JPWO2018037484A1 - 質量分析データ処理装置、質量分析データ処理方法、及び質量分析データ処理プログラム - Google Patents

Abstract

各種化合物のマススペクトルデータが該化合物の名称及び質量分析条件とともに保存されるデータベース２１を備えた質量分析データ処理装置２において、化合物名及び質量分析条件と対応付けられたマススペクトルデータの入力を受け付けるマススペクトルデータ受付部２２と、前記マススペクトルデータに所定の基準を満たすマスピークが存在するか否かを判定する判定部２５と、前記所定の基準を満たすマスピークが存在すると判定されたマススペクトルデータ、又は前記所定の基準を満たすマスピークが存在すると判定されたマススペクトルデータに基づくマススペクトルデータを、化合物名及び質量分析条件とともに前記データベースに登録するデータベース登録部３１とを備える。

Description

本発明は、試料に含まれる成分を同定する際に用いられる化合物データベースを構築するための質量分析データ処理装置、質量分析データ処理方法、及び質量分析データ処理プログラムに関する。

クロマトグラフ質量分析装置を用いた試料中の成分の同定（定性分析）では、クロマトグラフのカラムで該試料中の成分を時間的に分離し、該カラムから溶出した成分を質量分析装置に導入して各成分由来のイオンを質量走査しつつ測定する。この測定によりトータルイオンクロマトグラム及びマススペクトルが得られる。そして、取得したトータルイオンクロマトグラム上のピークが位置する保持時間、及びマススペクトル上のマスピークが位置する質量電荷比とその強度を、化合物データベースに予め保存された既知化合物の保持時間及び質量電荷比並びに強度と照合し、それらの一致度に基づき試料中の成分を同定する。測定により得られたマススペクトルのマスピークの質量電荷比とその強度（スペクトルパターン）で複数のマススペクトルを照合する手法はパターンマッチングと呼ばれる（例えば特許文献１）。

クロマトグラフ質量分析装置の質量分析部には、シングル四重極型質量分析装置、三連四重極型質量分析装置、ＩＴ−ＴＯＦ（イオントラップ−飛行時間）型質量分析装置など様々な構成のものがあり、装置の構成によって取得可能なマススペクトルの種類が異なる。シングル四重極型質量分析装置は１つの質量分離部のみを備えた最も簡素な構成の質量分析装置であり、クロマトグラフのカラムから溶出する成分由来のイオンをそのまま質量走査して測定することによりマススペクトル（ＭＳ^１スペクトル）のみが得られる。また、三連四重極型質量分析装置は衝突セルを挟んで前後に質量分離部を有する質量分析装置であり、試料中の成分由来のイオンから特定の質量電荷比を有するイオン（プリカーサイオン）を選別し、該プリカーサイオンを開裂させて生成したプロダクトイオンを質量走査しつつ測定することによりプロダクトイオンスペクトル（ＭＳ^２スペクトル）を得ることができる。さらに、ＩＴ−ＴＯＦ型質量分析装置はイオントラップと飛行時間型質量分離部を有する質量分析装置であり、プリカーサイオンの選別と開裂を１乃至複数回繰り返し行ったあと、生成したプロダクトイオンを質量走査しつつ測定することによりＭＳ^ｎスペクトル（ｎは２以上の整数）を得ることができる。分子構造が単純な成分は、ＭＳ^１スペクトルをパターンマッチングすることにより当該成分を一度に同定することが可能な場合がある。一方、タンパク質や生体由来の成分のように分子構造が複雑な成分の場合には、プリカーサイオンが異なる複数のＭＳ^ｎスペクトルをパターンマッチングして部分構造を特定していくことにより当該成分の同定が行われる。

上記の照合に用いられる化合物データベースは次のようにして構築される。
まず、データベースに登録する化合物をクロマトグラフ質量分析装置に導入し、クロマトグラフから該化合物が流出している時間内に繰り返し質量走査して該化合物由来のイオンを測定し、各時点でのマススペクトルを取得する。そして、各時点でのマススペクトルの全イオンの強度を積算して時間軸方向にプロットすることによりトータルイオンクロマトグラムを取得する。ここでいうマススペクトルには、上述のＭＳ^１スペクトル、ＭＳ^ｎスペクトルのほか、プリカーサイオンスペクトルやニュートラルロススペクトルなど、様々な種類のものがあり、通常、１つの化合物について複数種類のマススペクトルを取得してデータベースに保存する。

