特許 7678546 解析システム、解析方法及びプログラム

(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】2025-05-08

(45)【発行日】2025-05-16

(54)【発明の名称】解析システム、解析方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01N 30/86 20060101AFI20250509BHJP

   G01N 30/72 20060101ALI20250509BHJP

   G01N 27/62 20210101ALN20250509BHJP

【ＦＩ】

G01N30/86 J

G01N30/72 C

G01N30/86 G

G01N30/86 D

G01N30/86 C

G01N30/86 H

G01N27/62 X

G01N27/62 Y

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020174413

(22)【出願日】2020-10-16

(65)【公開番号】P2022065746

(43)【公開日】2022-04-28

【審査請求日】2023-09-05

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成３１年度、国立研究開発法人科学技術振興機構、研究成果展開事業、「定量メタボローム解析の事業化に向けたデータ解析システムの開発」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】504145342

【氏名又は名称】国立大学法人九州大学

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100168114

【弁理士】

【氏名又は名称】山中 生太

(74)【代理人】

【識別番号】100133592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 浩一

(74)【代理人】

【識別番号】100162259

【弁理士】

【氏名又は名称】末富 孝典

(72)【発明者】

【氏名】馬場 健史

(72)【発明者】

【氏名】中尾 素直

【審査官】倉持 俊輔

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２２９１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１６６８６１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１２／００４８４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００６－０４７２８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３０／８６，

Ｇ０１Ｎ ２７／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物質を含むサンプルを分析して得られたスペクトラムデータを、前記サンプル及び前記対象物質をキーとして取得可能に記憶する記憶部と、
ユーザの入力指令情報を入力する入力部と、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、前記記憶部に記憶された前記スペクトラムデータの中から、複数の前記サンプル及び複数の前記対象物質にまたがって複数の前記スペクトラムデータを選択可能な選択部と、
前記選択部で選択された複数の前記スペクトラムデータを重ね合わせて表示する表示部と、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、前記表示部に表示された複数の前記スペクトラムデータに対して演算を行う基準となる基準位置情報を設定する設定部と、
前記設定部で設定された基準位置情報を基準として、前記表示部に表示された複数の前記スペクトラムデータの各々の前記対象物質の定量化を一括で行う定量化部と、
を備え、
前記記憶部は、
前記設定部による前記基準位置情報の設定が可能な設定可能範囲を規定するダミーのスペクトラムデータを記憶し、
前記表示部は、
前記選択部で選択された複数の前記スペクトラムデータと、前記ダミーのスペクトラムデータとを重ねて表示し、
前記設定部は、
前記ダミーのスペクトラムデータによって規定される前記設定可能範囲外で、前記基準位置情報の設定を不可とする、
解析システム。

【請求項2】

前記選択部は、
前記記憶部に記憶された前記スペクトラムデータに対応するサンプルのリストである第１のリストを生成して前記表示部に表示させる第１のリスト生成部と、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、前記第１のリストから選択された前記サンプルに対応するスペクトラムデータを前記対象物質毎に選択可能な第２のリストを生成して前記表示部に表示させる第２のリスト生成部と、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、前記表示部に表示された前記第１のリストから選択された前記サンプルに対応し、前記表示部に表示された前記第２のリストから選択された前記スペクトラムデータを、前記表示部に表示する前記スペクトラムデータとして取得するデータ取得部と、
を備える、
請求項１に記載の解析システム。

【請求項3】

前記設定部は、
前記表示部に表示された複数の前記スペクトラムデータにおいて前記対象物質の定量化を行う範囲を前記基準位置情報として設定し、
前記定量化部は、
前記表示部に表示された複数の前記スペクトラムデータ各々を用いて、前記設定部で設定された範囲内で前記対象物質の定量化を行う、
請求項１又は２に記載の解析システム。

【請求項4】

前記設定部は、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、前記スペクトラムデータのベースラインを設定し、
前記定量化部は、
前記設定部で設定された前記ベースラインに基づいて、前記対象物質の定量化を行う、
請求項３に記載の解析システム。

【請求項5】

前記表示部は、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、表示される複数の前記スペクトラムデータ各々の拡大又は縮小を一括して行う、
請求項１から４のいずれか一項に記載の解析システム。

【請求項6】

前記表示部は、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、表示される複数の前記スペクトラムデータ各々のスムージング処理を一括して行った後、複数の前記スペクトラムデータを重ね合わせて表示し、
前記定量化部は、スムージング処理された複数の前記スペクトラムデータ各々の前記対象物質の定量化を行う、
請求項１から５のいずれか一項に記載の解析システム。

【請求項7】

前記表示部は、
ピークが時間軸方向に一致するように前記スペクトラムデータ各々に対し前記時間軸方向にオフセット又は倍率を付与した状態で重ね合わせて表示し、
前記設定部は、
重ね合わせ表示された複数の前記スペクトラムデータに対して定量化を行う基準位置情報を一括して設定し、
前記定量化部は、
前記スペクトラムデータ各々に付与されたオフセット又は倍率がキャンセルされるように前記基準位置情報を変更し、変更した基準位置情報を基準として、複数の前記スペクトラムデータ各々での前記対象物質の定量化を行う、
請求項１から６のいずれか一項に記載の解析システム。

【請求項8】

対象物質を含むサンプルを分析して得られたスペクトラムデータに基づいて前記対象物質の定量化を行う解析システムによって実行される解析方法であって、
前記サンプル及び前記対象物質をキーとして前記スペクトラムデータを取得可能に記憶するデータベースの中から、ユーザの入力指令情報に基づいて、複数の前記サンプル及び複数の前記対象物質にまたがって複数の前記スペクトラムデータを選択する選択ステップと、
前記選択ステップで選択された複数の前記スペクトラムデータを重ね合わせて表示する表示ステップと、
ユーザの入力指令情報に基づいて、前記表示ステップで表示された複数の前記スペクトラムデータに対して演算を行う基準となる基準位置情報を設定する設定ステップと、
前記設定ステップで設定された基準位置情報を基準として、前記表示ステップで表示された複数の前記スペクトラムデータの各々の前記対象物質の定量化を一括で行う定量化ステップと、
を含み、
前記データベースは、
前記設定ステップにおける前記基準位置情報の設定が可能な設定可能範囲を規定するダミーのスペクトラムデータを記憶し、
前記表示ステップでは、
前記選択ステップで選択された複数の前記スペクトラムデータと、前記ダミーのスペクトラムデータとを重ねて表示し、
前記設定ステップでは、
前記ダミーのスペクトラムデータによって規定される前記設定可能範囲外で、前記基準位置情報の設定を不可とする、
解析方法。

