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基于二阶校正和深度学习的石油类污染物光谱辨识研究

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基于二阶校正和深度学习的石油类污染物光谱辨识研究

作者：张坤燕山大学

学位级别：硕士

石油作为重要的能源物质和化工原料,极大促进了社会经济的发展。然而,在石油运输和使用过程中出现了各种泄漏和污染问题,泄漏到海洋中的石油严重危害了海洋环境和人类健康。因此,快速准确地判断海面溢油中污染物的种类和相对含量,对于... 详细信息

石油作为重要的能源物质和化工原料,极大促进了社会经济的发展。然而,在石油运输和使用过程中出现了各种泄漏和污染问题,泄漏到海洋中的石油严重危害了海洋环境和人类健康。因此,快速准确地判断海面溢油中污染物的种类和相对含量,对于海面溢油的处理和海洋环境的恢复具有重要意义。该文立足于三维荧光光谱检测技术,开展基于二阶校正算法和深度学习算法的石油类污染物定性定量检测研究。首先,阐述三维荧光光谱检测的基本原理,以柴油、汽油、航空煤油、工业白油为研究对象,设计了三维荧光光谱检测实验。通过二阶校正算法确定四种石油类污染物的光谱特征和最佳组分数,为三维荧光光谱结合深度学习算法奠定了基础。其次,针对三维荧光光谱检测时间久、获取数据量少、算法应用局限等问题,提出基于二阶校正算法的数据扩充方法,通过残差分析验证了该数据扩充方法的有效性。使用卷积神经网络对扩充后的光谱数据集进行建模,对实际采集的三维荧光光谱数据进行定性定量分析。实验结果表明,卷积神经网络相较于传统机器学习算法,具有更加准确的分类准确率和浓度预测值,为石油类污染物三维荧光光谱分析提供了新的研究方法。再次,针对高浓度的混合油类污染物的三维荧光光谱三线性较差、光谱重叠严重等问题,以航空煤油、润滑油及其混合油液作为研究对象,提出三维荧光偏导数光谱结合二阶校正算法的研究方法。实验结果表明,三维荧光偏导数光谱经二阶校正算法解析后,可以有效解决数据三线性较差导致解析效果不理想的问题。针对二阶校正算法分析过程复杂等问题,提出了三通道光谱数据结合基于卷积神经网络的多标签分类模型。实验结果表明,该模型提高了混合油污染物成分的辨识准确率。最后,为实现石油类污染物光谱数据的在线管理和在线检测,设计了一款基于互联网技术的石油类污染物三维荧光光谱数据管理系统。系统集成了深度学习算法,可以实现石油类污染物光谱数据的在线定性定量检测,为海面溢油实时检测提供了技术支持。

关键词：石油污染三维荧光光谱二阶校正深度学习数据管理系统

二阶校正方法辅助高阶仪器用于复杂体系中药物定量分析

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二阶校正方法辅助高阶仪器用于复杂体系中药物定量分析

作者：欧阳洋子湖南大学

学位级别：硕士

化学计量学为如何从组分复杂且干扰严重的未知样品中提取特定组分的有用信息提供了一个新的解决方法。基于三线性成分模型,具有“二阶优势”的二阶校正方法用其强大的“数学分离”功能来实现对传统的物理、化学分离技术的增强甚至代替,... 详细信息

