傅里叶变换红外光谱技术在法庭科学中的应用现状

傅里叶变换红外光谱技术因其方法简单快捷、结果准确直观、样品损耗小、检测成本低廉而被认为是适合分析各类物证的技术之一。通过介绍傅里叶变换红外光谱技术的原理及运用傅里叶变换红外光谱技术进行死后间隔时间推断、避孕套有关成分分析、微生物鉴定、土壤分析和车辆物证分析等几个方面阐述了其在法庭科学领域中的研究和应用现状,希望能够为该技术在法庭科学中的应用提供参考,并为鉴定相关案件中的物证提供一种新的思路。

衰减全反射傅里叶变换红外光谱技术结合模式识别进行油品鉴别

海洋溢油是主要环境灾害之一,而且近年来其发生频率呈上升趋势。快速地对油品进行种类鉴别、来源评估有利于及时采取应急措施,因此具有重要意义。采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(ATR-FT-IR)对25种不同来源的油品进行了检测,用不同数据预处理方法对原始光谱进行了预处理,继而用主成分分析(PCA)和系统聚类分析(HCA)方法对光谱进行了分类鉴别。结果表明用多元散射校正(MSC)和连续小波变换(CWT)方法进行数据预处理可以提高分类的准确性,使分类结果与油样的实际来源一致。该方法对正构烷烃差异较大的油品进行了很好的区分,但对差异较小的油品其分辨能力仍有一定局限性。因此提供了一种快速的油品鉴别方法,可用于溢油事件的初步鉴定,从而为油品的进一步鉴定提供有用信息。

衰减全反射傅里叶变换红外光谱技术的临床应用研究进展

系统回顾了衰减全反射傅里叶变换红外光谱(attenuated total reflection Fourier transform infrared,ATR-FTIR)技术在临床医学领域中的应用研究进展。ATR-FTIR光谱技术具有实时、简单、无创扫描生物组织样品的优势,通过结合多模式识别统计学方法并对照临床及病理学诊断结果,可对生物组织样本进行判别分析。目前,对甲状腺、乳腺,以及肺组织等新鲜离体组织的光谱学检测中,ATR-FTIR技术可达到较高的判别敏感性、准确性与特异性;尤其在对甲状腺和乳腺疾病患者的前哨淋巴结活检的研究中,应用ATR-FTIR技术,可对良、恶性组织进行敏感性、准确性与特异性均较高的鉴别研究,对辅助临床诊断具有潜在的重要价值。此外,利用ATR-FTIR光谱技术对生物体液进行光谱分析并进一步诊断疾病的研究也在逐步开展。由于血清中所含成分的改变对于提示疾病状况具有重要价值,因而血清ATR-FTIR光谱学诊断方法成为研究热点,已有应用ATR-FTIR技术对脑胶质细胞瘤、心肌梗死、肾衰、阿尔茨海默病、卵巢癌与子宫内膜癌等多种疾病进行分析的研究报道。目前已可通过ATR-FTIR技术对卵巢癌进行疾病分期的判别诊断,该技术有望成为卵巢癌筛查的重要方法。由于血清ATR-FTIR光谱学技术具有检测快速、判别准确、性价比高等优势,有望成为今后生物医学发展的重要方向之一。