【請求項9】

コンピュータを、
対象物質を含むサンプルを分析して得られたスペクトラムデータを、前記サンプル及び前記対象物質をキーとして取得可能に記憶する記憶部、
ユーザの入力指令情報を入力する入力部、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、前記記憶部に記憶された前記スペクトラムデータの中から、複数の前記サンプル及び複数の前記対象物質にまたがって複数の前記スペクトラムデータを選択する選択部、
前記選択部で選択された複数の前記スペクトラムデータを重ね合わせて表示する表示部、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、前記表示部に表示された複数の前記スペクトラムデータに対して演算を行う基準となる基準位置情報を設定する設定部、及び、
前記設定部で設定された基準位置情報を基準として、前記表示部に表示された複数の前記スペクトラムデータの各々の前記対象物質の定量化を一括で行う定量化部、
として機能させ、
前記記憶部は、
前記設定部による前記基準位置情報の設定が可能な設定可能範囲を規定するダミーのスペクトラムデータを記憶し、
前記表示部は、
前記選択部で選択された複数の前記スペクトラムデータと、前記ダミーのスペクトラムデータとを重ねて表示し、
前記設定部は、
前記ダミーのスペクトラムデータによって規定される前記設定可能範囲外で、前記基準位置情報の設定を不可とする、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、解析システム、解析方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

メタボローム解析は、生体内で検出された化合物、すなわち代謝物質を検出することにより行われる。代謝物質の検出には様々な方法が用いられる。例えば、特許文献１、２に開示されるクロマトグラフィ質量分析は、そのような方法の１つである。

【0003】

クロマトグラフィ質量分析では、まず、サンプルがクロマトグラフのカラムに導入されて、サンプルの各種成分が時間方向に分離された溶出液が取り出される。そして、取り出された溶出液の各種成分が質量分析装置のイオン源でイオン化されて、四重極マスフィルタ等でサンプル成分由来のイオンを質量電荷比に応じて分離され、対象物質が検出される。この検出の結果として、対象物質を示すピークが出現したクロマトグラムが得られる。

【0004】

個々の代謝物質は、クロマトグラムに出現するピークの面積または高さを算出することにより定量化される。しかしながら、この定量化には、代謝物質の化学的特性又はクロマトグラフィ質量分析装置における測定条件等のバックグラウンド条件を加味して行う必要がある。そこで、熟練の解析者が、表示されたクロマトグラムのピークを目視で確認し、演算を行う範囲を操作入力で指定することにより定量化を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】国際公開第２０１８／２０７２２８号

【文献】国際公開第２０１７／００２１５６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

メタボローム解析では、多数のサンプルにおける多数の代謝物質の定量化が必要になる。例えば、１００のサンプルで５００の代謝物質を定量化する場合には、合計で５０，０００クロマトグラムが必要になる。しかしながら、上述のように、代謝物質の定量化を正確に行うためには、クロマトグラムを１つずつ表示し、そのピークを解析者が目視で確認する必要があった。このため、全体の解析には長時間を要し、解析者の作業負担が膨大なものになっていた。

【0007】

また、メタボローム解析においては、異なるサンプル間、異なる代謝物質間でクロマトグラムを比較できるようにすることは極めて有用である。しかしながら、特許文献１に開示された装置では、同時に表示するクロマトグラムは対象物質についてのターゲットイオン及び確認イオンに限定されている。また、特許文献２に開示された装置は、クロマトグラムを２次元テーブルに縮小表示するため、クロマトグラム同士の波形の詳細な比較には不向きである。

【0008】

本発明は、上記実情の下になされたものであり、異なるサンプル、異なる対象物質でのクロマトグラムの詳細な比較表示を可能としつつ、複数のスペクトラムデータにおける対象物質の定量化を短時間かつ容易に行うことができる解析システム、解析方法及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る解析システムは、
対象物質を含むサンプルを分析して得られたスペクトラムデータを、前記サンプル及び前記対象物質をキーとして取得可能に記憶する記憶部と、
ユーザの入力指令情報を入力する入力部と、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、前記記憶部に記憶された前記スペクトラムデータの中から、複数の前記サンプル及び複数の前記対象物質にまたがって複数の前記スペクトラムデータを選択可能な選択部と、
前記選択部で選択された複数の前記スペクトラムデータを重ね合わせて表示する表示部と、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、前記表示部に表示された複数の前記スペクトラムデータに対して演算を行う基準となる基準位置情報を設定する設定部と、
前記設定部で設定された基準位置情報を基準として、前記表示部に表示された複数の前記スペクトラムデータの各々の前記対象物質の定量化を一括で行う定量化部と、
を備え、
前記記憶部は、
前記設定部による前記基準位置情報の設定が可能な設定可能範囲を規定するダミーのスペクトラムデータを記憶し、
前記表示部は、
前記選択部で選択された複数の前記スペクトラムデータと、前記ダミーのスペクトラムデータとを重ねて表示し、
前記設定部は、
前記ダミーのスペクトラムデータによって規定される前記設定可能範囲外で、前記基準位置情報の設定を不可とする。

【0011】

また、前記選択部は、
前記記憶部に記憶された前記スペクトラムデータに対応するサンプルのリストである第１のリストを生成して前記表示部に表示させる第１のリスト生成部と、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、前記第１のリストから選択された前記サンプルに対応するスペクトラムデータを前記対象物質毎に選択可能な第２のリストを生成して前記表示部に表示させる第２のリスト生成部と、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、前記表示部に表示された前記第１のリストから選択された前記サンプルに対応し、前記表示部に表示された前記第２のリストから選択された前記スペクトラムデータを、前記表示部に表示する前記スペクトラムデータとして取得するデータ取得部と、
を備える、
こととしてもよい。

【0012】

前記設定部は、
前記表示部に表示された複数の前記スペクトラムデータにおいて前記対象物質の定量化を行う範囲を前記基準位置情報として設定し、
前記定量化部は、
前記表示部に表示された複数の前記スペクトラムデータ各々を用いて、前記設定部で設定された範囲内で前記対象物質の定量化を行う、
こととしてもよい。

【0013】

前記設定部は、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、前記スペクトラムデータのベースラインを設定し、
前記定量化部は、
前記設定部で設定された前記ベースラインに基づいて、前記対象物質の定量化を行う、
こととしてもよい。

【0014】

前記表示部は、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、表示される複数の前記スペクトラムデータ各々の拡大又は縮小を一括して行う、
こととしてもよい。

【0015】

前記表示部は、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、表示される複数の前記スペクトラムデータ各々のスムージング処理を一括して行った後、複数の前記スペクトラムデータを重ね合わせて表示し、
前記定量化部は、スムージング処理された複数の前記スペクトラムデータ各々の前記対象物質の定量化を行う、
こととしてもよい。

【0016】

前記表示部は、
ピークが時間軸方向に一致するように前記スペクトラムデータ各々に対し前記時間軸方向にオフセット又は倍率を付与した状態で重ね合わせて表示し、
前記設定部は、
重ね合わせ表示された複数の前記スペクトラムデータに対して定量化を行う基準位置情報を一括して設定し、
前記定量化部は、
前記スペクトラムデータ各々に付与されたオフセット又は倍率がキャンセルされるように前記基準位置情報を変更し、変更した基準位置情報を基準として、複数の前記スペクトラムデータ各々での前記対象物質の定量化を行う、
こととしてもよい。