化学计量学为如何从组分复杂且干扰严重的未知样品中提取特定组分的有用信息提供了一个新的解决方法。基于三线性成分模型,具有“二阶优势”的二阶校正方法用其强大的“数学分离”功能来实现对传统的物理、化学分离技术的增强甚至代替,大大减少了复杂的前处理步骤,使得分析检测过程更加省时省力。本论文的研究主要涉及三维荧光仪和色谱联用仪两种高阶仪器与化学多维校正相结合,并从以下三个部分研究了化学计量学二阶校正方法辅助高阶仪器用于复杂生物基质中的多种药物的同时精准定量的创新性应用:第二章:氧氟沙星、洛美沙星和环丙沙星为化学合成的抗菌药,属于氟喹诺酮类药物(FQs),该类药物抗菌谱广、毒性低,有良好的药动学特征,是目前兽医临床中最常用的一类药物。粮食增产使得温饱问题得以解决,动物性食品消费也日趋增长,因此通过有效的技术手段对动物性食品中的有关兽药残留进行检测,在食品安全方面具有十分重要的意义。FQs化学结构相似,若不经过物理、化学分离手段,则会因荧光光谱重叠而无法使用常规分析方法测量。本章提出采用交替归一加权残差(ANWE)方法用于三维荧光数据的解析,无需费时费力的物化分离便可快速定量分析牛奶、奶粉、牛肉制品中氧氟沙星、洛美沙星和环丙沙星的含量。三种氟喹诺酮类药物在不同基质中的加标回收率为82.6%-110.5%,相对标准偏差低于7.4%,检测限范围为0.18-2.41ng m L。为进一步评价,计算了灵敏度和选择性等参数,以及日内精密度(RSDs≦10.6%)和日间精密度(RSDs≦9.4%)。与传统方法相比,该方法的样品预处理步骤简单,在存在重叠峰和未知干扰情况下,仍能获得较满意的结果。该方法具有良好的线性(r>0.99),可以作为一种用于不同动物性基质中FQs的准确、快速定量分析的有效策略。第三章:舒必利(SPD)和氨磺必利(ASPD)在治疗精神疾病中可作为大脑多巴胺受体的拮抗剂。前者在大剂量用药时会造成震颤、流涎、僵直及运动迟缓等不良反应;而后者若是摄入过量,便会出现危及生命的心血管毒副作用。因此,两种药物的给药剂量需严格控制,必要时需要进行血药浓度监测。采用三维荧光数据结合基于自加权交替三线性分解(SWATLD)算法的二阶校正方法同时快速检测人血清中的两种抗精神病药舒必利和氨磺必利,无需复杂的前处理过程,只需将包含全部物质信息的数据立方阵采用SWATLD算法分辨,即可得到合理的浓度预测结果。在人血清样中,SPD和ASPD的平均回收率分别为(91.9±8.3)%和(91.7±10.8)%。此外,计算了检测限、灵敏度等品质因子用于进一步评估本校正模型的性能。回收率以及品质因子结果表明,本章所提出的基于SWATLD的数学分离策略能够对人血清基质中的SPD和ASPD进行快速无干扰定量分析。第四章:肾病综合征(NS)的典型病状特征包括水肿、蛋白尿等,它并不是一种独立的疾病。免疫抑制剂、糖皮质激素、细胞毒性药物等药物的联合使用可治疗复杂多样的与具有不同病理的NS症状,但长期使用会产生不同程度的不良反应,需在其疗程内进行血药浓度监测。本研究基于高效液相色谱联用仪(HPLC-DAD)产生的三维数据,采用基于交替三线性分解(ATLD)算法的二阶校正方法,以其杰出的“数学分离”功能,对人血清中的泼尼松龙(PREDL)、泼尼松(PRED)、地塞米松(DXMS)、雷公藤甲素(TWP)、霉酚酸(MPA)以及来氟米特(LFM)进行同时、快速定量分析。PRED、PREDL、DXMS、TWP和LFM的平均加标回收率分别为(103.5±8.3)%、(101.4±2.6)%、(105.3±7.0)%、(103.6±5.5)%和(91.0±12.4)%。通过监测血液中治疗药物浓度的衰减变化,探讨药物的体内代谢过程,有望指导医生控制单次给药剂量,使给药方案达到个体化、个性化,减少和避免毒副作用的发生,让NS患者能得到最佳的治疗效果。

关键词：化学计量学二阶校正三维荧光 HPLC-DAD 定量分析氟喹诺酮类药物抗精神病药物肾病综合征

二阶校正方法在中药与食品质量安全领域的基础应用研究

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二阶校正方法在中药与食品质量安全领域的基础应用研究

作者：王丽湖南大学

学位级别：硕士

借助化学计量学,可以从高阶仪器产生的大量数据中获取物质的物理化学信息。作为化学计量学重要的一部分,多维校正吸引着许多分析工作者的研究。它通过采用“数学分离”代替或增强“物理或化学分离”,即使在有未知干扰存在的情况下,也能... 详细信息

