基于人体血清荧光光谱和改进变量选择方法对血糖浓度测定的研究

利用人体血清240 nm激发波长荧光光谱在220～900 nm波段针对血糖浓度进行建模分析。在模拟退火算法和偏最小二乘算法的基础上进行建模波长变量筛选方法的改进。基于变量入选模型统计频率和无关变量消除法,分别进行了波长的初选和精选过程。同时,加入了主成分数自适应特性等加快收敛速度、减小计算量的措施。该模型对比了线性、三次样条函数、高斯函数作为偏最小二乘法插入基函数的情况下,分别对原始光谱、Daubechies小波分解第三层和第四层细节信号光谱建模。结果显示,该模型避免了主成分参数尝试导致的时间成本,在参数自适应的过程中很快趋于稳定并得到对应条件下的最佳建模主成分数。其波长变量筛选能力使得对独立样本的分析预测效果有了显著的提升,最佳建模预测效果达到0.25 mmol·L-1,达到了血糖检测的医用要求。加入了非线性建模条件使得模型有明显的改善,基于样条函数的效果总体最好,其次为基于高斯函数的情况。对原始光谱进行小波分解,得到的细节信号光谱建模效果更为可观。总体而言第四层细节信号光谱建模效果略优于第三层细节信号光谱。模型筛选波长变量的频率意味着在所给实验条件下的血糖浓度信息在不同波段的分布情况,这为血糖在血清成分中的物理化学特性提供了一定程度上的统计解释。     

净分析信号算法用于近红外模型优化的研究

将净分析信号概念引入多元复杂的银杏叶提取物分析中,利用净分析信号算法对近红外光谱图进行处理,并用净分析算法结合二维相关光谱算法对模型进行了优化,最终建立槲皮素、山柰素和异鼠李素三种组分同时测定的近红外定量模型。利用两种净分析信号算法(Lorber的NAS算法和Goicoechea 与 Olivieri的HLA/GO算法)作为光谱预处理方法,用一系列主因子重构后的光谱图建立校正模型,并通过净分析信号-二维相关光谱算法对图谱中主对角线处的波段进行选择,优化模型建立所采用的波段。所采用的两种基于净分析信号的预处理方法成功的应用于银杏叶中三种黄酮：槲皮素,山奈素和异鼠李素含量的同时测定。净分析信号预处理方法显著降低了建模所需主因子数,提高模型的稳健性。净分析信号-二维相关光谱算法能够优化建模波段,提高模型的预测能力。结论：净分析信号算法能够应用于近红外光谱模型预处理和优化过程,在复杂多组分且干扰未知植物药含量分析的研究中具有实际应用价值。     

基于量子遗传算法和荧光光谱某清香型白酒年份预测研究

年份白酒现已成为企业开发重点,但年份标准有较大的随意性,建立年份标准已成为规范行业和市场的迫切需要。基于某品牌原浆白酒的三维荧光光谱,对白酒年份预测模型进行了研究。研究内容和创新工作如下：首先,研究了荧光光谱与白酒年份的相关性。研究发现：0.5年与其他年份白酒的三维荧光光谱之间的相关系数达0.811 4;原始光谱中年份信息主要分布在激发波长为200~230和250~320 nm、发射波长为400~500 nm的光谱区;导数光谱的年份信息分布区域广且离散性高。其次,研究了荧光光谱之间的相关性。研究表明：原始光谱具有严重的多重共线性,在400~600 nm的区间内,相关系数接近1;求导能提高光谱分辨能力并降低多重共线性,二阶导数具有更好的抑制多重共线性的作用, 相关系数大部分小于0.6。最后,基于量子遗传算法-小波神经网络研究了激发波长为300 nm的白酒年份预测模型,并提出了光谱建模信息密度的概念。研究发现：原始光谱年份预测误差达5.4年,效果最差,其原因是原始光谱具有严重的多重共线性以及光谱与年份的相关性不显著; 导数光谱具有更高的信息密度和更好的建模效果,二阶导数光谱预测集的相关系数达0.999 8,年份预测误差达0.79年。研究成果将为白酒年份标定提供一种便捷的光学手段,同时也为多组分渐变体系的荧光光谱研究提供重要的参考。     

高效液相色谱法亲水作用模式在亲水化合物分析中的应用

介绍一种新的高效液相色谱法（HPLC）在高极性亲水性化合物分离分析中的应用实例,扩充了仪器分析实验教材中关于HPLC分析对象的范围,使学生在教学过程中更加全面地认识HPLC技术的应用领域。使用Merck公司ZIC®-HILIC色谱柱为分离介质,以典型的医药化工产品胞嘧啶为对象,建立适用其质量控制的测定方法。通过对亲水作用色谱的介绍,实验参数的优选和详尽的方法学验证,以期使读者对该方法有清晰的了解,在生命科学、药学和化工专业的仪器理论和实验教学中增加新的案例。     

手性酰氯探针对于盐酸兰地洛尔及其立体异构体识别的质谱研究

采用质谱技术,利用手性探针酰氯对盐酸兰地洛尔及其3个立体异构体进行了区分识别研究。本研究采用了两个手性酰氯探针N-对甲苯磺酰基-L-苯丙氨酰氯(TSPC)和(-)-莰烷酰氯与盐酸兰地洛尔反应产生共价结合产物,放大了盐酸兰地洛尔与其立体异构体的结构差异。在二级串联质谱实验中,与手性酰氯探针结合的产物容易丢失羟基产生碎片离子m/z 793和672,在不同构型的产物离子所产生的丢失水分子的碎片离子的丰度具有一定差异,(-)-莰烷酰氯衍生化产物的碎片离子m/z 603由于立体结构差异,导致稳定性不同,使得不同构型的碎片离子丰度产生差异,可通过比较药物和异构体杂质在二级质谱中特征碎片离子丰度的差异,实现盐酸兰地洛尔及其立体异构体的有效区分识别。所有碎片的元素组成都经过高分辨质谱进行确证。本研究通过质谱法对于盐酸兰地洛尔及其立体异构体进行快速、简单的区分识别,为盐酸兰地洛尔立体异构体杂质的质谱分析相关研究提供数据支持。