色谱数据处理方法以及色谱数据处理装置制造方法及图纸

技术编号:19395923 阅读:34 留言:0更新日期:2018-11-10 04:41
提取在基于处理对象即观测数据的色谱上检测的各峰的波长光谱,制作将其强度值归一化的光谱集合{Sn'}(S10、S11)。然后,选择其中一个波长光谱,并以与该光谱的向量方向正交的方式,对基于观测数据的在各测量时间点的波长光谱的向量进行投影(S12~S14)。此外,对集合{Sn’}内的各波长光谱的向量也同样地投影(S15)。由此,选择的光谱从集合{Sn’}消失。然后,重复S12~S16的处理,直到集合{Sn’}内光谱消失,合计所得到的信号(S17)。合计后的信号变成表示未知的基线的波形形状的信号,因此通过将其与从观测数据得到的每个波长的色谱进行拟合求出基线的光谱,根据该基线光谱与基线色谱计算每个波长的基线信号。由此,无需用户进行参数的设定等,能够自动推定基线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】色谱数据处理方法以及色谱数据处理装置
本专利技术涉及对三维色谱数据进行处理的色谱数据处理方法以及色谱数据处理装置,更详细而言,涉及用于推定色谱的基线或获取从色谱去除基线后的峰色谱的色谱数据处理方法以及装置,所述三维色谱数据是通过将光电二极管阵列(PDA)检测器等的多通道型检测器或质谱仪用作检测器的液相色谱仪(LC)或气相色谱仪(GC)收集的、除了时间、信号强度以外还具有波长或质荷比等的其他参数。
技术介绍
在使用了PDA检测器等的多通道型检测器的LC中,将向流动相注入试样的注入时间点作为基点,相对于从色谱柱出口洗脱的试样液重复获取规定波长范围内的吸收光谱,由此能够得到具有时间、波长以及吸光度(信号强度)这三个维度的三维色谱数据。此外,在液相色谱质谱仪(LC-MS)或气相色谱质谱仪(GC-MS)中,通过在质谱仪中重复进行规定的质荷比范围内的扫描测量,能够得到具有时间、质荷比以及信号强度(离子强度)这三个维度的三维色谱数据。图2(a)是由上述LC得到的三维色谱数据的概念图。通过从这样的三维色谱数据提取在特定波长(例如,波长λ0)的时间方向上的吸光度数据,能够制作如图2(b)所示的在该波长λ0中的色谱(以下称为“波长色谱”)。此外,通过从三维色谱数据提取在特定的测量时刻(例如时刻tp)的波长方向上的吸光度数据,能够制作该时刻tp的吸收光谱。在基于这样的色谱数据而对试样所包含的已知的化合物进行定量的情况下,通常,制作该目标化合物对光的吸收最大地显现的吸收波长的波长色谱。然后,在该波长色谱上找出来自目标化合物的峰,计算该峰的面积值,并与预先求出了其面积值的标准曲线进行对照,计算定量值。因此,为了进行准确的定量,重要的是在色谱上精度良好地求出与目标化合物相对应的峰的面积值。然而,一般来说,波长色谱上存在来自流动相等的基线。此外,也存在来自目标化合物的峰与来自其它化合物的峰重叠的情况。因此,为了准确地求出与目标化合物相对应的峰面积值,需要准确地推定来自流动相等的基线并找出去除了该基线的影响的、真正的峰区域。用于LC系统的一般的数据处理装置,具备基于由测量得到的色谱波形而自动地推定基线的峰波形处理功能。然而,在自动的波形处理中,无法根据色谱波形的形状而推定适当的基线的情况也较多。因此,如非专利文献1所公开的那样,在以往的数据处理装置中,用户通过手动适当地改变或设定波形处理的参数或适用的波形处理的算法,由此能够推定更适当的基线。图8是表示基于非专利文献1记载的波形处理,根据色谱波形推定的基线以及峰P的面积值计算对象区域(图中用斜线所示区域)的一例的图。在图8中,(a)是在去除负峰之后将信号零电平作为基线将峰垂直分割的例子,(b)是将各峰的底部之间用直线连接而作为基线的例子,(c)是将各峰的底部之间用曲线连接而作为基线的例子。根据这些例子可知,峰面积值因基线的绘制方法而大不相同。像这样地,例如在用户判断通过执行某种算法的波形处理而绘制的基线不适当的情况下,通过选择其他的算法的波形处理,求出更适当的基线,从而能够提高峰面积值的精度。然而,在该情况下,用户(例如负责分析的操作员)必须自行判断以下内容:是用直线还是曲线连接相邻的峰的底部,或者在峰的边缘看起来较长地延伸的情况下,将到哪部分为止看作是来自目标化合物的峰的边缘。为了准确地进行这样的判断,操作员需要对峰波形处理具有一定程度的经验或者技术。此外,判断可能会因负责的操作员不同而不同,其结果是,即使原始色谱相同,也可能会在去除了基线的峰色谱波形的形状或峰面积值中产生偏差。此外,存在于各波长中的波长色谱的基线影响吸收光谱的波形形状。因此,在基于峰出现在吸收光谱中的位置(即吸收波长)而对化合物进行鉴定的情况下,需要按照相互不同波长中的波长色谱而适当地推定基线。然而,由于通过一次测量得到的波长色谱的数量巨大,所以实际上不可能手动地一个一个地对它们进行参数等的设定并执行基线推定处理。现有技术文献非专利文献非专利文献1:《对峰波形处理进行确认》,[online],株式会社岛津制作所,2015年11月13日检索,网址<URL:http://www.an.shimadzu.co.jp/hplc/support/lib/lctalk/23/23lab.htm>