借助化学计量学,可以从高阶仪器产生的大量数据中获取物质的物理化学信息。作为化学计量学重要的一部分,多维校正吸引着许多分析工作者的研究。它通过采用“数学分离”代替或增强“物理或化学分离”,即使在有未知干扰存在的情况下,也能实现目标组分的定量分析,即所说的“二阶优势”。其中二阶校正理论发展较为成熟,且已成功应用在食品、药品、环境等领域中。食品药品安全是民生大计,关系着人们健康。其中中药是我国的瑰宝,历史悠久。因此,本论文将围绕中药与食品两方面,将二阶校正与高阶仪器结合,在食品药品安全这一领域开展相关研究,对中药中的有效成分和食品中的添加剂进行简单快速定量分析,主要内容如下:第二章:伞形花内酯与东莨菪亭是香豆素类化合物,具有抗菌、抗炎、祛风、降血压等作用。藏药绵头雪莲与中药独活分别属于菊科与伞形科,具有治疗风湿性关节炎、缓解痛经等功效。作为这两种药材的主要活性成分,伞形花内酯与东莨菪亭的含量是衡量这两种药材质量的标准之一,因此寻找一种简单经济的方式测定它们在这两种体系中的含量具有重要意义。文献报道的检测方法大多基于液相色谱串联各种检测器,但这些方法往往存在耗时、测量成本高、灵敏度低等不足。本文采用化学计量学辅助的三维荧光检测方法测定中药独活与藏药绵头雪莲中的活性成分伞形花内酯与东茛菪亭。通过激发-发射矩阵荧光光谱与基于交替三线性分解（ATLD）算法的二阶校正方法相结合,成功实现了在未知干扰存在的情况下同时快速测定复杂体系中的伞形花内酯与东莨菪亭含量。基于该方法显著的“二阶优势”,繁琐的多步纯化过程可以省略。通过这种方法,可获得满意的检测下限与定量结果。对于伞形花内酯与东莨菪亭,检测限（LOD）分别为0.06 ng mL-1与0.16ngmL-1,平均加标回收率分别为98.8±4.3%与102.5±3.3%。实验结果表明,该方法具有快速、低成本、高灵敏度的优点,能成功解决复杂体系中内源物质干扰与光谱严重重叠引起的难分辨问题,具有广阔的应用前景。第三章:丁香酸存在于中药白蒿、板蓝根等中药中,具有抗细菌和真菌的作用。α-细辛醚是中药石营蒲的主要成分。药理研究表明它具有抗菌消炎、镇静、祛痰、平喘等作用。本文将激发发射矩阵荧光分别与基于平行因子（PARAFAC）、交替归一加权残差（ANWE）的两种二阶校正算法结合,在未知干扰存在下成功实现了人血浆中的丁香酸与α-细辛醚的同时定量分析,并分别计算他们的加标回收率以及品质因子如检测限（LOD）、定量限（LOQ）、灵敏度（SEN）和选择性（SEL）等且结果整体令人满意。借助“二阶优势”,该方法不需将血浆进行复杂的预处理,操作简单、灵敏度高、分析时间快。有望为研究药物临床监测和药物在人体内的代谢动力学过程提供技术支持与理论依据,发展为一种绿色简便的分析方法。第四章:黄酮类化合物广泛存在于植物体内,具有多种生理活性,如抗炎、降血压、抗心律失常、抗氧化等。中药枳实为芸香科植物,可用于治疗肥胖以及抑制癌症等。作为中药枳实的主要活性成分,黄酮类化合物的含量是衡量这种药材质量的标准之一,因此测定它们在枳实体系中的含量具有重要意义。本文采用高效液相色谱串联二极管阵列检测器（HPLC-DAD）结合基于交替三线性分解（ATLD）算法的二阶校正方法同时测定来自不同产地枳实中的活性成分黄酮类化合物。通过简单的流动相,六种黄酮类物质在8min内全部洗脱出。凭借“二阶优势”,该方法能解决色谱分离过程出现的峰重叠、未知干扰与目标组分共流出问题,使枳实中六种黄酮类物质的定量分析在相对较短的时间内完成。实验结果表明,该方法具有简单、快速的优点,在复杂体系多组分的同时定量分析中具有广阔的应用前景。第五章:色素是饮料中常用的一种食品添加剂,适量的添加可以改善食物色泽、口感,但过量使用会对人体造成一定危害。人工合成色素因其成本低、颜色鲜艳、更易着色和性质稳定等特点在食品加工中被人们广泛使用。但人工合成色素不但不能向人体提供营养,还具有一定危害性,过量食用会对人神经系统、消化系统等造成不同程度的伤害。因此,对人工合成色素的检测具有重要意义,以确保禁止添加的人工合成色素不在食品中,可允许添加的人工合成色素在规定范围内,保证食品的质量安全。本章采用化学计量学辅助高效液相色谱-二极管阵列检测器（HPLC-DAD）同时测定饮料中的六种人工合成色素。在背景干扰与目标物共流出的情况下实现了感兴趣组分的定量分析。面对不同的背景体系,已建立的方法同样适用,具有较好的通用性。与常规色谱方法相比,本章提出的方法具有简单、快速、通用性强的优点。

