特許 7480843 ピークトラッキング装置、ピークトラッキング方法およびピークトラッキングプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-30

(45)【発行日】2024-05-10

(54)【発明の名称】ピークトラッキング装置、ピークトラッキング方法およびピークトラッキングプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01N 30/86 20060101AFI20240501BHJP

【ＦＩ】

G01N30/86 M

G01N30/86 E

G01N30/86 F

G01N30/86 G

G01N30/86 D

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022527541

(86)(22)【出願日】2021-03-31

(86)【国際出願番号】 JP2021014052

(87)【国際公開番号】W WO2021240993

(87)【国際公開日】2021-12-02

【審査請求日】2022-10-31

(31)【優先権主張番号】P 2020093335

(32)【優先日】2020-05-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100108523

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 雅博

(74)【代理人】

【識別番号】100125704

【弁理士】

【氏名又は名称】坂根 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100187931

【弁理士】

【氏名又は名称】澤村 英幸

(72)【発明者】

【氏名】野田 陽

【審査官】小澤 理

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－３２４０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１７６６５８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２００３－５３０５７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２１１７１４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０４－２１２０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】野田陽，クロマトグラムの保持時間アラインメントアルゴリズム，島津評論，2013年，Vol.69, No.3-4，265-269

【文献】ライフィクス株式会社，多サンプルＭＳ 高速定量解析ソフトウェア ＭＳ Ｑｕａｎｔ Ｍａｎａｇｅｒ，カタログ，2014年，[online], [2021.06.04検索], インターネット, ＜URL: https://ja.reifycs.com/files/BrochureMsQuantManager.pdf＞

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３０／８６

Ｇ０１Ｎ ２１／１７

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

Ｓｃｏｐｕｓ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに異なる複数の分析条件データを分析装置に与えることによって得られた複数の測定データに基づいて、複数のクロマトグラムを取得するクロマトグラム取得部と、
各クロマトグラムに含まれる各ピークが、試料に含まれる一の物質に所属する確率を示す所属確率に基づくスコアデータを算出するスコア算出部と、
前記スコア算出部により算出された前記スコアデータを前記複数の分析条件データと対比してディスプレイに表示するスコア表示部、または、前記スコア算出部により算出された前記スコアデータを前記複数の分析条件データと対比して出力する出力部、を備えるピークトラッキング装置。

【請求項2】

前記スコア算出部は、前記複数の分析条件データと各分析条件データに基づいて得られた各物質の保持時間との回帰分析を行うことにより、前記所属確率を算出する、請求項１に記載のピークトラッキング装置。

【請求項3】

前記ピークトラッキング装置は、さらに、
前記回帰分析により得られた前記所属確率の分布を表示する分布表示部、を備える、請求項２に記載のピークトラッキング装置。

【請求項4】

前記スコア算出部は、ベイズ推論を用いることにより回帰関数に誤差を与えたときの誤差分布から取得される尤度、および、各ピークが選択される確率に基づいて前記所属確率を算出する、請求項１に記載のピークトラッキング装置。

【請求項5】

前記スコア算出部は、試料に含まれる物質ごとにスコアデータを算出する、請求項１に記載のピークトラッキング装置。

【請求項6】

互いに異なる複数の分析条件データを分析装置に与えることによって得られた複数の測定データに基づいて、複数のクロマトグラムを取得する工程と、
各クロマトグラムに含まれる各ピークが、試料に含まれる一の物質に所属する確率を示す所属確率に基づくスコアデータを算出する工程と、
算出された前記スコアデータを前記複数の分析条件データと対比してディスプレイに表示する工程、または、算出された前記スコアデータを前記複数の分析条件データと対比して出力する工程、を含むピークトラッキング方法。

【請求項7】

前記スコアデータを算出する工程は、試料に含まれる物質ごとにスコアデータを算出する、請求項６に記載のピークトラッキング方法。

【請求項8】

互いに異なる複数の分析条件データを分析装置に与えることによって得られた複数の測定データに基づいて、複数のクロマトグラムを取得する処理、
各クロマトグラムに含まれる各ピークが、試料に含まれる一の物質に所属する確率を示す所属確率に基づくスコアデータを算出する処理、
算出された前記スコアデータを前記複数の分析条件データと対比してディスプレイに表示する処理、または、算出された前記スコアデータを前記複数の分析条件データと対比して出力する処理、をコンピュータに実行させるピークトラッキングプログラム。

【請求項9】

複数の分析条件データを分析装置に与えることによって得られた複数の測定データに基づいて、複数のクロマトグラムを取得するクロマトグラム取得部と、
各クロマトグラムに含まれる各ピークが、試料に含まれる一の物質に所属する確率を示す所属確率に基づくスコアデータを算出するスコア算出部と、
前記スコア算出部により算出された前記スコアデータをディスプレイに表示するスコア表示部、または、前記スコア算出部により算出された前記スコアデータを出力する出力部、を備え、
前記スコア算出部は、前記複数の分析条件データと各分析条件データに基づいて得られた各物質の保持時間との回帰分析を行うことにより、前記所属確率を算出する、ピークトラッキング装置。