【0017】

本発明の第２の観点に係る解析方法は、
対象物質を含むサンプルを分析して得られたスペクトラムデータに基づいて前記対象物質の定量化を行う解析システムによって実行される解析方法であって、
前記サンプル及び前記対象物質をキーとして前記スペクトラムデータを取得可能に記憶するデータベースの中から、ユーザの入力指令情報に基づいて、複数の前記サンプル及び複数の前記対象物質にまたがって複数の前記スペクトラムデータを選択する選択ステップと、
前記選択ステップで選択された複数の前記スペクトラムデータを重ね合わせて表示する表示ステップと、
ユーザの入力指令情報に基づいて、前記表示ステップで表示された複数の前記スペクトラムデータに対して演算を行う基準となる基準位置情報を設定する設定ステップと、
前記設定ステップで設定された基準位置情報を基準として、前記表示ステップで表示された複数の前記スペクトラムデータの各々の前記対象物質の定量化を一括で行う定量化ステップと、
を含み、
前記データベースは、
前記設定ステップにおける前記基準位置情報の設定が可能な設定可能範囲を規定するダミーのスペクトラムデータを記憶し、
前記表示ステップでは、
前記選択ステップで選択された複数の前記スペクトラムデータと、前記ダミーのスペクトラムデータとを重ねて表示し、
前記設定ステップでは、
前記ダミーのスペクトラムデータによって規定される前記設定可能範囲外で、前記基準位置情報の設定を不可とする。

【0018】

本発明の第３の観点に係るプログラムは、
コンピュータを、
対象物質を含むサンプルを分析して得られたスペクトラムデータを、前記サンプル及び前記対象物質をキーとして取得可能に記憶する記憶部、
ユーザの入力指令情報を入力する入力部、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、前記記憶部に記憶された前記スペクトラムデータの中から、複数の前記サンプル及び複数の前記対象物質にまたがって複数の前記スペクトラムデータを選択する選択部、
前記選択部で選択された複数の前記スペクトラムデータを重ね合わせて表示する表示部、
前記入力部に入力された入力指令情報に基づいて、前記表示部に表示された複数の前記スペクトラムデータに対して演算を行う基準となる基準位置情報を設定する設定部、及び、
前記設定部で設定された基準位置情報を基準として、前記表示部に表示された複数の前記スペクトラムデータの各々の前記対象物質の定量化を一括で行う定量化部、
として機能させ、
前記記憶部は、
前記設定部による前記基準位置情報の設定が可能な設定可能範囲を規定するダミーのスペクトラムデータを記憶し、
前記表示部は、
前記選択部で選択された複数の前記スペクトラムデータと、前記ダミーのスペクトラムデータとを重ねて表示し、
前記設定部は、
前記ダミーのスペクトラムデータによって規定される前記設定可能範囲外で、前記基準位置情報の設定を不可とする。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、複数のサンプル及び複数の対象物質にまたがる複数のスペクトラムデータを重ね合わせて表示する。これにより、異なるサンプル、異なる対象物質でのスペクトラムデータの波形同士の詳細な比較が可能になる。さらに、複数のスペクトラムデータを重ね合わせて表示しているので、解析者の入力指令情報に従って代謝物質の化学的特性又は測定条件等のバックグラウンド条件を加味しつつ、複数のスペクトラムデータに対して演算を行う基準となる基準位置情報を設定した状態で、複数のスペクトラムデータ各々の対象物質の定量化を一括して行うことができる。この結果、異なるサンプル、異なる対象物質でのスペクトラムデータの詳細な比較表示を可能としつつ、複数のスペクトラムデータにおける対象物質の定量化を短時間かつ容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施の形態１に係る解析システムの構成を示すブロック図である。

【図2】クロマトグラムの一例を示す図である。

【図3】図１の解析システムにおけるクロマトグラムの重ね合わせ表示のための機能構成を示す模式図である。

【図4】スペクトラムデータが拡大又は縮小される様子を示す模式図である。

【図5】図１の設定部および定量化部の機能を示す模式図である。

【図6】（Ａ）及び（Ｂ）は、スペクトラムデータの波形の一例である。

【図7】（Ａ）は、重ね合わせ表示されたスペクトラムデータの一例である。（Ｂ）は、ピークが一致するように重ね合わせ表示されたスペクトラムデータの一例である。

【図8】スペクトラムデータがスムージングされる様子を示す模式図である。

【図9】図１の解析システムのハードウエア構成を示すブロック図である。

【図10】図１の解析システムの動作を示すフローチャートである。

【図11】本発明の実施の形態２に係る解析システムの特徴であるダミークロマトグラムの一例を示す図である。

【図12】本発明の実施の形態２に係る解析システムの構成を示すブロック図である。

【図13】入力テーブルの一例を示す図である。

【図14】コレステロールエステルのクロマトグラムの表示例を示す図である。

【図15】コレステロールエステルのクロマトグラムの他の表示例を示す図である。

【図16】図１４に示すコレステロールクロマトグラムと、図１５に示すクロマトグラムとを重ね合わせて表示した表示例を示す図である。

【図17】図１４に示すクロマトグラムにおいて定量化を行う範囲を設定した様子を示す図である。

【図18】コレステロールのクロマトグラムの表示例を示す図である。

【図19】図１７に示すコレステロールクロマトグラムと、図１８に示すクロマトグラムとを重ね合わせて表示した表示例を示す図である。

【図20】すべてのトランジションのクロマトグラムを重ね合わせ表示した場合を示す図である。

【図21】同じ分子種を対象物質とするクロマトグラムを重ね合わせ表示した場合を示す図である。

【図22】図２１のクロマトグラムにおいて定量化の範囲を設定した様子を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。各図面においては、同一又は同等の部分に同一の符号を付す。

【0022】

実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１について説明する。本実施の形態に係る解析システム１は、対象物質の定量化を行う。図１に示すように、解析システム１は、液体クロマトグラフィ質量分析装置（ＬＣ－ＭＳ）２に接続されている。

【0023】

ＬＣ－ＭＳ２は、液体クロマトグラフと、質量分析器とを組み合わせた装置である。液体クロマトグラフは、移動相として液体を用い、固定相と移動相とに対する溶質の親和性の差を利用して物質を分離する。質量分析器は、液体クロマトグラフで分離された物質をさらにイオン化し、生成した正イオンまたは負イオンを分離し、それぞれのイオンの強度を測定する。

【0024】

ＬＣ－ＭＳ２を用いれば、サンプルに含まれる対象物質を分析して得られたスペクトラムデータ、すなわちクロマトグラムを得ることができる。図１に示すように、ＬＣ－ＭＳ２には、サンプルＡ１、Ａ２、・・・、Ａｍが注入され、それらに含まれる対象物質ａ１、ａ２、ａ３、…に対応するクロマトグラムが検出される。

【0025】

図２には、クロマトグラムの一例が示されている。図２に示すように、クロマトグラムの横軸は、ＬＣ－ＭＳ２にサンプルを注入してからの時間を示している。一方、縦軸は、ＬＣ－ＭＳ２で検出された信号の強度を示している。図２に示すクロマトグラムには、ピークＰが出現している。サンプルを注入してからの時間、すなわち原点からピークＰが頂点に達するまでの時間を溶出時間（保持時間）ＲＴとする。溶出時間ＲＴは、対象物質によって異なる。

【0026】

クロマトグラムにおいて、ピークＰが出ていない部分をベースラインＢＬとする。ベースラインＢＬを基準とするピークＰの高さ又は面積は、対象物質の濃度に応じて増減する。解析システム１は、クロマトグラムのピークＰの高さ又は面積を求めることにより、対象物質の定量化を行う。

