JPS60239669A - クロマトグラフイ−におけるデ−タ処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はクロマトグラフィーにおいて分離された複数成
分を検出器によって電気信号に変換したクロマトグラム
の処理方法に関する。

一般にクロマトグラフィーは試料に含まれる複数の成分
を分離して定量分析や物質の同定を行なうために利用さ
れる。クロマトグラフィーにおいては、試料をカラム内
に通して複数成分に分離し、検出器によってこれら分離
された成分の量に応じた電気信号を発生するようになし
、この電気信号をクロマトグラムと称して、チャートに
記録したりさらに演算処理してピーク数、ピーク面積、
ピーク高さ、および保持時間等をプリントアウトするこ
ともある。

クロマトグラフィーによって定性分析や定量分析を行な
う場合に、しばしば１対のクロマトグラムを比較して各
クロマトグラム間でそれぞれのピークの対応を調べる必
要が生ずる。すなわち、クロマトグラムＡのピークｉは
クロマトグラムＢのピークｊに対応しこれらのピークは
いずれも分離された成分Ｚによるものである等を調べる
必要が生ずる。ただし成分Ｚがどのような物質であるか
は不明であってもよい。

ピークの対応を調べるとき、主に保持時間に着目するの
であるが、保持時間はクロマトグラフィー装置の再現性
およびカラムの個体差や劣化によって変化するうえ、装
置の運転条件やカラムの種類を変更したときなどは大幅
に変化する。したがってピークの対応を調ベクロマトグ
ラムの解析を行なうには高度の熟練を要する。また熟練
者であっても誤った判断を下すことがしばしばあった。

本発明は上記に鑑みなされたもので、クロマトグラムの
ピークの対応を熟練者を必要とせず、場合によってはコ
ンピュータによって自動的になし得るようにするもので
ある。

すなわち本発明は複数のクロマトグラムを比較して、各
クロマトグラム間でのピークの対応を調べる場合に、各
クロマトグラム中に１つまたは複数の主要ピークを決め
、これらの主要ピークの保持時間がそれぞれ各クロマト
グラム間で実質的に一致するように上記各クロマトグラ
ムの保持時間を変換することを特徴とするクロマトグラ
フィーにおけるデータ処理方法である。

上記主要ピークは解析するクロマトグラムのいずれにも
現われていることが必要であり、一般に分離された成分
の中の主成分に対応するものを選択すると良い。

主要ピークの保持時間を一致させる変換は、たとえば下
記の中から最適なものを選択して用いるのが有利である
。

ｌ）主要ピークが一致するように、それぞれのクロマト
グラムの保持時間ｔこ係数を乗する。

これは主要ピークが１つのみの場合に 適する。

２）保持時間に定数を加えるかまたは減する。

これは主要ピークが１つで、しかも保 持時間の変動原因が、試料注入装置の動作のタイミング
にある等の事前の知見がある場合に適する。

８）あるクロマトグラムを基準として、各クロマトグラ
ムの主要ピークの保持時間を基準のものに変換する１次
の線型回帰式を用いる。

これは主要ピークが複数のとき一般的 に用いられる。いまクロマトグラムａ）とｂ）とを比較
する場合、クロマトグラムａ）の中から主要ピークとし
て１本を選定し、これらのピークの保持時間がｙｉ （ｉ　＝　１　＋　２　＋・・・、ｎ）であったとする
。

これらに対応するクロマトグラムｂ）のピークの保持時
間はそれぞれｘｉ、（ｉ＝１．２．・・・、ｎ）であっ
たとする。

このとき１次の線型回帰式は、 ｙ　ｉ＝ａ　−ｘ　ｉ＋ｂ＋ξｉ　（ｉ＝１＋２ｅ−。

ｎ）。

係数ａ、ｌ）は によってめることができる。ここで、 求 このようにしてめた１９７の線型回帰 式によって、クロマトグラムｂ）のすべてのピークの保
持時間ｘｊ（ｊ＝ｔ、２．・・・。

ｍ）は ｘ’　ｊ＝ａ　−ｘ　ｊ−）−ｂ にょうてＸ／Ｊに変換でき、この保持時間を変換したク
ロマトグラムの主要ピークの保持時間は、クロマトグラ
ムａ）の対応する主要ピークの保持時間と実質的に一致
する。