【請求項10】

複数の分析条件データを分析装置に与えることによって得られた複数の測定データに基づいて、複数のクロマトグラムを取得するクロマトグラム取得部と、
各クロマトグラムに含まれる各ピークが、試料に含まれる一の物質に所属する確率を示す所属確率に基づくスコアデータを算出するスコア算出部と、
前記スコア算出部により算出された前記スコアデータをディスプレイに表示するスコア表示部、または、前記スコア算出部により算出された前記スコアデータを出力する出力部、を備え、
前記スコア算出部は、ベイズ推論を用いることにより回帰関数に誤差を与えたときの誤差分布から取得される尤度、および、各ピークが選択される確率に基づいて前記所属確率を算出する、ピークトラッキング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ピークトラッキング装置、ピークトラッキング方法およびピークトラッキングプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

分析装置において取得される測定データから、試料のクロマトグラムを取得することができる。ピークの分離度を高くすることを目的として、あるいは、分析時間を短くすることを目的として、分析条件データの最適化を図るメソッドスカウティングが行われる。

【0003】

メソッドスカウティングを行うとき、異なる分析条件データに基づいて得られる異なるクロマトグラム間で同じ物質由来のピークを決定するピークトラッキングを行う必要がある。ピークトラッキングを行うためには、例えば、ピークの面積値、ピークの光学スペクトル、または、ピークのＭＳスペクトルの類似度などが用いられる。

【0004】

また、分析条件データと分析測定データとの間で回帰分析を行うことにより、メソッドスカウティングに有用な情報を与えることができる。下記非特許文献１においては、保持時間の回帰分析が行われている。

【0005】

【文献】“Ｔｅｒｎａｒｙ ｉｓｏｃｒａｔｉｃ ｍｏｂｉｌｅ ｐｈａｓｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ ｓｐａｃｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｐｅａｋ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｅｌｉｎｇ”、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ａ、Ｖｏｌｕｍｅ １２７３ ９５Ｐ～１０４Ｐ、２０１３年１月１８日

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

核酸医薬品、ペプチド医薬品など比較的分子量の大きな薬剤の合成において、構造の似通った類縁物が副産物として生成されることが知られている。このような類縁物は光学スペクトルも似通っているため、光学スペクトル類似度を利用してもピークトラッキングが充分に行えない場合がある。また、このような類縁物はＭＳスペクトルも似た形状になることが多く、ピーク毎に特異なクロマトグラムを出力するｍ／ｚ値を探索するために膨大な労力が必要とされる。ピーク面積値を用いる方法によっても、組み合わせを絞りきれない場合が多く、ピークトラッキングが充分に行えない場合がある。

【0007】

本発明の目的は、クロマトグラムに含まれるピークを同定するために有用な情報をユーザに提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一局面に従うピークトラッキング装置は、複数の分析条件データを分析装置に与えることによって得られた複数の測定データに基づいて、複数のクロマトグラムを取得するクロマトグラム取得部と、各クロマトグラムに含まれる各ピークが、試料に含まれるいずれの物質に所属するかを示す所属確率に基づくスコアデータを算出するスコア算出部と、スコア算出部により算出されたスコアデータをディスプレイに表示するスコア表示部とを備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、クロマトグラムに含まれるピークを同定するために有用な情報をユーザに提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は本実施の形態に係る分析システムの全体図である。

【図2】図２は本実施の形態に係るコンピュータの構成図である。

【図3】図３は本実施の形態に係るコンピュータの機能ブロック図である。

【図4】図４は異なる分析条件データから得られたクロマトグラムを示す図である。

【図5】図５は本実施の形態に係るピークトラッキング方法を示すフローチャートである。

【図6】図６は溶媒濃度と保持時間との関係を示す図である。

【図7】図７は物質Ａの保持時間回帰曲線の予測分布を示す図である。

【図8】図８は物質Ｂの保持時間回帰曲線の予測分布を示す図である。

【図9】図９は物質Ｃの保持時間回帰曲線の予測分布を示す図である。

【図10】図１０は物質Ｄの保持時間回帰曲線の予測分布を示す図である。

【図11】図１１は物質Ｅの保持時間回帰曲線の予測分布を示す図である。

【図12】図１２は溶媒濃度“０．２５”におけるカテゴリカル分布確率のヒストグラムを示す図である。

【図13】図１３は溶媒濃度“０．５”におけるカテゴリカル分布確率のヒストグラムを示す図である。

【図14】図１４は溶媒濃度“０．７５”におけるカテゴリカル分布確率のヒストグラムを示す図である。

【図15】図１５は溶媒濃度“１．０”におけるカテゴリカル分布確率のヒストグラムを示す図である。

【図16】図１６はディスプレイに表示される分析支援画面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態に係るピークトラッキング装置、方法およびプログラムの構成について説明する。

