色谱仪质量分析装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供能适当设定MS

Chromatograph quality analysis device

【技术实现步骤摘要】
色谱仪质量分析装置


本专利技术涉及将液相色谱仪(LC)或气相色谱仪(GC)、与具有对通过使特定的离子(前体离子)开裂而生成的产物离子进行质量分析的MS
n
分析功能的质量分析装置(MS)组合而得的色谱仪质量分析装置(LC/MS、GC/MS)。

技术介绍

作为使用了具有MS
n
分析功能的MS的色谱仪质量分析装置，已知有例如专利文献1中记载的装置。在该色谱仪质量分析装置中，在能够准备可进行2次以上的分析的、某种程度上充分的量的试样的情况下，首先，在第1次分析中，通过对从LC或GC的色谱柱洗脱出的试样反复进行质量分析，获取m/z(质荷比)、保留时间以及强度的三维数据(MS1分析，不伴随离子的开裂)。接着，基于所得到的三维数据，在操作者设定的m/z的范围内，通过对每个保留时间累计该m/z的范围内的强度来创建质谱。然后，从所得到的质谱中检测峰，获取包含与该峰对应的m/z的峰信息。在此，“与峰对应的m/z”例如设为在峰的出现时间(从峰的开始时间到结束时间之间的时间、或者峰顶出现的时间)中得到的质谱中给出最大的峰强度的m/z。基于如此得到的峰信息来确定前体离子。然后，设定用于使所确定的前体离子开裂的MS2分析的条件，进行第2次分析。另外，在此以根据基于不使离子开裂的MS1分析的结果而设定的条件进行使前体离子开裂1次的MS2分析的情况为例进行了说明，但广义地看来，在根据基于使离子开裂(m
‑
2)次的MS
m
‑1(m为2以上n以下。其中，在m＝2的情况下不使离子开裂)分析的结果而设定的条件进行使前体离子开裂(m
‑
1)次的MS
m
分析的情况下也是相同的。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010
‑
019655号公报非专利文献非专利文献1：吉井和佳等4名，《NMF vs PLCA：用于多重音生成过程的无限因子模型与无限混合模型》，日本信息处理学会研究报告MUS(音乐信息科学)，vol.2016
‑
MUS
‑
112，No.21，pp.1
‑
10，2016年8月1日