衰减全反射——傅里叶变换红外光谱技术的发展及应用

本文介绍了衰减全反射——傅里叶变换红外光谱技术的发展概况、基本理论、技术特点、新型附件及其应用。

傅里叶变换红外光谱结合衰减全反射技术用于地贫筛查指标的无试剂定量分析

利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和衰减全反射(ATR)结合偏最小二乘(PLS)回归,建立地中海贫血(地贫)筛查指标平均红细胞血红蛋白含量(MCH)、平均红细胞体积(MCV)和总血红蛋白(Hb)的同时定量分析方法。收集人外周血样品380个,根据地贫血液学指标筛查标准,地贫阳性180个、阴性200个。从全体样品中随机选取150个为检验集(阴性64,阳性86),余下230个为建模集(阴性136、阳性94);再将建模集随机划分为定标集(阴性68、阳性47,共计115)、预测集(阴性68、阳性47,共计115),共200次。实验比较的结果表明,中红外指纹区(1 600~900cm-1)PLS模型的预测效果显著优于全扫描谱区(4 000~600cm-1)PLS模型,并且模型复杂性明显降低。基于中红外指纹区PLS模型,MCH,MCV,Hb最优PLS因子个数分别为10,10,6;建模预测均方根误差(M_SEPAve)分别为2.19pg,5.13fL,8.0g·L-1;建模预测相关系数(M_RP,Ave)分别为0.902,0.898,0.922;检验预测均方根误差(V_SEP)分别为2.22pg,5.38fL,7.7g·L-1;检验预测相关系数(V_RP)分别为0.900,0.895,0.929;地贫筛查灵敏度、特异性分别达到100.0%和95.3%。结论:FTIR/ATR光谱结合PLS方法可以提供一种无需试剂、快速简便的大人群地贫筛查新技术。

基于空芯光纤-衰减全反射傅里叶变换红外光谱技术的骨关节炎不同病期的有监督识别

衰减全反射傅里叶变换红外光谱技术(ATR-FTIR)可实现微量样本的快速可靠的在体红外光谱检测。本研究采用自行搭建的空芯光纤(HOF)ATR-FTIR探针技术,结合主成分分析(PCA)及Fisher判别(FDA)算法,对不同病变阶段(健康,病变8周、3个月、7个月)比格犬的骨关节炎(OA)离体样本进行原位鉴别分析。对初始样本识别正确率为100%;各组分别选取一独立样本作为预测组,预测组样本识别正确率为100%;所有交叉验证的识别率均超过95%。本方法能客观地准确鉴别不同病变阶段的OA样本,可作为不同OA病变阶段的诊断参考。结合主观的OA评分结果,HOF-ATR-FTIR技术在OA的在体原位临床诊断中具有重要的应用价值,有望为OA提供更加客观精确的光谱分级和分期结果。

傅里叶变换衰减全反射红外光谱法的应用与进展

随着傅里叶变换红外光谱仪的应用及化学计量学的发展 ,傅里叶变换衰减全反射红外光谱法(ATR FTIR)成为用传统透过法制样效果不理想 (或制样复杂 )的样品及表层结构分析的有利工具和手段。ATR FTIR技术已应用到纺织、质检、公安等各个领域。目前 ,人们正在针对ATR FTIR的特性 ,开展应用研究。为此 ,文章主要介绍了国内外应用ATR FTIR技术进行深度剖析的研究 ,对材料表面的定性分析 ,组分的定量分析 ,光学纤维与ATR附件的联用技术 ,以及在其他领域 (如运用ATR FTIR技术考察中空纤维的结构及取向变化 ,研究皮肤促进剂的作用机理 )

用衰减全反射傅里叶变换红外光谱定量测定PEG/PE共混物的表面组成

应用衰减全反射傅里叶变换红外光谱法 (FTIR ATR)对聚乙二醇 /聚乙烯共混物 (PEG/PE)薄膜的表面组成进行测试。利用ATR校正程序 ,以相应的特征峰强度比作为定量测定的基准 ,可以减少测试误差。通过工作曲线法 ,定量地分析了共混物薄膜表面层中聚乙二醇链节和聚乙烯链节的相对组成 ,并提出了采用FTIR ATR定量分析共混物薄膜表面层组分时应遵循的基本步骤和原则。

衰减全反射-傅里叶变换红外光谱法对花生仁霉变的分析

为快速检测贮藏花生的质量安全,对灭菌后的新鲜花生仁样品分别接种5种常见的有害霉菌,并于26℃、相对湿度80%条件下贮藏9 d。利用衰减全反射-傅里叶变换红外光谱(attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy,ATR-FTIR)采集不同贮藏阶段花生样品在4 000~600 cm^(-1)的光谱信息,通过权重分析阐述花生中侵染霉菌后光谱特征的变化,并结合偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)分析建立样品有害霉菌污染的定量分析模型。结果表明,不同贮藏阶段样品的峰谱出现明显波动,PLSR模型对单一菌株与多种菌株样品菌落总数的预测精度较高,其中对赭曲霉3.6486处理组样品预测模型相对偏优,有效决定系数(R_p^2)为0.915 7、交互验证均方根误差(root mean-square error of cross-validation,RMSECV)为0.208 0(lg(CFU/g))、剩余预测偏差(residual predictive deviation,RPD)为2.52;对多种菌株预测结果R_p^2、RMSECV、RPD分别为0.780 3、0.358 0(lg(CFU/g))与1.76。应用ATR-FTIR技术对花生受霉菌侵染的状况进行快速分析具有可行性。