【0012】

（１）分析システムの全体構成
図１は、本実施の形態に係る分析システム５の全体図である。分析システム５は、コンピュータ１および液体クロマトグラフ３を備える。コンピュータ１および液体クロマトグラフ３は、ネットワーク４を介して接続される。ネットワーク４は、例えばＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。

【0013】

コンピュータ１は、液体クロマトグラフ３に分析条件を設定する機能、液体クロマトグラフ３における測定結果を取得し、測定結果を分析する機能などを備える。コンピュータ１には、液体クロマトグラフ３を制御するためのプログラムがインストールされる。

【0014】

液体クロマトグラフ３は、ポンプユニット、オートサンプラユニット、カラムオーブンユニットおよび検出器ユニットなどを備える。液体クロマトグラフ３は、また、システムコントローラを備える。システムコントローラは、コンピュータ１からネットワーク４経由で受信した制御指示に従って、液体クロマトグラフ３を制御する。システムコントローラは、液体クロマトグラフ３の測定結果のデータを、ネットワーク４経由でコンピュータ１に送信する。

【0015】

（２）コンピュータ（ピークトラッキング装置）の構成
図２は、コンピュータ１の構成図である。コンピュータ１は、本実施の形態においてはパーソナルコンピュータが利用される。コンピュータ１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、ディスプレイ１０４、操作部１０５、記憶装置１０６、通信インタフェース１０７、および、デバイスインタフェース１０８を備える。

【0016】

ＣＰＵ１０１は、コンピュータ１の制御を行う。ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１がプログラムを実行するときにワークエリアとして使用される。ＲＯＭ１０３には、制御プログラムなどが記憶される。ディスプレイ１０４は、例えば液晶ディスプレイである。操作部１０５は、ユーザの操作を受け付けるデバイスであり、キーボード、マウスなどを含む。ディスプレイ１０４がタッチパネルディスプレイで構成され、ディスプレイ１０４が操作部１０５としての機能を備えていても良い。記憶装置１０６は、各種プログラムおよびデータを記憶する装置である。記憶装置１０６は、例えばハードディスクである。通信インタフェース１０７は、他のコンピュータおよびデバイスと通信を行うインタフェースである。通信インタフェース１０７は、ネットワーク４に接続される。デバイスインタフェース１０８は、各種の外部デバイスにアクセスするインタフェースである。ＣＰＵ１０１は、デバイスインタフェース１０８に接続された外部デバイス装置を介して記憶媒体１０９にアクセスすることができる。

【0017】

記憶装置１０６には、ピークトラッキングプログラムＰ１、分析条件データＡＰ、測定データＭＤ、クロマトグラムＣＧ、保持時間データＲＴＤ、および、スコアデータＳＤが記憶される。ピークトラッキングプログラムＰ１は、液体クロマトグラフ３を制御するためのプログラムである。ピークトラッキングプログラムＰ１は、液体クロマトグラフ３に対して分析条件を設定する機能、液体クロマトグラフ３から測定結果を取得し、クロマトグラムＣＧを生成するなど、測定結果を分析する機能などを備える。分析条件データＡＰは、液体クロマトグラフ３に設定する分析条件を記述したデータであり、複数の分析パラメータを含む。測定データＭＤは、液体クロマトグラフ３から取得した測定結果のデータである。保持時間データＲＴＤは、クロマトグラムＣＧに含まれる物質の保持時間を示すデータである。本実施の形態においては、分析される試料に複数の物質が含まれており、クロマトグラムＣＧには複数の物質のピークが含まれる。これにより、保持時間データＲＴＤには各クロマトグラムＣＧに対して複数の保持時間を示すデータが含まれる。スコアデータＳＤは、クロマトグラムに含まれる各ピークが、試料に含まれるいずれの物質に所属するかを示す所属確率に基づいて算出されるデータである。

【0018】

図３は、コンピュータ１の機能ブロック図である。制御部２００は、ＣＰＵ１０１が、ＲＡＭ１０２をワークエリアとして使用し、ピークトラッキングプログラムＰ１を実行することにより実現される機能部である。制御部２００は、分析管理部２０１、クロマトグラム取得部２０２、スコア算出部２０３、および、分析支援情報表示部２０４を備える。

【0019】

分析管理部２０１は、液体クロマトグラフ３の制御を行う。分析管理部２０１は、ユーザによる分析条件データＡＰの設定および分析処理の開始指示を受けて、液体クロマトグラフ３に対する分析処理の指示を行う。ユーザは、溶媒濃度、溶媒混合比、グラジエント初期値、グラジエント勾配、カラム温度などの分析パラメータの設定値の組み合わせを、分析条件として設定する。ユーザは、これら分析パラメータの組み合わせを複数セット設定する。例えば、溶媒濃度を少しずつ変化させた分析パラメータの組み合わせや、カラム温度を少しずつ変化させた分析パラメータの組み合わせなどを分析条件として設定する。ユーザは、このように複数の分析条件データＡＰを作成し、同一の試料に対して複数の分析条件データＡＰに基づく分析処理を行う。

