基于N-酰基甘氨酸保留指数系统的代谢物色谱峰对齐方法

色谱峰对齐(peak alignment)是非靶向代谢组学分析中常用的数据处理步骤。色谱峰对齐的目的是整合多批次液相色谱-质谱(LC-MS)分析得到的代谢物数据,从而确保数据的可比性与可靠性。然而,微小的色谱分离条件变化会导致连续分析之间的色谱保留时间(retention time,RT)漂移,进而影响色谱峰对齐的准确性。本文提出了一种基于保留指数系统的色谱峰漂移校正策略(retention index-based chromatographic peak-shift correction,RI-based CPSC),应用于代谢物的保留时间漂移校正和色谱峰对齐。为此,我们合成了一系列N-酰基甘氨酸(C2~C23)同系物作为校正物,建立了一套液相色谱保留指数系统。该保留指数系统能够有效修正由流速、洗脱梯度、仪器系统和色谱柱变化所引起的色谱保留时间漂移。利用保留指数系统,我们构建了基于Python的程序(https://github.com/WHU-Fenglab/RI-based-CPSC)来调整原始数据的保留时间,以修正系统的保留时间偏移,随后,应用Joint Aligner算法进行色谱峰对齐。以人粪便样作为测试样,评估了RI-based CPSC策略的色谱峰对齐准确性。以一份时间跨度为157天的长期数据为例,RI-based CPSC策略的应用可以将色谱峰对齐率从15.5%显著提高至80.9%,说明RI-based CPSC策略能够显著提高多批次LC-MS分析的色谱峰对齐准确性。

基于联产工艺的橙皮精油气相色谱-质谱指纹图谱的构建及成分分析

目的构建果胶精油联产工艺获得的橙皮精油的指纹图谱,并进行成分分析。方法通过气相色谱-质谱法采集20批次橙皮精油样品的总离子流图(total ions current,TIC),运用“中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2012版)”寻找共有峰并建立对照指纹图谱,采用美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)谱库检索结合保留指数技术对共有峰进行成分鉴定,运用SPSS 29.0软件对共有峰进行主成分分析。结果指纹图谱的精密度、重复性和稳定性等方法学考察符合要求,所有样品TIC图相似度均大于0.998,提炼出9个共有峰,经过质谱鉴定,在共有峰中,D-柠檬烯相对含量最高,占82.77%,其次为月桂烯、烩烯、右旋α-蒎烯等,依次占比8.79%、3.62%、3.27%;经主成分分析,前两个主成分因子的累积方差贡献率为67.4%,微量成分烩烯和3-蒈烯对主成分因子的贡献最大。结论对由果胶精油联产工艺获得的橙皮精油建立了气相色谱-质谱指纹图谱,探明其共性化合物成分及影响力,为其质量控制提供了科学依据。

色谱指纹图谱指数F和相对指数Fr的研究

目的 提出色谱指纹图谱指数 (F)和相对指数 (Fr)概念 ,用F和Fr揭示中药色谱指纹图谱信息的丰富程度和分离情况 ,反映指纹信号强度的大小和均化程度。方法 用HPLC和HPCE指纹图谱实验结果进行应用研究。结果 评价了射干抗病毒注射液及其各单味药材的指纹图谱结果 ,并对文献中丹参HPLC指纹图谱进行了评价。当评价中药毛细管电泳指纹图谱时 ,其F无显著差别 ,但Fr是HPLC法的 10 0 0倍之上。结论 F与Fr可客观、全面、简便地用于评价色谱指纹图谱。

中药色谱指纹图谱组分保留时间漂移的校准

基于光谱相关色谱方法判断复杂中药色谱指纹图谱的组分相关性 ,实现同一中药样本在不同实验条件下所得的色谱指纹图谱的相同组分的色谱保留时间漂移的局部最小二乘校正 ,为合理评价指纹图谱的品质提供较为实用的工具。