また、同一種類のマススペクトルは、通常、複数の異なる測定条件で取得する。例えば、ＭＳ^ｎスペクトルの場合には、質量電荷比が異なる複数のプリカーサイオンをそれぞれ複数の異なる開裂エネルギー条件で開裂させ、各条件でＭＳ^ｎスペクトルを取得する。これは、プリカーサイオンの種類と開裂エネルギー条件の組み合わせによって生成されるイオンの種類や量が異なるためである。

こうして得られたＭＳ^ｎスペクトルの中には、その化合物に特徴的なイオンのマスピークが十分な強度で得られたマススペクトルだけでなく、上述のパターンマッチングに有効なマススペクトルが存在しないマススペクトルも含まれる。このようにパターンマッチングに使用することができないマススペクトルもデータベースに登録してしまうと、データベースに登録されるマススペクトルの数が膨大になりデータベースの容量が大きくなりすぎてしまう。また、データベースに登録されるマススペクトルの数が多くなるほどパターンマッチングに時間がかかってしまう。そのため、作業者は、異なる測定条件で取得したＭＳ^ｎスペクトルをそれぞれ確認し、その化合物に特徴的なイオンのマスピークが十分な強度で現れていること等に基づいて分析に有用なＭＳ^ｎスペクトルを選別してデータベースに登録している。

特開２００５−２６５６９７号公報

近年、質量分析装置は様々な分野で用いられており、分析対象の化合物の種類が増加している。こうした状況に対応するためには、多数の化合物のマススペクトルデータを順次データベースに登録していく必要があり、その際、それぞれの化合物について複数の異なる測定条件で得られたマススペクトルを１つずつ作業者が自ら確認して選別するには時間と手間がかかるという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、複数の異なる質量分析条件で取得されたマススペクトルの中から、分析に有用なマススペクトルを簡便に選別してデータベースに登録することができる質量分析データ処理装置、質量分析データ処理方法、及び質量分析データ処理プログラムを提供することである。

上記課題を解決するために成された本発明の第１の態様は、各種化合物のマススペクトルデータが該化合物の名称及び質量分析条件とともに保存されるデータベースを備えた質量分析データ処理装置であって、
a) 化合物名及び質量分析条件と対応付けられたマススペクトルデータの入力を受け付けるマススペクトルデータ受付部と、
b) 前記マススペクトルデータに所定の基準を満たすマスピークが存在するか否かを判定する判定部と、
c) 前記所定の基準を満たすマスピークが存在すると判定されたマススペクトルデータ、又は前記所定の基準を満たすマスピークが存在すると判定されたマススペクトルデータに基づくマススペクトルデータを、化合物名及び質量分析条件とともに前記データベースに登録するデータベース登録部と
を備えることを特徴とする。

前記所定の基準とは、例えば予め決められた閾値以上の強度を有することである。
上記マススペクトルデータには、化合物由来のイオンを質量走査しつつ測定することにより得られるマススペクトル（ＭＳ^１スペクトル）、化合物由来のイオンの中から特定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選択しプリカーサイオンを１乃至複数回開裂させてプロダクトイオンを生成したあと、それらプロダクトイオンを質量電荷比を走査しながら測定することにより得られるプロダクトイオンスペクトル（ＭＳ^ｎスペクトル。ｎは２以上の整数）、プリカーサイオンを質量走査しつつ選別し、特定の質量電荷比のプロダクトイオンを測定することにより得られるプリカーサイオンスペクトル、プリカーサイオンとプロダクトイオンの両方を、質量電荷比の差を一定に保ちつつ質量走査して測定することにより得られるニュートラルロススペクトルのデータが含まれる。

また、前記データベース登録部は、所定の基準を満たすマスピークが存在すると判定されたマススペクトルデータをそのままデータベースに登録するもの、そのマススペクトルデータを加工（例えば強度を正規化）してデータベースに登録するもの、あるいは、後述のように、所定の基準を満たすマスピークが存在すると判定された複数のマススペクトルデータから新たなマススペクトルデータを作成してデータベースに登録するものとすることができる。