【0020】

分析管理部２０１は、また、液体クロマトグラフ３から測定データＭＤを取得する。上記のように、ユーザは、複数の分析条件データＡＰに基づく分析処理を行う。分析管理部２０１は、複数の分析条件データＡＰに対応する複数の測定データＭＤを取得する。

【0021】

クロマトグラム取得部２０２は、測定データＭＤに基づいてクロマトグラムＣＧを取得する。クロマトグラム取得部２０２は、取得したクロマトグラムＣＧを記憶装置１０６に保存する。上記のように、分析管理部２０１は、複数の分析条件データＡＰに対応する複数の測定データＭＤを取得する。クロマトグラム取得部２０２は、複数の測定データＭＤに対応する複数のクロマトグラムＣＧを取得する。

【0022】

スコア算出部２０３は、クロマトグラム取得部２０２が取得した複数のクロマトグラムＣＧに基づいて、スコアデータＳＤを算出する。本実施の形態において液体クロマトグラフ３において分析される試料は、複数の物質を含んでいる。スコア算出部２０３は、クロマトグラムＣＧに含まれる各ピークが、試料に含まれるいずれの物質に所属するかを示す所属確率を算出する。

【0023】

図４は、２つの異なる分析条件データＡＰに基づいて得られた２つのクロマトグラムＣＧ１，ＣＧ２を示す図である。クロマトグラムＣＧ１，ＣＧ２は、同一の試料について得られた測定データＭＤに基づいて取得される。図４を参照すれば分かるように、クロマトグラムＣＧ１，ＣＧ２では、分析条件データＡＰの違いに起因して各ピークの保持時間が異なっている。図において点線で結ばれているピークは、同一の物質に由来するピークである。スコア算出部２０３は、クロマトグラムＣＧ１，ＣＧ２に含まれる各ピークが、試料に含まれるいずれの物質に所属するかを示す所属確率を算出する。

【0024】

具体的には、スコア算出部２０３は、分析条件データＡＰに含まれる分析パラメータである溶媒濃度と、クロマトグラムＣＧから得られる各ピークの保持時間データＲＴＤとを用いて回帰分析を行う。本実施の形態においては、スコア算出部２０３は、ベイズ推論を利用して保持時間データＲＴＤの回帰を行う。そして、スコア算出部２０３は、保持時間データＲＴＤの回帰分析結果に基づき、クロマトグラムＣＧに含まれる各ピークが、試料に含まれるいずれの物質に所属するかを示す所属確率を算出する。そして、スコア算出部２０３は、算出した所属確率に基づいてスコアデータＳＤを生成する。

【0025】

分析支援情報表示部２０４は、ディスプレイ１０４に分析支援のための情報表示を行う。分析支援情報表示部２０４は、分布表示部２０５およびスコア表示部２０６を備える。分布表示部２０５は、スコア算出部２０３における回帰分析の結果をディスプレイ１０４に表示する。スコア表示部２０６は、スコア算出部２０３が算出したスコアデータＳＤをディスプレイ１０４に表示する。

【0026】

（３）ピークトラッキング方法
次に、本実施の形態に係るコンピュータ１（ピークトラッキング装置）において実行されるピークトラッキング方法について説明する。図５は、本実施の形態に係るピークトラッキング方法を示すフローチャートである。クロマトグラフにおける各物質の保持時間は、溶媒濃度、ｐＨ、カラム温度などの分析パラメータに対して回帰できることが知られている。本実施の形態のピークトラッキング方法においては、保持時間の回帰と同時に、クロマトグラムに含まれる各ピークの所属を決定する。回帰と同時に所属問題を解く場合、解が一意になるとは限らないため、本実施の形態においては、ベイズ推論による事後分布算出によって、解としてあり得る分布を取得する。

【0027】

図５に示す処理を開始する前に、予め、ユーザが操作部１０５を操作し、複数の分析条件の設定を行う。このようなユーザの設定操作を受けて、分析管理部２０１は、記憶装置１０６に複数の分析条件データＡＰを保存する。

【0028】

次に、図５に示すステップＳ１０１において、分析管理部２０１が、複数の分析条件データＡＰを液体クロマトグラフ３に設定する。具体的には、分析管理部２０１は、液体クロマトグラフ３のシステムコントローラに対して、複数の分析条件データＡＰを設定する。これに応じて、液体クロマトグラフ３において、設定された複数の分析条件データＡＰに基づいて、同一の試料に対して複数回の分析処理が実行される。液体クロマトグラフ３において、複数の分析条件データＡＰに対応して複数の測定データＭＤが取得される。

【0029】

次に、ステップＳ１０２において、分析管理部２０１は、液体クロマトグラフ３から複数の測定データＭＤを取得する。分析管理部２０１は、記憶装置１０６に、取得した複数の測定データＭＤを保存する。