中药色谱指纹图谱相似度计算中保留时间校正方法的研究

从保留时间校正方法对线性推移、非线性推移和时间延迟的校正效果方面探讨了保留时间校正方法的适用范围。认为一点法校正仅能校正线性推移;两点法可以校正时间延迟和线性推移,并能部分校正非线性推移。多点法使用分段线性逼近的方法对非线性推移有良好的校正效果。

中药统一化色谱指纹图谱和相对统一化特征判据研究

目的建立中药统一化色谱指纹图谱和相对统一化特征的判据方法,用b、f和φ等23个参数揭示中药统一化色谱指纹图谱的相对统一化特征。方法用银杏叶提取物(GBE)、银杏达莫注射液(GLEDI)和苦碟子(ISH)与苦碟子注射液(ISHI)的对照HPLC指纹图谱进行统一化色谱指纹图谱和相对统一化特征判据研究。结果从Fa/t、,υV,,υg等代表指纹峰的定点性质参数和Ft/a、b、B、b、b″、f等代表指纹峰的定信号性质参数,综合评价出GBE最理想,GBE和GLEDI峰分布均匀性(等距性)较好,ISH积分速率和效率最高。结论中药统一化色谱指纹图谱能真实反映指纹图谱的全貌,用b、f和φ等23个参数可客观、真实、全面地揭示中药统一化色谱指纹图谱的统一化特征。

色谱指纹图谱综合信息指数在中药质量控制中的应用研究

目的 :提出并证明指纹图谱综合信息指数的合理性。方法 :用相似系统理论推导综合信息指数计算公式 ,用峰数弹性、峰比例同态性、峰面积同态性三个量化评价指标评价指纹图谱综合信息指数。结果 :与夹角余弦和相关系数相比 ,综合信息指数的三个指标都是最优的 ;用于实际样品的质量评价 ,判断结果符合实际情况。结论 :可较好地评价中药色谱指纹图谱间相似度 ,应用于中药质量控制。

色谱指纹图谱指数及其对射干抗病毒注射液的评价

目的 提出以平均峰面积表示色谱指纹图谱指数(F)和相对指数(Fr),用F和Fr揭示中药色谱指纹图谱信息的丰富程度和分离情况,反映指纹信号强度的大小和均化程度。方法 用HPLC和HPCE指纹图谱实验结果进行应用研究。结果 用F和Fr评价了射干抗病毒注射液及其各单味药材的指纹图谱结果,并对文献中丹参HPLC指纹图谱进行了评价。结论 F与Fr可客观、全面、简捷地用于评价色谱指纹图谱。

GC-MS-AMDIS结合保留指数技术用于缬草挥发性成分指纹图谱的研究

目的:建立不同产地缬草挥发性成分指纹图谱,并采用GC-MS-AMDIS结合保留指数技术准确鉴定出共有峰成分。方法:以《药典(一部)》附录XD甲的标准方法提取缬草挥发性成分,以气质联用技术对其成分进行检测,采用质谱工作站Chemstation、Nist 08谱库及程序升温保留指数技术对其进行精准定性。结果:建立了11批不同产地样品指纹图谱,以中药色谱指纹图谱相似度评价系统软件(2004 A版)匹配,确定了15个共有峰,指纹图谱的相似度均在0.90以上,应用保留指数技术对共有峰数据深入挖掘,在此基础上以Chemstation、Nist 08谱库定性,最终分析并鉴定所含成分。结论:该法建立的GC-MS指纹图谱操作简单、特征性强、专属性高,采用保留指数技术鉴定的结果准确、可靠,为缬草的质量控制及药理活性成分研究提供参考。

基于GC-MS结合保留指数法建立花椒挥发油指纹图谱

该研究采用GC-MS建立不同产地花椒挥发油的指纹图谱,通过“中药色谱指纹图谱计算机相似性评价系统(2012A版)”,确定了23个共有峰,计算所有样品的相似度均大于0.9。结合C_(10)~C_(25)正构烷烃保留指数法,对花椒挥发油共有峰成分进行分析鉴定,并进行聚类分析和主成分分析。结果表明,建立的花椒挥发油标准图谱与聚类分析、主成分分析结果一致,都可将不同产地花椒挥发性成分进行区分。且主成分分析发现不同产区的花椒挥发油中Germacrene D、(+)-delta-Cadinene、Caryophyllene、Geranyl acetate、Linalool、α-Terpinyl acetate、(E,Z)-2,6-Dimethylocta-2,4,6-triene、trans-β-Ocimene、Nerol和γ-Elemene的含量存在显著差异,可作为不同产地花椒挥发油质量差异的主要共有峰。该研究为不同产地花椒鉴别提供了实验基础,为不同品种的花椒挥发油建立了指纹图谱。

