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CN112236667A - 光学分析系统及光学分析方法 - Google Patents

光学分析系统及光学分析方法 Download PDF

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Abstract

本公开所涉及的光学分析系统(1)具备：照射部(11)，在合成第一原料(A)和第二原料(B)而得到产物(AB)的化学反应系统(30)中，向合成开始前的第一原料(A)和第二原料(B)分别照射照射光(L1)，并且向合成开始后的混合物(C)照射照射光(L1)；检测部(12)，检测包含与第一原料(A)、第二原料(B)及混合物(C)各自的分光光谱有关的信息的测定光(L2)；以及运算部(22)，计算第一原料(A)、第二原料(B)及混合物(C)各自的分光光谱，并计算产物(AB)的分光光谱。

Description

光学分析系统及光学分析方法
相关申请交叉引用
本申请要求2018年6月7日在日本提出申请的特愿2018-109776号、2018年6月7日在日本提出申请的特愿2018-109780号、以及2018年12月17日在日本提出申请的特愿2018-235827号的优先权，并将这些在先申请的全部公开内容引入此处作为参考。
技术领域
本公开涉及光学分析系统及光学分析方法。
背景技术
以往已知有与合成不同的原料而得到产物的化学反应系统相关的技术。
例如，在专利文献1中公开了一种糖链合成装置，其具有将来自一个以上的反应柱的洗脱液中的反应产物与未反应物及副产物分离的分离单元。例如，在专利文献2中公开了一种与可用作化合物合成的单元的微流系统统有关的装置和方法。
在现有的化学反应系统中，基于各种条件来实施合成实验，以决定产物的收率变高的最佳化学反应条件。已知有用于计算收率的几种计算方法。一种计算方法是通过核磁共振分析(Nuclear Magnetic Resonance(NMR))法而定性地确认是否得到目标产物之后，直接测定通过精制工序而提取出的产物的量的方法。另一种计算方法是通过高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography(HPLC))法，根据产物的光吸收光谱的峰面积而相对地计算收率的方法。
在现有的化学反应系统中，产物有时含有相互具有光学异构体的关系的一对化合物。已知有用于分析光学活性不同的这样的一对化合物的几种分析方法。一种分析方法是使用手性柱的HPLC方法。另一种分析方法是使用圆二色分散仪的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4005557号公报
专利文献2：日本特许第5859393号公报
发明内容
发明要解决的课题
以往，在计算或分析包含产物的收率等的与化学反应有关的参数及其随时间的变化、以及包含与产物的光学异构有关的信息等的与化学反应有关的信息时，需要在化学反应结束后或在化学反应中提取测定用的样品。此外，提取出的样品被处理以用于计算或分析，并且在计算或分析之后被丢弃。
本公开的目的在于提供一种不需要提取样品并且能够以非破坏的方式分析与化学反应有关的信息的光学分析系统和光学分析方法。
用于解决课题的手段
一些实施方式所涉及的光学分析系统具备：照射部，在合成第一原料和第二原料而得到产物的化学反应系统中，向合成开始前的所述第一原料和所述第二原料分别照射照射光，并且向含有所述第一原料、所述第二原料和所述产物的合成开始后的混合物照射照射光；检测部，检测基于由所述照射部照射的所述照射光的测定光，所述测定光包含与所述第一原料、所述第二原料及所述混合物各自的分光光谱有关的信息；以及运算部，计算所述第一原料、所述第二原料及所述混合物各自的分光光谱，并基于各分光光谱来计算所述产物的分光光谱。通过化学合成而得到的产物的收率能够基于由运算部计算出的产物的分光光谱来计算。因此，根据实施方式所涉及的光学分析系统，不需要提取样品并且能够以非破坏的方式分析在化学反应系统中合成出的产物的量。
在一个实施方式中，也可以采用如下方式，即，所述产物含有没有异构化的化合物以及相互具有光学异构体的关系的一对化合物中的任一种。与通过化学合成而得到的产物的光学异构有关的信息能够基于由运算部计算出的产物的分光光谱来分析。因此，根据实施方式所涉及的光学分析系统，不需要提取样品并且能够以非破坏的方式分析与在化学反应系统中合成出的产物的光学异构有关的信息。
在一个实施方式中，也可以采用如下方式，即，所述照射部在多个反应时间的每一个向所述混合物照射所述照射光，所述运算部基于在多个反应时间的每一个计算出的所述产物的所述分光光谱来计算与化学反应有关的参数的随时间的变化。与通过化学合成而得到的化学反应有关的参数的随时间的变化能够基于由运算部计算出的产物的分光光谱来计算。因此，根据实施方式所涉及的光学分析系统，不需要提取样品并且能够以非破坏的方式分析与化学反应有关的参数的随时间的变化。
在一个实施方式中，也可以采用如下方式，即，与所述化学反应有关的参数包含所述产物的收率。由此，能够分析化学反应系统中的产物的收率的随时间的变化。
在一个实施方式中，也可以采用如下方式，即，所述运算部通过从所述混合物的分光光谱减去所述第一原料及所述第二原料各自的分光光谱，来计算所述产物的分光光谱。因此，提取出埋没于混合物的分光光谱的产物的分光光谱。因此，基于分光光谱的与化学反应有关的信息的计算或分析的精度提高。
在一个实施方式中，也可以采用如下方式，即，所述化学反应系统包括所述第一原料、所述第二原料及所述混合物分别在流路的内部流动的流通式合成反应系统。由此，即使在难以提取测定用的样品的流通式合成反应系统中，也不需要提取样品，而是通过光学方法以非接触的方式测定光吸收光谱。因此，能够实时地计算或分析与化学反应有关的信息。
在一个实施方式中，也可以采用如下方式，即，所述照射部在沿着所述混合物流过的所述流路的多个位置分别照射所述照射光。由此，即使在混合物于流路的内部流动的流通式合成反应系统中，也能够在多个反应时间的每一个计算出产物的分光光谱。因此，不需要提取样品，并且能够通过光学方法以非破坏的方式实时地计算与化学反应有关的参数的随时间的变化。
在一个实施方式中，也可以采用如下方式，即，所述第一原料和所述第二原料分别含有氨基酸，所述产物包含通过肽键而形成的化合物。由此，能够进行以由多个氨基酸构成的肽作为对象的分析。
在一个实施方式中，也可以采用如下方式，即，所述测定光所具有的波段包含在从1800nm到2500nm的近红外区域中。由此，光学分析系统能够计算出在该近红外区域出现的、由化合物的规定结构引起的分光光谱。
在一个实施方式中，也可以采用如下方式，即，所述测定光包含分别透过所述第一原料、所述第二原料及所述混合物的、基于所述照射光的透射光，所述分光光谱包含光吸收光谱。例如，在荧光分光法及拉曼分光法等其他分光法中，荧光及拉曼光等测定光的强度弱，测定光的检测是不易的。与此相对，通过使用吸收分光法，测定光的强度增大，测定光的检测变得容易。因此，光学分析系统能够容易地计算出分光光谱。