【0030】

次に、ステップＳ１０３において、クロマトグラム取得部２０２が、ステップＳ１０２において記憶装置１０６に保存された複数の測定データＭＤを取得し、取得した複数の測定データＭＤから複数のクロマトグラムＣＧを取得する。

【0031】

次に、ステップＳ１０４において、スコア算出部２０３は、ステップＳ１０３において取得された複数のクロマトグラムＣＧを取得し、各クロマトグラムＣＧに含まれる各ピークの保持時間データＲＴＤを取得する。

【0032】

図６は、分析条件データＡＰとステップＳ１０４において取得された保持時間データＲＴＤとの関係を示す図である。図６において、横軸は、分析条件データＡＰに含まれる分析パラメータのうち、溶媒濃度を示す。図６において、縦軸は、保持時間を示す。図６においては、５つの分析条件データＡＰに対応して、５種類の溶媒濃度に関して取得された保持時間がグラフされている。溶媒濃度は、“０．０”、“０．２５”、“０．５”、“０．７５”、“１．０”の５種類であるが、ここでは特に溶媒濃度の単位は意味を持たないものとする。

【0033】

５種類の溶媒濃度に対して、それぞれ５つの保持時間がプロットされている。この５つの保持時間は、試料に含まれる物質Ａ～Ｅの５つのピークの保持時間である。図６においては、５つの保持時間の点を、５種類の記号で示している。具体的には、保持時間の短い方から順に、四角形、星形、三角形、円形および十字の５種類の記号で示している。しかし、実際には、溶媒濃度によって保持時間の順序が入れ替わることもあるため、図６における記号は便宜上である。つまり、同じ記号が同じ物質由来のピークの保持時間であるとは限らない。ここで、濃度“０．０”における５つの保持時間を、保持時間の短い方から順に物質Ａ～Ｅと対応付ける。つまり、濃度“０．０”における四角形が物質Ａ、星型が物質Ｂ、三角形が物質Ｃ、円形が物質Ｄ、十字が物質Ｅであるとする。本発明の主目的は、濃度“０．２５”、“０．５”、“０．７５”、“１．０”における５つの記号で表される保持時間に対応するピークが、物質Ａ～Ｅのいずれに所属するかの所属確率を示すことである。

【0034】

次に、ステップＳ１０５において、スコア算出部２０３は、以下の数式（１）により、各ピークがいずれの物質に所属するかを示す所属確率（事後分布）を求める。

【0035】

【数1】

【0036】

数式（１）において、ｃは濃度である。図６に示した例では、濃度ｃは、“０．０”、“０．２５”、“０．５”、“０．７５”、“１．０”の５種類である。数式（１）において、ｉは、ピークのＩＤである。図６に示した例では、保持時間の小さい方から順にｉ＝０～４のＩＤが付与される。つまり、図６において、四角形で示されるピークにｉ＝０、星形で示されるピークにｉ＝１、三角形で示されるピークにｉ＝２、円形で示されるピークにｉ＝３、十字で示されるピークにｉ＝４のＩＤが付与される。

【0037】

ｐ（ｉ｜ｃ）は、カテゴリカル分布によってピークが選ばれる確率を示す。ｐ（ｉ｜ｃ）は、濃度ｃにおいて、ｉ＝０～４のピークが選ばれる確率である。つまり、ｐ（ｉ｜ｃ）は、各ピークが物質Ａ～Ｅのいずれに所属するかを示す事後分布を算出するための事前分布となる。本実施の形態においては、説明を簡単にするために、ｐ（ｉ｜ｃ）は、ｉに関わらず一定であるとする。ただし、ピークのスペクトルや面積を参照することにより、濃度ｃにおいて、ピークが選ばれる確率として適当な値を設定することができる。例えば、物質Ａ～Ｅのピークの大小関係やスペクトルの類似度などを参照することで、ｐ（ｉ｜ｃ）に適当な値を設定することができる。

【0038】

数式（１）において、ｘは、濃度ｃ、ＩＤ＝ｉにおける保持時間である。数式（１）において、ｆ（ｃ）は、濃度ｃに対する保持時間の回帰関数である。Ｎ（ｕ，σ）は、平均ｕ、標準偏差σの条件下におけるｘの確率を示す。つまり、数式（１）において、関数Ｎは、ｘの尤度を示す。