关键词：化学计量学二阶校正激发发射矩阵荧光高效液相色谱-二极管阵列检测器中药饮料

二阶校正方法用于复杂基质中的药物定量分析基础研究

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二阶校正方法用于复杂基质中的药物定量分析基础研究

作者：肖蓉湖南大学

学位级别：硕士

化学多维校正方法具有独特的二阶优势,它以“数学分离”来替代或增强传统的物理或化学分离手段,在未知干扰或非三线性因素共存的情况下,依然可以实现复杂基质中多种感兴趣物质的同时定量分析。二阶校正作为一种绿色、高效的分析方法,与... 详细信息

化学多维校正方法具有独特的二阶优势,它以“数学分离”来替代或增强传统的物理或化学分离手段,在未知干扰或非三线性因素共存的情况下,依然可以实现复杂基质中多种感兴趣物质的同时定量分析。二阶校正作为一种绿色、高效的分析方法,与现代高阶分析仪器相结合在生命科学、食品、环境和化妆品等领域得到了十分广泛的应用。目前,随着医疗水平的提高和医药改革的持续推进,新药、仿制药的研发和临床试验进程不断加快,开发用于复杂基质中药物分析的新方法和新技术的重要性日益凸显。本文作者采用二阶校正方法结合高阶分析仪器的策略,将其用于严重影响人类健康的抗肿瘤药和作用于心血管系统药物的定量分析,主要包括以下四个方面的内容:第二章:华法林联用阿司匹林可以取得更好的抗凝血效果,但是可能因为两者剂量不合适且调整不及时,而提高临床上的过度出血事件的发生率,在复杂的生物基质中快速、同时测定二者的浓度对临床合理联用药物的指导和药物治疗方案的优化等具有十分重要的意义。本章利用三维荧光结合基于交替三线性分解(ATLD)算法的二阶校正方法,对人血浆和尿液样中华法林和阿司匹林进行了同时定量分析。在不借助复杂样本预处理手段的情况下,尽管分析物之间、分析物与基质之间的荧光光谱都严重重叠,所获得的人血浆和尿液样中两种目标分析物的平均加标回收率依然在91.2-105.4%之间,相应的标准偏差在2.3-8.3%之间,品质因子和日内日间精密度实验结果也表明该方法具有较高的灵敏度、较好的重复性和再现性,是一种简单、高效、绿色、实用的分析方法。并且,采用的荧光检测器获得了较低的检测限(小于0.48 ng mL),能够满足两种联用药物在临床检测中的要求。第三章:沙库必曲联用缬沙坦是首个血管紧张素转化酶受体-脑啡肽酶的双重抑制剂,作为一款重磅抗心衰新药可显著降低心衰死亡率,并改善其他疗效指标,具有非常广阔的市场应用前景。本章采用β-环糊精增敏三维荧光结合二阶校正方法的策略对人体液中的沙库必曲和缬沙坦的含量进行了分析,采用交替归一加权残差(ANWE)算法得到的人血浆和尿液样中沙库必曲和缬沙坦的平均回收率分别为94.0±9.1%,97.6±5.3%和95.2±2.6%,92.7±7.2%,并计算了预测均方根误差(RMSEP)、灵敏度(SEN)、选择性(SEL)以及检测限(LOD)等分析品质因子和统计学参数来评估该方法的性能。结果表明,凭借二阶校正方法的“数学分离”功能和β-环糊精的荧光增敏效果,无需繁琐的样本预处理程序,即使分析体系存在未知干扰以及荧光光谱重叠现象,该方法依然得到了令人满意的结果,具有简单、快速、成本低等优点,有望拓展成为临床新药测定的通用性方法,并为复杂体系中弱荧光物质的测定提供了新思路。