自模型曲线分辨法校正电感耦合等离子体原子发射光谱中严重谱线重叠干扰

对严重重叠的光谱干扰校正,采用较小间隔的光谱扫描测量,并用间隔扫描点的数据计算,可减小计算结果的误差,提高结果的准确性。本方法用于校正Nd359.259nm对Sm359.260nm和V328.939nm对Yb328.937nm谱线重叠干扰,得到了满意的结果。

荧光光谱法结合多元曲线分辨-交替最小二乘法研究伞形花内酯与牛血清白蛋白的相互作用

在模拟人体生理条件下(pH=7.4),用荧光光谱法结合多元曲线分辨-交替最小二乘法(MCR-ALS)研究伞形花内酯与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.采用两种不同的试剂滴加模式对伞形花内酯与BSA的相互作用进行研究,对经典的荧光光谱数据矩阵加以扩展,增加了实验数据的信息量;进而应用MCR-ALS对该扩展的荧光光谱矩阵进行迭代计算,较好地分辨出作用过程中浓度变化趋势图,并计算出伞形花内酯与BSA的表观结合常数和结合比.通过同步荧光光谱法发现伞形花内酯对BSA的构象有一定的影响.

自模型曲线分辨法校正ICP-AES中谱线重叠干扰——测量误差对结果的影响

本文将自模型曲线分辨方法(SMCR)应用于ICP-AES谱线重叠光谱干扰的校正,并就测量误差对重叠光谱解析结果的影响作了详细的研究和讨论。两谱线的重叠程度越大,随机误差对光谱干扰校正的影响越大。对测量数据作平滑处理。可以减小数据随机误差对结果的影响,但平滑次数增加,将导致光谱图变形,使干扰校正结果产生较大的误差。数据的平滑不能减小光谱偏离加和性的误差。本工作对两条光谱重叠的情况作了讨论,并取得了较好的结果,表明SMCR法是校正ICP-AES中重叠谱线干扰的一种简便、快速的方法。

多元曲线分辨-交替最小二乘法应用于延胡索药材指纹图谱中重叠峰分辨及延胡索乙素的含量测定

采用光谱相关色谱法对延胡索药材指纹图谱中的有效组分延胡索乙素峰进行确认;利用多元曲线分辨-交替最小二乘法(MCR-ALS)对延胡索乙素重叠峰簇进行解析,得到延胡索乙素的真实色谱峰,其光谱还原率大于0.999,并对其进行准确定量,该方法可作为指纹图谱的辅助方法,为中药的真伪鉴定和质量客观评价提供可靠依据;最后讨论了药材的炮制对延胡索乙素含量的影响。

荧光光谱结合多元曲线分辨-交替最小二乘法研究十二烷基三甲基溴化铵与牛血清白蛋白的相互作用

模拟pH=7.4的人体生理条件,用荧光光谱法结合多元曲线分辨-交替最小二乘法(MCR-ALS),研究表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(CTAB)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。为增加实验数据的信息量,本实验采用顺序不同的两种滴加方式得到扩展的荧光光谱数据矩阵;进而采用渐进因子分析法(EFA)得到作用体系中各组分浓度变化曲线的初值,再应用MCR-ALS对该扩展荧光光谱矩阵进行迭代计算,较好地分辨出动态作用中各种物质的浓度变化趋势图,并由此曲线推断出CTAB与BSA的表观结合常数和结合比。

不同数据重构方法对多元曲线分辨的影响

多元曲线分辨在实际应用中能够对未知体系解析获得其中的主成分对应的纯光谱信息和浓度信息。但是当信号响应中存在非线性响应的情况下往往会出现一些难以解释的结果。为此本文分别采用主成分分析、小波变换、流形学习等线性和非线性的方法对原始数据进行重构,去除其中可能存在的干扰背景和非线性主成分,然后通过MCR的方法在特定约束条件下解析其中的主成分信息,获得更接近于真实情况的结果。本文通过MCR方法分析了重构后的宫颈癌组织切片成像和萌发种子成像数据,消除了拉曼光谱中的荧光背景的影响,也降低了一部分极强的拉曼吸收峰波段产生的非线性影响,提供了更为清晰地光谱解析结果,使光谱中更为细微的特征峰凸显出来,并提高了分析结果的可解释性。