一些实施方式所涉及的光学分析方法包括如下步骤：在合成第一原料和第二原料而得到产物的化学反应系统中，向合成开始前的所述第一原料和所述第二原料分别照射照射光，并且向含有所述第一原料、所述第二原料和所述产物的合成开始后的混合物照射照射光；检测基于所照射的所述照射光的测定光，所述测定光包含与所述第一原料、所述第二原料及所述混合物各自的分光光谱有关的信息；以及计算所述第一原料、所述第二原料及所述混合物各自的分光光谱，并基于各分光光谱来计算所述产物的分光光谱。通过化学合成而得到的产物的收率能够基于所计算出的产物的分光光谱来计算。因此，根据实施方式所涉及的光学分析方法，不需要提取样品并且能够以非破坏的方式分析在化学反应系统中合成出的产物的量。
在一个实施方式中，也可以采用如下方式，即，所述产物含有没有异构化的化合物以及相互具有光学异构体的关系的一对化合物中的任一种。与通过化学合成而得到的产物的光学异构有关的信息能够基于所计算出的产物的分光光谱来分析。因此，根据实施方式所涉及的光学分析系统，不需要提取样品并且能够以非破坏的方式分析与在化学反应系统中合成出的产物的光学异构有关的信息。
在一个实施方式中，也可以采用如下方式，即，在照射所述照射光的步骤中，在多个反应时间的每一个向所述混合物照射所述照射光，光学分析方法包括如下步骤：基于在多个反应时间的每一个计算出的所述产物的所述分光光谱来计算与化学反应有关的参数的随时间的变化。与通过化学合成而得到的化学反应有关的参数的随时间的变化能够基于所计算出的产物的分光光谱来计算。因此，根据实施方式所涉及的光学分析方法，不需要提取样品并且能够以非破坏的方式分析与化学反应有关的参数的随时间的变化。
在一个实施方式中，也可以采用如下方式，即，在计算所述产物的分光光谱的步骤中，通过从所述混合物的分光光谱减去所述第一原料及所述第二原料各自的分光光谱，来计算所述产物的分光光谱。因此，提取出埋没于混合物的分光光谱的产物的分光光谱。因此，基于分光光谱的与化学反应有关的信息的计算或分析的精度提高。
发明效果
根据本公开，能够提供一种不需要提取样品并且能够以非破坏的方式分析与化学反应有关的信息的光学分析系统和光学分析方法。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的光学分析系统的结构的一例的示意图。
图2是图1的光学分析系统的框图。
图3A是表示第一原料的光吸收光谱的一例的示意图。
图3B是表示第二原料的光吸收光谱的一例的示意图。
图3C是表示混合物的光吸收光谱的一例的示意图。
图3D是表示产物的光吸收光谱的一例的示意图。
图4A是表示位置P1处的产物的光吸收光谱的一例的示意图。
图4B是表示位置P2处的产物的光吸收光谱的一例的示意图。
图4C是表示位置P3处的产物的光吸收光谱的一例的示意图。
图4D是表示位置P4处的产物的光吸收光谱的一例的示意图。
图4E是表示位置P5处的产物的光吸收光谱的一例的示意图。
图5是表示图1的光学分析系统的动作的一例的流程图。
图6A是表示位置P1处的产物的光吸收光谱的一例的示意图。
图6B是表示位置P2处的产物的光吸收光谱的一例的示意图。
图6C是表示位置P3处的产物的光吸收光谱的一例的示意图。
图6D是表示位置P4处的产物的光吸收光谱的一例的示意图。
图6E是表示位置P5处的产物的光吸收光谱的一例的示意图。
图7是表示由第三实施方式所涉及的光学分析系统的运算部计算出的与化学反应有关的参数的随时间的变化的一例的图。
图8是表示第三实施方式所涉及的光学分析系统的动作的一例的流程图。
图9是第一实施方式至第三实施方式所涉及的光学分析系统的变形例的框图。
具体实施方式
(第一实施方式)
主要对本公开的第一实施方式进行说明。在第一实施方式中，与化学反应有关的信息主要是产物的收率。在第一实施方式中，主要着眼于产物的收率来进行说明。首先，对现有技术的问题进行说明。
作为确认在化学反应中是否合成了产物的方法，广泛使用NMR法。通过NMR法而得到的NMR光谱显示出例如基于存在于有机化合物等的官能团的特征性峰。通过分析是否得到产物所特有的NMR光谱，作业者掌握是否合成了产物。
为了计算产物的收率，需要计算实际得到的产物的量相对于化学合成完全进行时的产物的量的比例。用于计算产物的收率的最直接的方法是对产物进行精制并直接测定其量的方法。由于化学合成完全进行时的产物的量理论上能够容易计算出，所以通过直接测定产物的量，容易计算产物的收率。
另一方面，HPLC法在难以进行产物的精制的情况下使用。HPLC法是利用化合物的化学性质、例如疏水相互作用等的差来分离产物和杂质，并根据紫外线的吸收量来计算产物的量的方法。若使用HPLC法，则得到产物和杂质的紫外吸收光谱。将该紫外吸收光谱的峰面积全部相加所得的数值表示作为分析对象的化学反应系统中存在的全部化合物的量。因此，通过测定基于产物的峰面积并计算该峰面积相对于总峰面积的比，由此计算出产物的收率。
在现有技术中，需要在化学反应结束后或在化学反应中提取测定用的样品，并放置于分析装置。因此，在从化学反应正在进行的时间点到知晓分析结果为止的期间存在时间滞后。由此，作业者无法在作为对象的化学反应系统中实时地测定产物的量。此外，提取出的样品被处理以用于分析，因此在分析后被丢弃。在现有技术中，进行破坏性的分析。在化学反应系统为例如流通(flow)式合成反应系统的情况下，从正在流路的内部流动的溶液提取测定用的样品是很困难的。
在现有技术中，基于各种条件来实施合成实验，以决定产物的收率变高的最佳化学反应条件。此时，作业者在每次进行合成实验时，需要重复NMR分析、产物的精制和量的测定、或HPLC分析等步骤。因此，用于优化化学反应条件的作业工序增加，用于优化的作业效率降低。
在使用NMR法的现有技术中，需要用于引起NMR分析所需的核磁共振的大规模的装置。因此，分析装置昂贵，维护成本也高。在为了进行分析而要求一定以上的纯度的情况下，需要分析用的精制工序，分析所需的成本进一步增大。同样地，在使用HPLC方法的现有技术中，需要用于妥善处理柱和溶液的机构。因此，分析装置昂贵，维护成本也高。
本公开的第一实施方式所涉及的光学分析系统1解决了这些问题，无需提取样品并且能够以非破坏的方式分析在化学反应系统30中合成出的产物AB的量。以下，参照附图对本公开的第一实施方式所涉及的光学分析系统1进行说明。
图1是表示第一实施方式所涉及的光学分析系统1的结构的一例的示意图。图2是图1的光学分析系统1的框图。参照图1及图2，主要对第一实施方式所涉及的光学分析系统1的结构及功能进行说明。
光学分析系统1例如设置于合成第一原料A和第二原料B而得到产物AB的化学反应系统30。光学分析系统1对化学反应系统30照射包含照射光L1a、L1b和L1c的照射光L1。光学分析系统1计算合成开始前的第一原料A、合成开始前的第二原料B、以及含有第一原料A、第二原料B和产物AB的合成开始后的混合物C各自的分光光谱。光学分析系统1基于各分光光谱来计算产物AB的分光光谱。