【0027】

図１に戻り、解析システム１は、記憶部１０と、入力部１１と、選択部１２と、表示部１３と、設定部１４と、定量化部１５と、を備える情報処理装置である。

【0028】

記憶部１０は、ＬＣ－ＭＳ２における検出により、対象物質を含むサンプルを分析して得られたクロマトグラムを記憶するデータベースである。このデータベースは、サンプル及び対象物質をキーとしてクロマトグラムを取得可能に構成されている。例えば、図１に示す例では、ＬＣ－ＭＳ２でサンプルＡ１～Ａｍ（ｍは３以上の自然数）についての計測が行われ、サンプルＡ１に含まれる対象物質ａ１、ａ２、ａ３、・・・に対応するクロマトグラム、サンプルＡ２に含まれる対象物質ａ１、ａ２、ａ３、・・・に対応するクロマトグラム、・・・、サンプルＡｍに含まれる対象物質ａ１、ａ２、ａ３、・・・に対応するクロマトグラムが取得され、記憶部１０に記憶されている。この場合、記憶部１０は、例えば、サンプルＡ１及び対象物質ａ１をキーとして入力すれば、サンプルＡ１及び対象物質ａ１に対応するクロマトグラムを読み出すことができるように構成されている。

【0029】

解析システム１においてメタボローム解析を行う場合には、サンプルは生体の一部、例えば細胞となり、対象物質は代謝物質となる。メタボローム解析では、例えば、数百のサンプル、数百の代謝物質のクロマトグラムが用いられる。例えば、解析すべきサンプルの数が１００であり、代謝物質の数が５００である場合には、１００×５００のクロマトグラムの解析が必要になる。

【0030】

図１に戻り、入力部１１は、対象物質の定量化を行う解析者であるユーザの入力指令情報を入力する。入力指令情報には、例えば、記憶部１０のキーとなるサンプル及び対象物質の情報がある。なお、入力指令情報は、解析者の操作入力によって入力されるものであってもよいし、ファイルがインポートされることにより、入力されるものであってもよい。また、解析者の操作入力は、後述の図９のマンマシンインターフェイス４３を構成するポインティングデバイス又はキーボードによる数値入力等によって実現することが可能である。

【0031】

選択部１２は、入力部１１に入力された入力指令情報に基づいて、記憶部１０に記憶されたクロマトグラムの中から、複数のサンプル及び複数の対象物質にまたがって複数のクロマトグラムを選択可能である。例えば、図１に示すように、サンプルＡ１の対象物質ａ１、ａ２、ａ３及びサンプルＡ２の対象物質ａ１、ａ２、ａ３の解析を行う場合には、それぞれに対応するクロマトグラムが選択される。

【0032】

［クロマトグラムの重ね合わせ表示のための機能構成］
ここで、クロマトグラムの重ね合わせ表示のための機能構成について説明する。図３に示すように、表示部１３は、ユーザが確認可能な表示画面を有している。入力部１１と表示部１３とは連動しており、ユーザは、この表示画面に表示された各種情報に関連した入力指令情報を入力部１１に入力することが可能となっている。

【0033】

表示部１３は、表示画面に表示されるウインドウ１３ａに選択部１２で選択された複数のクロマトグラムを重ね合わせて表示する。図３に示すように、このウインドウ１３ａは、サンプルリスト表示領域２０と、対象物質リスト表示領域２１と、クロマトグラム表示領域２２とに分かれている。

【0034】

また、選択部１２は、第１のリスト生成部３０と、第２のリスト生成部３１と、データ取得部３２と、を備える。

【0035】

第１のリスト生成部３０は、記憶部１０に記憶されたクロマトグラムに対応するサンプルのリストである第１のリスト、すなわちサンプルリスト２５を生成する。第１のリスト生成部３０は、生成したサンプルリスト２５を表示部１３に表示させる。例えば、図３に示すように、表示部１３のウインドウ１３ａのサンプルリスト表示領域２０には、記憶部１０に記憶されたサンプルＡ１、Ａ２、・・・Ａｍのサンプルリスト２５が表示される。

【0036】

第２のリスト生成部３１は、入力部１１に入力された入力指令情報に基づいて、サンプルリスト２５から選択されたサンプルに対応するクロマトグラムを対象物質毎に選択可能な対象物質リスト２６を生成する。第２のリスト生成部３１は、生成した対象物質リスト２６を表示部１３のウインドウ１３ａの対象物質リスト表示領域２１に表示させる。

【0037】

ここで、例えば、図３に示すように、サンプルリスト表示領域２０に表示されたサンプルリスト２５でサンプルＡ１，Ａ２を選択した旨の入力指令情報が入力部１１に入力されると、第２のリスト生成部３１は、サンプルＡ１、Ａ２に対応する対象物質リスト２６を生成して、表示部１３の対象物質リスト表示領域２１に表示させる。これにより、表示部１３のウインドウ１３ａの対象物質リスト表示領域２１には、サンプルＡ１、Ａ２に含まれる対象物質ａ１、ａ２、ａ３、・・・に対応するクロマトグラムの対象物質リスト２６が表示される。

【0038】

データ取得部３２は、入力部１１に入力された入力指令情報に基づいて、表示部１３のウインドウ１３ａに表示されたサンプルリスト２５から選択されたサンプルに対応し、表示部１３に表示された対象物質リスト２６から選択されたクロマトグラムを、表示部１３のウインドウ１３ａのクロマトグラム表示領域２２に表示するクロマトグラム２７として取得する。図３に示す例において、このように、サンプルリスト２５におけるサンプルの選択と、対象物質リストの対象物質の選択を繰り返すことにより、複数のサンプル及び複数の対象物質でのクロマトグラムを記憶部１０から取得することができる。

【0039】

こうして、表示部１３の表示ウインドウのクロマトグラム表示領域２２には、異なるサンプルＡ１、Ａ２及び異なる対象物質ａ１、ａ２、ａ３、・・・にそれぞれ対応する複数のクロマトグラム２７が重ね合わせて表示される。図３では、それぞれの区別のために、サンプルＡ１に対応するクロマトグラム２７が実線で示され、サンプルＡ２に対応するクロマトグラム２７が点線で示されている。しかしながら、実際には、両方実線で表示することができる。場合によって、複数のクロマトグラム２７は、それぞれ色分けして表示することができるし、太さを変えて表示することができる。

【0040】

また、図４に示すように、表示部１３のクロマトグラム表示領域２２では、入力部１１に入力された入力指令情報に基づいて、表示された複数のクロマトグラム２７各々の拡大又は縮小を一括して行うことができる。このようにすれば、クロマトグラム２７の波形の確認をし易くすることができる。

【0041】

［定量化のための機能構成］
図１に戻り、設定部１４は、入力部１１に入力された入力指令情報に基づいて、表示部１３のクロマトグラム表示領域２２に表示された複数のクロマトグラム２７に対して演算を行う基準となる基準位置情報を設定する。