中药色谱指纹图谱超信息特征数字化评价系统

目的介绍"中药色谱指纹图谱超信息特征数字化评价系统3.0"的组成框架和核心内容。方法该软件能给出①指纹峰特征技术参数;②色谱指纹图谱潜信息特征判据参数即以色谱指纹图谱指数F和色谱指纹图谱信息量指数I及色谱指纹图分离量指数RF等综合性指标为核心挖掘色谱指纹图谱的潜信息特征;③色谱指纹图谱定性相似度和定量相似度判据参数;④色谱指纹图谱相对统一化特征判据参数,能计算以上4类参数用于中药信息质量控制研究。结果给出①指纹峰特征技术参数15个;②色谱指纹图谱潜信息特征判据参数42个;③色谱指纹图谱定性相似度和定量相似度判据参数32个,其中定性相似度15个,定量相似度17个,使用时仅需32个参数的1到4个即可;④色谱指纹图谱相对统一化特征判据参数25个,用以上4类参数可构建详实的中药数字化指纹图谱,能清晰准确地反映和控制中药质量。结论"中药色谱指纹图谱超信息特征数字化评价系统3.0"是进行中药数字化指纹图谱研究的重要有效工具,其114个指标基本构成了数字中药质控的核心,是中药现代信息质量控制的一种最佳技术和合理选择。

烷烃同系物气相色谱保留指数的分子拓扑研究

定义了分子中原子的平衡电负性,并用原子的平衡电负性对分子图进行着色,在距离矩阵的基础上结合分子中各原子的支化度构建了一种新的拓扑指数N1,N2和N3。该拓扑指数对分子结构实现惟一性表征,具有优良的结构选择性。将拓扑指数N1,N2和N3与烷烃在固定相角鲨烷(柱温50℃)及SE 30(柱温80℃)上的气相色谱保留指数进行多元线性回归,结果表明烷烃的气相色谱保留指数可分别定量描述为I(Squalane)=23 97842N1-3.86562N2+0 787379N3+42 33061,I(SE 30)=23 83937N1-3 5687N2+0 939876N3+22 11952。用上述回归方程对烷烃的气相色谱保留指数进行预测,结果表明预测值与实验值的平均相对误差均为1 31%,预测结果误差在实验误差范围内。

甲基烷烃结构与色谱保留指数相关性的拓扑指数法研究

计算了 207个甲基烷烃的 127个拓扑指数变量,把变量选择方法GAPLS方法引入到定量结构与气相色谱保留关系研究中,对 127个拓扑指数变量进行选择,得到了含 7个变量的化合物的定量结构与色谱保留指数关系(QSRR)模型,其复相关系数的平方为0 999 98,标准偏差为 2 88。交互验证的复相关系数为0 999 97,交互验证的预测标准偏差为 2.95,表明该模型具有良好的稳定性和可靠性。对获得的 7个变量进行了合理的结构解释,表明甲基烷烃色谱保留指数完全能用拓扑指数来精确表征。

多环芳烃分子结构的距边矢量表征及其气相色谱保留指数预测

从分子图论拓扑学角度出发 ,提出用六元素组成的分子距边矢量VMDE表达上百个多环芳烃化学结构 ,对 10 0种多环芳烃的毛细管气相色谱保留值进行定量相关性研究 ,发现存在良好的线性相关关系 :IR=a +bVMDE,n =10 0 ,r =0 .988,其中a ,b为回归系数 ,可用于多环芳烃的色谱保留指数的分子建模与定量预测。

