値で除算して評価値を算出することの優位性を説明するための説明図である。
【００５２】
図１１で示すm／zのピーク（450）においては、Control*、Sample*共に、比較的高いピークを示している。このため、下段に示すDifferenceのピークも高く現れているが、元々大きいIntensityを示すm／zであるため、測定誤差や生体の状態変化によってControl*やSample*が変動した場合、Differenceのピークは大きく変動する。従って、このm／zのピーク（450）は、生物の代謝によって生じる物質の解析において、余り重視すべきでない部分である。
【００５３】
しかしながら、仮にSample*からControl*を減算して評価値を算出した場合、図１１で示すような、Control*、Sample*共に大きいIntensityを示すm／zに対して高い評価値を算出してしまう可能性が高い。この点、本実施例の解析装置１ではSample*のピーク値をControl*のピーク値で除算して評価値を算出しているため、評価値は6.0e4／4.0e4＝1.5となり、余り高い評価値を出力しない。なお、図１１で示すm／zのピークにおいては、図１１の最下段で示すマスクロマトグラム（後述する）のControl分（ChrC1、ChrC2）も高い値を示すため、後述する評価値Score（Chrom）も余り高い数値を示さない。
【００５４】
一方、図１２で示すm／zのピーク（460）においては、Control*はピークが発見されないが、Sample*は比較的高いピークを示している。このため、このm／zのピークは、生物の代謝によって生じる物質の解析において重視すべき部分である。本実施例の解析装置１ではSample*のピーク値をControl*のピーク値で除算して評価値を算出しているため、評価値は2.0e2／0.1（ピーク不発見時の所定値）＝2000となり、高い評価値を出力する。なお、図１２で示すm／zにおいては、図１２の最下段で示すマスクロマトグラムのSample側（ChrS1、ChrS2）も高い値を示すため、後述する評価値Score（Chrom）も高い数値となる。
【００５５】
このように、本実施例の解析装置１によれば、Sample*のピーク値PSをControl*のピーク値PCで除算して評価値Score（m／z）を算出することにより、生物の代謝によって生じる物質を、より適切に解析することができる。
【００５６】
また、差分ピークリストＰＬ（Ｄ）に登録されたm／zを中心とした、ある程度の広さ（余裕）を持たせた領域Spec  Ref  Rangeにおける、Control*とSample*のそれぞれのピークを求めて評価値Score（m／z）を算出するため、測定誤差や生体の状態変化をある程度吸収することができる。この結果、一回分のデータのみからでも、有意な結果を得ることができる。
【００５７】
（評価値Score（Chrom）の算出）
一方、マスクロマトグラム生成部３４は、質量分析計１００の出力データ（Control、Sample）を、差分ピークリストＰＬ（Ｄ）に登録されているm／zを中心とし、当該m／zにChrom  Ref  Range(ppm)を乗算した値を加算及び減算して得られる境界間の領域Chrom  Ref  Range内のm／zで固定した、保持時間が指定範囲内であるマスクロマトグラムデータ（ChrC1、ChrC2、…、ChrCn、ChrS1、ChrS2、…、ChrSm）を生成する。
【００５８】
ここで、領域Chrom  Ref  Rangeは、あるm／zに対し、［m／z×（１−Chrom  Ref  Range(ppm)），m／z×（１＋Chrom  Ref  Range(ppm)）］という区間で定義される。なお、これに限らず、あるm／zに対し、所定値を加算及び減算して得られる境界間の領域をChrom  Ref  Rangeと定義してもよい。
【００５９】
すなわち、マスクロマトグラム生成部３４は、Control、Sampleに含まれる、領域Chrom  Ref  Range内のm／zがChrom  Ref  Range内である成分を抜き出し、マスクロマトグラムデータとする。マスクロマトグラムデータは、質量分析計１００の出力する三次元データを、m／zを切り口としてIntensityの時間推移を記述した二次元データ（ベクトルデータ）である。マスクロマトグラムデータがControl、Sample毎に複数存在するのは、前述のように、Control、Sampleが、それぞれ複数回の試行に係るデータであり得るからである。
【００６０】