【0042】

例えば、設定部１４は、表示部１３に表示された複数のクロマトグラム２７において対象物質の定量化を行う範囲を基準位置情報として設定する。例えば、図５に示すように、設定部１４は、基準位置情報として、ピークＰの頂点を探索する始点Ｓ１と終点Ｓ２とを設定する。定量化部１５は、表示部１３に表示された複数のクロマトグラム２７各々で、設定部１４で指定された探索範囲（Ｓ１～Ｓ２）内でピークＰの頂点を探索し、探索されたピークＰの頂点に基づいて定量化を行う。

【0043】

図５に示す例では、ピークＰは、左側のピーク（対象物質）と右側のピーク（対象物質にｍ／ｚが類似する物質、例えばその誘導体）とが合成されたものとなっている。左側のピークを選択する場合には、定量化する範囲としてＳ１～Ｓ２が設定される。

【0044】

さらに、設定部１４は、入力部１１に入力された入力指令情報に基づいて、例えば、図５に示すように、設定部１４は、入力指令情報に従って、クロマトグラム２７におけるベースラインＢＬを設定する。定量化部１５は、設定部１４で設定されたベースラインＢＬに基づいて、対象物質の定量化を行う。

【0045】

なお、定量化する範囲Ｓ１～Ｓ２の設定は、例えばポインティングデバイス（後述の図９のマンマシンインターフェイス４３に相当）の操作により、表示部１３のクロマトグラム表示領域２２に表示されたクロマトグラム２７のＳ１、Ｓ２として指定する位置にポインタを合わせクリックして指定することにより行うことができる。すなわち、定量化する範囲Ｓ１～Ｓ２の設定は、ＧＵＩ（Graphic User Interface）を利用して行うことができる。また、定量化する範囲Ｓ１～Ｓ２の設定は、例えばキーボードの数値入力（図９のマンマシンインターフェイス４３に相当）により行われるようにしてもよい。いずれにしても、入力部１１は、マンマシンインターフェイス４３への操作入力の内容を入力指令情報として入力し、入力された情報を、基準位置情報として設定部１４に送る。

【0046】

定量化部１５は、設定部１４で設定された基準位置情報を基準として、表示部１３に表示された複数のクロマトグラム２７各々の対象物質の定量化を一括で行う。例えば、図５に示すように、定量化部１５は、表示部１３に表示された複数のクロマトグラム２７各々を用いて、設定部１４で設定された範囲内で対象物質の定量化を行う。例えば、定量化部１５は、図２に示すように、ベースラインＢＬからピークＰの頂点までの高さ又は斜線で示されるピークＰの面積を求める。このピークＰの高さ又は面積に基づいて、対象物質が定量化される。

【0047】

なお、クロマトグラム２７は、実測定で取得されるデータであるため、時間軸方向に若干のずれを生じることがあり、そのずれが無視できないほど大きくなることもある。例えば、図６（Ａ）に示すクロマトグラム２７Ａと、図６（Ｂ）に示すクロマトグラム２７Ｂとは、同じ対象物質に対応するピークＰを有しているが、その溶出時間ＲＴにはずれが生じている。

【0048】

このような場合、図７（Ａ）に示すように、クロマトグラム２７Ａ，２７Ｂを単純に重ね合わせて表示しても，一度の範囲指定ですべてのクロマトグラム２７Ａ，２７Ｂに対して定量を行う事は困難になる。そこで、本実施の形態に係る解析システム１は、個々のクロマトグラム２７Ａ，２７Ｂを、時間軸方向にアライメントする機能を備えている。

【0049】

表示部１３は、ピークが時間軸方向に一致するように複数のクロマトグラム２７（例えば２７Ａ，２７Ｂ）に対し、時間軸方向にオフセット又は倍率を付与した状態で重ね合わせて表示する。このようなオフセット又は倍率を、アライメント数という。オフセットの場合、単位は、時間を示す単位、例えば、時間、分、秒とすることができる。表示部１３は、このアライメント数を自動または手動で設定する。例えば、クロマトグラム２７Ａの溶出時間ＲＴが４．２２ｍｉｎである場合には、クロマトグラム２７Ａのアライメント数ΔＴ１（オフセット）として、４．２２ｍｉｎが設定される。また、例えば、クロマトグラム２７Ｂの溶出時間ＲＴが４．４ｍｉｎである場合には、クロマトグラム２７Ｂのアライメント数（オフセット）ΔＴ２として４．４４ｍｉｎが設定される。

【0050】

表示部１３は、クロマトグラム２７（例えばクロマトグラム２７Ａ，２７Ｂ）の時間軸の値に対して，それぞれ設定されたアライメント数ΔＴ１、ΔＴ２を差し引く。これにより、各クロマトグラム２７は、時間軸方向にアライメント数ΔＴ１、ΔＴ２だけシフトする。定量化部１５は、アライメント数ΔＴ１、ΔＴ２だけシフトさせた状態で、クロマトグラム２７を重ね合わせて表示する。図７（Ｂ）には、クロマトグラム２７Ａ，２７Ｂがアライメント数ΔＴ１，ΔＴ２シフトした状態で、重ね合わせ表示されている。

【0051】

この状態であれば、設定部１４は、クロマトグラム２７Ａ，２７Ｂに対して、定量化する範囲Ｓ１～Ｓ２を一度に指定することができる。設定部１４は、図７（Ｂ）に示すように、重ね合わせ表示された複数のクロマトグラム２７（２７Ａ，２７Ｂ）に対して定量化を行う範囲Ｓ１～Ｓ２を一括して設定している。

【0052】

定量化部１５は、クロマトグラム２７各々に付与されたオフセット又は倍率がキャンセルされるように範囲Ｓ１～Ｓ２を変更し、変更した範囲を基準として、複数のクロマトグラム２７Ａ、２７Ｂ各々での対象物質の定量化を行う。例えば、設定部１４により、定量化する範囲Ｓ１～Ｓ２が設定された場合、定量化部１５は、クロマトグラム２７Ａについては、図６（Ａ）に示すように、範囲Ｓ１～Ｓ２をΔＴ１だけ加算した範囲である範囲Ｓ１’～Ｓ２’で定量化を行う。また、定量化部１５は、クロマトグラム２７Ｂについては、図６（Ｂ）に示すように、範囲Ｓ１～Ｓ２をΔＴ２ずらして範囲Ｓ１”～Ｓ２”で定量化を行う。

【0053】

なお、アライメント数ΔＴ１、ΔＴ２は、上述のように、手動で設定することができる。基本的には、クロマトグラム２７Ａ，２７ＢのピークＰが最大のときの時間を設定すれば、それぞれのピークＰを合わせた状態で両者を重ね合わせることができる。

【0054】

なお、表示部１３は、重ね合わせ表示するクロマトグラム２７のピークを時間軸方向に一致させて重ね合わせて表示すればよい。この場合、ピークＰの位置は、０でなくてもよい。例えば、重ね合わせ表示するクロマトグラム２７のうちのいずれか１つのクロマトグラム２７のピークに他のクロマトグラム２７のピークを合わせるようにアライメント数ΔＴ１、ΔＴ２を決定するようにしてもよい。

【0055】

また、アライメント数は、倍率によっても設定可能である。この場合には、クロマトグラム２７は、原点０を中心に、時間軸方向に倍率に応じて拡大縮小される。アライメント数は、例えば、１．０００１などと設定される。この場合、定量化部１５が、定量化を行う範囲Ｓ１～Ｓ２の倍率をキャンセルした状態で、定量化を行うのは、オフセットの場合と同じである。また、表示部１３は、強度の軸方向、すなわち縦軸方向のスケールを、クロマトグラム２７毎に微調整可能としてもかまわない。

