基于表面增强拉曼光谱的牛肝菌主成分分析及快速鉴定

2021年《中国疾病预防控制中心周报》指出蘑菇中毒是我国最严重的食品安全问题之一,2021年发生蘑菇中毒事件327次,涉及923例患者,其中20例死亡,总死亡率为2.17%,事件中共鉴定出毒蘑菇74种。牛肝菌由于味道鲜美,是人们最喜爱的菌类之一。由于烹调不当或是混入有毒牛肝菌,就会发生牛肝菌中毒事件。如何快速得出牛肝菌的主成分并进行鉴定,成为了一个迫切需要解决的问题。该研究从楚雄市鸿福农贸市场上购买的10个新鲜牛肝菌样品,使用菌盖进行徒手切片,用微波法制备的纳米银溶胶制成银胶装片,置于DXR显微拉曼光谱仪的10倍物镜下,获得10个样品的表面增强拉曼光谱(SERS)。通过对SERS的分析发现10个样品中,样品7、8、10主成分相同,样品6、9主成分相同,其余样品主成分各不相同。以样品1为例,主成分有L-苯基丙氨酸(1583 cm^(-1)环内C—C伸缩振动、1199 cm^(-1)NH 2摇摆振动)、L-组氨酸(1572 cm^(-1)C C伸缩振动、COO-不对称伸缩、1229 cm^(-1)面内环变形振动)、异亮氨酸(1342 cm^(-1)C—H、N—H变形振动、486 cm^(-1)COOH摇摆振动、353 cm^(-1)骨架振动)、L-天冬氨酸(1136 cm^(-1)C—N伸缩振动)、甘氨酸(1386 cm^(-1)COO-变形振动、889 cm^(-1)C—C伸缩振动)、蛋氨酸(681 cm^(-1)C—S反对称伸缩振动)、吡喃糖化幌物(973 cm^(-1)对称环振动)。采用光谱软件OMNIC Specta的建库功能随机挑选10个样品的一条谱线进库,建库后可快速进行光谱匹配度的检索,通过匹配度的高低鉴定待测样品。在10个样品中,除2、10号样品的匹配度小于60%外,其余样品的匹配度都大于60%。样品7、8的匹配度接近且有交叉,说明样品7、8是同一品种,而样品6、9的匹配度接近而交叉项少,说明这两个样品是同一品种或相近品种。DNA检测结果表明样品7、8、10同为白牛肝菌,而样品6、9同为薄瓤假美柄牛肝菌。该实验为牛肝菌的主要成分检测和快速鉴定提供了一种简单可靠的方法。同时,该方法对野生蘑菇的物种鉴定具有很大的应用潜力,在野生菌中毒病例中,迅速确定毒蘑菇种类,从而为抢救病人赢得时间具有重要的意义。为此首次对野生蘑菇子实体进行SERS研究。

面向6G的信道状态信息压缩技术

提出基于人工智能的信道状态信息压缩技术方案,并全面思考了模型训练、模型管理中的标准制定、实际应用等相关问题,分析了不同问题的潜在解决方案。仿真结果表明,所提出的方案可有效提升信道状态信息反馈精度,网络容量平均提升10%左右。

基于Raman的复方柳安咖注射液主要成分分析

本文应用拉曼光谱技术对复方柳安咖注射液的主要成分及含量进行了分析。首先测试分析了62个复方柳安咖注射液样品的拉曼光谱,结果表明62个注射液样品的拉曼光谱主要由水杨酸钠、安替比林和咖啡因的水溶液拉曼谱带组成;进一步利用密度泛函理论(DFT)计算了其主要成分的理论拉曼光谱和红外光谱,与实验测定的固体粉末光谱和溶液光谱进行比较分析,进而对复方柳安咖注射液拉曼光谱谱峰的振动模式进行了归属;最后利用水杨酸钠和安替比林浓度梯度溶液拉曼光谱特征峰的峰高和峰面积,分别建立定量分析模型,对62个复方柳安咖注射液样品中主要成分水杨酸钠和安替比林的含量进行预测,并与液相色谱法测试值进行了对比,结果显示预测值与液相色谱法测试值相近,得到了较好的主要成分含量预测结果。研究结果可为复方柳安咖注射液药剂的生产、药品质量的监控、药品光谱分析研究等方面提供参考。