本発明に係る質量分析データ処理装置では、化合物名及び質量分析条件と対応付けられたマススペクトルデータに所定の基準を満たすマスピークが存在するか否かを判定し、そのようなマスピークが存在するマススペクトルデータ、あるいはそのようなマススペクトルデータからに基づくマススペクトルデータを、化合物名及び質量分析条件とともにデータベースに登録する。これにより、パターンマッチング等に有用なマススペクトルデータのみが選別されデータベースに登録される。本発明に係る質量分析データ処理装置では、作業者が自らマススペクトルデータを確認して選別する必要がなく、分析に有用なマススペクトルデータを簡便にデータベースに登録することができる。

本発明に係る質量分析データ処理装置では、上記のように予め決められた閾値以上の強度を有するマスピークを含むマススペクトルデータをデータベースに登録する以外にも、質量分析条件に応じて異なる種々の処理を行うように構成することができる。例えば、複数の異なる開裂エネルギーで取得されたＭＳ^２以上のマススペクトルデータの中から、所定の開裂エネルギーで測定されたマスピークを含むマススペクトルデータをデータベースに登録したり、複数のマススペクトルのマスピークの強度を積算した統合マススペクトルデータ等を作成してデータベースに登録したりする構成を採ることもできる。また、複数の化合物が含まれた試料を測定することにより得られたマススペクトルデータに対し、クロマトグラフのカラムからの溶出時間（保持時間）が予め決められた範囲内にあるマススペクトルデータ（即ち、所定の保持時間に測定されたマスピークを含むマススペクトルデータ）をデータベースに登録する構成を採ることができる。さらに、同位体元素を含む化合物のマススペクトルデータについて、予想される同位体パターンに対応するマスピークを含むマススペクトルデータをデータベースに登録するように構成することができる。

また、上記課題を解決するために成された本発明の第２の態様は、各種化合物のマススペクトルデータが該化合物の名称及び質量分析条件とともに保存されるデータベースにマススペクトルデータを登録する方法であって、
a) 化合物名及び質量分析条件と対応付けられたマススペクトルデータに、所定の基準を満たすマスピークが存在するか否かを判定し、
b) 前記所定の基準を満たすマスピークが存在すると判定されたマススペクトルデータ、又は前記所定の基準を満たすマスピークが存在すると判定されたマススペクトルデータに基づくマススペクトルデータを、化合物名及び質量分析条件とともに前記データベースに登録する
ことを特徴とする。

さらに、上記課題を解決するために成された本発明の第３の態様は、各種化合物のマススペクトルデータが該化合物の名称及び質量分析条件とともに保存されるデータベースにマススペクトルデータを登録するための質量分析データ処理プログラムであって、コンピュータを、
a) 化合物名及び質量分析条件と対応付けられたマススペクトルデータの入力を受け付けるマススペクトルデータ受付部と、
b) 前記マススペクトルデータに所定の基準を満たすマスピークが存在するか否かを判定する判定部と、
c) 前記所定の基準を満たすマスピークが存在すると判定されたマススペクトルデータ、又は前記所定の基準を満たすマスピークが存在すると判定されたマススペクトルデータに基づくマススペクトルデータを、化合物名及び質量分析条件とともに前記データベースに登録する前記データベースに登録するデータベース登録部と
として動作させることを特徴とする。

本発明に係る質量分析データ処理装置、質量分析データ処理方法、あるいは質量分析データ処理プログラムを用いることにより、複数の異なる質量分析条件で取得されたマススペクトルの中から、分析に有用なマススペクトルを簡便に選別してデータベースに登録することができる。

本発明に係る質量分析データ処理装置の一実施例の要部構成図。 本発明に係る質量分析データ処理方法の一実施例に係るフローチャート。 クロマトグラフ質量分析装置を用いた測定により取得される三次元データの一例。 本実施例におけるデータ処理条件設定画面の一例。 本実施例におけるマスピーク強度判定について説明する図。 本実施例における統合マススペクトルデータの作成について説明する図。 本実施例におけるマススペクトルデータにフラグを付した状態を説明する図。 本実施例におけるデータ処理条件設定画面の別の例。 本実施例の質量分析データ処理方法に関する別のフローチャート。 クロマトグラフ質量分析装置を用いた測定により取得される三次元データの別の例。

本発明に係る質量分析データ処理装置、質量分析データ処理方法、及び質量分析データ処理プログラムの実施例について、以下、図面を参照して説明する。本実施例の質量分析データ処理装置２は、液体クロマトグラフ質量分析装置（ＬＣＭＳ）１で取得されたマススペクトルデータを化合物データベースに登録するために用いられる。図１にその要部構成を示す。