特种氟硅橡胶热空气老化的衰减全反射傅里叶变换红外光谱研究

通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)分析了特种氟硅橡胶在热空气加速老化过程中微观结构的变化,研究了特种氟硅橡胶的耐老化性能,提出了特种氟硅橡胶的热氧老化机理。结果表明,特种氟硅橡胶在热空气老化过程中主链变化较小,其特征吸收峰可以作为ATR-FTIR定量分析的基准,而交联键和侧链三氟丙基基团的变化较明显;特种氟硅橡胶的拉伸强度和扯断伸长率随着老化时间的延长而不断下降,并且呈现出前期下降幅度小、后期下降幅度大的变化趋势,邵尔A硬度在老化的整个阶段没有明显的变化,特种氟硅橡胶具有良好的耐老化性能,其可能的老化机理是交联键的破坏和侧链的断裂。

水平衰减全反射傅里叶变换红外光谱法结合化学计量学鉴别问荆与节节草

采用水平衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(HATR-FT-IR)测定中药问荆和同科植物节节草的FT-IR谱,运用连续小波变换(CWT)多分辨率分析法对吸收较为相似的问荆及节节草的FT-IR进行特征提取。选择第8、9、10分解层数下的特征值作为分析的基础,采用FT-IR-CWT-SVM法建立了问荆和节节草识别的模型。通过学习训练,对120个预测样品的识别准确率为90%以上。当采用径向基函数作为核函数时,识别准确率达100%。样品的FT-IR经小波特征提取后的特征值有所差异,采用SVM进行识别可以很好地把两者分类。通过对样品的FT-IR小波变换后所得特征值进行SVM的分类,能够有效地进行区别鉴定形态较为相似的同科植物问荆及节节草。

胡敏酸衰减全反射-傅里叶变换-红外光谱研究

胡敏酸是土壤有机质的重要组成部分。胡敏酸的物化结构和特性直接影响其环境地球化学行为,因此,也是胡敏酸地球化学研究的重要内容。傅里叶变换-红外光谱是胡敏酸物化结构和性质研究的强大工具,以往的研究通常采用压片-透射吸收法来研究分析胡敏酸的有机官能团信息。本工作采用透射-傅里叶变换-红外光谱和衰减全反射-傅里叶变换-红外光谱两种分析方法对比研究了黄壤和石灰土中胡敏酸的有机官能团信息。结果表明,两种分析方法给出完全一致的研究结果,即:黄壤胡敏酸脂肪碳含量较高,芳香结构含量较低;石灰土胡敏酸分子的脂肪碳含量较低,芳香结构和含氧官能团含量较高。比较而言,衰减全反射-傅里叶变换-红外光谱操作简便,无需对待测胡敏酸样品进行预处理,可以广泛地应用于胡敏酸红外光谱的分析。

衰减全反射-傅里叶变换红外光谱法在中药贴膏剂和皮肤病研究中的应用

采用衰减全反射 -傅里叶变换红外光谱法 (ATR -FTIR)和红外差谱技术研究了用于治疗银屑病贴膏剂的有效中药成分。用差谱技术得到的谱图与超临界流体萃取技术制备的纯有效成分的谱图基本一致 ,表明贴膏剂的制作工艺非常成功 ,药物成分没有与粘着性基质或其它助剂发生化学作用。此外 ,对人体健康皮肤和患银屑病皮肤的ATR红外光谱进行了对比分析。

衰减全反射傅里叶变换红外光谱法定量分析西咪替丁A晶型的含量

目的建立西咪替丁A晶型的含量测定方法。方法采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱法定量分析技术测定西咪替丁A晶型的含量。结果西咪替丁吸收度的峰高比与其浓度呈良好的线形关系,相关系数r=0.9991,平均回收率为101.0%,RSD 2.5%。结论本方法操作简便、快速、专属性高、结果满意。