技术实现思路

专利技术要解决的技术问题在专利文献1所记载的方法中，在基于由MS
m
‑1分析得到的三维数据确定前体离子时，必须由操作者设定m/z的范围，若该设定不合适，则无法进行适当的分析。本专利技术要解决的技术问题在于提供一种色谱仪质量分析装置，无需由操作者设定条件，就能够基于由MS
m
‑1分析得到的三维数据确定前体离子，由此能够适当地设定MS
m
分析的条件。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仪质量分析装置是将随时间分离试样的色谱仪、与具有对离子进行质量分析的MS
n
(n为2以上)分析功能的质量分析装置组合而得的装置，其中，所述离子是在对由该色谱仪分离出的试样进行至少1次离子的筛选及开裂后生成的，具备：MS
m
‑1执行部，使所述质量分析装置执行MS
m
‑1(m为2以上n以下)分析，获取对于N(N为自然数)个m/z及M(M为自然数)个保留时间分别示出强度的三维数据；数据矩阵创建部，基于所述三维数据，创建由m/z的值相互不同的N行或N列的强度数据和保留时间的值相互不同的M列或M行的强度数据构成的N行M列或M行N列的数据矩阵X；矩阵分解执行部，基于所述数据矩阵X，以利用N行K(K为自然数)列的频谱矩阵S与K行M列的轮廓(profile)矩阵P的积SP、或者K行N列的频谱矩阵S与M行K列的轮廓矩阵P的积PS来近似该数据矩阵X的方式，通过矩阵分解的方法来求出该频谱矩阵S及该轮廓矩阵P；m/z检测部，根据所述频谱矩阵S的各列或各行的矩阵分量的值检测源自所述试样中包含的成分的前体离子的m/z；保留时间检测部，根据所述轮廓矩阵P的各行或各列的矩阵分量的值检测所述试样中包含的成分的保留时间；MS
m
分析执行条件决定部，基于所述m/z及所述保留时间，决定伴随所述试样中包含的成分的前体离子的筛选及开裂的MS
m
分析的执行条件；MS
m
分析执行部，基于所述执行条件使所述质量分析装置执行MS
m
分析。由数据矩阵创建部创建的“由m/z的值相互不同的N行或N列的强度数据和保留时间的值相互不同的M列或M行的强度数据构成的N行M列或M行N列的数据矩阵X”是指，(i)由m/z的值相互不同的N行的强度数据和保留时间的值相互不同的M列的强度数据构成的N行M列的数据矩阵X、或者(ii)由m/z的值相互不同的N列的强度数据和保留时间的值相互不同的M行的强度数据构成的M行N列的数据矩阵X中的任一个。此外，在矩阵分解执行部使用的“N行K列的频谱矩阵S与K行M列的轮廓矩阵P的积SP”是在上述(i)的情况下应用数据矩阵X，“K行N列的频谱矩阵S与M行K列的轮廓矩阵P的积PS”是在上述(ii)的情况下应用数据矩阵X。(i)与(ii)处于相互转置了各矩阵的行与列的关系，实质上示出了相同的数据。K相当于试样中包含的成分的种类的数目，在矩阵分解的方法中被称为“因子数”。频谱矩阵S的各列与K种成分中每种成分的质谱对应，轮廓矩阵P的各行与K种成分中每种成分的色谱对应。这些频谱矩阵S及轮廓矩阵P通常无法以解析方式求出。于是，使用了下述这样的方法：即，使用计算机，准备多个频谱矩阵S及轮廓矩阵P的候选，对于各频谱矩阵S的候选及各轮廓矩阵P的候选的积SP或PS，分别通过规定的函数(被称为“损失函数”)对每个矩阵分量求出与作为目标的数据矩阵X所对应的矩阵分量的误差后，求出这些矩阵分量中每个矩阵分量的误差的总和，求出该值为最小的候选作为频谱矩阵S及轮廓矩阵P。虽然根据如此得到的频谱矩阵S及轮廓矩阵P求出的积SP通常与数据矩阵X不会严密一致，但只要适当地执行矩阵分解，就会成为足够近似于数据矩阵X的矩阵。根据本专利技术的色谱仪质量分析装置，根据N行M列或M行N列的数据矩阵X，利用矩阵分解的方法求出各列或各行与K种成分中每种成分的质谱对应的频谱矩阵S、各行或各列与k种成分中每种成分的色谱对应的轮廓矩阵P，从而无需由操作者设定条件就能够得到用于
确定前体离子的质谱及色谱的信息。因此，能够根据所确定的前体离子适当地设定MS
m
分析的条件。在对数据矩阵X执行矩阵分解时，必须决定因子数K。在试样中包含的成分的种类的数目为已知的情况下将该数目设为因子数K即可，但通常这样的数目是未知的。在因子数K为未知的情况下，矩阵分解执行部例如能够使用如以下那样执行矩阵分解的矩阵分解执行部。即，所述矩阵分解执行部能够使用由以下构成的矩阵分解执行部：正则化参数与正则化项准备部，准备多个正则化参数的候选λr(r是1到r
max
的自然数)、以及1个诱导解的稀疏(sparse)性的正则化函数R(S，P)；矩阵候选决定部，对于所述多个正则化参数的候选λr，分别求解优化问题，从而将以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种色谱仪质量分析装置，是将随时间分离试样的色谱仪、与具有对离子进行质量分析的MS
n
分析功能的质量分析装置组合而得的装置，其中，所述离子是在对由该色谱仪分离出的试样进行至少1次离子的筛选及开裂后生成的，n为2以上，其特征在于，具备：MS
m
‑1执行部，使所述质量分析装置执行MS
m
‑1分析，获取对于N个m/z及M个保留时间分别示出强度的三维数据，其中，m为2以上n以下，N为自然数，M为自然数；数据矩阵创建部，基于所述三维数据，创建由m/z的值相互不同的N行或N列的强度数据和保留时间的值相互不同的M列或M行的强度数据构成的N行M列或M行N列的数据矩阵X；矩阵分解执行部，基于所述数据矩阵X，以利用N行K列的频谱矩阵S与K行M列的轮廓矩阵P的积SP、或者K行N列的频谱矩阵S与M行K列的轮廓矩阵P的积PS来近似该数据矩阵X的方式，通过矩阵分解的方法来求出该频谱矩阵S及该轮廓矩阵P，其中，K为自然数；m/z检测部，根据所述频谱矩阵S的各列或各行的矩阵分量的值，检测源自所述试样中包含的成分的前体离子的m/z；保留时间检测部，根据所述轮廓矩阵P的各行或各列的矩阵分量的值，检测所述试样中包含的成分的保留时间；MS
m
分析执行条件决定部，基于所述m/z及所述保留时间，决定伴随所述试样中包含的成分的前体离子的筛选及开裂的MS
m
分析的执行条件；MS
m
分析执行部，基于所述执行条件使所述质量分析装置执行MS
m
分析。2.如权利要求1所述的色谱仪质量分析装置，其特征在于，所述MS
m
分析执行条件决定部还进行如下操作：基于预先获取到的背景的数据，将与源自该背景的m/z的候选和保留时间的候选的组合对应的前体离子从决定所述MS
m
分析的执行条件的对象中去除。3.如权利要求1所述的色谱仪质量分析装置，其特征在于，所述MS
m
分析执行条件决定部还进行如下操作：基于预先获取到的背景的数据，将与处于未受到该背景的影响的m/z及保留时间的范围内的m/z的候选及保留时间的候选的组合对应的前体离子设定为决定所述MS
m
分析的执行条件的对象。4.如权利要求1所述的色谱仪质量分析装置，其特征在于，所述MS
m
分析执行条件决定部还进行如下操作：以使1次MS2分析的循环时间达到规定值以下的方式，生成将对1个试样的MS2分析的分析方法分割为多个的分割分析方法。5.如权利要求1所述的色谱仪质量分析装置，其特征在于，所述MS
m
分析执行条件决定部还进行如下操作：对分析对象的每种成分设定不同的碰撞能量。6.如权利要求1所述的色谱仪质量分析装置，其特征在于，所述MS
m
分析执行条件决定部还进行如下操作：对分析对象的每种成分分别设定多个碰撞能量。7.如权利要求1所述的色谱仪质量分析装置，其特征在于，所述矩阵分解执行部由以下构成：正则化参数与正则化项准备部，准备多个正则化参数的候选λr、以及1个诱导解的稀疏性的正则化函数R(S，P)，其中，r是从1到r
max
的自然数；矩阵候选决定部，对于所述多个正则化参数的候选λr，分别求解优化问题，从而将以示出所述数据矩阵X与所述积SP的差异度的距离函数D(X|SP)、与正则化参数候选λr和正则化函数R(S，P)的积λrR(S，P)之和即损失函数L(S，P)＝D(X|SP)+λrR(S，P)的值达到最小的方式求出的矩阵Srt及矩阵Prt决定为频谱矩阵S的候选即频谱矩阵候选Sr及...

【专利技术属性】
技术研发人员：小泽弘明，藤田雄一郎，石滨泰，吉井和佳，
申请(专利权)人：国立大学法人京都大学，
类型：发明
国别省市：