同步三维荧光光谱的数学模拟方法研究

以数学模拟盐酸硫胺素（Ｖ＿（Ｂ＿１））和盐酸吡多辛（Ｖ＿（Ｂ＿６））两物质单、双组份体系波长型和能量三维荧光光谱的数学方程为基础，进一步对双组份体系各种类型的同步、导数～同步三维荧光光谱的数学模拟方法进行研究。

三维同步荧光光谱法快速鉴别山茶油掺伪的研究

以纯山茶油与掺伪不同比例大豆油的山茶油为研究对象,采用三维同步荧光光谱法、平行因子法和支持向量机结合主成分分析法实现对山茶油掺伪定性定量的快速鉴别。通过平行因子算法对Cary Eclipse型荧光分光光度计采集的纯山茶油、纯大豆油与掺伪山茶油三维同步荧光光谱高维度数据进行处理,实现数据的可视化分析。采用方差解释率和核一致诊断法确定平行因子秩数为3,特征波长差为60 nm。在此基础上构建SVM与PCA-SVM模型,对山茶油掺伪样本进行分类识别并对分类结果进行对比。结果表明:SVM模型对训练集中样本的识别率为98.84%,测试集中样本的识别准确率为90.91%,PCA-SVM模型对训练集中中样本的识别率为100%,测试集中识别准确率可达到97.73%。因此,在利用平行因子模型的加载分数进行特征提取和掺伪山茶油三维荧光数据分解的基础上,结合模型识别方法可以提高对不同质量分数掺伪山茶油样品进行分类研究的效果。

基于APTLD的猪肉中莱克多巴胺残留含量的三维同步荧光光谱快速测定

应用三维同步荧光光谱法结合交替惩罚三线性分解(APTLD)来建立猪肉中莱克多巴胺残留含量的定量测定模型,以实现猪肉中莱克多巴胺残留含量的快速测定。首先分析了莱克多巴胺的荧光光谱产生机理和样本的三维同步荧光光谱;其次对猪肉提取液中的莱克多巴胺荧光的浓度猝灭现象进行了分析;然后应用核一致诊断法确定了APTLD的三线性分解组分数为2,并建立了猪肉提取液中莱克多巴胺的相对荧光峰值强度与训练样本中莱克多巴胺的相对荧光峰值强度之间的标定曲线,用于待测样本中的相对荧光峰值强度的校正;最后,建立了基于APTLD的猪肉中莱克多巴胺残留含量的三维同步荧光光谱预测模型。试验结果表明,该方法可以较好的解决猪肉样本中莱克多巴胺与背景之间的同步荧光光谱严重重叠的问题,省去了一些烦琐的"化学分离"过程,模型预测集的决定系数(R^2)和均方根误差(RMSEP)分别为0.986 3和0.496 6 mg·L^(-1),达到了猪肉中莱克多巴胺残留含量快速定量测定目的。

三维同步荧光光谱法快速辩别葵花籽油品质

利用三维同步荧光光谱法获取不同氧化状态下的葵花籽油荧光光谱数据,同时采集葵花籽油品质指标。运用平行因子法对三维同步荧光光谱矩阵进行降维处理,通过iPLS(interval partial least squares),BiPLS(backward interval partial least squares)和SiPLS(synergy interval partial least squares)模式识别方法进行数学建模。结果表明:波长差Δλ=50nm时,样品同步荧光光谱具有显著差异,筛选用于数学建模初始数值。不同模式识别方法建模结果显示,iPLS,BiPLS和SiPLS法所得校正集模型和预测集模型的相关系数分别为0.908 3,0.961 2,0.954 5和0.872 3,0.925 2,0.852 5,交互验证均方根误差分别为0.050 3,0.033 1,0.035 9和0.073 3,0.054 1,0.065 5,比较发现采用BiPLS法建模效果最好。该研究将为葵花籽油品质快速辨别提供理论基础和技术支持,为其他食用油脂的快速检测提供方法指导。

三维同步偏振荧光光谱研究蛋白质溶液变性时氨基酸残基的发光行为

将偏振技术、同步技术与三维技术结合起来的三维同步偏振荧光光谱(TDSPS)能分辨蛋白质溶液中的色氨酸(Trp)和酪氨酸(Tyr)残基,具有同步光谱分辨率高、三维技术信息丰富的优点.本文用TDSPS表征牛血清白蛋白(BSA)、人血清白蛋白(HSA)受各种因素影响(酸效应、碱效应、盐效应、猝灭剂等)时Trp, Tyr残基荧光光谱的变化,用于区分HSA和BSA.

导数同步荧光光谱对不同产区熟地黄的鉴别

实验测定了不同产区熟地黄的三维同步荧光光谱,提取其特征参数,发现不同产区熟地黄的有效荧光成分相似,并建立了谱-效关系,为临床用药剂量提供参考。进一步,对不同产区熟地黄的同步荧光发射光谱分别求一阶导数和二阶导数,放大了同步荧光发射谱的肩带,可区分光谱的细微变化,建立了鉴别不同产区熟地黄的导数同步荧光光谱方法。

菜籽油热氧化过程中荧光光谱特征的变化研究

为探讨菜籽油热氧化过程中荧光光谱特征的变化规律,采用平行因子分析方法结合二维相关技术解析菜籽油的三维同步荧光光谱,并与油脂氧化化学指标进行相关分析。结果表明:菜籽油具有叶绿素a的荧光特征(Δλ=10 nm,λex=674 nm)和叶绿素b的荧光特征(Δλ=60 nm,λex=620 nm);热氧化过程中,产生了(Δλ=60 nm,λex=448 nm)的特征同步荧光峰。双因子的平行因子分析表明:Δλ为10和60 nm的同步荧光光谱分别为第一、第二主要成分,分别对应叶绿素a和油脂氧化产物的荧光特征;随着热氧化时间的延长,叶绿素a的同步荧光强度降低,而油脂氧化产物的同步荧光强度逐渐升高。二维相关分析表明,叶绿素a热氧化速度、叶绿素b热氧化速度、油脂氧化产物生成速度依次降低。代表叶绿素氧化程度的SFI674和代表油脂氧化产物产量的SFI448与油脂氧化化学指标具有良好的相关性。因此,同步荧光光谱可作为衡量食用油热氧化劣变的指标。

平行因子结合二维荧光光谱相关技术解析丙二醛诱导熟肉糜氧化过程

采用前表面三维同步荧光光谱、平行因子和二维相关技术研究丙二醛诱导熟肉糜氧化过程的荧光特征。发现丙二醛熟肉糜体系有两个特征同步荧光峰,分别是色氨酸残基的荧光特征(Ex292nm、Δλ50nm)和丙二醛蛋白结合物的荧光特征(Ex400nm、Δλ70nm);平行因子分析表明Δλ为50和70nm的同步荧光光谱分别为第一、第二主成分,分别对应的是色氨酸残基的荧光特征和丙二醛蛋白结合物的荧光特征;丙二醛诱导熟肉糜氧化过程中,随着时间的延长,色氨酸残基特征同步荧光强度逐渐减弱,丙二醛蛋白结合物特征同步荧光强度逐渐增强;二维相关分析表明,色氨酸残基荧光强度变化速率快于丙二醛蛋白结合物的荧光强度变化速率。