図１３は、マスクロマトグラムデータ（ChrC1、ChrC2、ChrS1、ChrS2）を例示した図である。図中、＃で示す部分は、実際にはChrC1、ChrC2、ChrS1、ChrS2の全てゼロであるが、視認しやすいようにIntensityが大きくなる側にオフセットさせている（図１１、１２も同様である）。なお、マスクロマトグラムデータは、ノイズの発生が小さく、ゼロ区間が長い性質を有している。
【００６１】
第２の評価部４４は、まず、マスクロマトグラムデータ（ChrC1、ChrC2、…、ChrCn、ChrS1、ChrS2、…、ChrSm）のそれぞれについて、値がゼロから増加して再度ゼロとなるまでの区間（隆起区間）のIntensityを積算した値、すなわち隆起区間の強度面積（ChrC1**、ChrC2**、…、ChrCn**、ChrS1**、ChrS2**、…、ChrSm**）を算出する。
【００６２】
ここで、各マスクロマトグラムデータにおいて、隆起区間が複数個出現することもあるので、その場合、強度面積が最大の隆起区間を採用するものとする。ここで、微小ノイズの発生を考慮し、「値がゼロから増加して再度ゼロとなるまでの区間」に代えて、「値が微小値未満から増加して再度微小値未満となるまでの区間」としてもよい。
【００６３】
また、隆起区間の強度面積がゼロとなった場合は、微小な所定値（例えば０．１程度）で、当該ゼロとなった隆起区間の強度面積を置換する。
【００６４】
そして、第２の評価部４４は、次式（５）により、ChrSj**（ｊ＝１〜ｍ）とChrCi**（ｉ＝１〜ｎ）のそれぞれの幾何平均（特許請求の範囲における「強度を積算した値に基づく指標値」に相当）の差分を求めて評価値Score（Chrom）を算出する。評価値Score（Chrom）は、マスクロマトグラムデータに着目した、m／zを評価する評価値である。
【００６５】
【数１】
2013029425.tif 000003
【００６６】
上記のように、隆起区間の強度面積がゼロとなった場合は、微小な所定値で置換しているため、例えばChrC1**のみがゼロで、ChrC2**〜ChrCn**が比較的大きいような場合、ChrC2**〜ChrCn**の存在を全く無視した結果とはならない。この結果、評価値Score（Chrom）において、分析の失敗や処理エラーによって必要なデータが隠蔽されるのを防止することができる。
【００６７】
また、評価値Score（Chrom）は、ChrSj**（ｊ＝１〜ｍ）とChrCi**（ｉ＝１〜ｎ）のそれぞれの幾何平均を用いているため、ChrSj**（ｊ＝１〜ｍ）が全体的に大きい場合、及びChrCi**（ｉ＝１〜ｎ）が全体的に小さい値に、大きい値を示す。この結果、評価値Score（Chrom）は、所望のデータに対して高い値を算出することができる。図１４は、ChrS1**、ChrS2**、ChrC1**、ChrC2**についての種々のパターンを示す図である。本図において、生物の代謝を解析する上で最も重要なのは、最下段のデータパターンである。評価値Score（Chrom）は、図１４における最下段のデータパターンに対して、高い値を示すことができる。
【００６８】
また、生物の代謝を解析する上では、ピークのIntensityがそれほど高くなくとも、台地状にIntensityが出現する場合、その物質（m／z）が重要な場合がある。例えば図１２で示すm／zが、これに該当する。この点、評価値Score（Chrom）は、隆起区間の強度面積を反映しているため、このような物質に対して高い評価値を示すことができる。
【００６９】
これらの結果、評価値Score（Chrom）を用いることによって、生物の代謝によって生じる物質を適切に解析することができる。
【００７０】
（総合評価）
総合評価部４６は、第１の評価部４２により算出された評価値Score（m／z）と、第２の評価部４４により算出された評価値Score（Chrom）の双方を加味して、m／zをランキングし、高い評価を得たm／zから順に表示されるように、表示装置２４に指示する。
【００７１】
まず、総合評価部４６は、第１の評価部４２により算出された評価値Score（m／z）と、第２の評価部４４により算出された評価値Score（Chrom）のそれぞれに対して閾値Score(Spec)  Threshold、Score(Chrom)  Thresholdを適用し、いずれの閾値も上回らないm／zについては、表示対象から除外する（双方の閾値を上回らないm／zを除外してもよい）。
【００７２】
そして、総合評価部４６は、例えば、次式（６）に示すように、評価値Score（m／z）と評価値Score（Chrom）の双方又はいずれか一方に所定の係数を乗じて加算することにより総合評価値Score（Total）を算出し、総合評価値Score（Total）の大きいm／zから順に高い並べて表示させる。なお、これに限らず、評価値Score（m／z）と評価値Score（Chrom）を乗算して総合評価値Score（Total）を算出してもよいし、評価値Score（m／z）と評価値Score（Chrom）の双方を加味したものであれば、如何なる手法を用いて総合評価値Score（Total）を算出してもよい。