铝系混凝剂减缓膜污染的红外光谱-多变量曲线分辨分析

超滤是一种高效的水处理技术,近年来被广泛应用于工业废水处理、生活污水回用、海水淡化预处理等领域。然而,超滤长期运行会造成膜污染。本文采用了在线混凝结合超滤工艺,使用不同形态的铝系混凝剂(硫酸铝、氯化铝或聚合氯化铝),处理含有不同溶解性有机质组分(腐殖酸、牛血清白蛋白和高岭土)的模拟原水,研究不同铝形态、不同组分及其相互作用对超滤膜污染过程的影响。本研究建立了流量衰减模型模拟膜污染过程,结合衰减全反射红外光谱(IR-ATR)和多变量曲线分辨-交替最小二乘法(MCR-ALS)的数据处理方法对膜上的多种污染物进行定性和定量分析。结果表明硫酸铝和氯化铝混凝剂均可明显提高膜比通量,减缓膜污染。该工艺混凝剂投加量低于常规处理工艺即可明显减缓膜污染。混凝剂投加量为0.4mg/L时,氯化铝混凝效果较好,混凝剂投加量为2.4mg/L时,硫酸铝混凝效果较好。低投加量(0.2mg/L、0.4mg/L)下,PAC对缓解膜污染程度不明显,反而加重膜污染。牛血清白蛋白对超滤膜的污染比腐殖酸严重。因为牛血清白蛋白的存在大大降低了混凝的效果,阻碍疏松滤饼层的形成。向原水中投加硫酸铝混凝剂,膜污染主要发生在过滤前期,即膜孔窄化、堵塞。过滤后期,膜表面形成疏松滤饼层,对膜通量影响不大,膜污染减缓。

形状平滑约束在多元曲线分辨交替最小二乘(MCR-ALS)解析高光谱成像中的应用

高光谱成像在多学科研究中提供了丰富的数据信息,由于数据量庞大,研究人员使用化学计量学方法对这些数据的信息进行提取。多元曲线分辨交替最小二乘(MCR-ALS)方法能够分辨混合体系的高光谱数据中的纯组分对应的光谱和浓度信息,得到了广泛的使用。为了进一步提高MCR-ALS对高光谱的解析能力,本文使用了形状平滑约束(SSC)分别分析了模拟数据和实验数据,结果表明,通过形状平滑约束,能够进一步提高MCR-ALS对高光谱数据解析的准确度,而且使MCR减少了扭曲模糊,在二线性分辨中获得了唯一解。

结合多元曲线分辨与洛伦兹谱形约束的拉曼光谱分解算法

拉曼光谱解析法通常需要已知纯物质的光谱。本研究提出了一种结合多元曲线分辨与洛伦兹谱形约束的拉曼光谱分解法。此方法基于拉曼光谱的线性叠加模型,在不需要已知混合物中纯物质组分的前提下,首先对混合物光谱矩阵进行主成分分解;使用渐进因子法分析混合物光谱矩阵测量点方向上各特征值的出现及消失顺序,从而得到纯物质组分个数及纯物质谱峰范围,实现对纯物质光谱矩阵的初步估计;使用基于洛伦兹谱形约束的交替迭代最小二乘算法进一步优化纯物质谱形。在优化过程中,首先对纯物质光谱进行洛伦兹函数拟合,并基于拟合得到的纯物质光谱进行交替迭代最小二乘回归,得到更新后的纯物质光谱矩阵与系数矩阵。重复上述过程,直到对混合物光谱的拟合误差小于设定的阈值。将本方法应用于吸附塔循环液的混合物拉曼光谱分解,得到了其中所包含的相关纯物质谱图,通过对主要成分对二甲苯进行多次小样本的定量分析实验,证明了本方法的有效性。

多元曲线分辨方法和红外光谱用于奥克托今合成机理

通过红外光谱在线监测1,5-二乙酰基-3,7-二硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(简写DADN)合成奥克托今(HMX)的反应过程,利用渐进因子分析(EFA)、多元曲线分辨-交替最小二乘法(MCR-ALS)和直观推导式演进特征投影法(HELP)等化学计量学方法对反应过程获得的光谱信息进行解析,得到了各组分浓度变化曲线和对应的红外光谱,并将MCR-ALS和HELP两种方法的分析结果进行比较,得出可相互验证的一致结论,从而推测出该反应合理的反应机理。所得结果与文献报道吻合,表明化学计量学方法结合在线红外光谱是研究奥克托今合成机理的有效手段。