液体クロマトグラフ質量分析装置１は、試料に含まれる成分を時間的に分離するカラムを備えたクロマトグラフ部と、該カラムで分離された成分を質量分析する質量分析部からなる。本実施例の液体クロマトグラフ質量分析装置１の質量分析部は、三連四重極型の質量分析部である。三連四重極型の質量分析部は、衝突セルを挟んで前後に質量分離部を有しており、試料中の成分由来のイオンを後段質量分離部において質量走査しつつ測定することによりマススペクトル（ＭＳ^１スペクトル）を得ることができ、また、前段質量分離部で選別した特定の質量電荷比を有するイオン（プリカーサイオン）を衝突セルで開裂させて生成したプロダクトイオンを、後段質量分離部で質量走査しつつ測定することによりプロダクトイオンスペクトル（ＭＳ^２スペクトル）を得ることができる。

本実施例では三連四重極型の質量分析部を用いるが、他の構成のもの（例えばシングル四重極型の質量分析部やイオントラップ飛行時間（ＩＴ−ＴＯＦ）型の質量分析部を用いることもできる。
シングル四重極型質量分析装置は１つの質量分離部のみを備えた汎用的な質量分析装置であり、クロマトグラフ部のカラムから溶出する成分由来のイオンをそのまま質量走査して測定することによりマススペクトル（ＭＳ^１スペクトル）が得られる。
三連四重極型質量分析装置は衝突セルを挟んで前後に質量分離部を有する質量分析装置であり、試料中の成分由来のイオンから特定の質量電荷比を有するイオン（プリカーサイオン）を選別し、該プリカーサイオンを開裂させて生成したプロダクトイオンを質量走査しつつ測定することによりプロダクトイオンスペクトル（ＭＳ^２スペクトル）が得られる。
ＩＴ−ＴＯＦ型質量分析装置はイオントラップと飛行時間型質量分離部を有する質量分析装置であり、プリカーサイオンの選別と開裂を１乃至複数回繰り返し行ったあと、生成したプロダクトイオンを質量走査しつつ測定することによりＭＳ^ｎスペクトル（ｎは２以上の整数）が得られる。

また、本実施例では質量分析データ処理装置とクロマトグラフ質量分析装置を一体的に構成しているが、別体のクロマトグラフ質量分析装置で取得されたマススペクトルデータを質量分析データ処理装置に入力して処理することもできる。

本実施例の質量分析データ処理装置２は、記憶部２０、化合物データベース２１に加え、機能ブロックとして、マススペクトルデータ受付部２２、クロマトグラムピーク抽出部２３、マススペクトル作成部２４、マスピーク抽出部２５、マスピーク強度判定部２６、統合マススペクトル作成部２７、質量分析条件判定部２８、保持時間判定部２９、同位体判定部３０、及びデータベース登録部３１を備えている。質量分析データ処理装置２の実体はパーソナルコンピュータであり、これらの機能ブロックはコンピュータ上で質量分析データ処理プログラムを実行することにより具現化される。また、質量分析データ処理装置２には、入力部３、表示部４が接続されている。

以下、本実施例の質量分析データ処理装置２において、ＭＳ^２スキャン分析における、複数種類のプリカーサイオン（ここではイオンＡとイオンＢ）と各プリカーサイオンを開裂させる際の複数の衝突エネルギーの値（5V〜50Vまで5V刻みで10種類の値）の組み合わせが異なる、20種類の質量分析条件により化合物を質量分析して三次元データ（時間軸と質量電荷比軸の二軸に対するイオン検出強度のデータ）を取得し、それらを処理する例を、図２のフローチャートを参照して説明する。

目的化合物の質量分析条件を決定し測定開始が指示されると、該化合物の標品が液体クロマトグラフ質量分析装置１のクロマトグラフ部に導入される。クロマトグラフ部に導入された目的化合物はその保持時間帯（該化合物の保持時間を中心とする時間帯）にクロマトグラフ部のカラムから溶出してイオン化部に導入される。イオン化部で生成されたイオンは前段質量分離部に導かれ、それらの中からプリカーサイオンＡ（又はＢ）が選別された後、衝突エネルギー（5V〜50V）が印加された衝突セルに導入される。衝突セルではプリカーサイオンが開裂してプロダクトイオンが生成し、後段質量分離部で質量走査され測定される。これを上記20種類の質量分析条件のそれぞれについて実行することにより、各質量分析条件について三次元データが得られる。図３に三次元データの一例を示す。得られた三次元データは化合物名及び質量分析条件と対応付けられて質量分析データ処理装置２の記憶部２０に保存される。