化学反应系统30具有送液泵31、流通式化学反应管32、微反应器33。化学反应系统30例如包括合成开始前的第一原料A、合成开始前的第二原料B、以及含有第一原料A、第二原料B和产物AB的合成开始后的混合物C分别在流通式化学反应管32的内部流动的连续流通式合成反应系统。第一原料A及第二原料B分别由不同的送液泵31送出，通过不同的流通式化学反应管32而导入到微反应器33。此时，第一原料A和第二原料B瞬间混合，开始化学合成。含有第一原料A、第二原料B和产物AB的合成开始后的混合物C进一步在比微反应器33靠下游侧的流通式化学反应管32的内部流动。之后，化学合成完成。
化学反应系统30中的第一原料A及第二原料B分别含有任意的化合物。第一原料A和第二原料B分别可以含有例如氨基酸。同样地，产物AB含有聚合物或低聚物等任意的化合物。产物AB可以含有例如通过酰胺键而形成的化合物，也可以含有通过基于多个氨基酸的肽键而形成的化合物。
光学分析系统1设置于如上所述的化学反应系统30。光学分析系统1具有光学测定装置10和光学分析装置20。
光学测定装置10例如包括能够测定包含后述的测定光L2a、L2b以及L2c的测定光L2的每个波长的光吸收量的任意的测定设备。如在图2中作为一例所示的那样，光学测定装置10具有照射部11、检测部12、控制部13、通信部14、存储部15。光学测定装置10基于从照射部11朝向流通式化学反应管32的内部照射的照射光L1，来测定具有例如在从1800nm到2500nm的近红外区域中所含的波段的测定光L2的每个波长的光吸收量。测定光L2包含分别透过第一原料A、第二原料B及混合物C的、基于照射光L1的透射光。从照射部11照射的照射光L1分别透过第一原料A、第二原料B及混合物C，并作为测定光L2被检测部12检测。
照射部11具有例如半导体激光器等任意的光源和将从该光源照射的照射光L1引导到流通式化学反应管32的内部的光纤等任意的导光部件。照射部11向化学反应系统30的流通式化学反应管32的内部照射具有例如从1800nm到2500nm的近红外区域中所含的波段的照射光L1。
更具体而言，照射部11向合成开始前的第一原料A及第二原料B分别照射照射光L1a及L1b。照射部11向合成开始后的混合物C照射照射光L1c。作为一例，照射部11在比微反应器33靠下游侧的流通式化学反应管32中的5个位置P1、P2、P3、P4以及P5分别照射照射光L1c。流通式化学反应管32中的5个位置P1、P2、P3、P4以及P5从微反应器33起依次远离。随着从位置P1朝向P5，混合物C中的第一原料A及第二原料B的比例减少，混合物C中的产物AB的比例增大。
检测部12具有例如光电二极管等任意的光检测器和将透过流通式化学反应管32的内部的测定光L2引导至光检测器的光纤等任意的导光部件。检测部12对透过流通式化学反应管32的内部的、具有例如从1800nm到2500nm的近红外区域中所含的波段的测定光L2进行检测。
更具体而言，检测部12分别检测透过合成开始前的第一原料A及第二原料B的测定光L2a及L2b。检测部12检测透过合成开始后的混合物C的测定光L2c。作为一例，检测部12在流通式化学反应管32中的5个位置P1、P2、P3、P4以及P5分别检测测定光L2c。这样，检测部12检测基于由照射部11照射的照射光L1的测定光L2，该测定光L2包含与第一原料A、第二原料B及混合物C各自的分光光谱有关的信息。
控制部13包括一个以上的处理器。例如，控制部13包括能够进行与光学测定装置10有关的处理的处理器。控制部13与构成光学测定装置10的各结构部连接，并以各结构部为代表，控制及管理光学测定装置10整体。控制部13从检测部12取得由检测部12检测出的测定光L12的检测信息。控制部13基于从检测部12取得的检测信息来测定测定光L2的每个波长的光吸收量。控制部13将所取得的每个波长的光吸收量数据输出到通信部14，并发送到光学分析装置20。控制部13根据需要将所取得的每个波长的光吸收量数据存储于存储部15。
通信部14包括经由有线或无线的与任意通信标准相对应的通信接口。通信部14例如能够经由数据通信电缆40与光学分析装置20进行通信连接。通信部14例如将从控制部13取得的每个波长的光吸收量数据经由数据通信电缆40发送到光学分析装置20。通信部14例如从光学分析装置20接收由作业者使用光学分析装置20所设定的、与测定光L2的每个波长的光吸收量的测定有关的设定信息。
存储部15例如包括HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、SSD(Solid StateDrive：固态驱动器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory：电可擦写可编程只读存储器)、ROM(Read-Only Memory：只读存储器)以及RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)等任意的存储装置。存储部15存储由光学测定装置10处理的各种数据及程序等。存储部15可以作为例如主存储装置、辅助存储装置或高速缓存发挥作用。存储部15并不限于内置于光学测定装置10，也可以是通过USB等数字输入输出端口等而被连接的外置式的存储装置。存储部15根据需要从控制部13取得每个波长的光吸收量数据，并存储这些数据。
光学分析装置20例如包括移动电话、智能手机、平板PC、台式计算机及移动计算机等任意的通用电子设备、以及专用于由光学测定装置10取得的测定数据的处理的专用信息处理设备。光学分析装置20具有通信部21、运算部22、显示部23、操作部24、存储部25。光学分析装置20对由光学测定装置10取得的测定数据进行分析。
通信部21包括经由有线或无线的与任意通信标准相对应的通信接口。通信部21例如能够经由数据通信电缆40与光学测定装置10进行通信连接。通信部21例如经由数据通信电缆40从光学测定装置10接收在光学测定装置10中所取得的每个波长的光吸收量数据。通信部21例如将由作业者使用操作部24所设定的、与测定光L2的每个波长的光吸收量的测定有关的设定信息发送到光学测定装置10。
运算部22包括一个以上的处理器。更具体而言，运算部22包括通用的处理器以及专用于特定的处理的专用处理器等任意的处理器。运算部22例如可以包括搭载于移动电话、智能手机、平板PC、台式计算机以及移动计算机等任意的通用电子设备的处理器、以及搭载于专用于由光学测定装置10取得的测定数据的处理的专用信息处理设备的处理器。运算部22与构成光学分析装置20的各结构部连接，并以各结构部为代表，控制及管理光学分析装置20整体。
运算部22对经由通信部21所取得的、光学测定装置10的测定数据进行各种处理。例如，运算部22计算合成开始前的第一原料A、合成开始前的第二原料B以及合成开始后的混合物C各自的分光光谱。运算部22基于各分光光谱来计算产物AB的分光光谱。分光光谱包含例如光吸收光谱。运算部22例如基于在光学测定装置10中所取得的每个波长的光吸收量数据来计算各个光吸收光谱。
运算部22也可以基于所计算出的光吸收光谱来判定是否得到了产物AB。例如，运算部22也可以通过判定由作业者所设定的规定波长下的光吸收光谱峰的高度是否超过规定值，来判定是否得到了产物AB。运算部22也可以在判定为得到了产物AB的情况下，进一步计算产物AB的收率。此处所说明的是否得到了产物AB的判定以及产物AB的收率的计算也可以不由光学分析装置20执行。在该情况下，是否得到了产物AB的判定以及产物AB的收率的计算也可以由作业者本身执行。