【0056】

なお、表示部１３は、入力部１１の操作入力により、クロマトグラム２７の表示状態を、図６（Ａ）又は図６（Ｂ）に示すような単独表示、図７（Ａ）に示す重ね合わせ表示、図７（Ｂ）に示すようなアライメント重ね合わせ表示を切り替え可能とするようにしてもよい。このような切り替え操作は、入力部１１に入力された入力指令情報に基づいて行われる。

【0057】

このように、本実施の形態では、実計測に生じる誤差によらず、複数のクロマトグラム２７の一括の定量化が可能となる。

【0058】

なお、表示部１３は、入力部１１に入力された入力指令情報に基づいて、図８に示すように、表示される複数のクロマトグラム２７各々のスムージング処理を一括して行った後、複数のクロマトグラム２７を重ね合わせて表示する。定量化部１５は、表示部１３に表示されスムージング処理された複数のクロマトグラム２７各々の対象物質の定量化を行うようにしてもよい。このようなスムージング処理としては、例えば、移動平均法を用いることができる。

【0059】

［ハードウエア構成］
図９には、解析システム１のハードウエア構成が示されている。図９に示すように、解析システム１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０と、メモリ４１と、補助記憶装置４２と、マンマシンインターフェイス４３と、通信インターフェイス４４と、入出力インターフェイス４５と、を備える。解析システム１の各構成要素は、内部バス５０を介して互いに通信可能に接続されている。

【0060】

ＣＰＵ４０は、ソフトウエアプログラム（以下、単に「プログラム」とする）を実行するプロセッサ（演算装置）である。メモリ４１には、補助記憶装置４２から解析プログラム５１が読み込まれる。ＣＰＵ４０は、メモリ４１に格納された解析プログラム５１を実行することにより、選択部１２、設定部１４及び定量化部１５の機能が実現される。

【0061】

メモリ４１は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）である。メモリ４１には、上述のように、ＣＰＵ４０によって実行される解析プログラム５１が読み込まれる他、補助記憶装置４２からクロマトグラム２７が記憶される。なお、解析システム１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）も備えている。ＲＯＭには、解析システム１の起動プログラムが実装されており、ＣＰＵ４０がＲＯＭの起動プログラムを実行することにより、解析システム１が起動される。

【0062】

補助記憶装置４２は、例えばハードディスク等である。補助記憶装置４２は、ＣＰＵ４０により実行される解析プログラム５１を記憶する。また、補助記憶装置４２は、クロマトグラムのデータ群５２を記憶する。本実施の形態では、補助記憶装置４２が、記憶部１０に対応する。

【0063】

マンマシンインターフェイス４３は、操作者が操作入力を行う操作入力部と、表示画面を有するディスプレイとを備える。本実施の形態では、マンマシンインターフェイス４３は、タッチパネルである。また、操作入力部としてキーボード及びポインティングデバイスを備え、ディスプレイは別に備えるようにしてもよい。このマンマシンインターフェイス４３により、入力部１１及び表示部１３の機能が実現される。サンプルリスト２５及び対象物質リスト２６の選択、定量化の範囲の設定は、このマンマシンインターフェイス４３により行われる。

【0064】

通信インターフェイス４４は、インターネット等の通信ネットワークに準拠した通信インターフェイスである。解析プログラム５１は、通信インターフェイス４４を介して、補助記憶装置４２に記憶することも可能である。また、解析システム１とＬＣ－ＭＳ２とが通信ネットワークを介して接続されている場合には、通信インターフェイス４４を介して、補助記憶装置４２にクロマトグラムのデータ群が送信され、記憶される。

【0065】

入出力インターフェイス４５は、持ち運び可能なＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体（一時的でない記録を行う記録媒体）６０とのインターフェイスである。の記録媒体６０には解析プログラム５１が記憶されている。解析プログラム５１は、この入出力インターフェイス４５を介して入力され、補助記憶装置４２に記憶することが可能である。また、解析システム１と、ＬＣ－ＭＳ２とが通信ネットワーク等で通信接続されていない場合には、記録媒体６０から得られたクロマトグラムのデータ群５２を、補助記憶装置４２に記憶するようにしてもよい。

【0066】

次に、本実施の形態に係る解析システム１の動作について説明する。

【0067】

図１０に示すように、まず、選択部１２は、サンプル及び対象物質をキーとしてクロマトグラム２７を取得可能に記憶するデータベースとしての記憶部１０の中から、入力部１１に入力されるユーザの入力指令情報に基づいて、複数のサンプル及び複数の対象物質にまたがって複数のクロマトグラムを選択する（ステップＳ１０；選択ステップ）。ここでは、図３に示すように、選択部１２の第１のリスト生成部３０が、サンプルリスト２５を生成し、表示部１３が、サンプルリスト２５を、サンプルリスト表示領域２０に表示する。さらに、入力部１１に入力された入力指令情報に基づいて、サンプルリスト２５の中からサンプルが選択されると、第２のリスト生成部３１が、そのサンプルに対応する対象物質リスト２６を生成する。表示部１３は、対象物質リスト２５を表示部１３の対象物質リスト表示領域２１に表示する。さらに、入力部１１に入力された入力指令情報に基づいて、対象物質リスト２５から対象物質が選択されると、データ取得部３２は、選択されたサンプル及び対象物質に対応するクロマトグラム２７を、記憶部１０から読み込む。

【0068】

続いて、表示部１３は、ステップＳ１０、すなわち選択ステップで選択された複数のクロマトグラム２７を重ね合わせて表示する（ステップＳ２０；表示ステップ）。ステップＳ１０、Ｓ２０を実行することにより、図３に示すように、表示部１３のクロマトグラム表示領域２２には、複数のサンプルＡ１、Ａ２及び複数の対象物質ａ１、ａ２、ａ３にそれぞれ対応するクロマトグラム２７が重ね合わせて表示される。

【0069】

続いて、設定部１４は、入力部１１に入力されるユーザの入力指令情報に基づいて、ステップＳ２０、すなわち表示ステップで表示された複数のクロマトグラム２７に対して演算を行う基準となる基準位置情報を設定する（ステップＳ３０；設定ステップ）。ここでは、例えば図５に示すように、クロマトグラム２７における定量化を行う範囲（Ｓ１～Ｓ２）及びベースラインＢＬが基準位置情報として設定される。

【0070】

続いて、定量化部１５は、ステップＳ３０、すなわち設定ステップで設定された基準位置情報を基準として、ステップＳ２０、すなわち表示ステップで表示された複数のクロマトグラム２７各々の対象物質の定量化を一括で行う（ステップＳ４０；定量化ステップ）。この定量化では、複数のクロマトグラム２７各々に対して、例えば、図５に示すように、設定された範囲（Ｓ１～Ｓ２）内でクロマトグラム２７のピークＰが探索され、設定されたベースラインＢＬに基づいて、ピークＰの高さ又は面積が算出される。