使用者が、記憶部２０に保存された三次元データを指定して該データの処理開始を指示すると、マススペクトルデータ受付部２２は図４に示すようなデータ処理条件設定画面を表示する。

データ処理条件設定画面は、三次元データが標品の測定により得られたものであるか否かを選択する入力部と、三次元データの処理の種別（強度判定、統合マススペクトルデータの作成、質量分析条件判定）を決定する入力部を備えている。ここでは、全ての種別で三次元データを処理する場合の例を説明するが、必ずしも全ての種別でデータ処理を行う必要はない。

使用者がデータ処理条件設定画面で上記設定を行い、開始ボタンを押下すると（ステップＳ１）、マススペクトルデータ受付部２２は指定された三次元データを読み出す（ステップＳ２）。続いて、クロマトグラムピーク抽出部２３は、三次元データの時間軸上の各時点におけるイオンの測定強度を合計することによりトータルイオンクロマトグラム（ＴＩＣ）データを作成し、トータルイオンクロマトグラムデータからピークを抽出する（ステップＳ３）。クロマトグラムのピークの抽出は、例えばクロマトグラムの傾きが予め決められた値以上になった時点をピーク開始点とし、その後、クロマトグラムの傾きが予め決められた値以下になった時点をピーク終了点とするなど、従来知られた方法により行うことができる。

トータルイオンクロマトグラムのピークが抽出されると、マススペクトル作成部２４が、トータルイオンクロマトグラムのピークトップの保持時間で前記三次元データを質量電荷比軸方向に切り出してマススペクトルデータを作成する（ステップＳ４）。あるいは、ピークトップの保持時間を中心とする所定時間幅で取得された複数回のマススペクトルデータを時間軸方向に平均することによりマススペクトルデータを作成するようにしてもよい。マススペクトルデータをいずれの方法で作成するか、及び後者の方法における時間幅は、ユーザが適宜に決定することができる。本実施例では三次元データを処理するため、トータルイオンクロマトグラム及びマススペクトルデータを作成する工程を含んでいるが、予め作成されたマススペクトルデータを処理する場合にはステップＳ３及びＳ４の処理は不要である。

本実施例では、上述のとおり、強度判定を行うようにデータ処理条件が決められている（ステップＳ５でＹＥＳ）。各質量分析条件の三次元データについてマススペクトルデータが生成されると、マスピーク抽出部２５が、各マススペクトルデータにおいて最も強度が大きいマスピーク（ベースピーク、図２では「ＢＰ」と記載）を抽出する。続いて、マスピーク強度判定部２６は、抽出されたベースピークの強度が予め決められた閾値を超えているか否かを判定し（つまり、閾値を超える強度のマスピークが存在するか否かを判定し）、その閾値を超えるマスピークが含まれる（ステップＳ５１でＹＥＳ）マススペクトルデータ（図５(a)）に、ピーク強度フラグを付す（図７）。このフラグが付されたマススペクトルデータは、データベース登録部３１によって化合物名及び質量分析条件とともに化合物データベース２１（図２では「ＤＢ」と記載）に登録される（ステップＳ５２）。ベースピークの強度が閾値以下である（ステップＳ５１でＮＯ）マススペクトルデータ（図５(b)）は化合物データベース２１に登録されない。ピーク強度フラグが付され化合物データベース２１に保存されたマススペクトルデータは、例えば、試料に含まれる未知成分を同定する際のパターンマッチングに用いられる。マススペクトルデータを化合物データベース２１に登録する際には、実測強度のマススペクトルデータをそのまま登録してもよく、あるいはベースピークの強度が所定値になるようにマススペクトルデータ全体を正規化して登録してもよい。なお、データ処理条件に強度判定が含まれていない場合（ステップＳ５でＮＯ）は、そのまま次のステップＳ６に進む。