运算部22将与所计算出的各光吸收光谱有关的信息输出到显示部23，并根据需要显示各光吸收光谱。运算部22例如经由操作部24受理作业者对显示于显示部23的光吸收光谱的任意操作。运算部22根据需要将与所计算出的各光吸收光谱有关的信息存储于存储部25。
显示部23包括作用于作业者的视觉的任意的输出接口。构成显示部23的输出接口例如包括液晶显示器等任意的显示设备。显示部23例如也可以包括与移动计算机一体地设置的液晶显示器。显示部23根据需要显示由运算部22计算出的各光吸收光谱。
操作部24包括键盘、鼠标、触控板以及通过声音被输入各种指示的麦克风等任意的输入接口。操作部24例如也可以作为触控板而与构成显示部23的液晶显示器一体地构成。操作部24例如受理作业者对显示于显示部23的光吸收光谱的任意操作。除此以外，操作部24例如还从作业者受理与使用光学测定装置10的测定有关的设定信息的输入操作。
存储部25例如包括HDD、SSD、EEPROM、ROM以及RAM等任意的存储装置。存储部25存储由光学分析装置20处理的各种信息及程序等。存储部25可以作为例如主存储装置、辅助存储装置或高速缓存发挥作用。存储部25并不限于内置于光学分析装置20，也可以是通过USB等数字输入输出端口等而被连接的外置式的存储装置。存储部25根据需要从运算部22取得与所计算出的各光吸收光谱有关的信息，并存储这些信息。
图3A是表示第一原料A的光吸收光谱的一例的示意图。图3B是表示第二原料B的光吸收光谱的一例的示意图。图3C是表示混合物C的光吸收光谱的一例的示意图。图3D是表示产物AB的光吸收光谱的一例的示意图。图3C和3D分别示出了作为一例的、流通式化学反应管32中的5个位置P1、P2、P3、P4和P5当中的中央位置P3处的混合物C和产物AB的光吸收光谱。
通常情况下，构成第一原料A、第二原料B及产物AB各自的化合物基于包含电子能级、振动能级及转动能级的复杂的能级结构来显示多个光吸收光谱峰。但是，在图3A、图3B及图3D中，为了便于说明，分别仅例示了一个光吸收光谱。
基于由光学测定装置10所取得的测定光L2的每个波长的光吸收量数据的图表在测定光L2所透过的化合物具有的能级结构的特定的吸收跃迁波长下显示谷。光学分析装置20对光学测定装置10的这样的测定数据进行处理，来计算如图3A至图3D所示的光吸收光谱。
所得到的光吸收光谱反映化合物的规定结构的量。化合物的规定结构例如包括酰胺键和肽键。化合物的规定结构的量越多，光吸收光谱峰越高。此外，由化合物的规定结构引起的能级根据构成该结构的左右的分子的重量而变化。因此，由第一原料A、第二原料B及产物AB引起的光吸收光谱峰的波长位置通常相互不同。
例如，在从1800nm到2500nm的近红外区域中，存在表示酰胺键或肽键的光吸收光谱峰。通过测定该波长区域的近红外光吸收光谱的频带中的测定光L2的光吸收量，能够定量地计算出测定位置处的产物AB中的酰胺键或肽键的量。通过计算酰胺键或肽键的量，光学分析系统1能够实时地计算化学反应系统30中的产物AB的收率。
例如，参照图3A，第一原料A的光吸收光谱峰在从1800nm到2500nm的近红外区域中出现在更短的波长侧。例如，参照图3B，第二原料B的光吸收光谱峰在从1800nm到2500nm的近红外区域中出现在更长的波长侧。
例如，在位置P3处化学合成未完成，因此在混合物C之中大量残留有第一原料A及第二原料B。因此，如图3C所示，在混合物C的光吸收光谱测定中，出现与第一原料A及第二原料B各自的光吸收光谱峰对应的多个峰。此外，在位置P3处混合物C中的产物AB的比例增加。因此，在图3C所示的光吸收光谱中，存在由产物AB引起的光吸收光谱峰。
在产物AB的光吸收光谱峰相对于第一原料A及第二原料B的光吸收光谱峰足够高的情况下，即使在混合物C的光吸收光谱中产物AB的光吸收光谱也明显突出，其测定容易。但是，在产物AB的光吸收光谱峰的高度相对于第一原料A及第二原料B的光吸收光谱峰为相同程度以下的情况下，产物AB的光吸收光谱埋没于混合物C的光吸收光谱，其测定困难。
为了即使在产物AB的光吸收光谱埋没于混合物C的光吸收光谱这样的情况下也容易测定产物AB的光吸收频谱，运算部22从混合物C的光吸收光谱减去第一原料A及第二原料B各自的光吸收光谱。由此，运算部22计算出如图3D所示的产物AB的光吸收光谱。例如，运算部22将图3A及图3B分别表示的第一原料A及第二原料B的光吸收光谱的峰值乘以规定的比率，来使它们的高度与混合物C所对应的光吸收光谱峰的高度大致一致。然后，运算部22从混合物C的光吸收光谱减去第一原料A及第二原料B各自的光吸收光谱。
这样，在光学分析系统1中，基于产物AB的光吸收光谱峰的高度，例如由运算部22计算产物AB的收率。产物AB的收率的计算方法并不限定于此，也可以包括任意的方法。例如，运算部22也可以除了光吸收光谱峰的高度以外，还考虑光吸收光谱的宽度来计算产物AB的收率。
图4A是表示位置P1处的产物AB的光吸收光谱的一例的示意图。图4B是表示位置P2处的产物AB的光吸收光谱的一例的示意图。图4C是表示位置P3处的产物AB的光吸收光谱的一例的示意图。图4D是表示位置P4处的产物AB的光吸收光谱的一例的示意图。图4E是表示位置P5处的产物AB的光吸收光谱的一例的示意图。
例如，如图1所示，通过在流通式化学反应管32中的多个位置P1～P5实施测定，能够使用设置有多个的检测部12每经过反应时间得到产物AB的光吸收光谱。由此，关于各地点的产物AB，能够定量地计算出化合物的规定结构的量。因此，能够掌握产物AB的光吸收光谱的随时间的变化，作为结果，能够定量地计算出与产物AB有关的化合物的规定结构的量的随时间的变化。
例如，依次参照图4A至图4E，随着从位置P1朝向位置P5，混合物C中的产物AB的比例逐渐增大，伴随于此，产物AB的光吸收光谱峰逐渐变高。此时，由于混合物C中的第一原料A及第二原料B的比例逐渐减少，因此第一原料A及第二原料B各自的光吸收光谱峰逐渐变小。
假如在流通式化学反应管32的内部的溶液的流速快、从第一原料A及第二原料B刚混合后到化学合成完成的时间为例如0.1s～0.5s这样的非常短的时间的情况下，提取测定用的样品，则反应时间的规定困难。另一方面，在第一实施方式所涉及的光学分析系统1中，能够不提取样品而以光学的方式进行分析，因此能够准确地掌握正在对距混合几秒后的状态进行分析。
图5是表示图1的光学分析系统1的动作的一例的流程图。参照图5，对使用光学分析系统1的光学分析方法的主要流程进行说明。
在步骤S101中，光学分析系统1使用光学测定装置10的照射部11向合成开始前的第一原料A及第二原料B分别照射照射光L1，且向合成开始后的混合物C照射照射光L1。
在步骤S102中，光学分析系统1使用光学测定装置10的检测部12来检测包含与第一原料A、第二原料B及混合物C各自的分光光谱有关的信息的测定光L2。
在步骤S103中，光学分析系统1使用光学分析装置20的运算部22来计算第一原料A、第二原料B及混合物C各自的分光光谱。
在步骤S104中，光学分析系统1使用光学分析装置20的运算部22来计算产物AB的分光光谱。此时，运算部22通过从混合物C的分光光谱减去第一原料A及第二原料B各自的分光光谱来计算产物AB的分光光谱。