【0039】

スコア算出部２０３は、想定されるノイズ量（標準偏差σ）や回帰関数ｆ（ｃ）内部の回帰係数に適当な事前分布を与えて、ベイズ推定を行う。ノイズ量（標準偏差σ）は、液体クロマトグラフ３の繰り返し処理の精度などから、おおよその値が適切に与えられる。また、回帰関数ｆ（ｃ）が２次多項式の対数となっている場合であれば、ほとんどの物質で２次の係数は非常に小さくなることが知られているので、経験的に適当な正規分布を設定することができる。あるいは、既にピークトラックが完了している過去の事例に基づいて、ＷＡＩＣなどの情報量規準を用いて、適当な値を設定することができる。１次の係数に関しては、溶媒濃度の変化に対して一般的な傾向が知られている。図６の例においても、すべての物質Ａ～Ｅについて、溶媒濃度に対して保持時間が概ね右下がりの傾向を示している。従って、より好ましくは経験的にt分布などの緩やかな事前分布を与えることができる。以上のように、尤度と事前分布から、各ピークが物質Ａ～Ｅに所属する事後分布を得ることができる。なお、本実施の形態においては、ＮＵＴＳサンプリングによるベイズ推論を用いる。これにより、ｉ（ＩＤ）について周辺化により尤度が算出される。ＮＵＴＳサンプリングを用いることは一例であり、他のベイズ理論の手法を用いることもできる。

【0040】

図７～図１１は、図６で示す保持時間について、ベイズ推論により算出された予測分布（所属確率の分布）を示す図である。図７は、物質Ａに関する予測分布である。つまり、濃度“０．０”において四角形で示す物質Ａのベイズ推論による予測分布を示す図である。図８は、物質Ｂに関する予測分布である。つまり、濃度“０．０”において星形で示す物質Ｂのベイズ推論による予測分布を示す図である。図９は、物質Ｃに関する予測分布である。つまり、濃度“０．０”において三角形で示す物質Ｃのベイズ推論による予測分布を示す図である。図１０は、物質Ｄに関する予測分布である。つまり、濃度“０．０”において円形で示す物質Ｄのベイズ推論による予測分布を示す図である。図１１は、物質Ｅに関する予測分布である。つまり、濃度“０．０”において十字で示す物質Ｅのベイズ推論による予測分布を示す図である。

【0041】

図７～図１１において、各ピークが物質Ａ～Ｅに所属する確率が、濃淡で示されている。色の濃い部分は、所属確率が高いことを示し、色が薄くなる程、所属確率が低くなることを示している。図１１に示すように、十字で示されるピークについては、いずれの濃度においても物質Ｅである確率が高いことが分かる。また、図８および図９に示すように、濃度“０．２５”以上において星形で示されるピークは、物質Ｂである確率とともに、物質Ｃである確率も、ある程度有していることが分かる。また、図８および図９に示すように、濃度“０．２５”以上において三角形で示されるピークは、物質Ｃである確率とともに、物質Ｂである確率も、ある程度有していることが分かる。

【0042】

カテゴリカル分布はサンプリング時には周辺化されているので、実際には、別途カテゴリカル分布の算出が必要である。スコア算出部２０３は、事後分布のサンプリングを用いて、以下の数式（２）で示す尤度Ｌ（ｃ）を算出する。

【0043】

【数2】

【0044】

そして、スコア算出部２０３は、ステップＳ１０６において、以下の数式（３）を用いて、各ピークが物質Ａ～Ｅのいずれに所属するかを示すスコアデータＳＤを計算する。スコア算出部２０３は、スコアデータＳＤを記憶装置１０６に保存する。

【0045】

【数3】

【0046】

図１２～図１５は、物質Ｃに関して、ベイズ推論を行った場合のカテゴリカル分布確率のヒストグラムを示す図である。スコア算出部２０３は、事後分布のサンプリングを用いて、上記で示す尤度Ｌ（ｃ）を計算し、カテゴリカル分布確率のヒストグラムを生成する。

【0047】

図１２は、濃度“０．２５”において、物質Ｃに関するカテゴリカル分布確率のヒストグラムを示す図である。図１２において横軸はカテゴリカル分布の確率であり、縦軸は、カテゴリカル分布確率のヒストグラム（累積値）である。つまり、複数の分析条件データＡＰについて、カテゴリカル分布確率を算出し、その結果を集計したヒストグラムである。図に示すように、確率１．０において、ｉ＝２の累積値が最も大きくなっている。また、確率１．０において、ｉ＝３の累積値が次に多くなっている。これにより、濃度“０．２５”においては、ｉ＝２のピークが物質Ｃに所属する確率が非常に高くなっていることが分かる。また、濃度“０．２５”においては、ｉ＝３のピークが物質Ｃに所属する確率も、ある程度有していることが分かる。

【0048】

図１２において、グラフの上部に示される割合は、各ピークの所属確率のスコアデータＳＤを示す。スコアデータＳＤは、所属確率が０．８以上となる頻度の占有率を示す値であり、右端からi＝０～４の場合のスコアデータＳＤを示している。図の例では、i＝０のピークのスコアデータＳＤが０、i＝１のピークのスコアデータＳＤが０．０２、ｉ＝２のピークのスコアデータＳＤが０．６９、ｉ＝３のピークのスコアデータＳＤが０．３、ｉ＝４のピークのスコアデータＳＤが０であることを示している。