本実施例では、上述のとおり、統合マススペクトルデータの作成を行うようにデータ処理条件が決められている（ステップＳ６でＹＥＳ）。そこで、統合マススペクトル作成部２７が、指定されたマススペクトルデータが、化合物名及びプリカーサイオンの種類が同じであり衝突エネルギーの値のみが異なるマスピークを含むものであるか否かを判定する（ステップＳ６１）。そして、該当するマススペクトルデータのピーク強度を積算した統合マススペクトルデータ２１を作成し（ステップＳ６２。図６）、統合データフラグを付す（図７）。このフラグが付されたマススペクトルデータも、データベース登録部３１によって化合物名及び質量分析条件とともに化合物データベース２１に登録される（ステップＳ６３）。この統合マススペクトルデータは、目的化合物から生成されるイオンに対応するマスピークを網羅的に含んだマススペクトルデータとなる。統合マススペクトルデータは、統合フラグが付されて化合物データベースに保存される。なお、データ処理条件に統合スペクトルの作成が含まれていない場合（ステップＳ６でＮＯ）は、そのまま次のステップＳ７に進む。

統合フラグが付された統合マススペクトルデータは、例えば、未知成分の実測マススペクトル上のマスピークが全て統合マススペクトルデータに含まれるか否か等に基づき当該成分を同定するなどの目的で用いられる。このとき、未知成分についても複数の質量分析条件でそれぞれ取得した実測マススペクトルデータを統合して統合実測マススペクトルデータを作成し、これを化合物データベース２１に保存されている統合マススペクトルデータと比較すると、より高精度に未知成分を同定することができる。なお、統合マススペクトル作成部２７による統合マススペクトルデータの作成は、上記のように全マススペクトルデータのマスピーク強度を積算するほか、同じ質量電荷比のマスピークの平均強度を求めたり、同じ質量電荷比のマスピークの中から最大強度のものを抽出したりすることもできる。統合マススペクトルデータの作成時に行うこれらの処理は、実測のマスピーク強度をそのまま用いて行ってもよく、あるいは実測のマスピーク強度を正規化してから行ってもよい。例えば、統合するマススペクトル間でのマスピーク強度のばらつきが大きい場合には、マスピーク強度を正規化（例えば各マススペクトルのベースピークの強度が同じになるように強度を変更）した後に統合することが好ましい。

本実施例では、上述のとおり、質量分析条件判定を行うようにデータ処理条件が決められている（ステップＳ７でＹＥＳ）。そこで、質量分析条件判定部２８が、各マススペクトルデータの質量分析条件に設定されている衝突エネルギー（本実施例では10種類のＣＥ値）が予め決められた値（ここでは10V、30V、50Vの3つ）に合致しているかを判定し（ステップＳ７１）、合致するマススペクトルデータに、衝突エネルギー（ＣＥ）フラグを付す（図７）。このフラグが付されたマススペクトルデータも、データベース登録部３１によって化合物名及び質量分析条件とともに化合物データベース２１に登録される（ステップＳ７２）。マススペクトルデータを化合物データベース２１に登録する際には、実測強度のマススペクトルデータをそのまま登録してもよく、あるいはベースピークの強度が所定値になるようにマススペクトルデータ全体を規格化して登録してもよい。ＣＥフラグが付されたマススペクトルデータは、例えば、試料中の目的成分を定量する際に行う多重反応モニタリング（ＭＲＭ：Multiple Reaction Monitoring）測定における最適な衝突エネルギーの値を決定するために参照される。上記の予め決められた衝突エネルギーの値は、上述のデータ処理条件設定画面において使用者が都度決めるようにしてもよい。

上記の実施例では、目的化合物の標品を用いて測定したマススペクトルデータを化合物データベースに登録する流れを説明したが、生体代謝物や環境試料などに含まれる化合物のように、標品を入手することが困難であったり、あるいは標品の純度が低かったりする場合がある。以下、こうした場合に行われるデータ処理を説明する。この場合、使用者はデータ処理条件設定画面において「非標品」を選択し、この選択を受けてデータ処理条件設定画面には、図４に示す各項目に加えて保持時間判定及び同位体判定を選択する入力部が表示される（図８）。ここでは、保持時間判定と同位体判定の両方を行う例を、図９のフローチャートを参照して説明する。

目的化合物以外の化合物も含む試料をクロマトグラフ部に導入すると、目的化合物とそれ以外の化合物（夾雑化合物）がカラムで時間的に分離されて質量分析装置に導入される。カラムから溶出する成分を上述した20種類の質量分析条件で測定すると、目的化合物と夾雑化合物の両方について、クロマトグラムのピーク及びマスピークを含む三次元データが得られる。その一例を図１０に示す。