拉曼光谱结合化学计量学方法的复方柳安咖注射液成分分析

为了实现复方柳安咖注射液成分的快速检测,利用拉曼光谱的指纹识别性、聚焦式采样方法及水影响较低的特点结合化学计量学方法对复方柳安咖注射液进行了分析。复方柳安咖注射液针剂样品的拉曼光谱显示,复方柳安咖注射液针剂的拉曼光谱主要由水杨酸钠、安替比林和咖啡因的水溶液拉曼谱带组成。以水杨酸钠梯度溶液拉曼光谱特征峰812 cm^(-1)和1033 cm^(-1)、安替比林梯度溶液拉曼光谱特征峰724 cm^(-1)和1005 cm^(-1),依据散射光强与相应组分浓度之间的关系,利用光谱特征峰高度、峰面积分别建立定量分析模型;考虑各成分光谱间的相互干扰,也利用水杨酸钠梯度溶液光谱745~920 cm^(-1)、1010~1060 cm^(-1)波段数据和安替比林梯度溶液拉曼光谱700~750 cm^(-1)、950~1020 cm^(-1)波段数据,基于偏最小二乘法(PLS)建立定量分析模型。两种分析模型对三个不同厂家不同生产批次的31个针剂样品中主要成分水杨酸钠和安替比林的含量进行预测,预测值与液相色谱法测试值相近;预测水杨酸钠和安替比林含量分别为标示量的96.4%~102.3%之间和98.1%~105.8%之间,都符合国家药品标准,与液相色谱测试法的分析结果一致。表明拉曼光谱结合化学计量学方法能对复方柳安咖注射液成分进行定量分析,具有准确、方便、快捷的优点。

大功率风电机组增速箱轴承强化试验研究

轴承是风电机组增速箱的重要部件,其疲劳寿命和可靠性直接影响风电机组的服役寿命。风电增速箱轴承结构尺寸大,工况载荷和服役环境复杂,若按其实际服役工况进行不小于20年全寿命周期的寿命试验和可靠性试验,既不可能也不现实。以某型4.5MW大功率风电机组增速箱内的单列圆锥滚子轴承为对象,基于滚动体与滚道接触亚表面的变形状态以及载荷和转速对油膜厚度的综合影响,研究确定了其强化试验的载荷和转速范围;并依据等效损伤确定了其强化试验时间。通过对该轴承450h的强化试验,验证了试验方法的有效性。

超微粉碎对脱脂米糠膳食纤维理化特性及组成成分的影响

采用超微粉碎对脱脂米糠膳食纤维进行处理,研究不同粒径的纤维粉体的理化特性及组成成分的变化。实验结果表明,随着超微粉碎程度的加强,粒径的不断减小,膳食纤维的持水力、持油力、膨胀力均有显著提高,而阳离子交换能力先增加后降低;膳食纤维经超微粉碎后,纤维素含量基本保持不变,而部分半纤维素转化为水溶物。

风机增速箱圆锥滚子轴承疲劳寿命分析

以某4.5MW风机增速箱圆锥滚子轴承3171为研究对象,基于增速箱输入轴的LDD载荷谱,研究了滚子载荷分布和应力分布情况,运用加权平均法计算分析了圆锥滚子轴承的等效载荷分布和等效转速,依据滚动接触疲劳理论计算研究了圆锥滚子轴承疲劳寿命。建立Romax仿真模型,分析了扭矩、转速、预紧量对圆锥滚子轴承疲劳寿命的影响,结果表明,扭矩对轴承寿命的影响规律呈S型曲线变化趋势,转速对轴承寿命的影响规律呈反比例曲线变化趋势,随着预紧量的增加,轴承的寿命先增大后减小。轴承的疲劳寿命的计算值为1.77×10~6h,Romax仿真值为2.05×10~6h,相对误差为13.7%,轴承寿命超过了20年,满足使用要求。

一种新的证据总结方法--证据图简介

证据图（Evidence Mapping）最早源于美国耶鲁大学系统评价补充与替代医学相关证据的研究,是将全面查找、科学分析、系统总结、高度概括、准确展示补充与替代医学研究全貌的方法称为Evidence Mapping。2006年,澳大利亚开展了＂青少年心理健康＂的证据图研究。2007年,The Global Evidence Mapping Initiative在澳大利亚成立,并开展脊柱损伤和颅脑外伤的证据图研究[4];截至目前,