根据如上所述的第一实施方式所涉及的光学分析系统1，通过化学合成法而得到的产物AB的收率能够基于由运算部22计算出的产物AB的分光光谱来计算。因此，根据第一实施方式所涉及的光学分析系统1，不需要提取样品并且能够以非破坏的方式分析在化学反应系统30中合成出的产物AB的量。根据光学分析系统1，由于使用光学测定装置10通过光学方法以非接触的方式测定光吸收光谱，因此能够实时地计算产物AB的收率。根据光学分析系统1，不需要将产物AB从混合物C分离以测定产物AB的量，而是基于光学分离的光吸收光谱，迅速且容易地计算产物AB的收率。
根据光学分析系统1，由于能够不影响化学反应系统30地进行非破坏性的分析，因此成为分析对象的试样的废弃成本得到抑制。根据光学分析系统1，不需要使用昂贵的分析装置，维护成本也得到抑制。能够实现包括光学测定装置10和光学分析装置20的简单且低成本的分析系统。
根据光学分析系统1，用于优化化学反应条件的作业工序被简化，用于优化的作业效率提高。更具体而言，光学分析系统1在监控化合物的规定结构的量时，尽管表示这些规定结构的光吸收光谱峰没有发生变化，也检测到光吸收光谱的其他峰中的变化，由此能够判定为与主反应不同的不期望的副反应正在进行。因此，根据光学分析系统1，能够迅速地检测出反应异常。由此，作业者能够迅速地获得用于优化化学反应条件的信息。作业者能够使用这样的信息来提高产物AB的收率。
在第一实施方式中，运算部22可以通过从混合物C的分光光谱减去第一原料A及第二原料B各自的分光光谱来计算产物AB的分光光谱。因此，提取出埋没于混合物C的分光光谱的产物AB的分光光谱。因此，与基于分光光谱的产物AB的收率的计算有关的精度提高。
在第一实施方式中，化学反应系统30可以包含第一原料A、第二原料B及混合物C分别在流路的内部流动的流通式合成反应系统。由此，即使在难以提取测定用的样品的流通式合成反应系统中，也不需要提取样品，而是通过光学方法以非接触的方式测定光吸收光谱。因此，能够实时地计算产物AB的收率。
(第二实施方式)
主要对本公开的第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，与化学反应有关的信息主要是与产物AB的光学异构有关的信息。在第二实施方式中，主要着眼于与产物AB的光学异构有关的信息来进行说明。首先，对现有技术的问题进行说明。
以往，例如在产物含有通过肽键而形成的化合物即肽的情况下，基于包含上述的使用手性柱的HPLC法以及使用圆二色分散仪的方法等的分析方法，来分析与构成肽的氨基酸的光学异构有关的信息。与光学异构有关的信息例如包含相互具有光学异构体的关系的一对化合物各自的生成的有无、生成了一对化合物这两者时的相互的存在比率、以及各自的量等信息。
为了分析与构成肽的氨基酸残基的光学异构有关的信息，首先进行从作为分析对象的肽的N末端侧起通过水解一个残基一个残基地切出氨基酸的作业。接着，将所切出的氨基酸放置于具有例如手性柱的HPLC分析装置。根据放置于手性柱的试样氨基酸构成D型和L型中的哪一种，与手性柱进行相互作用的时间不同。因此，根据构成D型和L型中的哪一种，被洗脱的时间不同。利用该时间差来分析与光学异构有关的信息。
另一方面，例如在使用圆二色分散仪的方法中，也与使用手性柱的HPLC法同样地，进行切出氨基酸的作业。然后，取得各氨基酸溶液的圆二色光谱。基于光学活性物质所具有的旋光性，相对于右旋圆偏振光和左旋圆偏振光的光吸收量分别不同。以与分析对象物所具有的吸收跃迁相对应的波长照射右旋圆偏振光和左旋圆偏振光，并基于其吸收量的差来测定圆二色光谱。通过分析圆二色光谱，能够识别出光学活性物质是D型和L型中的哪一种。
在这样的现有技术中，在分析与构成肽的氨基酸的光学异构有关的信息时，需要提取测定用的样品，来从肽中以水解的方式切出氨基酸。因此，分析作业繁杂且作业时间增大。所提取出的样品被处理以用于光学异构体的分析，并在分析后被丢弃。在现有技术中，进行破坏性的分析。在分析物稀少的情况下，由于这样的破坏性分析而导致成本增加。
本公开的第二实施方式所涉及的光学分析系统1解决了这些问题，无需提取样品，并且能够以非破坏的方式分析与在化学反应系统30中合成出的产物AB的光学异构有关的信息。以下，参照附图对本公开的第二实施方式所涉及的光学分析系统1进行说明。
第二实施方式所涉及的光学分析系统1的结构及功能与使用图1至图3D及图5所说明的关于第一实施方式的上述内容相同。因此，在第一实施方式中所说明的对应的内容在第二实施方式中也同样适用。以下，主要对与第一实施方式不同的方面进行说明。
在图3A至图3D中，为了说明由光学分析系统1进行的基本处理，未考虑构成产物AB的化合物的异构化。使用图6A至图6E对构成产物AB的化合物的异构化进行说明。
图6A是表示位置P1处的产物AB的光吸收光谱的一例的示意图。图6B是表示位置P2处的产物AB的光吸收光谱的一例的示意图。图6C是表示位置P3处的产物AB的光吸收光谱的一例的示意图。图6D是表示位置P4处的产物AB的光吸收光谱的一例的示意图。图6E是表示位置P5处的产物AB的光吸收光谱的一例的示意图。
根据化学反应系统30中的化学反应条件，构成产物AB的化合物异构化，从而产物AB含有相互具有光学异构体的关系的一对化合物。以下，参照图6A至图6E，对产物AB含有相互具有光学异构体的关系的一对化合物的情况进行考虑。
此时，例如如图6C所示那样，在产物AB的光吸收光谱中，除了在没有发生异构化的情况下出现的如图3D所示的峰以外，还在不同的波长下出现新的峰。出现与如图3D所示的峰相对应的起因于产物AB1的光吸收光谱峰、和起因于由构成产物AB1的化合物c1的光学异构体c2构成的产物AB2的光吸收光谱峰。此时，产物AB包含产物AB1和产物AB2。
这样，本公开基于如下的新发现，即，在产物AB中发生异构化时，与存在于周围的溶剂等其他化学物质之间的相互作用在化合物c1和光学异构体c2之间不同，并且吸收跃迁波长相互不同。相互作用包括例如对分子的振动状态造成影响的任意的相互作用，意味着吸引力或排斥力的作用、键的形成和键的强度的程度的变化。相互作用例如包括范德华力的作用、氢键和离子键等。
例如，在化合物c1及光学异构体c2各自的周围不存在其他化学物质，而分别以单体存在的情况下，化合物c1的光吸收光谱与光学异构体c2的光吸收光谱相互一致。由于化合物c1和其他化学物质之间的相互作用、与光学异构体c2和其他化学物质之间的相互作用互不相同，从而各自的能级结构的变化产生差。由于该差，在化合物c1的光吸收光谱和光学异构体c2的光吸收光谱中，在相互不同的波长位置处出现峰。
例如，在肽的化学合成中进行使氨基酸连续地连结的反应时发生异构化的情况下，产生如上所述的与周边分子之间的相互作用的差。由于这种相互作用的差，在从波长1800nm到2500nm的近红外区域中产生光吸收光谱形状的差。因此，通过测定在从波长1800nm到2500nm的近红外光吸收光谱的频带中的测定光L2的光吸收量，能够定量地计算合成出的肽的光学异构体c2的量。