使用者がデータ処理条件設定画面で上記設定を行い、開始ボタンを押下すると（ステップＳ１）、マススペクトルデータ受付部２２が三次元データを読み出す（ステップＳ２）。そして、クロマトグラムピーク抽出部２３は、各時点における質量電荷比軸方向の値を合計したトータルイオンクロマトグラムデータを作成し（ステップＳ３）、トータルイオンクロマトグラムデータからピークを抽出する。この時点で試料に含まれる化合物にそれぞれ対応した複数のピークが抽出される。

トータルイオンクロマトグラムデータから複数のピークが抽出されると、マススペクトル作成部２４が、トータルイオンクロマトグラムの各ピークトップの保持時間で三次元データを切り出すことによりマススペクトルデータを作成する（ステップＳ４）。あるいは、ピークトップの保持時間を中心とする所定時間幅で取得された複数回のマススペクトルデータを時間軸方向に平均することによりマススペクトルデータを作成するようにしてもよい。これにより、複数のマススペクトルデータが作成される。ステップＳ１からＳ４までは図２のフローチャートと同様である。

本実施例では、上述のとおり、保持時間判定を行うようにデータ処理条件が決められている（ステップＳ８でＹＥＳ）。そこで、保持時間判定部２９は、各マススペクトルデータが取得された時間（保持時間）を確認し、予め設定された目的化合物の保持時間（ＲＴ）に一致するか否かを判定する（ステップＳ８１）。そして、保持時間が一致したマススペクトルデータに保持時間フラグを付して化合物データベース２１に登録する（ステップＳ８２）。これにより、夾雑化合物が含まれている試料を質量分析した三次元データからも目的化合物のマススペクトルデータが正しく化合物データベース２１に登録される。この例では、トータルイオンマスクロマトグラムデータマススペクトルを作成した後に保持時間に基づいて目的化合物のマススペクトルデータを選出したが、クロマトグラムのピークトップを特定した時点で目的化合物のピークのみを選出し（ステップＳ８１を実行し）、そのピークからマススペクトルデータを作成するようにしてもよい。

一般的には、目的化合物の保持時間が不明である場合に同位体パターンを判定するが、本実施例では、上述のとおり、保持時間判定に加えて同位体パターン判定も行うようにデータ処理条件が決められている（ステップＳ９でＹＥＳ）。そこで、同位体パターン判定部３０は、上述の工程で作成されたマススペクトルデータに目的化合物に含まれている元素から予測される同位体パターンを反映したマスピークが存在するか否かを判定する（ステップＳ９１）。そして、予測される同位体パターンが反映されているマススペクトルデータに同位体確認フラグを付し、化合物データベース２１に登録する（ステップＳ９２）。この同位体確認フラグも、上記保持時間フラグと同様に、そのマススペクトルデータが目的化合物のものであると判定されたことを意味する。

上記実施例は一例であって、本発明の趣旨に沿って適宜に変更することができる。
上記実施例では、強度判定、統合マススペクトルデータの作成、分析条件判定の順に実行したが、これらの順番は適宜に変更することができる。保持時間判定と同位体判定も同様に、適宜に順番を変更することができる。
上記実施例では、液体クロマトグラフ質量分析装置により取得された三次元データを処理する例を説明したが、ガスクロマトグラフ質量分析装置により取得された三次元データも同様に処理することができる。また、クロマトグラフを用いることなく質量分析装置のみで測定することにより取得したマススペクトルデータについても上記同様に処理することができる。この場合には、トータルイオンクロマトグラムデータからマススペクトルデータを作成する処理は不要である。なお、この場合には保持時間判定を行うことができないため、標品の化合物を用いてマススペクトルデータを取得することが望ましい。

１…液体クロマトグラフ質量分析装置
２…質量分析データ処理装置
２０…記憶部
２１…化合物データベース
２２…マススペクトルデータ受付部
２３…クロマトグラムピーク抽出部
２４…マススペクトル作成部
２５…マスピーク抽出部
２６…マスピーク強度判定部
２７…統合マススペクトル作成部
２８…質量分析条件判定部
２９…保持時間判定部
３０…同位体パターン判定部
３１…データベース登録部
３…入力部
４…表示部