第四章:乐伐替尼、帕唑帕尼、阿西替尼、卡博替尼和索拉非尼为靶向血管内皮生长因子受体(VEGFR)的抗癌药,特别适用于晚期肾癌患者的治疗,为了对比它们的治疗效果、安全性和耐受性,优化单独或联用给药方案,降低毒副作用,发展一种简单、通用的测定血浆中抗癌新药浓度的方法对它们的研发和临床试验至关重要。本章将基于交替三线性分解(ATLD)算法的二阶校正方法与HPLC-DAD结合起来,完成了人血浆样中五种抗肾癌药的同时定量分析,分析过程中出现了基线漂移、色谱峰重叠和未知背景干扰等问题,五种目标分析物的加标回收率仍在98.4-109.7%之间,并获得了较好的品质因子和日内日间精密度实验结果。借助ATLD方法的“数学分离”能力,所提出的方法有效地减少了分析时间和有机溶剂的消耗,有望发展成为一种通用性的方法用于复杂生物基质中多种抗癌药的同时定量检测。第五章:川穹为活血化瘀和治疗头痛的常用中药,还可以用于恶性肿瘤和心血管方面疾病的治疗,其活性成分的含量易受气候、产地和加工条件等多种因素的影响。本章将二阶校正方法辅助HPLC-DAD的策略用于两种中药川穹中六种活性成分的含量测定。在简单的梯度洗脱程序下,六种分析物在8 min内全部流出,并利用交替三线性分解(ATLD)算法的二阶优势,成功解决了基线漂移、未知背景干扰和色谱共流出等问题,取得了令人满意的定量结果(平均加标回收率在98.9-110%之间),精密度实验结果也验证了方法的重复性和再现性。该方法简单、高效、通用性强,对中药材的品质鉴别、质量监管和保证其药效稳定等具有一定的实用价值。

关键词：化学计量学二阶校正三维荧光 HPLC-DAD 定量分析抗癌药作用于心血管系统药物川穹

二阶校正结合激发发射矩阵荧光同时测定人血浆中的特布他林和孟鲁司特含量

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二阶校正结合激发发射矩阵荧光同时测定人血浆中的特布他林和孟鲁...

三维同步荧光结合二阶校正算法研究三七的荧光特征

2019中国化学会第十五届全国计算（机）化学学术会议

作者：陈俊辰吴海龙孙小东陈悦俞汝勤湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室

孟鲁司特（Montelukast,MKT）是一种治疗哮喘的药物,一般用来治疗阿司匹林过敏的哮喘患者以及季节性过敏性鼻炎。特布他林（Terbutaline,TEB）是一种治疗哮喘,支气管炎,肺气肿的药物。MKT和TEB常联合治疗咳嗽变异性哮喘,咳嗽变异性哮喘... 详细信息

孟鲁司特（Montelukast,MKT）是一种治疗哮喘的药物,一般用来治疗阿司匹林过敏的哮喘患者以及季节性过敏性鼻炎。特布他林（Terbutaline,TEB）是一种治疗哮喘,支气管炎,肺气肿的药物。MKT和TEB常联合治疗咳嗽变异性哮喘,咳嗽变异性哮喘属于支气管哮喘的特殊类型,治疗难度高,但MKT和TEB联合用药通常对此有很好的治疗效果。目前没有文献报道同时定量这两种物质的方法,本文通过激发发射矩阵荧光光谱结合自加权交替三线性分解（SWATLD）方法,借助于方法的二阶优势,在存在未知干扰且目标分析物的荧光峰重叠严重的情况下,对人血浆中的MKT和TEB成功实现了同时定量测定,对品质因子和统计参数进行了计算分析,包括灵敏度（SEN）、选择性（SEL）、检测限（LOD）、定量限（LOQ）和相关系数（R）。