また回帰式の代わりにミニマックス法 またはスプライン関数による変換式を用いることもでき
るが、計算の簡単さからは回帰式が好ましい。

４）保持時間に関する高次の線型回帰式を用いて前記８
）と同様の変換を行なう。

これは主要ピークが８つ以上ある場合 に適用できる。前記８）と同様ミニマックス法、スプラ
イン関数を用いることもでき、また非線型の回帰式を用
いることもある。クロマトグラフ４−装置の運転条件の
異なるクロマトグラムを比較する場合に特に有効である
。

これらの変換は保持時間の全域にわたって同一の式を用
いるのが一般的である。しかし液体クロマトグラフィー
で移動相のグラジェント条件や流量の異なるクロマトグ
ラムを比較する場合には、条件が同一の部分と異なる部
分とに、またグラジェント条件や流量を変更した時点を
基準に保持時間を複数の区分に分割し、それぞれの区間
で異なる変換式を用いることも必要である。この場合で
もスプライン関数を用いるときは上記各区間の境界付近
に節点を選んで１つの式で変換することも可能である。

保持時間変換の基準となる主要ピークは、経験的に決め
ることもでき、はとんどの場合十分役立つ。しかし主成
分というべきものが無く、各分離成分の量すなわちクロ
マトグラムの各ピークの面積または高さが大幅に変動す
る場合は、統計的手法によって主要ピークを決めるのが
効果的である。

主要ピークを決める場合、これから解析するクロマトグ
ラムの一部または全部を用いることもできるし、また予
め測定しである別のクロマトグラムを用いることも可能
である。

また内部標準法を用いて、全試料に適当に定めた標準物
質を混合してクロマトグラフィーの測定を行ない、この
標準物質のピークを主要ピークとすることもできる。標
準物質としては１種類のみ用いるときは、保持時間が全
測定時間のし。程変すなわちクロマトグラムの中間付近
にそのピークが現われるような物質、また複数用いると
きは、それらのピークがクロマトグラムの全体にほぼ均
一に分布するような物質を選定することが好ましい。

また液体クロマトグラフィーのグラジェント条件を変更
する時など、保持時間の変換が複雑になるときには、条
件を変更する時点の前後にそれぞれ標準物質のピークが
現われるように、複数の標準物質を選定することが好ま
しい。標準物質の混合量は、保持時間とピーク面積また
はピーク高さなどによって、試料のピークと区別が容易
になるように定めることが好ましい。

内部標準法は、試料が多成物系で主要ピークが決め難い
ときには特に有効であり、また試料の内の主要ピークと
併用することも可能である。

以下に実施例を用いて、本発明をさらに詳細に説明する
。実施例中試料はすべてＣ，Ｉ　。

Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｙｅｌｌｏｗ　７６　Ｔ：あり、そ
れぞれ合成条件または原料が異なるものである。クロマ
トグラムはすべて高速液体クロマトグラムであり、カラ
ムは住化分析センター■製すクロソルブ　ＲＰ−１８，
移動相は水及びメタノールを用いグラジェントをかけて
測定した。

各図に示すクロマトグラムは、ピーク面積を棒の長さに
置換して示した棒グラフによる簡略化されたクロマトグ
ラムである。横軸は保持時間でフルスケールは約８０分
である。

縦軸は各ピーク面積の合計を１００に正規化した値であ
りフルスケールは５として微小なピークを見易くしであ
る。各図で、ａ）はすべて同一のクロマトグラムであり
、比較の基準として用いた。ｂ）は実施例毎に異なる試
料のクロマトグラムであり、ａ）と比較して各ピークの
対応関係を調べようとするものである。Ｃ）は本発明の
方法によりｂ）の保持時間を変換したクロマトグラムで
あり、各ピークにはａ）の対応するピークと同一の番号
を付した。Ｃ）のピーク番号の内０になっているものは
、ａ）の各ピークの中に対応するものが見当らないこと
を表わしている。このとき図の下段にＵＮＫＮＯＷＮ　
ＰＥＡＫＳ　として例えば８．２．５．２等と表示した
。ここで８．２とは、ピーク８と９との間にａ）の中に
は見られないピークがあることを示す。

またａ）のピークの内でｂ）及びＣ）の中に対応するも
のがないときは、図の下段にＮ０ＴＤＥＴＥＣＴＥＤ　
ＰＥＡＫＳ　としてその番号を示した。

保持時間の変換式のパラメータの決定、変換、ピークの
対応等はすべてコンピュータにより処理した。

実施例１ 第１図はカラムの相違により保持時間が長くなったクロ
マトグラムの例である。第１図においてａ）とｂ）とを
比較して各ピークの対応を調べる場合、ピークｌから７
まではほとんど問題無く対応付けられるが、８〜１１の
ピークはａ）には無いピークがｂ）に現われている可能
性もあり対応付けはここまでは相当困難である。

