色谱仪用数据处理装置以及数据处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液相色谱仪(chromatograph)、气相色谱仪等色谱仪装置用的数据处理装置以及数据处理方法。
【背景技术】
[0002]在色谱仪装置中，通过分析样品，能够获得表示横轴上取时间、纵轴上取信号强度(输出电压等)的色谱(Ch1matogram)的数据(以下称为色谱数据)。在色谱仪用数据处理装置中，对这种色谱中出现的波峰进行检测，参照预先设定的鉴别表，根据波峰(peak)位置(保持时间)来鉴别与该波峰对应的物质，进一步根据波峰的高度、面积来计算物质的浓度和量。
[0003]在这样的数据处理装置中，一般来讲，由于包含A/D转换器的信号处理电路的硬件上的制约，导致可处理的信号的大小上存在界限，即使界限以上的大小或者界限以下的大小的信号被输入，也不能执行正确的运算处理。
[0004]另外，独立于这样的信号处理上的界限，色谱仪装置的检测器根据其信号的等级，检测结果的可靠性不同。例如在被用作为液相色谱仪的检测器的紫外可视分光光度计、光电二极管阵列检测器等中，一般来讲，如图10所示，随着样品中的成分浓度变高，非直线性变得显著，定量精度劣化。另一方面，不能避免信号中各种噪声叠加。因此，优选按照样品的各个成分的浓度处于规定的范围(动态范围(dynamic range))内的方式来进行分析。
[0005]在先技术文献
[0006]非专利文献
[0007]非专利文献1:第十六改正日本药局方，[online]，2011年3月24日，厚生劳动省，[平成 24 年 9 月 25 日检索]，互联网〈URL:http://jpdb.nihs.g0.jp/jpl6/>
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]液相色谱仪的利用方法之一，存在对杂质相对于主要成分的比例进行分析的杂质分析。例如在医药品等中经常进行该杂质分析。
[0010]在样品中的分析目的成分的浓度没有很大不同的情况下，按照所有目的成分收容在动态范围的方式来设定样品的浓度、检测器的灵敏度等即可，而在目的成分的浓度差大的情况下，无论对这些进行怎样的设定，若要正确地检测最小浓度的成分(杂质)，则最大浓度的成分(主要成分)的信号会变形或者饱和，若要正确地检测最大浓度的成分(主要成分)，则最小浓度的成分(杂质)会被埋没在噪声中，均不能进行正确的测定。
[0011]例如，在第十六改正日本药局方(非专利文献I)的“ 7七于少 > 只亍彳 > 純度試験(6)類縁物質”(PP.311-312)中，记载了:在通过使用了将测定波长设为220nm的紫外吸光光度计的液相色谱仪来进行试验时，乙酰半胱氨酸以外的波峰面积分别为0.3%以下，合计面积为0.6%以下。在要正确地测定这种具有较大浓度差的成分的浓度比的情况下，以往，准备浓度浓的样品和稀的样品，对通过多次分析而得到的测定结果进行稀释率的修正来求出各个目的成分的浓度(或者其浓度比)，或者，将光路长度不同的单元设置在2台检测器中，通过进行光路长度修正，通过I次分析来求出各个目的成分的浓度(或者其浓度比)。
[0012]本发明要解决的课题为，通过I次分析并且使用I台检测器，在较宽的吸光度范围，求出目的成分的浓度(比)。
[0013]解决课题的手段
[0014]为了解决上述课题而做成的本发明所涉及的色谱仪用数据处理装置的特征在于，具备:
[0015]a)灵敏度系数保持单元，其针对属于第I成分的光谱的一波峰的波长λ I和具有比波长λ I低的强度的第2波长λ2，保存根据各个色谱的波峰面积的比等求出的灵敏度系数的值R ;
[0016]b)分光分析单元，其对从成分分离柱流出的样品进行分光分析，对各个时刻下的所述第2波长λ 2的强度以及第2成分的光谱的波长λ 3的强度进行测定；和
[0017]c)浓度比计算单元，其根据第I成分的色谱波峰顶点高度hi以及/或者波峰面积Al、和所述波长λ 3下的色谱波峰的波峰高度h3以及/或者波峰面积A3，计算第I成分与第2成分的浓度比，其中，该第I成分的色谱波峰顶点高度hi以及/或者波峰面积Al是根据与所述第2波长λ 2下的第I成分的所述光谱波峰对应的色谱波峰的波峰高度h2以及/或者波峰面积A2和所述灵敏度系数的值R来计算的。