关键词：二阶校正三维荧光光谱哮喘化学计量学

来源： cnki会议评论

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光电子．激光 2020年第12期31卷 1348-1354页

作者：李雷韩彩芹刘莹吴庆州王涛南京理工大学紫金学院江苏南京210023 江苏师范大学物理与电子工程学院江苏徐州221116

三七在现代中成药市场作为原料有着巨大的消耗量,根源是其具有重要的药物价值,因此对三七的研究具有着现实意义。但是三七含有几十余种化学成分,是典型的多组分物质,普通二维荧光光谱对其难以进行定量分析。本文应用FLS920荧光光谱仪测... 详细信息

三七在现代中成药市场作为原料有着巨大的消耗量,根源是其具有重要的药物价值,因此对三七的研究具有着现实意义。但是三七含有几十余种化学成分,是典型的多组分物质,普通二维荧光光谱对其难以进行定量分析。本文应用FLS920荧光光谱仪测量了22个不同浓度的三七粉水溶液样本的三维同步荧光光谱,结合二阶校正算法以及分半信度法(Split half Method)、核一致诊断算法(Core Consistency Diagnostic)等分析确定三七粉水溶液的平行因子模型组分数为3。第一组分荧光特征峰区间λEx=380~390 nm,λEm=465~475 nm;第二组分荧光特征峰区间λEx=465~475 nm,λEm=515~525 nm;第三组分荧光特征峰区间λEx=330~340 nm,λEm=415~425 nm。其第三组分荧光可能是人参皂苷Rg1的荧光表现。实验发现,对于多组分物质应用三维同步荧光光谱法结合二阶校正算法进行分析,可以去除冗余干扰信息,简化光谱分析难度,从全局视角表达三七的整体荧光特性,为天然药物的分析提供建议与帮助。

关键词：荧光光谱三维同步二阶校正三七光谱分析

二阶校正方法在食品药品安全检测中的基础应用研究

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二阶校正方法在食品药品安全检测中的基础应用研究

作者：夏慧湖南大学

学位级别：硕士

随着高阶仪器以及计算机科学的发展,大量数据的自动采集和传输成为易事,但是却引出了一个更棘手的问题,即如何处理和解析这些大量的原始化学量测数据并从中提取有用的化学信息。显而易见,这绝不可能仅靠分析工作者的丰富经验和简单计算... 详细信息