薏苡仁及其伪品衰减全反射傅里叶变换红外光谱及傅里叶自去卷积的鉴别

目的建立快速鉴别及评价薏苡仁及其伪品草珠子和高梁米的方法。方法采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)法测定及分析了薏苡仁、草珠子和高梁米的红外光谱,并运用傅里叶自去卷积(FSD)技术及聚类分析进行了进一步的分析。结果薏苡仁、草珠子和高梁米的红外光谱吸收峰位、峰强有较大的区别。薏苡仁ATRFTIR的重复实验结果显示重复性高,用1 745 cm-1的吸光度值作为计算标准,RSD为0.4%。采用聚类分析法对薏苡仁及其伪品样本的FTIR进行聚类分析,结果与形态分类结果完全一致。结论可以使用ATR-FTIR应用于薏苡仁及其伪品草珠子和高梁米进行快速鉴别研究。

傅里叶变换衰减全反射红外光谱法(ATR-FTIR)的原理与应用进展

傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)在难以制备的样品、无损检测及表面信息的获取等方面具有独特的优势。本文对傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)的基本原理、特点及应用进展进行了较为全面的综述,对从事此方面相关工作的研究具有一定的参考价值。

衰减全反射-傅里叶变换红外光谱法测定橙子油中柠檬烯的含量

应用衰减全反射傅里叶变换红外光谱法测定橙子油中柠檬烯的含量。柠檬烯的特征峰(1 645.1±1)cm-1为定量测量峰,测定样品在15min内完成。柠檬烯的体积分数在9.60%~76.8%范围内与测量峰峰高呈线性关系。以橙子油样品为基体进行加标回收试验,所得回收率在99.7%~101%之间,测定值的相对标准偏差(n=5)为1.1%。

水平衰减全反射-傅里叶变换红外光谱结合化学计量学法应用于三种缩叶藓属植物的分类

采用水平衰减全反射(HATR)-傅里叶变换红外光谱法(FTIR)测定了3种缩叶藓属植物齿边缩叶藓、多枝缩叶藓和中华缩叶藓的红外谱图,运用离散小波变换对吸收较为相似的3种缩叶藓属植物的红外谱图进行特征提取。通过分析比较后选择第三,四分解层进行特征向量的提取,利用所得到的特征变量进行径向基神经网络(RBF-NN)训练,再将训练出来的网络对不同产地的3种缩叶藓属植物的红外谱图离散小波提取后的特征向量进行分类。通过对120个不同样本的验证,说明能够采用基于FTIR-离散小波进行数据压缩后进行特征变量的提取及径向基神经网络分类法对3种缩叶属植物齿边缩叶藓、多枝缩叶藓和中华缩叶藓进行分类。

聚对苯二甲酸乙二醇酯变温傅里叶变换衰减全反射红外光谱研究

在303～ 393 K温度范围内,采用变温傅里叶变换衰减全反射红外光谱技术（ATR-FTIR）,分别测定聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的一维红外光谱、二阶导数红外光谱和四阶导数红外光谱.研究发现,在1 800～600 cm-1的频率范围内,PET主要存在着C=O伸缩振动模式（vC=O）、苯环C=C伸缩振动模式（vc=c）、CH2变角振动模式（δCH2）、CH2面外摇摆振动模式（ωCH,）、苯环CH面内弯曲振动模式（δCH）和苯环CH面外弯曲振动模式（γCH）.并进一步研究温度对PET分子结构的影响,拓展了ATR-FTIR技术在PET材料热变性方面的研究范围.

应用傅里叶变换红外-衰减全反射法和差示光谱法研究甲烷磺酸铜的红外光谱

分别用衰减全反射法 ,石蜡糊差示光谱法及KBr压片法测定了甲烷磺酸铜的红外光谱。通过对结果的对比得出了结论 :甲烷磺酸铜在用KBr压片法制样时发生了固相反应 ,表现为 -SO2 -的不对称伸缩振动吸收峰发生了变化。