【0049】

図１３は、濃度“０．５”において、物質Ｃに関するカテゴリカル分布確率のヒストグラムを示す図である。図に示すように、確率１．０において、ｉ＝２の累積値が最も大きくなっている。また、確率１．０において、ｉ＝３の累積値が次に多くなっている。これにより、濃度“０．５”においても、ｉ＝２のピークが物質Ｃに所属する確率が非常に高くなっていることが分かる。また、濃度“０．５”においても、ｉ＝３のピークが物質Ｃに所属する確率も、ある程度有していることが分かる。また、濃度“０．５”において、ｉ＝１のピークが物質Ｃに所属する確率もわずかであるが有していることが分かる。

【0050】

図１３において、グラフの上部に示される割合は、図１２と同様、各ピークの所属確率のスコアデータＳＤであり、確率が０．８以上となる頻度の占有率を示す値である。図の例では、i＝０のピークのスコアデータＳＤが０．０５、i＝１のピークのスコアデータＳＤが０．０９、ｉ＝２のピークのスコアデータＳＤが０．６１、ｉ＝３のピークのスコアデータＳＤが０．２４、ｉ＝４のピークのスコアデータＳＤが０であることを示している。

【0051】

図１４は、濃度“０．７５”において、物質Ｃに関するカテゴリカル分布確率のヒストグラムを示す図である。図１５は、濃度“１．０”において、物質Ｃに関するカテゴリカル分布確率のヒストグラムを示す図である。濃度“１．０”、“０．７５”においても、ｉ＝２のピークが物質Ｃに所属する確率が非常に高くなっていることが分かる。

【0052】

図１４の例では、i＝０のピークのスコアデータＳＤが０．１４、i＝１のピークのスコアデータＳＤが０．１２、ｉ＝２のピークのスコアデータＳＤが０．５９、ｉ＝３のピークのスコアデータＳＤが０．１６、ｉ＝４のピークのスコアデータＳＤが０であることを示している。図１５の例では、i＝０のピークのスコアデータＳＤが０．１４、i＝１のピークのスコアデータＳＤが０．１９、ｉ＝２のピークのスコアデータＳＤが０．５１、ｉ＝３のピークのスコアデータＳＤが０．１５、ｉ＝４のピークのスコアデータＳＤが０であることを示している。なお、図１１～図１４に示した例では、スコアデータＳＤとしてカテゴリカル分布の確率が０．８以上となる頻度の占有率を利用したが、これは一例である。スコアデータＳＤは、各ピークがいずれの物質に所属するかを示す所属確率に基づいて生成されるものであればよい。言い換えると、スコアデータＳＤは、各ピークがいずれの物質に所属するかを示す所属確率に相関するものであればよい。

【0053】

次に、ステップＳ１０７において、スコア表示部２０６が、スコアデータＳＤをディスプレイ１０４に表示する。続いて、ステップＳ１０８において、分布表示部２０５が、ステップＳ１０５で算出した所属確率の分布（予測分布）をディスプレイ１０４に表示する。図１６は、ディスプレイ１０４に表示された分析支援画面を示す図である。図１６で示す例では、分析支援画面には、物質Ｃの所属確率のスコアデータＳＤ、および、物質Ｃに関する所属確率の分布が表示されている。

【0054】

図１６において、“物質Ｃの所属スコア”は、スコアデータＳＤに基づいて表示される。物質Ｃの所属スコアは、図１２～図１５で示したヒストグラムの上部に表示されたスコアと同様である。また、物質Ｃに関する所属確率の分布は、図９に示したものと同様である。図１６では、物質Ｃに関する分析支援情報を表示させる場合を例示したが、物質Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅについても同様である。

【0055】

このように、本実施の形態のコンピュータ１は、各クロマトグラムに含まれる各ピークが、試料に含まれるいずれの物質に所属するかを示す所属確率に基づくスコアデータＳＤをディスプレイ１０４に表示する。これにより、ユーザは、ピークの所属確率を確認することが可能である。また、本実施の形態のコンピュータ１は、回帰分析により得られた所属確率の分布をディスプレイ１０４に表示する。これにより、ユーザは、ピークの所属の妥当性を視覚的に確認することができる。

【0056】

（４）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。上記の実施の形態では、液体クロマトグラフ３が分析装置の例である。また、上記の実施の形態では、コンピュータ１がピークトラッキング装置の例である。

【0057】

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する種々の要素を用いることもできる。

【0058】

（５）他の実施の形態
上記実施の形態においては、コンピュータ１は、スコア算出部２０３が算出したスコアデータＳＤをディスプレイ１０４に表示させる。他の実施の形態としては、コンピュータ１が、スコア算出部２０３が算出したスコアデータＳＤを、他の装置または他のプログラム、プロセスなどに出力するようにしてもよい。例えば、ＡＱＢＤ（Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｑｕａｌｉｔｙ ｂｙ Ｄｅｓｉｇｎ）を目的とした処理を実行する装置に、スコアデータＳＤを出力するようにしてもよい。この場合、コンピュータ１の制御部２００は、図２に示した機能ブロックに加えて、更に出力部を備える。