多元曲线分辨-交替最小二乘方法在联用数据分辨中的应用

通过对模拟数据和高效毛细管电泳实验数据的分析,讨论了多元曲线分辨-交替最小二乘方法(MCR-ALS)在毛细管电泳-二极管阵列检测(CE-DAD)联用数据分辨中的应用。讨论了几种因素对MCR-ALS单个数据矩阵分辨结果的影响,包括待分析物光谱间的相似程度、浓度曲线的重叠程度以及由渐进因子分析(EFA)所得到的浓度初始值等。MCR-ALS还可用于多个数据矩阵的同时分析,即二阶MCR-ALS。结果表明,与一阶MCR-ALS相比,二阶MCR-ALS方法能够更好地解决各种分辨问题,得到合理和满意的分辨结果。

紫外光谱法结合多元曲线分辨-交替最小二乘测定8-羟基喹啉-5磺酸酸性电离常数

提出了一种简便光度法测定8-羟基喹啉-5-磺酸(8HQS)酸性电离常数的新方法。采集不同pH值条件下8HQS的光谱数据组成测量矩阵,通过奇异值分解和渐进因子分析对数据矩阵进行分析,确定混合体系中的组分数。采用多元曲线分辨-交替最小二乘分辨出8HQS在pH1.32～11.74水溶液中3种形态的浓度变化曲线及各组分的纯光谱,并测得各级酸性电离常数分别为pKa1=3.79、pKa2=8.22。

紫外光谱法结合多元曲线分辨研究黄芩苷的转化规律

采用紫外光谱法采集不同工艺条件下黄芩苷转化过程的光谱数据,结合多元曲线分辨-交替最小二乘法(MCR-ALS)处理获得的数据,得到黄芩苷转化反应过程中各组分的光谱图和浓度随时间变化曲线.结果表明,黄芩苷转化过程符合两步连续一级反应模型;根据不同时间点采集的多级质谱和飞行时间质谱信息,推断了黄芩苷转化产物和可能的转化途径,转化产物主要包括黄芩苷的同分异构体、黄芩素和黄芩素二聚体.对黄芩苷转化规律的研究有助于黄芩制剂的质量控制.

多元曲线分辨结合在线红外光谱用于3-氨基-4-氨基肟基呋咱的合成反应机理

利用红外光谱在线监测丙二睛、亚硝酸钠和盐酸羟胺合成3-氨基-4-氨基肟基呋咱的反应过程,采用多元曲线分辨-交替最小二乘法(MCR-ALS)、直观推导式演进特征投影法(HELP)等化学计量学方法对反应过程所获得的实时红外光谱数据矩阵进行解析,得到了各组分纯物质的浓度变化曲线和对应的红外光谱,并将多元曲线分辨-交替最小二乘法与直观推导式演进特征投影法的分析结果进行比较,得出可相互验证的一致结论,据此推出该反应合理的反应机理。2种方法得到的反应物与生成物的光谱与原光谱的相似度近似于1,说明该解析方法具有准确性和可靠性。结果表明,化学计量学结合红外光谱可有效的应用于3-氨基-4-氨基肟基呋咱合成过程的机理推断。

核磁共振光谱结合选择性约束的多元曲线分辨解析绿豆种子萌发中的代谢变化

绿豆作为一种大宗粮食作物,营养丰富,可以直接食用,也可培育为豆芽或制成淀粉及其制品等。研究种子的萌发过程能够为粮食研究提供重要的科学依据和数据基础,为了研究植物在代谢过程中代谢物的变化,分别对绿豆种子在24,36和48 h的萌发样品进行代谢物的提取,通过^1H-NMR测试,分析绿豆在不同萌发时间内代谢物的变化。^1H-NMR除无损、稳定等特点外,尚存在一些不足,例如该方法灵敏度较低,在复杂体系中谱峰会存在严重重叠现象,不易分辨代谢物特征峰,因此需要化学计量学方法对其中的信息进行提取。采用了多元曲线分辨-交替最小二乘法(MCR-ALS)分析NMR的代谢组学数据。MCR为双线性模型,能够将测定的复杂数据矩阵分解并提供各主成分NMR纯光谱和其对应的相对浓度,在代谢组学中能够获得具有实际理化意义的结果,便于检索光谱中对应谱库的代谢物及其浓度变化。仅使用非负约束往往导致双线性模型无法获得唯一解,在本文中,MCR迭代过程除了施加非负约束还使用了选择性约束,对于判断不包含相应代谢物的主成分,可将其^1H-NMR谱图强度约束为零。结果表明,乙酸、胆碱在绿豆萌发前期存在,萌发后期含量呈现升高趋势;蔗糖、缬氨酸、α-酮戊二酸色氨酸、苯丙氨酸、肌苷在萌发之前未见存在,随绿豆萌发含量逐渐增加;O-甲基鲨肌酸、磷酸胆碱、α-葡萄糖在萌发前存在,在萌发初期不断增加,直至萌发后期,因被消耗而含量逐渐降低,表现出先增加后降低的趋势。乳酸、2-氨基-4-氧戊酸、苹果酸、柠檬酸、胆碱、棉籽糖家族寡糖、α-半乳糖、N1-甲基烟酸在绿豆萌发期间一直存在,含量未见明显变化。MCR能够方便地利用先验性质提供NMR中包含的代谢物信息,此方法可推广到不同植物的代谢研究中。