【００７３】
Score（Total）＝A1×Score（m／z）＋A2×Score（Chrom）  （A1、A2は係数）…（６）
【００７４】
（結果出力）
図１５は、結果出力画面２４Ｃの一例である。結果出力画面２４Ｃのランキング表示部２４Ｃａでは、上記のようにランキングされたm／zが順に表示される。ランキング表示部２４Ｃａでは、m／zに対応して、差分ピーク強度（Int）、総合評価値Score（Total）、評価値Score（m／z）、Score（Chrom）等が表示される。
【００７５】
ランキング表示部２４Ｃａの左端部には、チェックボックス２４Ｃａａが設けられており、データ出力の際に、各m／zを含めるかどうかを選択可能となっている。
【００７６】
結果出力画面２４ＣにおいてExport  CSVがクリックされると、チェックボックス２４Ｃａａにチェックが入れられたm／zに関するデータが、CSV形式等によって外部に出力される。出力の態様には、プリントアウト、電子データとして送信すること等が挙げられる。
【００７７】
また、結果出力画面２４Ｃは、ランキング表示部２４Ｃａから選択されたm／zを中心としたControl*、Sample*、Difference、マスクロマトグラム等を表示するデータ内容表示部２４Ｃｂ、設定されたパラメータを表示するパラメータ表示部２４Ｃｃ等を含んでよい。
【００７８】
なお、図１６は、各パラメータを補足説明するための説明図である。図中（１）は、差分データDifferenceのピークを定義するための閾値Spec  Thresholdを概念的に示している。また、図中（２）は、差分ピークリストＰＬ（Ｄ）に登録されているm／zを中心とした領域Spec  Ref  Rangeを規定するための係数Spec  Ref  Range(ppm)が示すm／zの幅を概念的に示している。また、図中（３）は、差分ピークリストＰＬ（Ｄ）に登録されているm／zを中心としてマスクロマトグラムデータを生成するm／zの範囲を規定する値であるChrom  Ref  Range(ppm)を概念的に示している。
【００７９】
［まとめ］
以上説明した本実施例の解析装置１によれば、評価値Score（m／z）や評価値Score（Chrom）を算出することにより、解析に必要なm／zを抽出することができるため、生物の代謝によって生じる物質を適切に解析することができる。
【００８０】
また、評価値Score（m／z）と評価値Score（Chrom）の双方を加味した総合評価値Score（Total）を算出してランキングを行うことにより、生物の代謝によって生じる物質を更に適切に解析することができる。
【００８１】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００８２】
１      解析装置
１０    ＣＰＵ
１２    ドライブ装置
１６    補助記憶装置
１８    メモリ装置
２０    インタフェース装置
２２    入力装置
２４    表示装置
２４Ａ  パラメータ入力画面
２４Ｂ  データ指定画面
２４Ｃ  結果出力画面
３０    マスター制御部
３２    マススペクトル生成部
３４    マスクロマトグラム生成部
４０    差分ピーク特定部
４２    第１の評価部
４４    第２の評価部
４６    総合評価部
１００  質量分析計
２００  ユーザ
【図１】
2013029425.tif 000004
【図２】
2013029425.tif 000005
【図３】
2013029425.tif 000006
【図５】
2013029425.tif 000007
【図６】
2013029425.tif 000008
【図７】
2013029425.tif 000009
【図８】
2013029425.tif 000010
【図９】
2013029425.tif 000011
【図１０】
2013029425.tif 000012
【図１１】
2013029425.tif 000013
【図１２】
2013029425.tif 000014
【図１３】
2013029425.tif 000015
【図１４】
2013029425.tif 000016
【図１５】
2013029425.tif 000017
【図１６】
2013029425.tif 000018
【図４】
2013029425.tif 000019