[发明专利]分析数据处理方法以及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对利用广义的色谱分析装置收集到的数据进行处理的数据处理方法以及装置，该色谱分析装置将液相色谱、气相色谱、毛细管电泳等样本成分在时间方向上进行分离，特别是涉及一种适于对利用结合以下两种方法的分析装置收集到的数据进行处理的数据处理方法以及装置，即在以时间为分离要素的一维方向上分离样本中的成分的方法，以及质量分析、红外光谱测量、紫外可视光谱测量等获取针对样本通过时间以外的分离要素在一维以上的方向上分离得到的信号强度的检测方法。

背景技术

在将液相色谱(LC)、气相色谱(GC)、毛细管电泳(CE)等成分分离方法与质量分析(MS)方法相结合的LC/MS、GC/MS、CE/MS等所进行的分析中，能够在对样本中包含的多种成分在时间上进行分离之后按每种成分获取质量分析数据。因此，能够高效地分析混合有各种化合物的样本，近年来被应用于广泛的领域。另一方面，测量得到的数据的量相当多。特别是在进行如比较多个相似的样本的分析结果这样的评价的情况下，每个样本都能够获得大量的质量分析数据，因此处理对象整体的数据量庞大，难以进行全面的分析。作为解决该难题的一种分析方法，以往使用了能够比较简便地分析大量数据的判别分析、主成分分析以及聚类分析等多变量分析。

例如在非专利文献1、专利文献1等中公开了对针对多个样本所得到的质谱数据进行主成分分析并用评分图(score plot)和负荷图(loading plot)示出其结果的例子。另外，作为用于如上述那样对质量分析数据进行多变量分析的通用的软件，例如众所周知的有瑞典的Umetrics公司开发的SIMCA-P+、美国Infometrix公司开发的Pirouette等，这些软件能够容易地得到。但是，需要预先将分析对象的测量数据(如果是LC/MS，则为质谱数据、色谱数据)整理成表格形式、即一维或者二维(纵×横)配置的数值数据，以将测量数据读入上述那样的多变量分析用的软件来进行处理。

以往，一般在使用了红外光谱测量装置(IR)、核磁共振装置(NMR)等的分析中，经常对从多个样本收集到的数据进行多变量分析并进行评价。这是由于与LC/MS、GC/MS相比在IR、NMR中通过对样本进行测量而得到的数据简单。即，利用IR、NMR得到的简单的分析结果是一个图表，也就是说，能够表示为针对某个物理量(如果在IR中则为波长，如果在NMR中则为化学位移)的信号强度这样的一维上的数值数据。因而，在对多个样本的分析结果进行比较的情况下，能够将分配给各样本的序号等数值设为一个维度方向的变量，将上述物理量设为其它维度方向的变量，以在该二维表中用数值记载信号强度的形式将测量数据整理到一个表中。

与此相对地，利用LC/MS、GC/MS等得到的测量数据是分别在时间和质量电荷比(m/z)这两个独立的分离要素的方向上分离得到的信号强度，其自身为二维上的数据。因而，在对多个样本的分析结果进行比较的情况下，需要将上述二维上的数据一维化，将针对多个样本的测量数据整理到一个表中。

用于将时间方向和质量电荷比方向这样的二维上的数据一维化的最简单的方法是以下方法：从多个质量电荷比中选择特定的一个质量电荷比、或者在质量电荷比方向上对所有的信号强度进行累计。这意味着将质量电荷比方向的变量实质固定为一个、即去除质量电荷比方向这一维度。另外，从多个质量电荷比中选择特定的一个质量电荷比相当于从LC/MS(或者GC/MS)的数据中选择一个提取离子色谱图(Extracted Ion Chromatogram=XIC)，在整个质量电荷比范围内在质量电荷比方向上对信号强度进行累计相当于根据LC/MS的数据求出一个总离子电流色谱图(Total Ion Current Chromatogram=TIC)。通过这样的方法，能够减轻取决于后述那样的用于一维化的数据处理运算时的内部参数的不确定性，处理也简单，因此硬件的负荷变轻，处理所需的时间也变短，因此吞吐量高。

然而，在TIC中质量电荷比方向的信息全部丢失，在XIC中虽然保存了一个质量电荷比信息，但是针对其它质量电荷比的信息全部丢失，可以说所有质量电荷比方向的一维信息实质上均已缺失。这样，在二维上的数据的其中一个维度方向上的信息缺失的情况下，存在以下问题：如果缺失的该信息中包含附加有多个样本间的差异这一特征的重要信息，则即使进行多变量分析也不能得到用于评价多个样本的相似性、差异性的恰当的结果，不能准确地进行样本的比较。