このクロマトグラムの処理のために、１つの主要ピーク
を選んで、保持時間に係数を乗する方法で変換を行なっ
た。

主要ピークとして、ａ）のピーク４を選定した。ｂ）の
各ピークの内でピーク４に対応するものに見付けること
は、ピーク面積及び保持時間の最も近似したものを探す
ことにより簡単に行なえる。

ａ）のピーク４とｂ）の対応するピークとの保持時間の
比をとると０．８であったので、ｂ）の各ピークの保持
時間に０．８を乗じてＣ）のクロマトグラムを得た。Ｃ
）とａ）とを比較すると、簡単にピークの対応付けが可
能である。保持時間の最も近いもの同志を同一ピークと
みなすようにして各ピークの対応を調べた結果をＣ）に
示した。

本発明の方法により非常に簡単にしかも正確にクロマト
グラムのピークの同定が行なえ、コンピュータ１こよる
自動的な処理も可能となった。

実施例２ 第２図は保持時間がある一定値だけ短くなったクロマト
グラムの例である。ｂ）のクロマトグラムをそのまま観
察すると、ａ）に対してｂ）はやや左にずれていること
が知られ、１〜７のピークの同定は比較的簡単に行なえ
るが、８−１１のピークは同定を誤る可能性が強い。

ピーク４を主要ピークとして選び、実施例１と同様にし
てｂ）のピークの内からピーク４に対応するものを選び
、その保持時間の差をめると０．４分となっｔこ。この
０６４分をｂ）の各ピークに加えてＣ）のクロマトグラ
ムを得た。Ｃ）のクロマトグラムを用いて実施例１と同
様にして、コンピュータによりピークの同定を行なワた
結果が第２図のＣ）に示しである。

以上のように、本発明の方法によりピークの同定を、正
確にしかも自動的に行なえた。

実施例８ 第８図は別のクロマトグラムの例であり、面積の大きい
４．５及び７のピークを見るとａ）とｂ）とでは保持時
間のずれがほとんど無いように見える。したがって、ａ
）とｂ）とを比較してピーク番号を付すとｂ）のように
なり、２及び１１のピークが無く、５．６の間、８と９
の間、９と１０の間及びＩＯの後にそれぞれ１本未知の
ピークが現われたことになる。

しかしながら４．５及び７のピークもａ）とｂ）とでは
、わずかながら保持時間の差異が認められるため、４．
５及び７を主要ピークとして１次の線型回帰式によりｂ
）のクロマトグラムの保持時間を変換したものがＣ）で
ある。ａ）とＣ）との保持時間は非常に良く一致してお
り、ｂ）に示したピークの同定結果よりも、本発明の方
法により同定したＣ）の方が信頼性が高いことが容易に
知られる。

実施例４４゜ 第４図は、グラジェント条件の異なるるロマトグラムの
例である。ａ）のクロマトグラムでピークｌ−４の間が
短縮され、５−６間はそのまま、７以降が拡大されるよ
うにグラジェント条件を変更し、ａ）とは異なる試料に
ついて測定した結果ｂ）のクロマトグラムを得た。

ａ）とｂ）とでは保持時間が大きく異なるが、ピーク面
積が大きい４．５及び７のピークは簡単に同定でき、こ
れを主要ピークとして本発明の変換を行なった。

変換は各主要ピークの保持時間の点を節点として、８次
の自然スプライン関数によって行なった。この結果をＣ
）に示した。

本発明の方法により、グラジェント条件の変更等により
、保持時間がきわめて複雑に変化した場合でも、クロマ
トグラフィーのデータをきわめて容易にしかも正確に処
理できることが知られる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は、実施例１〜４におけるクロマトグラムを
示したものであり、縦軸は各ピーク面積横軸は保持時間
を示す。ａ）は基準発明の方法によりｂ）の保持時間を
変換したクロマトグラムである。 ＵＮＫＮ（７Ｗ！１１　Ｉ’ＥＡＫ８ ２ ２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のクロマトグラムを比較して、各クロマトグラム間
   でのピークの対応を調べる場合に、各クロマトグラム中
   に１つまたは複数の主要ピークを決め、これらの主要ピ
   ークの保持時間がそれぞれ各クロマトグラム間で実質的
   に一致するように上記各クロマトグラムの保持時間を変
   換することを特徴とするクロマトグラフィーにおけるデ
   ータ処理方法。