例如，如图1所示，通过在流通式化学反应管32中的多个位置P1～P5实施测定，能够使用设置有多个的检测部12每经过反应时间得到产物AB1和产物AB2的光吸收光谱。由此，在各地点，能够定量地分析与利用化学反应系统30合成出的产物AB的光学异构有关的信息。因此，能够掌握与产物AB的光学异构有关的信息的随时间的变化。例如，能够定量地计算化合物c1和光学异构体c2的量的随时间的变化。
例如，依次参照图6A至图6E，随着从位置P1朝向位置P5，混合物C中的产物AB1和产物AB2的比例逐渐增大，伴随于此，各自的光吸收光谱峰逐渐变高。此时，由于混合物C中的第一原料A及第二原料B的比例逐渐减少，因此第一原料A及第二原料B各自的光吸收光谱峰逐渐变小。
假如在流通式化学反应管32的内部的溶液的流速快、从第一原料A及第二原料B刚混合后到化学合成完成的时间为例如0.1s～0.5s这样的非常短的时间的情况下，提取测定用的样品，则反应时间的规定困难。另一方面，在第二实施方式所涉及的光学分析系统1中，能够不提取样品而以光学的方式进行分析，因此能够准确地掌握正在对距混合几秒后的状态进行分析。
根据如上所述的第二实施方式所涉及的光学分析系统1，与通过化学合成法而得到的产物AB的光学异构有关的信息能够基于由运算部22计算出的产物AB的分光光谱来分析。因此，根据第二实施方式所涉及的光学分析系统1，不需要提取样品并且能够以非破坏的方式分析与在化学反应系统30中合成出的产物AB的光学异构有关的信息。如上所述，产物AB含有没有异构化的化合物以及相互具有光学异构体的关系的一对化合物中的任一种。例如，根据光学分析系统1，基于从化合物c1的光吸收光谱峰分离出的峰，能够定量地计算肽在化学反应系统30中的光学异构体c2的量。
根据光学分析系统1，由于使用光学测定装置10通过光学方法以非接触的方式测定光吸收光谱，因此能够实时地计算产物AB的收率。根据光学分析系统1，不需要将产物AB从混合物C分离以测定产物AB的量，而是基于光学分离的光吸收光谱，迅速且容易地计算产物AB的收率。
根据光学分析系统1，由于能够不影响化学反应系统30地进行非破坏性的分析，因此成为分析对象的试样的废弃成本得到抑制。根据光学分析系统1，不需要使用昂贵的分析装置，维护成本也得到抑制。能够实现包括光学测定装置10和光学分析装置20的简单且低成本的分析系统。
根据光学分析系统1，用于优化化学反应条件的作业工序被简化，用于优化的作业效率提高。更具体而言，光学分析系统1在监控化合物的规定结构的量时，尽管表示这些规定结构的光吸收光谱峰没有发生变化，也检测到光吸收光谱的其他峰中的变化，由此能够判定为与主反应不同的不期望的副反应正在进行。因此，根据光学分析系统1，能够迅速地检测出反应异常。由此，作业者能够迅速地获得用于优化化学反应条件的信息。作业者能够使用这样的信息来提高产物AB的收率，或者抑制异构化的发生率。
根据光学分析系统1，所得到的产物AB的光吸收光谱反映与存在于周围的溶剂等其他化学物质之间的相互作用。例如，产物AB的光吸收光谱在反映出这样的相互作用的波长位置处具有峰。因此，例如能够测定肽等生物分子与周边分子之间的由氢键等引起的相互作用的变化。因此，光学分析系统1也能够用于例如需要测定氢键状态的变化的情况，并且能够实时地测定这种变化。
在第二实施方式中，运算部22可以通过从混合物C的分光光谱减去第一原料A及第二原料B各自的分光光谱来计算产物AB的分光光谱。因此，提取出埋没于混合物C的分光光谱的产物AB的分光光谱。因此，基于分光光谱的与产物AB的光学异构有关的信息的分析精度提高。
在第二实施方式中，化学反应系统30可以包含第一原料A、第二原料B及混合物C分别在流路的内部流动的流通式合成反应系统。由此，即使在难以提取测定用的样品的流通式合成反应系统中，也不需要提取样品，而是通过光学方法以非接触的方式测定光吸收光谱。因此，能够实时地分析与产物AB的光学异构有关的信息。
在第二实施方式中，测定光L2所具有的波段也可以包含于从1800nm到2500nm的近红外区域。由此，光学分析系统1能够计算出在该近红外区域出现的、由产物AB的光学异构引起的分光光谱。
(第三实施方式)
主要对本公开的第三实施方式进行说明。在第三实施方式中，与化学反应有关的信息主要是与化学反应有关的参数的随时间的变化。在第三实施方式中，主要着眼于与化学反应有关的参数的随时间的变化来进行说明。与化学反应有关的参数包括例如产物AB的收率。
在现有的方法中，在想要在某个特定的时间测定与化学反应有关的参数的情况下，通常提取样品并通过分析设备另行测定所提取的样品。因此，为了掌握与化学反应有关的参数的随时间的变化，需要在多个反应时间的每一个提取样品，并使用各种分析设备进行测定。这样，现有的测定方法非常繁杂。
本公开的第三实施方式所涉及的光学分析系统1解决了这样的问题，不需要提取样品，并且能够以非破坏的方式分析与化学反应系统30中的化学反应有关的参数的随时间的变化。以下，参照附图对本公开的第三实施方式所涉及的光学分析系统1进行说明。
第三实施方式所涉及的光学分析系统1的结构及功能与使用图1至图3D及图5所说明的关于第一实施方式的上述内容相同。因此，在第一实施方式中所说明的对应的内容在第三实施方式中也同样适用。以下，对在第一实施方式中所说明的与产物AB有关的化合物的规定结构的量、即产物AB的收率的随时间的变化更详细地进行说明。以下的说明同样适用于产物AB包含产物AB1和产物AB2的第二实施方式，所述产物AB2由构成产物AB1的化合物c1的光学异构体c2构成。
如在第一实施方式中所说明的那样，照射部11在混合物C流过的、沿着比微反应器33靠下游侧的流通式化学反应管32的多个位置P1、P2、P3、P4以及P5分别照射照射光L1c。流通式化学反应管32中的5个位置P1、P2、P3、P4以及P5从微反应器33起依次分离。随着从位置P1朝向P5，混合物C中的反应时间增大。照射部11对合成开始后的混合物C，在多个反应时间的每一个照射照射光L1c。反应时间例如可以通过将从微反应器33到各位置的距离除以在流通式化学试管32的内部流动的溶液的流速而计算出。
图7是表示由第三实施方式所涉及的光学分析系统1的运算部22计算出的与化学反应有关的参数的随时间的变化的一例的图。在图7所示的图表中，纵轴表示例如产物AB的收率。横轴表示例如混合物C中的反应时间，将与位置P1、P2、P3、P4及P5分别对应的反应时间t1、t2、t3、t4及t5作为刻度来表示。
运算部22基于如图4A至图4E所示的在多个反应时间t1、t2、t3、t4以及t5的每一个计算出的产物AB的分光光谱，来计算与化学反应有关的参数的随时间的变化。例如，运算部22针对如图4A所示的位置P1处的光吸收光谱，基于峰的高度来计算产物AB的收率。同样地，运算部22针对分别如图4B、4C、4D及4E所示的位置P2、P3、P4及P5处的光吸收光谱，根据峰的高度来计算产物AB的收率。运算部22将所计算出的产物AB的各收率与各反应时间建联关联，并计算产物AB的收率的随时间的变化。运算部22也可以将所计算出的产物AB的收率的随时间的变化储存于存储部25。
运算部22例如也可以在化学反应开始之前，基于从操作部24取得的作业者的输入信息，执行与有关化学反应的参数的随时间的变化相关的模拟。运算部22也可以将模拟结果储存于存储部25。