金刚石线锯横向超声振动切割SiC单晶表面粗糙度预测

把横向超声振动应用到金刚石线锯切割硬脆材料加工中,基于冲量原理分析了线锯横截面上不同位置处金刚石磨粒对工件的法向锯切力。应用压痕断裂力学理论,定量分析了在法向和切向载荷共同作用下磨粒下方中位/横向裂纹扩展的长度和深度。研究了振动磨粒在工件上间歇加载和卸载使横向裂纹优先扩展并抑制中位裂纹扩展的屏蔽效应。建立了横向振动线锯切割硬脆材料时线锯横截面不同位置处磨粒的材料去除模式模型,得到了横向振动线锯切割硬脆材料晶片表面粗糙度的预测公式。以Si C单晶为切割对象,进行普通线锯和横向超声振动线锯切割对比试验,测定线锯的锯切力和晶片表面粗糙度,并对表面形貌进行观察。结果表明,横向超声振动线锯切割Si C是以脆性去除为主塑性去除为辅的混合材料去除模式;同等试验条件下,超声振动线锯切割能使晶片表面粗糙度降低25.7%。表面粗糙度测试结果与理论预测具有较好的一致性。

FTIR结合统计分析对竹类植物的鉴别分类研究

傅里叶变换红外光谱结合主成分分析和系统聚类分析用于竹类植物鉴别分类研究。六种竹亚科植物54个竹子叶片的红外光谱测试结果显示竹叶光谱主要由蛋白质、碳水化合物、脂类等吸收带组成,竹叶光谱相似,仅在1 800~700 cm^(-1)范围峰数、峰位、峰强上存在较小的差异。六种竹子叶片红外光谱的二阶导数谱在1 800~700 cm^(-1)范围显示明显差异。用1800~700 cm^(-1)范围二阶导数光谱进行主成分分析,在主成分PC1,PC2,PC3三维空间图中,所测试竹叶样本分类正确率达98%;在PC3-PC4二维投影图显示所有竹叶样本正确分成六个区域;用1 800~700 cm^(-1)范围二阶导数光谱进行聚类分析,所测竹叶样本正确聚为六类。表明FTIR结合统计分析能够在种水平对竹亚科植物鉴别分类。

MATLAB用于激光光束质量分析

介绍了利用CCD、计算机并基于MATLAB开发的激光光束质量分析的软件 ,详细地介绍了该软件的组成、实现的基本功能及其特点。

基于正则化方法的高频地波雷达海浪方向谱反演

提出了一种从高频地波雷达海面回波谱中提取海浪方向谱的新方法:基于高频电波海洋探测基本原理将线性化后的非线性积分方程离散为矩阵方程组,通过引入正则化数学模型将不适定方程转化为正规方程,然后采用奇异值分解法求解.对于正则化方法中正则化参数,采用L曲线法来确定.为了验证本文算法的有效性,分别在单部雷达和双部雷达探测下进行了不同噪声水平下的数值模拟,结果表明了该正则化反演方法的有效性.文中还给出了实测数据分析初步结果.该算法的工程性应用还需进一步研究.对于实际的地波雷达海浪反演具有良好的应用前景.

网状Meta分析的统计学基础、假设和证据质量评估

由于网状Meta分析可以同时比较多个干预措施,对结果排序并计算其概率,因此网状Meta分析迅速被各国卫生技术评估组织认可和接受。针对网状Meta分析的产生背景、分类、统计学基础、假设和证据质量评估进行综述,以期更好地理解和应用网状Meta分析。

超声横向激励下轴向运动金刚石线锯振动切割分析

金刚石线锯由于切缝窄、柔性好而广泛应用于Si、SiC等超硬脆材料的切割过程中,而超声振动在硬脆材料加工方面具有独特的优势。将超声振动应用于线锯切割过程中,在分析轴向运动弦线振动模型的基础上,利用变量分离求解出线锯在两种不同位置超声激励下横向受迫振动位移场的函数表达式以及线锯系统自然频率的函数表达式;研究讨论了线锯系统的参数对固有频率的影响;分析了线锯临界速度以及线锯往复切割时线锯中点振幅与超声激振线锯系统参数的关系;提出了工件进给速度是影响超声振动线锯切割模式的决定因素。用多普勒激光测振仪对线锯的固有频率、线锯超声激励频率和在振动切割SiC中线锯不同点处的频率进行测定,并对线锯施加超声和不施加超声切割SiC进行了对比实验。结果表明超声振动切割能减小23%～38%的切割力,能明显改善切割表面的质量。测定和实验结果与模型分析有较好的一致性。