多元曲线分辨法在聚合物红外成像研究中的应用

多元曲线分辨(MCR)是一种强有力的多维数据分析及建模工具,它能够从混合体系中提取独立组分的纯光谱及其浓度分布,而不需要提前知道体系中的纯组分数或组分的性质。红外图像包含大量多维信息,将多元曲线分辨应用于红外成像可以提取图像数据集中隐藏的化学信息。该工作将MCR与红外成像结合应用于聚合物研究,取得很好的结果。这种方法在其他领域同样也有很好的应用前景。

几种酚类多组份混合物的自模式曲线分辨红外光度法研究

提出低维空间多次寻优简化程序的方法．对加权函数等值图的研究表明几乎所有纯光谱点附近都存在极小值点．对ｏ－，ｍ－，ｐ－甲酚，ｏ－，ｍ，ｐ－氨基酚，２，６－，３，４－，３，５－二甲酚等多组份高相似度体系分辨的平均贴近度均达０．９９８以上，且分辨快速．

沃尔什函数变换法提升感应测井曲线分辨率的方法研究

高质量的测井资料是进行储层评价、油藏动态检测的重要技术保障。生产实践表明传统感应测井在提高纵向分辨率方面存在较大的误差和不确定性。为了进一步提高感应测井的质量,本次研究通过在卷积方程框架下利用沃尔什函数变换法,提高了反演速度,有效地提高测井曲线的纵向分辨能力。

高分辨率熔解曲线快速检测结核分枝杆菌对链霉素耐药情况的研究

探讨高分辨率熔解曲线(HRM)技术检测结核分枝杆菌对链霉素耐药性的可行性。用传统药物敏感性试验进行结核分枝杆菌链霉素耐药性检测;以Rpsl和rrs的耐药决定区为靶点设计引物进行HRM分析,判断菌株是否对链霉素耐药;以药敏结果为标准,应用SPSS17.0分析两种检测结果之间的符合率;Kappa检验分析两种结果的一致性。药敏结果显示,84株菌株中有20株对链霉素耐药,64株为敏感株;HRM检测结果显示,24株菌株对链霉素耐药,60株为敏感株;以药敏结果为参照,HRM检测结核分枝杆菌对链霉素耐药性的敏感性为75%,特异性为85.9%,经Kappa检验显示,两种方法检测结果具有中度一致性。本研究结果表明HRM可快速检测结核分枝杆菌对链霉素的耐药性,具有较好的灵敏度,在耐药结核病的早期辅助诊断方面具有一定的应用价值。

基于高分辨率熔解曲线分析技术鉴别丹参及其混伪品

本研究旨在建立一种基于高分辨率熔解曲线(high resolution melting,HRM)技术高效鉴别丹参及其混伪品的方法。研究采用硅胶吸附柱法纯化基因组DNA,并针对鼠尾草rDNA ITS2区序列设计特异性引物,通过依次对引物浓度、DNA模板浓度、退火温度和循环次数进行系统优化,建立了ITS2熔解曲线模型,并采用HRM技术对不同来源丹参及其混伪品(甘西鼠尾草、云南丹参和鼠尾草)进行鉴别。结果表明,在最适引物浓度为2.5~10.0μmol/L,DNA模板浓度为26.95~53.90 ng/μL,退火温度为58℃,循环数为35~45时可获得稳定、均一、特异的PCR扩增曲线。该方法通过对比熔解温度(Tm)即可实现对丹参与甘西鼠尾草、云南丹参及鼠尾草的真伪鉴别,在丹参及其伪品的快速检测方面具有独特的优势。