【0071】

実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態に係る解析システム１は、図１１に示すように、表示部１３で表示される複数のクロマトグラム２７にさらにダミーのスペクトラムデータ、すなわちダミークロマトグラム２８を重ねて表示する点が、上記実施の形態と異なっている。なお、ダミークロマトグラム２８は、これまでに取得された対象物質のクロマトグラム２７の波形に基づいて統計的に推定されたものであり、ガイドクロマトグラムともいう。

【0072】

図１１に示すように、ダミークロマトグラム２８は、クロマトグラム２７において対象物質にピークＰが出現している部分がハイレベルとなり、他の部分はローレベル（ベースラインＢＬと同じレベル）となっている。ダミークロマトグラム２８の形状は、対象物質に対応するピークＰ１と、クロマトグラムの溶出時間ＲＴ以外のピークＰ２とをユーザが識別し易くすることができる。

【0073】

また、本実施の形態では、ダミークロマトグラム２８がハイレベルとなっている区間以外は、対象物質を定量化する範囲の指定を不可としている。このようにすれば、ユーザが、定量化の範囲として、ピークＰ１でなく、ピークＰ２を選択しないようにすることが可能となる。ユーザは、ピークＰ１がダミークロマトグラム２８のハイレベルな部分に入っているか否かの確認を行った後、定量化を行う範囲を、微修正する操作を行うだけで、正確な定量化が可能になる。

【0074】

図１２に示すように、記憶部１０は、設定部１４によって基準位置情報の設定が可能な指定可能範囲を規定するダミークロマトグラム２８を、対象物質ａ１、ａ２，ａ３毎に記憶する。表示部１３は、選択部１２で選択された複数のクロマトグラム２７と、ダミークロマトグラム２８とを重ねて表示する。この場合、表示されるダミークロマトグラム２８は、ハイレベルを１とし、ローレベルを０として、対象物質ａ１、ａ２、ａ３のダミークロマトグラム２８の論理和となる波形を有するものとなる。

【0075】

このクロマトグラム２７とダミークロマトグラム２８との比較表示により、ピークＰが対象物質ａ１、ａ２、ａ３に対応するものであるか否かを確認することができる。また、設定部１４は、ダミークロマトグラム２８によって規定される設定可能範囲において、定量化の基準位置情報を設定可能とする。

【0076】

なお、定量化を行う範囲をクロマトグラム２７毎に、すなわち個別に設定しようとする場合には、表示部１３に図１３に示すような入力テーブル２９を表示させ、入力部１１に入力テーブル２９への入力を可能とするようにしてもよい。この入力テーブル２９では、サンプル毎、対象物質毎に、定量化を行う範囲（開始時、終了時）を入力することができる。定量化部１５は、入力テーブル２９で入力された範囲を、サンプル毎、対象物質毎の定量化を行う範囲として用いる。この場合、ダミークロマトグラム２８でハイレベルとなっていない範囲の値は入力することができないようになっていてもよい。

【0077】

［メタボローム解析における実施例］
次に、本実施の形態に係る解析システム１を用いてメタボローム解析を行った場合の実施例について説明する。図１４～図１６には、コレステロールエステルの標準品を測定した場合のクロマトグラム２７の表示例が示されている。図１４には、１０サンプル各々の同じＭＲＭ（Multiple Reaction Monitoring）トランジションを重ねて表示した場合の表示画像が示されており、図１５には、１０サンプル各々の図１４とは他のＭＲＭトランジションを重ねて表示した場合の表示画像が示されている。

【0078】

ここで、ＭＲＭトランジションとは、前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）を通過させるプリカーサイオンの質量電荷比と後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）を通過させるプロダクトイオンの質量電荷比の組である。図１４に示すクロマトグラム２７のプリカーサイオンのｍ／ｚは、６７５．７であり、プロダクトイオンのｍ／ｚは、３６９．４である。また、図１５のクロマトグラム２７のプリカーサイオンのｍ／ｚは、６７５．７であり、プロダクトイオンのｍ／ｚは、１４７．４である。

【0079】

ＭＲＭトランジションが同じクロマトグラム２７は、対象物質が同じクロマトグラムであるということを意味している。図１４、図１５では、複数のサンプルで、同一のＭＲＭトランジション、すなわち同一の対象物質に対応するクロマトグラム２７が表示された状態となっている。

【0080】

本実施の形態に係る解析システム１によれば、図１６に示すように、図１４に示すＭＲＭトランジション（波形Ｍ）と、図１５に示すＭＲＭトランジション（波形Ｎ）とを重ね合わせて表示することができる。このようにすれば、２つのＭＲＭトランジションを比較表示することができる。図１４のクロマトグラム２７（波形Ｍ）と図１５のクロマトグラム２７（波形Ｎ）とを、重ね合わせて比較表示すると、両者の違いを一目で確認することができる。例えば図１６に示すように、波形Ｍと波形Ｎとでは、溶出時間ＲＴ（２．８３～２．８９分）が同じであり、非常に類似しているものの、波形Ｍの方が、波形Ｎよりも強度レベルが大きいことを一目で認識することができる。

【0081】

ここで、図１７に示すように、指定した２０のクロマトグラム２７に対して下記のように定量化の範囲Ｓ１～Ｓ２を入力部１１に入力された入力指令情報に基づいて設定部１４が設定すれば、定量化部１５は、設定された範囲Ｓ１（２．２５分）～Ｓ２（３．７２分）に従って、２つのＭＲＭトランジションを同時に定量することができる。

【0082】

上記２つのＭＲＭトランジションは同じ化合物由来であるため、上述のように、クロマトグラム２７の波形は類似している。しかしながら、図１５に示すクロマトグラム２７の波形Ｎの強度レベルは、図１４に示すクロマトグラム２７の波形Ｍの強度レベルの１．５％ほどになる。このため、波形Ｍ、Ｎを同時に重ね合わせ表示した図１６では、図１３に示すＭＲＭトランジションに対応するクロマトグラム２７は、ベースラインＢＬ上にはりついているように見える。しかしながら、図１５に示すように、波形Ｎのクロマトグラム２７を拡大表示すれば、波形Ｎの形状を確認することができる。

【0083】

本実施の形態に係る解析システム１では、２つのＭＲＭトランジションのみならず、選択されたすべてのＭＲＭトランジションを表示し、同時に対象物質を定量化することができる。図１４～図１６で示したクロマトグラム２７の波形は、サンプルが同じであるために、類似している。しかしながら、解析システム１では、このような制約はなく、選択されたすべてのクロマトグラム２７を表示することができる。

【0084】

一方、コレステロールのＭＲＭトランジション（プリカーサイオンのｍ／ｚ＝３６９．４／プロダクトイオンのｍ／ｚ＝２８７．４）は、例えば、図１８に示すようになる。図１８に示すように、コレステロールのクロマトグラム２７の波形は、図１６、図１７に示すコレステロールエステルのクロマトグラム２７の波形と非常に類似したものとなる。これは、コレステロールエステルが、コレステロールと同じ骨格を有しているためである。図１６に示すクロマトグラム２７と、図１８に示すクロマトグラム２７とを重ね合わせて表示すると、図１９に示すようになる。図１９に示すクロマトグラム２７のように重ね合わせて比較表示を行えば、図１６に示すクロマトグラム２７に出現しておらず、図１８に示すクロマトグラム２７に出現するピークＰ３（溶出時間ＲＴが約４．４分）があることがわかる。この比較表示により、ピークＰ３は、コレステロールエステル由来ではなくて、コレステロール由来のピークであることが明らかとなった。