常绿树叶自然衰老的红外光谱研究

应用傅里叶变换红外光谱技术对七种常绿树的幼叶、成叶和老黄叶进行了研究,以期探讨常绿树叶自然衰老的光谱规律。不同时期叶片红外光谱变化主要在1 800～700cm-1范围,用吸光度比A1 070/A2 927和A1 070/A1 160考察叶样多糖相对含量变化,用A1 318/A2 922考察草酸钙相对含量变化,用1 800～1 500cm-1范围拟合峰的峰高比H1 650/H1 740考察蛋白质相对含量变化。结果显示在自然衰老过程中蛋白质、糖类、草酸钙相对含量有变化,但不同种树变化规律不同,说明不同种树叶衰老过程中物质积累、动员规律不同。证明中红外光谱可用于植物衰老生理变化的研究。

叶片衰老影响木兰科植物聚类的FTIR研究

傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合聚类分析技术应用于木兰科植物不同亚族分类,研究了叶片衰老对聚类分析效果的影响。测试了木兰科三个亚族14种植物的幼叶、成叶、老黄叶红外光谱,结果显示三个亚族植物叶片红外光谱差异不大;同种植物叶片不同生长期的红外光谱吸收峰位置基本一致,但一些特征峰的峰强有变化;用1 800～700cm-1范围二阶导数光谱结合聚类分析,发现成叶二阶导数光谱聚类分析能够正确对样品分类,幼叶和老黄叶二阶导数谱聚类分析效果不如成叶,说明叶片衰老过程化学成分变化影响聚类分析效果,聚类分析时取成叶样品为好。

3种活血化瘀药对实验性血瘀证模型大鼠作用的比较研究

目的:通过对活血化瘀药活血化瘀作用的分类对比研究,探讨活血化瘀药功效级差的现代科学本质。方法:冰水浸泡加药物法建立大鼠血瘀证模型,以肠系膜微循环、体外血栓形成及血小板聚集为指标,研究3种不同功效的活血化瘀药———川芎、丹参、三棱活血化瘀作用的差异。结果:川芎、丹参、三棱均可以增加血瘀证大鼠肠系膜微循环的毛细血管数、毛细血管交叉点的个数、微静脉的血管直径、血流速度(P<0.05);减少血栓湿重、干重、血栓长度、血栓指数及聚集的血小板数(P<0.05)。其中三棱在改善血流速度,血栓干重方面作用最强(P<0.05),三棱与丹参在改善血小板聚集性方面作用优于川芎(P<0.05)。结论:活血化瘀药的功效级差在大鼠血瘀证模型的改善方面得以印证,在改善微循环、抑制血栓形成及血小板聚集方面,破血逐瘀药作用最强;活血散瘀药作用次之,在抑制血栓形成,改善血小板聚集性方面,作用优于和血行血药。

城镇高氨氮污水的吹脱除氮试验研究

针对高浓度氨氮废水进入城镇市政管网所造成的污水厂脱氮效果较差的情况，提出了采用吹脱除氮法作为污水厂的二级生物处理或一级强化处理的预处理，并进行了试验研究，考察了污水pH、吹脱气水比、进水氨氮浓度、水力负荷等因素对吹脱效果的影响。结果表明，污水最佳pH值为10．5～11，增加水力停留时间可提高对氨氮的去除率，水温为15℃时气水比应控制在3360：1以上，水力负荷可选择在2．04～3．57m^3／（m^2·h）。试验表明吹脱法除氮处理工艺可作为脱氮除磷二级生物处理或一级强化处理的预处理。

横向超声振动对金刚石线锯切割硬脆材料锯切力及临界切削深度的影响

硬脆晶体材料,如SiC、Ge和Si等,由于其临界切削深度极小,常规加工方法很难实现塑性模式加工,研究横向超声振动金刚石线锯对硬脆材料锯切力和临界切削深度的影响有重要意义。在研究线锯受迫振动的基础上,分析金刚石线锯在横向超声波激励下柔性旋转点切割硬脆材料的条件;用特征函数对超声激励下金刚石线锯的振动切割状态进行表征;应用磨削理论建立了单颗金刚石磨粒切割硬脆材料的力学模型;推导出超声振动激励下金刚石线锯锯切硬脆材料临界切削深度的计算公式。以单晶SiC为对象,进行了超声振动线锯切割和普通线锯切割对比试验。结果表明相同条件下,超声振动线锯切割SiC的锯切力比普通线锯的锯切力减少22.4%-64.2%,临界切削深度增加1倍,晶片表面粗糙度有明显的改善。试验结果与理论分析具有良好的一致性。