Claims (8)

1. 各種化合物のマススペクトルデータが該化合物の名称及び質量分析条件とともに保存されるデータベースを備えた質量分析データ処理装置であって、
   a) 化合物名及び質量分析条件と対応付けられたマススペクトルデータの入力を受け付けるマススペクトルデータ受付部と、
   b) 前記マススペクトルデータに所定の基準を満たすマスピークが存在するか否かを判定する判定部と、
   c) 前記所定の基準を満たすマスピークが存在すると判定されたマススペクトルデータ、又は前記所定の基準を満たすマスピークが存在すると判定されたマススペクトルデータに基づくマススペクトルデータを、化合物名及び質量分析条件とともに前記データベースに登録するデータベース登録部と
   を備えることを特徴とする質量分析データ処理装置。
2. 前記所定の基準が、予め決められた閾値を超える強度を有することである
   ことを特徴とする請求項１に記載の質量分析データ処理装置。
3. 前記マススペクトルデータが、プリカーサイオンを１乃至複数回開裂させて生成したプロダクトイオンを測定することにより取得された、複数のＭＳ^ｎスペクトルデータ（ｎば２以上の整数）であって、
   前記判定部が、質量分析条件のうちプリカーサイオンを開裂させるための開裂エネルギーの値のみが異なるマススペクトルデータであるか否かを判定し、
   前記データベース登録部が、前記開裂エネルギーの値のみが異なるマススペクトルデータを統合した統合マススペクトルデータを作成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の質量分析データ処理装置。
4. 前記マススペクトルデータが、プリカーサイオンを１乃至複数回開裂させて生成したプロダクトイオンを測定することにより取得されたＭＳ^ｎスペクトルデータ（ｎば２以上の整数）であって、
   前記判定部が、前記質量分析条件のうちプリカーサイオンを開裂させるための開裂エネルギーの値が予め決められた値であるか否かを判定し、
   前記データベース登録部が、前記開裂エネルギーの値が予め決められた値であるマススペクトルデータを前記データベースに登録する
   ことを特徴とする請求項１に記載の質量分析データ処理装置。
5. 前記マススペクトルデータが、クロマトグラフ質量分析装置により取得された、時間軸のデータを含む三次元データであって、
   前記判定部が、予め決められた保持時間に取得されたマススペクトルデータであるか否かを判定し、
   前記データベース登録部が、前記予め決められた保持時間に取得されたマススペクトルデータを前記データベースに登録する
   ことを特徴とする請求項１に記載の質量分析データ処理装置。
6. 前記化合物が同位体元素を含む化合物であり、
   前記判定部が、前記同位体元素から想定されるマスピークが含まれているか否かを判定し、
   前記データベース登録部が前記想定されるマスピークを含むマススペクトルデータを前記データベースに登録する
   ことを特徴とする請求項１に記載の質量分析データ処理装置。
7. 各種化合物のマススペクトルデータが該化合物の名称及び質量分析条件とともに保存されるデータベースにマススペクトルデータを登録する方法であって、
   a) 化合物名及び質量分析条件と対応付けられたマススペクトルデータに、所定の基準を満たすマスピークが存在するか否かを判定し、
   b) 前記所定の基準を満たすマスピークが存在すると判定されたマススペクトルデータ、又は前記所定の基準を満たすマスピークが存在すると判定されたマススペクトルデータに基づくマススペクトルデータを、化合物名及び質量分析条件とともに前記データベースに登録する前記データベースに登録する
   ことを特徴とする質量分析データ処理方法。
8. 各種化合物のマススペクトルデータが該化合物の名称及び質量分析条件とともに保存されるデータベースにマススペクトルデータを登録するための質量分析データ処理プログラムであって、コンピュータを、
   a) 化合物名及び質量分析条件と対応付けられたマススペクトルデータの入力を受け付けるマススペクトルデータ受付部と、
   b) 前記マススペクトルデータに所定の基準を満たすマスピークが存在するか否かを判定する判定部と、
   c) 前記所定の基準を満たすマスピークが存在すると判定されたマススペクトルデータ、又は前記所定の基準を満たすマスピークが存在すると判定されたマススペクトルデータに基づくマススペクトルデータを、化合物名及び質量分析条件とともに前記データベースに登録する前記データベースに登録するデータベース登録部と
   として動作させることを特徴とする質量分析データ処理プログラム。

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