运算部22也可以在得到模拟结果后开始化学反应时，将存储在存储部25中的模拟结果与实际计算出的每个反应时间的产物AB的收率进一步建立关联。如图7所示，运算部22也可以使模拟结果与实际的产物AB的收率的随时间的变化相对应，例如显示于显示部23。在图7中，例如实线表示模拟结果，点表示实际的产物AB的收率的随时间的变化。
在图7中，模拟结果例如表示随着反应时间增大，产物AB的收率以大致恒定的比例增大，并且在规定的反应时间图表产生拐点，产物AB的收率相对于反应时间大致恒定的状况。例如，在反应时间t1、t2、t3、t4和t5的每一个实际计算出的产物AB的收率也显示出同样的行为。更具体而言，在反应时间t1、t2和t3，产物AB的收率随着反应时间的增加而以大致恒定的比例增大。图表在反应时间t3和t4之间产生拐点。在反应时间t4和t5，产物AB的收率相对于反应时间大致恒定。
作业者基于由运算部22执行的模拟结果，来设定化学反应中的化学反应条件，并基于所设定的化学反应条件开始化学反应。作业者例如能够利用显示部23来确认实际的产物AB的收率相对于模拟结果随着时间如何追随。然后，作业者能够基于图表的拐点掌握化学反应结束的时间。作业者也能够确认实际的产物AB的收率的随时间的变化与模拟结果的整合性，并优化化学反应条件，或者优化模拟用的推测模型。作业者能够通过利用光学分析系统1的光学方法以非接触的方式实时地确认实际的产物AB的收率的随时间的变化与模拟结果的整合性。因此，根据光学分析系统1，用于优化化学反应条件等的作业工序被简化，用于优化的作业效率提高。
也可以由例如运算部22通过机器学习来执行如上所述的作业者的作业。运算部22也可以具有任意的学习处理的结构以执行这样的处理。
图8是表示第三实施方式所涉及的光学分析系统1的动作的一例的流程图。参照图8，对使用光学分析系统1的光学分析方法的主要流程进行说明。
在步骤S201中，光学分析系统1使用光学测定装置10的照射部11向合成开始前的第一原料A及第二原料B分别照射照射光L1，且在多个反应时间的每一个向合成开始后的混合物C照射照射光L1。
在步骤S202中，光学分析系统1使用光学测定装置10的检测部12来检测包含与第一原料A、第二原料B及混合物C各自的分光光谱有关的信息的测定光L2。
在步骤S203中，光学分析系统1使用光学分析装置20的运算部22来计算第一原料A、第二原料B及混合物C各自的分光光谱。
在步骤S204中，光学分析系统1使用光学分析装置20的运算部22来计算产物AB的分光光谱。此时，运算部22通过从混合物C的分光光谱减去第一原料A及第二原料B各自的分光光谱来计算产物AB的分光光谱。
在步骤S205中，光学分析系统1使用光学分析装置20的运算部22，基于在多个反应时间的每一个计算出的产物AB的分光光谱，来计算与化学反应有关的参数的随时间的变化。
根据如上所述的第三实施方式所涉及的光学分析系统1，与化学反应有关的参数的随时间的变化能够基于由运算部22计算出的产物AB的分光光谱来计算。因此，根据第三实施方式所涉及的光学分析系统1，不需要提取样品并且能够以非破坏的方式分析与化学反应系统30中的化学反应有关的参数的随时间的变化。根据光学分析系统1，由于利用光学测定装置10通过光学方法以非接触的方式测定光吸收光谱，因此能够实时地计算和监控与化学反应有关的参数的随时间的变化。例如，作业者和光学分析系统1能够实时地推定化学反应结束的时间等。根据光学分析系统1，不需要将产物AB从混合物C分离以计算与化学反应有关的参数的随时间的变化，而是基于光学分离的光吸收光谱，迅速且容易地计算与化学反应有关的参数的随时间的变化。
根据光学分析系统1，由于能够不影响化学反应系统30地进行非破坏性的分析，因此成为分析对象的试样的废弃成本得到抑制。由于光学分析系统1基于不影响化学反应系统30的测定技术，因此不需要以测定为目的而停止化学反应系统30。
根据光学分析系统1，不需要使用昂贵的分析装置，维护成本也得到抑制。能够实现包括光学测定装置10和光学分析装置20的简单且低成本的分析系统。
在第三实施方式中，与化学反应有关的参数包括例如产物AB的收率，主要对产物AB的随时间的变化进行说明。与化学反应有关的参数并不限定于此，可以包含其他任意的参数。例如，与化学反应有关的参数可以包含化学反应系统30中的温度、更具体地而言是比微反应器33靠下游侧的流通式化学反应管32中的温度，也可以包含产物AB的纯度。
在与化学反应有关的参数为化学反应系统30的温度的情况下，光学分析系统1例如计算化学反应系统30的温度的随时间的变化，该温度的随时间的变化表示由于基于化学反应的反应热量，在每个反应时间达到何种程度的温度。例如，运算部22针对如图4A至图4E所示的各位置处的光吸收光谱，基于峰的高度来计算化学反应系统30的温度。此外，例如，运算部22也可以针对如图4A至图4E所示的各位置处的光吸收光谱，也基于峰的波长位置来计算化学反应系统30的温度。
如果通过光学分析系统1得到化学反应系统30的温度的随时间的变化，则作业者和光学分析系统1能够分析化学反应系统30中的温度变化对化学反应造成何种影响。作业者和光学分析系统1例如还容易优化与温度有关的化学反应条件，诸如使产物AB的收率进一步提高。作业者及光学分析系统1也能够根据例如基于放热反应而化学反应系统30的温度是否上升等判定基准，判定为与主反应不同的不期望的副反应正在进行。
在第三实施方式中，对光学分析系统1在5个位置P1、P2、P3、P4和P5处计算与化学反应有关的参数，以计算与化学反应有关的参数的随时间的变化的情况进行说明。测定点的数量并不限定于此，只要至少为两个即可。
本公开能够在不脱离其精神或其本质特征的情况下，以上述实施方式以外的其他的规定的方式来实现，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此，前面的描述是例示性的，并不限定于此。公开的范围由附加的权利要求定义，而不是由前面的描述定义。任何变更中的处于其等效范围内的一些变更被包含于其中。
例如，上述的各结构部的形状、配置、朝向及个数等并不限定于上述的说明及附图中的图示的内容。各结构部的形状、配置、朝向及个数等只要能够实现其功能，则可以任意地构成。
在第一实施方式至第三实施方式中，对运算部22通过从混合物C的光吸收光谱减去第一原料A及第二原料B各自的光吸收光谱来计算产物AB的分光光谱的情况进行了说明，但计算方法并不限于此。运算部22只要在混合物C的光吸收光谱中也能够明确地测定产物AB的光吸收光谱，则也可以不执行减去光吸收光谱的处理。此时，运算部22也可以在混合物C的光吸收光谱中，将与第一原料A及第二原料B的光吸收光谱峰不同的规定的峰判定为产物AB的光吸收光谱峰。
运算部22也可以取代减去光吸收光谱的处理，或者附加地，使用任意的显示方法来强调显示产物AB的光吸收光谱。显示方法例如包括按照光吸收光谱峰显示光标及纵线等的方法、改变光吸收光谱整体的显示颜色的方法、以及使光吸收光谱整体闪烁的方法等方法。
在第一实施方式至第三实施方式中，对化学反应系统30包括在流通式化学反应管32的内部流动的流通式合成反应系统的情况进行了说明，但并不限定于此。化学反应系统30也可以包括间歇式合成反应系统。例如，在化学反应系统30为间歇式合成反应系统的情况下，在第三实施方式中为了由运算部22计算与化学反应有关的参数的随时间的变化，照射部11也可以仅对一个部位照射照射光L1，而不需要如上述那样在多个位置处照射照射光L1。