【0059】

例えば、ピークの保持時間や分離度を回帰分析することにより、保持時間や分離度のデザインスペースを取得するプログラムまたは装置がある。これらデザインスペースを処理するプログラムまたは装置に、本実施の形態において算出したスコアデータＳＤを出力するようにしてもよい。例えば、スコアデータＳＤを入力した装置において、デザインスペースとスコアデータＳＤとを関連付けて情報を提示することができる。

【0060】

上記実施の形態においては、本発明の分析装置として、液体クロマトグラフ３を例に説明した。本発明は、他にも、ガスクロマトグラフにも適用可能である。また、上記の実施の形態において、本実施の形態のピークトラッキング装置であるコンピュータ１は、ネットワーク４を介して分析装置である液体クロマトグラフ３に接続される場合を例に説明した。他の実施の形態として、コンピュータ１が、分析装置に内蔵される構成であってもよい。

【0061】

上記実施の形態においては、ピークトラッキングプログラムＰ１は、記憶装置１０６に保存されている場合を例に説明した。他の実施の形態として、ピークトラッキングプログラムＰ１は、記憶媒体１０９に保存されて提供されてもよい。ＣＰＵ１０１は、デバイスインタフェース１０８を介して記憶媒体１０９にアクセスし、記憶媒体１０９に保存されたピークトラッキングプログラムＰ１を、記憶装置１０６またはＲＯＭ１０３に保存するようにしてもよい。あるいは、ＣＰＵ１０１は、デバイスインタフェース１０８を介して記憶媒体１０９にアクセスし、記憶媒体１０９に保存されたピークトラッキングプログラムＰ１を実行するようにしてもよい。

【0062】

なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。

【0063】

（６）態様
上述した複数の例示的な実施の形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0064】

（第１項）
本発明の一態様に係るピークトラッキング装置は、
複数の分析条件データを分析装置に与えることによって得られた複数の測定データに基づいて、複数のクロマトグラムを取得するクロマトグラム取得部と、
各クロマトグラムに含まれる各ピークが、試料に含まれるいずれの物質に所属するかを示す所属確率に基づくスコアデータを算出するスコア算出部と、
前記スコア算出部により算出された前記スコアデータをディスプレイに表示するスコア表示部と、を備える。

【0065】

クロマトグラムに含まれるピークを同定するために有用な情報をユーザに提供することができる。

【0066】

（第２項）
第１項に記載のピークトラッキング装置において、
前記スコア算出部は、前記複数の分析条件データと各分析条件データに基づいて得られた各物質の保持時間との回帰分析を行うことにより、前記所属確率を算出してもよい。

【0067】

回帰可能な保持時間を利用して、クロマトグラムに含まれるピークを同定するために有用な情報をユーザに提供することができる。

【0068】

（第３項）
第２項に記載のピークトラッキング装置において、
前記ピークトラッキング装置は、さらに、
前記回帰分析により得られた前記所属確率の分布を表示する分布表示部、を備えてもよい。

【0069】

ユーザは、所属確率の分布を参照することで、ピークの同定の妥当性を確認することができる。

【0070】

（第４項）
第２項または第３項に記載のピークトラッキング装置において、
前記スコア算出部は、ベイズ推論を用いることにより回帰関数に誤差を与えたときの誤差分布から取得される尤度、および、各ピークが選択される確率に基づいて前記所属確率を算出してもよい。

【0071】

ベイズ推論により、ピークがいずれの物質に所属するかを示す所属確率を提示可能である。

【0072】

（第５項）
本発明の他の態様に係るピークトラッキング装置は、
複数の分析条件データを分析装置に与えることによって得られた複数の測定データに基づいて、複数のクロマトグラムを取得するクロマトグラム取得部と、
各クロマトグラムに含まれる各ピークが、試料に含まれるいずれの物質に所属するかを示す所属確率に基づくスコアデータを算出するスコア算出部と、
前記スコア算出部により算出された前記スコアデータを出力する出力部と、を備える。

【0073】

スコアデータを他の装置やプログラムにおいて利用可能である。

【0074】

（第６項）
本発明の他の態様に係るピークトラッキング方法は、
複数の分析条件データを分析装置に与えることによって得られた複数の測定データに基づいて、複数のクロマトグラムを取得する工程と、
各クロマトグラムに含まれる各ピークが、試料に含まれるいずれの物質に所属するかを示す所属確率に基づくスコアデータを算出する工程と、
算出された前記スコアデータをディスプレイに表示する工程と、を含む。

【0075】

（第７項）
本発明の他の態様に係るピークトラッキングプログラムは、
複数の分析条件データを分析装置に与えることによって得られた複数の測定データに基づいて、複数のクロマトグラムを取得する処理、
各クロマトグラムに含まれる各ピークが、試料に含まれるいずれの物質に所属するかを示す所属確率に基づくスコアデータを算出する処理、
算出された前記スコアデータをディスプレイに表示する処理、をコンピュータに実行させる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】