【0085】

また、メタボローム解析において、対象とするサンプル（例えば動物の血液）は統一することがほとんどであり、例えば、植物の抽出物と，動物の血液を比較することはない。そのような場合、図２０に示すように、例えばすべてのトランジション（６０３個）のクロマトグラム２７を表示することで、おおよその比較を行うことができる。

【0086】

さらに、６０３個のトランジションのうち、例えばフォスファシジルコリン（ＰＣ）という対象物質、すなわち分子種のみを選択して表示させたのが図２１（１０サンプル×８１トランジション）である。同じ分子種であるため、これらのクロマトグラム２７では、波形が類似し、溶出時間ＲＴも近くなっている。これらの分子種を定量化する場合、例えば図２２に示すように全部のクロマトグラム２７について定量化する範囲を設定してしまえばこと足りる。すなわち１０サンプル×８１トランジション＝８１０のクロマトグラムについて、目視確認を行い、定量化する範囲を一度に設定して一括してピークの面積を求め、定量化を行うことが可能となる。

【0087】

以上詳細に説明したように、本実施の形態に係る解析システム１によれば、表示部１３において複数のサンプルＡ１、Ａ２、Ａ３、・・・及び複数の対象物質ａ１、ａ２、ａ３、・・・にまたがる複数のクロマトグラム２７を重ね合わせて表示する。これにより、異なるサンプル、異なる対象物質でのクロマトグラム２７の波形同士の詳細な比較が可能になる。

【0088】

さらに、本実施の形態に係る解析システム１によれば、複数のクロマトグラム２７を重ね合わせて表示しているので、解析者の入力指令情報に従って対象物質の化学的特性又は測定条件等のバックグラウンド条件を加味しつつ、複数のクロマトグラム２７に対して演算を行う基準となる基準位置情報を設定した状態で、複数のクロマトグラム２７各々の対象物質の定量化を一括して行うことができる。この結果、異なるサンプル、異なる対象物質でのクロマトグラム２７の詳細な比較表示を可能しつつ、複数のクロマトグラム２７における対象物質の定量化を短時間かつ容易に行うことができる。

【0089】

また、本実施の形態２によれば、記憶部１０は、設定部１４によって基準位置情報の設定が可能な設定可能範囲を規定するダミークロマトグラム２８を記憶する。表示部１３は、選択部１２で選択された複数のクロマトグラム２７と、ダミークロマトグラム２８とを重ねて表示する。さらに、設定部１４は、ダミークロマトグラム２８によって規定された設定可能範囲において、定量化の基準位置情報を設定可能とする。このようにすれば、解析を行うユーザがピークを特定し易くなるうえ、定量化の範囲の設定をし易くすることができる。

【0090】

また、本実施の形態によれば、選択部１２は、記憶部１０に記憶されたダミークロマトグラム２８に対応するサンプルリスト２５を生成して表示する第１のリスト生成部３０と、操作入力又はインポートされたファイルに基づいて、サンプルリスト２５から選択されたサンプルに対応するクロマトグラム２７を対象物質毎にまとめた対象物質リスト２６を生成して表示する第２のリスト生成部３１と、サンプルリスト２５から選択されたサンプルに対応し、対象物質リスト２６から選択されたクロマトグラム２７を取得するデータ取得部３２と、を備える。このようにすれば、選択するサンプル及び対象物質が多数である場合にも、表示したサンプル及び対象物質を特定し易くすることができる。

【0091】

また、本実施の形態によれば、設定部１４は、入力部１１に入力された入力指令情報に基づいて、クロマトグラム２７において対象物質の定量化を行う範囲を設定する。定量化部１５は、設定部１４で設定された範囲内で、対象物質の定量化を行う。これにより、バックグラウンド情報を反映した正確な対象物質の定量化が可能となる。

【0092】

また、本実施の形態によれば、定量化部１５は、入力部１１に入力された入力指令情報に基づいて、クロマトグラムにおけるベースラインＢＬを設定し、設定されたベースラインＢＬに基づいて、定量化を行う。このようにすれば、バックグラウンド情報を反映した正確な対象物質の定量化が可能となる。

【0093】

また、本実施の形態によれば、表示部１３は、入力部１１に入力された入力指令情報に基づいて、表示された複数のスペクトラムデータの拡大又は縮小を一括して行う。このようにすれば、クロマトグラム２７のスケールに合わせた表示を行って、クロマトグラム２７を目視で確認し易くすることができる。

【0094】

なお、上記実施の形態では、解析システム１は、ＬＣ－ＭＳ２に接続された情報処理装置であるものとしたが、本発明はこれには限られない。解析システム１は、ＬＣ－ＭＳ２に組み込まれていてもよい。

【0095】

また、解析システム１は、ＬＣ－ＭＳ２の測定結果について定量化を行うものには限られない。解析システム１は、移動相として気体を用いる気体クロマトグラフィ装置、移動相として超臨界流体を用いる超臨界流体クロマトグラフィ装置の測定結果について定量化を行うものであってもよい。

【0096】

また、解析システム１で定量化の対象となるスペクトラムデータは、クロマトグラムには限られない。例えば、キャピラリー電気泳動による分析により得られるスペクトラムデータ、分光分析、Ｘ線、電子線分析、核磁気共鳴により得られるスペクトルデータを定量化の対象とすることができる。

【0097】

その他、解析システム１のハードウエア構成やソフトウエア構成は一例であり、任意に変更および修正が可能である。

【0098】

記憶部１０、入力部１１、選択部１２、表示部１３、設定部１４及び定量化部１５などから構成される、解析システム１の処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する解析システム１を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することで解析システム１を構成してもよい。

【0099】

解析システム１の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムとの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。

【0100】

搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。例えば、通信ネットワーク上の掲示板（BBS；Bulletin Board System）にコンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介してコンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。

【0101】

この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

【産業上の利用可能性】

【0102】

本発明は、特に、メタボローム解析の他、化学物質の解析に適用することができる。

【符号の説明】

【0103】

１ 解析システム、２ 液体クロマトグラフィ質量分析装置（ＬＣ－ＭＳ）、１０ 記憶部、１１ 入力部、１２ 選択部、１３ 表示部、１３ａ ウインドウ、１４ 設定部、１５ 定量化部、２０ サンプルリスト表示領域、２１ 対象物質リスト表示領域、２２ クロマトグラム表示領域、２５ サンプルリスト、２６ 対象物質リスト、２７ クロマトグラム、２８ ダミークロマトグラム、２９ 入力テーブル、３０ 第１のリスト生成部、３１ 第２のリスト生成部、３２ データ取得部、４０ ＣＰＵ、４１ メモリ、４２ 補助記憶装置、４３ マンマシンインターフェイス、４４ 通信インターフェイス、４５ 入出力インターフェイス、５０ 内部バス、５１ 解析プログラム、５２ データ群、６０ 記録媒体、Ｐ，Ｐ１，Ｐ２、Ｐ３ ピーク

【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】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】