在第一实施方式至第三实施方式中，对测定光L2所具有的波段被包含于从1800nm到2500nm的近红外区域的情况进行了说明，但并不限定于此。测定光L2也可以具有能够由分析系统1分析产物AB的光吸收光谱的任意的波段。例如，测定光L2所具有的波段可以包含于包括紫外、可见、中红外以及远红外区域的任意的波段。
在第一实施方式至第三实施方式中，对测定光L2包含基于照射光L1的透射光，分光光谱包含光吸收光谱的情况进行了说明，但并不限定于此。光学分析系统1除了这样的吸收分光法以外，还可以使用任意的分光法来计算产物AB的分光光谱。分光法例如可以包括荧光分光法和拉曼分光法等。例如，在荧光分光法中，测定光L2包含基于照射光L1的荧光，分光光谱包含荧光光谱。例如，在拉曼分光法中，测定光L2包含基于照射光L1的拉曼光，分光光谱包含拉曼光谱。
图9是第一实施方式至第三实施方式所涉及的光学分析系统1的变形例的框图。在第一实施方式至第三实施方式中，对光学分析系统1由基于光学测定装置10以及光学分析装置20而分离出各结构部的功能的多个不同的装置构成的情况进行了说明。光学分析系统1的结构并不限定于此。例如，如图9所示，变形例所涉及的光学分析系统1也可以由集成了各结构部的功能的一个装置构成。
变形例所涉及的光学分析系统1具有集成了第一实施方式至第三实施方式中的控制部13和运算部22的功能的运算部16、集成了第一实施方式至第三实施方式中的存储部15和存储部25的功能的存储部17、照射部11、检测部12、显示部23以及操作部24。关于变形例所涉及的光学分析系统1的各结构部的功能，适用与第一实施方式至第三实施方式的对应的结构部同样的说明。
根据如以上那样的变形例所涉及的光学分析系统1，起到与第一实施方式至第三实施方式同样的效果。此外，由于由一个装置执行测定光L2的每个波长的光吸收量的测定、以及分光光谱的计算等处理，因此光学分析系统1的结构变得更加简单。
例如，上述光学分析方法的各步骤中所含的功能等能够以在逻辑上不矛盾的方式重新配置，能够将多个步骤组合为一个，或者进行分割。
虽然上面主要对光学分析系统1和光学分析方法进行了说明，但是本公开也可以作为程序或记录有程序的存储介质来实现，所述程序由控制部13、运算部22和运算部16分别具有的处理器执行。应理解，本公开的范围也包含它们。
符号说明
1 光学分析系统
10 光学测定装置
11 照射部
12 检测部
13 控制部
14 通信部
15 存储部
16 运算部
17 存储部
20 光学分析装置
21 通信部
22 运算部
23 显示部
24 操作部
25 存储部
30 化学反应系统
31 送液泵
32 流通式化学反应管(流路)
33 微反应器
40 数据通信电缆
A 第一原料
B 第二原料
AB、AB1、AB2 产物
C 混合物
c1 化合物
c2 光学异构体
L1、L1a、L1b、L1c 照射光
L2、L2a、L2b、L2c 测定光
P1、P2、P3、P4、P5 位置
t1、t2、t3、t4、t5 反应时间

Claims (14)

1.一种光学分析系统，具备：
照射部，在合成第一原料和第二原料而得到产物的化学反应系统中，向合成开始前的所述第一原料和所述第二原料分别照射照射光，并且向含有所述第一原料、所述第二原料和所述产物的合成开始后的混合物照射照射光；
检测部，检测基于由所述照射部照射的所述照射光的测定光，所述测定光包含与所述第一原料、所述第二原料及所述混合物各自的分光光谱有关的信息；以及
运算部，计算所述第一原料、所述第二原料及所述混合物各自的分光光谱，并基于各分光光谱来计算所述产物的分光光谱。
2.根据权利要求1所述的光学分析系统，其中，
所述产物含有未异构化的化合物以及具有互为光学异构体的关系的一对化合物中的任一种。
3.根据权利要求1所述的光学分析系统，其中，
所述照射部在多个反应时间的每一个向所述混合物照射所述照射光，
所述运算部基于在多个反应时间的每一个计算出的所述产物的所述分光光谱来计算与化学反应有关的参数的随时间的变化。
4.根据权利要求3所述的光学分析系统，其中，
与所述化学反应有关的参数包含所述产物的收率。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学分析系统，其中，
所述运算部通过从所述混合物的分光光谱减去所述第一原料及所述第二原料各自的分光光谱，来计算所述产物的分光光谱。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学分析系统，其中，
所述化学反应系统包括所述第一原料、所述第二原料及所述混合物分别在流路的内部流动的流通式合成反应系统。
7.根据权利要求6所述的光学分析系统，其中，
所述照射部在沿着所述混合物流过的所述流路的多个位置分别照射所述照射光。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学分析系统，其中，
所述第一原料和所述第二原料分别含有氨基酸，
所述产物包含通过肽键而形成的化合物。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光学分析系统，其中，
所述测定光所具有的波段包含在从1800nm到2500nm的近红外区域中。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的光学分析系统，其中，
所述测定光包含分别透过所述第一原料、所述第二原料及所述混合物的基于所述照射光的透射光，
所述分光光谱包含光吸收光谱。
11.一种光学分析方法，其包括如下步骤：
在合成第一原料和第二原料而得到产物的化学反应系统中，向合成开始前的所述第一原料和所述第二原料分别照射照射光，并且向含有所述第一原料、所述第二原料和所述产物的合成开始后的混合物照射照射光；
检测基于所照射的所述照射光的测定光，所述测定光包含与所述第一原料、所述第二原料及所述混合物各自的分光光谱有关的信息；以及
计算所述第一原料、所述第二原料及所述混合物各自的分光光谱，并基于各分光光谱来计算所述产物的分光光谱。
12.根据权利要求11所述的光学分析方法，其中，
所述产物含有未异构化的化合物以及具有互为光学异构体的关系的一对化合物中的任一种。
13.根据权利要求11所述的光学分析方法，其中，
在照射所述照射光的步骤中，在多个反应时间的每一个向所述混合物照射所述照射光，
所述光学分析方法包括如下步骤：基于在多个反应时间的每一个计算出的所述产物的所述分光光谱来计算与化学反应有关的参数的随时间的变化。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的光学分析方法，其中，
在计算所述产物的分光光谱的步骤中，通过从所述混合物的分光光谱减去所述第一原料及所述第二原料各自的分光光谱，来计算所述产物的分光光谱。
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