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术是为了解决上述技术问题而完成的,其目的在于提供一种色谱数据处理方法以及装置,该色谱数据处理方法基于如上所述的三维色谱数据,无需用户进行麻烦的判断以及参数的输入或设定,就能够相对于色谱波形推定适当的基线。此外本专利技术的另一目的是提供一种色谱数据处理方法以及装置,该色谱数据处理方法能够分别在每个波长得到的波长色谱或每个质荷比得到的质谱(萃取离子色谱图)中,自动地推定适当的基线。用于解决上述技术问题的方案为了解决上述技术问题而完成的本专利技术的色谱数据处理方法是对三维色谱数据进行处理的色谱数据处理方法,所述三维色谱数据是从测量对象即试样而收集的、具有时间轴、信号强度轴以及第3参数轴,其特征在于,具有:(a)光谱峰获取步骤,获取与基于处理对象即三维色谱数据生成的色谱上检测的峰相对应的、表示第3参数值与信号强度值的关系的光谱;(b)基线色谱波形推定步骤,将多维向量投影在与所述光谱峰获取步骤中得到的光谱以向量表达时的向量方向正交的方向上,并求出由此得到的投影向量的大小作为时间序列信号,基于该时间序列信号推定表示色谱中的基线的基线色谱的波形形状,所述多维向量是分别以向量表达根据所述三维色谱数据在各测量时间点的光谱。此外,本专利技术的色谱数据处理装置是实施上述本专利技术的色谱数据处理方法的装置,在对从测量对象即试样收集的、具有时间轴、信号强度轴以及第三参数轴的三维色谱数据进行处理的色谱数据处理装置中,其特征在于,具备:(a)光谱峰获取部,分别获取与基于处理对象即三维色谱数据生成的色谱上检测的各峰相对应的、表示第3参数值与信号强度值的关系的光谱;(b)基线色谱波形推定部,将多维向量投影在与所述光谱峰获取部得到的光谱以向量表达时的的向量方向正交的方向上,并求出由此得到的投影向量的大小作为时间序列信号,基于该时间序列信号推定表示色谱中的基线的基线色谱的波形形状,所述多维向量是分别以向量表达根据所述三维色谱数据在各测量时间点的光谱。相对于包含由色谱仪的色谱柱而在时间方向上分离的各种化合物的试样,在通过PDA检测器等的多通道型检测器重复获取吸收光谱或荧光光谱等,由此来收集三维色谱数据的情况下,上述“第3参数轴”是指波长轴。此外,相对于包含由色谱仪的色谱柱而在时间方向上分离的各种化合物的试样,在通过由质谱仪重复获取质谱而收集三维色谱数据的情况下,上述“第3参数轴”是指质荷比m/z轴。进而此外,在通过全二维GC、全二维LC等的全二维色谱仪收集三维色谱数据的情况下,上述“第3参数轴”是指时间(保持时间)。该情况下,三个轴中两个是时间轴,其中一个时间轴的时间刻度大,另一个时间轴表示较细的时间刻度。此外,在此所说的“三维色谱数据”也可以是通过流动注射分析(FIA=FlowInjectionAnalysis)法代替经由色谱仪的色谱柱而对试样进行成分分离,相对于未成分分离而被导入至PDA检测器等的多通道型检测器或本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种色谱数据处理方法,对从测量对象的试样收集的、具有时间轴、信号强度轴以及第3参数轴的三维色谱数据进行处理,其特征在于,具有:(a)光谱峰获取步骤,分别获取与在基于处理对象即三维色谱数据生成的色谱上检测的各峰相对应的、表示第3参数值与信号强度值的关系的光谱;(b)基线色谱波形推定步骤,将多维向量投影在与所述光谱峰获取步骤中得到的光谱以向量表达时的向量方向正交的方向上,并求出由此得到的投影向量的大小作为时间序列信号,基于该时间序列信号推定表示色谱中的基线的基线色谱的波形形状,所述多维向量是分别以向量表达根据所述三维色谱数据在各测量时间点的光谱。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种色谱数据处理方法,对从测量对象的试样收集的、具有时间轴、信号强度轴以及第3参数轴的三维色谱数据进行处理,其特征在于,具有:(a)光谱峰获取步骤,分别获取与在基于处理对象即三维色谱数据生成的色谱上检测的各峰相对应的、表示第3参数值与信号强度值的关系的光谱;(b)基线色谱波形推定步骤,将多维向量投影在与所述光谱峰获取步骤中得到的光谱以向量表达时的向量方向正交的方向上,并求出由此得到的投影向量的大小作为时间序列信号,基于该时间序列信号推定表示色谱中的基线的基线色谱的波形形状,所述多维向量是分别以向量表达根据所述三维色谱数据在各测量时间点的光谱。2.如权利要求1所述的色谱数据处理方法,其特征在于,还具有基线光谱推定步骤,对根据所述三维色谱数据生成的每个第3参数值的色谱的一部分或者每个该一部分,进行在所述基线色谱波形推定步骤中得到的基线色谱波形的拟合,由此求出每个第3参数值的基线的信号强度值,基于此推定表示基线中的第3参数值与信号强度值的关系的基线光谱。3.如权利要求1所述的色谱数据处理方法,其特征在于,在所述光谱峰获取步骤中,通过使用滤波器,推定色谱上存在峰的时间范围,并在该时间...

【专利技术属性】
技术研发人员:野田阳
申请(专利权)人:株式会社岛津制作所
类型:发明
国别省市:日本,JP

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