[0018]此外，为了解决上述课题而做成的本发明所涉及的色谱仪用数据处理方法的特征在于，具有:
[0019]a)针对属于第I成分的光谱的一波峰的波长λ I和具有比波长λ I低的强度的第2波长λ 2，保存根据各个色谱的波峰面积的比等而求出的灵敏度系数的值R的步骤；
[0020]b)对从成分分离柱流出的样品进行分光分析，对各个时刻下的所述第2波长λ 2的强度以及第2成分的光谱的波长λ 3的强度进行测定的步骤；和
[0021]c)根据第I成分的色谱波峰顶点高度hi以及/或者波峰面积Al、和所述波长λ3下的色谱波峰的波峰高度h3以及/或者波峰面积A3，计算第I成分与第2成分的浓度比的步骤，其中，该第I成分的色谱波峰顶点高度hi以及/或者波峰面积Al是根据与所述第2波长λ 2下的第I成分的所述光谱波峰对应的色谱波峰的波峰高度h2以及/或者波峰面积A2和所述灵敏度系数的值R来计算的。
[0022]某个成分的光谱本来为成分固有的形状，其形状不会根据其浓度的大小而改变。通过该光谱形状的相似性，在色谱中，属于一个光谱波峰的各个波长的色谱波峰面积相互具有一定的关系。因此如上所述，针对属于第I成分的光谱的一波峰的波长λ I和具有比波长λ I低的强度的第2波长λ 2，能够预先求出根据各个色谱的波峰面积的比等(除了面积比，还有波峰高度的比等表示色谱波峰的大小的值的比)而求出的灵敏度系数的值R，并能够对其进行保持。
[0023]通过针对浓度高的第I成分，如上那样来使用强度低的第2波长λ 2，能够将其强度与浓度低的第2成分的波长λ3的强度同时进入色谱仪装置的动态范围。由此，能够通过I次分析，使用I台色谱仪装置来测定两者(参照图1(a))。然后，针对第I成分，通过使用所述灵敏度系数R，利用计算来进行波长λ I与波长λ 2的修正，能够决定其浓度。针对第2成分，通过与以往同样的方法，能够测定浓度。由此，能够得到第I成分与第2成分的浓度比。
[0024]另外，也可以使第2成分的测定波长λ3与第I成分的测定波长λ I—致(图1(b)) ο此外，也可以使第2成分的测定波长λ3与所述第2波长λ2—致(图1(c))。
[0025]虽然在图1中，为了容易理解，将λ I设为第I成分的波峰顶点波长，将λ3设为第2成分的波峰顶点波长，但λ I以及λ3并不仅限定于波峰顶点波长。
[0026]在测定对象样品中的各个成分(特别是被认为是高浓度的成分)的浓度未知的情况下，在色谱仪测定中，也可以使用例如光电二极管阵列(PDA)检测器等，一举测定被分光的各个波长的强度，基于得到的时间-波长-强度的三维数据来进行上述同样的处理。具体来讲，在第I成分的波峰的波峰顶点波长λI的强度超过了规定的上限强度的情况下，针对属于该波峰的、不超过上限强度的波长λ 2作成色谱，并测定其波峰高度以及/或者波峰面积。能够通过所述灵敏度系数R来修正该波峰高度以及/或者波峰面积，并决定第I成分的浓度。通过使其与根据第2成分的波峰顶点中的色谱的波峰高度以及/或者波峰面积而求出的第2成分的浓度对比，能够求出第I成分与第2成分的浓度比。
[0027]另外，医药品的杂质一般在医药品的制造以及保管中生成。该杂质为医药品的制造中的副生成物、中间生成物、保管中的分解物等，具有与医药品类似的构造(被称为“类缘物质”)。因此，主要成分与杂质的吸光特性相似。
[0028]上述是解决与进行浓度差大的2个成分的测定的情况有关的课题，但该解决策略本质上具有利用光谱形状的相似性来扩张动态范围的性质，由此，本发明能够应用于其波峰高度超过动态范围的任意数目的波峰。也就是说，本发明所涉及的色谱仪用数据处理装置的第2方式的特征在于，基于由三维色谱仪得到的时间、波长以及强度的三维数据，具备:
[0029]a)要修正波峰检测单元，其在作为目的的波长λ I下的色谱中，对波峰顶点强度超过规定的阈值的波峰、即要修正波峰进行检测；
[0030]b)修正值计算单元，其对沿着与所述目的波长λ I不同的波长即修正波长λ2的色谱中的所述要修正波峰的波峰高度以及/或者波峰面积、即修正波峰高度以及/或者修正波峰面积进行计算；
[0031]c)灵敏度系数计算单元，其通过所述要修正波峰的保持时间Tl之前或者之后的属于该要修正波峰的时间Ts下的该要修正波峰的光谱，对根据所述目的波长λ I下的强度与所述修正波长λ2下的强度