随着高阶仪器以及计算机科学的发展,大量数据的自动采集和传输成为易事,但是却引出了一个更棘手的问题,即如何处理和解析这些大量的原始化学量测数据并从中提取有用的化学信息。显而易见,这绝不可能仅靠分析工作者的丰富经验和简单计算来完成,必须借助于化学计量学方法这一强有力的手段。在化学计量学众多的理论和方法中,二阶校正方法可能是最具应用价值的研究领域之一,因为该方法具有独特的“二阶优势”：即使分析体系中存在复杂的未知干扰,也能利用绿色智能的“数学分离”代替或增强传统的“物理或化学分离”,实现对感兴趣多组分的直接快速精准定量分析。该策略已越来越受到重视并广泛应用,本文作者结合该策略并围绕食品药品安全检测这一领域,开展了相关研究工作,主要内容如下：第二章：叔丁基对苯二酚(TBHQ)和去甲二氢愈创木酸(NDGA)是食用油中常用的合成酚类抗氧化剂。由于二者荧光光谱重叠非常严重,加之食用油中存在多种荧光物质干扰,所以采用常规的荧光分析方法难以对二者进行精确检测分析。为此,本章提出了采取基于交替归一加权残差(ANWE)算法的二阶校正方法与激发发射荧光矩阵相结合的方法同时测定食用油中TBHQ和NDGA的含量。该方法无需对样本进行浓缩或洗脱分离等预处理步骤,只需使用极少量的有机溶剂溶解稀释便可完成两种抗氧化剂的测定,符合绿色化学的原则。第三章：本章提出了基于交替三线性分解(ATLD)算法的二阶校正方法结合激发发射矩阵荧光同时定量分析滴眼液中的萘甲唑啉和维生素B6的方法。该方法借助三维校正的“数学分离”功能代替传统的“物理或化学分离”,在滴眼液中存在其它未知背景干扰的情况下依然能定量检测,且定量结果与滴眼液外包装标注的含量十分吻合。为进一步证实方法的可靠性,采用基于液相色谱串级质谱(LC-MS/MS)的多重反应监测(MRM)方法对同一批样品进行了检测,两种方法预测结果十分接近,t-检验结果也显示两种方法没有显著性差异。满意的实验结果表明该方法灵敏、准确,在工业药物质量监控领域具有十分广阔的应用前景。第四章：中医药是中华民族的瑰宝,却面临难以走进国际医药主流市场的尴尬局面,主要原因之一是我国中药的质量标准体系不够完善,控制方法和检测手段比较落后。而制约中药质量标准发展的客观因素则是中药体系复杂,包含的成分众多,用传统的色谱分析方法都很难使所有成分达到基线分离,从而进行快速测定。为此,本章提出了高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)结合基于交替三线性分解(ATLD)算法的二阶校正方法,用于快速测定中药穿心莲药材及复方穿心莲片中的主要活性成分穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯。该方法无需对样品进行除用乙醇超声提取20 min以外的任何预处理步骤,并且在感兴趣物质与背景干扰存在严重重叠的情况下成功分辨及准确定量,与LC-MS定量结果对照,两种方法无显著性差异。满意的结果表明,该方法简便、高效,能为中药多种活性成分在复杂背景下的同时检测提供一种可靠实用的手段,这无疑将大大推动中药材及其制剂质量控制的分析研究。第五章：本章建立了基于交替三线性分解(ATLD)算法的二阶校正法结合高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)用于同时测定不同品牌面膜样中八种防腐剂化合物的含量(尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丙酯、尼泊金丁酯、苯氧乙醇、水杨酸、甲基异噻唑啉酮和碘丙炔基正丁氨基甲酸酯)。该方法运用化学计量学二阶校正方法简化或省去前处理,缩短分析时间,减少有机溶剂的使用,并且在有未知干扰和共流出组分存在的情况下得到了感兴趣分析物满意的定量结果。因此,该方法有望用于化妆品实际体系中感兴趣组分的定量检测。

关键词：化学计量学二阶校正三维荧光光谱 HPLC-DAD 抗氧化剂滴眼液穿心莲防腐剂

三维荧光二阶校正同时测定人体液中伊立替康及其代谢物7-乙基-10-羟基喜树碱的含量

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化学学报 2013年第4期71卷 560-566页

作者：尹小丽吴海龙张晓华谷惠文俞汝勤化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南大学化学化工学院长沙410082

提出了激发发射矩阵荧光光谱与化学计量学二阶校正方法相结合用于同时快速定量人体液(血浆和尿液)中的伊立替康(CPT11)和其主要代谢产物7-乙基-10-羟基喜树碱(SN38)的绿色、高灵敏分析策略.尽管其分析物之间以及分析物和背景之间的光谱... 详细信息

提出了激发发射矩阵荧光光谱与化学计量学二阶校正方法相结合用于同时快速定量人体液(血浆和尿液)中的伊立替康(CPT11)和其主要代谢产物7-乙基-10-羟基喜树碱(SN38)的绿色、高灵敏分析策略.尽管其分析物之间以及分析物和背景之间的光谱存在严重重叠现象,采用基于交替归一加权残差(ANWE)算法的二阶校正方法进行解析仍能得到令人满意的定性定量分析结果.当该体系的组分数选取为3时,可以得到血浆和尿液中CPT11的平均回收率分别为(96.8±6.3)%和(101.7±1.1)%,SN38在血浆和尿液中的平均回收率分别为(100.4±4.9)%和(101.6±1.1)%.另外,通过品质因子,如灵敏度(SEN)、选择性(SEL)、检测下限(LOD)和定量检测限(LOQ)评估了该方法的准确性.实验结果表明,该方法能以"数学分离"代替繁琐的"物理和化学分离",成功地解决实际复杂体系中内源干扰物质与分析物光谱重叠所引起的难分辨的问题,可用于人体液中CPT11和SN38含量的直接快速定量测定.

关键词：伊立替康 7-乙基-10-羟基喜树碱三维荧光二阶校正交替归一加权残差算法

二阶校正方法用于复杂体系中药物及神经递质定量分析

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二阶校正方法用于复杂体系中药物及神经递质定量分析

作者：李珊珊湖南大学

学位级别：硕士

化学计量学二阶校正方法为复杂体系中感兴趣多组分的同时快速定量分析提供了新方法，其独特的―二阶优势‖，能够实现即使在未知干扰共存下，也能对多个组分进行同时定量分析。随着量测信息的多样化和分析体系的复杂化，采用化学计量学... 详细信息

化学计量学二阶校正方法为复杂体系中感兴趣多组分的同时快速定量分析提供了新方法，其独特的―二阶优势‖，能够实现即使在未知干扰共存下，也能对多个组分进行同时定量分析。随着量测信息的多样化和分析体系的复杂化，采用化学计量学二阶校正方法结合现代分析化学联用仪器的分析策略已越来越受到重视及应用。本文作者结合化学计量学二阶校正方法，围绕复杂体系中药物和神经递质的快速定量分析这一难题开展了研究工作，主要内容如下：第二章：采用高效液相色谱-二极管阵列检测（HPLC-DAD）联用仪结合基于平行因子分析算法（PARAFAC）的二阶校正方法，同时检测两种不同西洋参中人参皂苷Rb1和人参皂苷Re的含量。尽管西洋参中含有未知干扰，不同品种的西洋参含有的未知干扰也不尽相同，但本章所述方法无需繁琐的预处理过程，使用简便的色谱条件，实现了不同种西洋参中两种人参皂苷的同时测定，发展了一种简单、通用、快速的色谱方法用于保健品多个活性成分的快速定量分析。第三章：本章提出了一种―绿色‖、快速的分析方法，即利用三维荧光光谱结合基于平行因子分析算法（PARAFAC）和自加权交替三线性分解算法（SWATLD）的化学计量学二阶校正方法，同时快速测定尿液样中酪氨酸和多巴胺的含量。酪氨酸与多巴胺均为人体内含有的神经递质，后者为前者在人体液中的代谢产物，本章所述方法无需对尿液样进行预处理，在分析物之间以及分析物与背景干扰之间荧光光谱重叠严重的情况下，实现了同时定量分析人体液中的酪氨酸与多巴胺。第四章：采用三维荧光光谱与基于自加权交替三线性分解算法（SWATLD）的化学计量学二阶校正方法相结合的策略，同时快速检测人血浆中的色氨酸和犬尿喹啉酸的含量。犬尿喹啉酸为色氨酸在人体液内的代谢产物，二者在血浆中的含量与众多疾病的发生及发展程度相关。本章采用醋酸锌溶液增强犬尿喹啉酸的荧光响应，在血浆中未知干扰共存的情况下，借助二阶校正方法―二阶优势‖实现了血浆样中色氨酸和犬尿喹啉酸的荧光光谱分辨和浓度定量预测。第五章：采用色谱-质谱（LC-MS）联用方法结合基于交替三线性分解算法（ATLD）的化学计量学二阶校正方法，同时定量检测人血浆样和降糖茶中的6种磺脲类降糖药物。磺脲类降糖药品种繁多，是最早应用的口服降糖药之一。本章所述方法采用简单、通用的色谱和质谱扫描条件，在包含共流出组分的情况下，借助―数学分离‖辅助―物理化学分离‖，实现了多个不同背景中6种磺脲类降糖药的同时测定。这一方法简化了色谱质谱条件，缩短了分析时间，减少了有机溶剂的使用，有望成为同时分析磺脲类降糖药物的通用性色谱方法。

关键词：药物神经递质复杂体系二阶校正三维荧光光谱 HPLC-DAD LC-MS 定量分析