大豆异黄酮指纹图谱中保留时间漂移的校正研究

选取5个极性不同的化合物作为标准样品,在不同仪器及不同色谱柱上采用已建立的大豆异黄酮高效液相色谱(HPLC)指纹图谱条件进行测定,以它们在不同色谱仪(或柱)上的保留时间进行线性回归,并用得到的线性方程对相同条件下测得的大豆异黄酮指纹谱中峰面积为总峰面积1.5%以上的色谱峰的保留时间进行校正,通过校正使保留时间的最大绝对误差由5.868m in减小为0.854m in。采用该方法可以校正相同色谱条件但不同实验室间指纹图谱保留时间的漂移,提高HPLC指纹图谱的重现性。

多环芳烃气相色谱保留指数预测与估算

按碳原子的键合特性对其进行分类 ,定义并计算了多环芳烃的分子距边矢量 (VMDE)。在此基础上对 94种多环芳烃的气相色谱保留指数 (RI)进行定量相关性研究 ,发现色谱保留指数与分子距边矢量之间存在良好的线性关系 ,RI=a +bVMDE ,n =94,相关系数r=0 .9946,均方根误差RMS =8.1 5。同时 ,还进行了留一法交互检验结果为r=0 .992 8,RMS=9.3 5。表明了新分子距边矢量的合理性和有效性 ,可成功地用于多环芳烃气相色谱保留指数的估计与预测 ,有望在定量构效关系研究中获得广泛的运用。

碳氢化合物、醛、酮和硫醇的定量结构-色谱保留指数相关性研究

采用平衡电负性和相对化学键长对传统距离矩阵进行修正,构建新拓扑指数Nt。结合路径数,建立碳氢化合物、醛、酮和硫醇等化合物在24种极性和非极性色谱柱上的定量结构-色谱保留指数关系(QSRR)模型,23种模型的相关系数大于0.99。模型经留n法交叉检验,显示出良好稳健性和预测能力。模型物理意义明确,表明色谱保留指数可用分子的大小、平衡电负性、支化度和形状等内在结构信息进行有效表征。模型经Needham公式分析,结果显示新指数Nt对保留指数影响最大。借助Hyperchem软件进行对比研究,结果表明拓扑化学法优于量子化学AM1法。

多氯代二苯并呋喃的结构信息连接性指数与其在不同色谱柱上的气相色谱保留行为的关系

在分子连接性指数的基础上 ,建立了化合物结构信息连接性指数 nχH(n =0 ,1,2 ,… ,m) ,即 nχH =∑(δiH·δjH·δkH·… ·δmH) -0 5,其中 1阶和 2阶结构信息连接性指数为 :1χH =∑(δiH·δjH) -0 5,2 χH =∑(δiH·δjH·δkH) -0 5,并计算了 135个多氯代二苯并呋喃分子的1χH 和2 χH 值。发现1χH 或2 χH 或1χH 和2 χH 与多氯代二苯并呋喃在不同色谱柱上的气相色谱保留指数 (RI)和相对保留时间 (RRT)有很好的相关性。各样本总体模型即定量结构 色谱保留关系 (QSRR)相关模型的相关系数均在 0 96以上 ,且物理意义明确 ,计算简单 ,使用方便。

半夏高效液相色谱指纹图谱鉴定

采用Agilent C18色谱柱,以甲醇-水为流动相,流速1.0 mL/min,检测波长254 nm对半夏水提物进行高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)检测。选取鸟苷峰为参照峰,以相对保留时间和相对峰面积作为技术参数,确定9个峰作为鉴别半夏药材与半夏替用品和伪品的群体特征峰,相对保留时间分别为1.00、1.12、1.50、1.56、1.60、1.67、1.71、1.81和1.87。该结果为半夏药材的鉴定提供了重要参考。

高效液相色谱数字化定量指纹图谱评价维C银翘片的中药组分物质均一性

目的建立维C银翘片(Wei C Yinqiao Pian,WCYQP)HPLC数字化定量指纹图谱,从整体角度监控中药化学物质含量的分布情况。方法采用RP-HPLC法,以对乙酰氨基酚(PAL)和连翘苷(FST)为双参照物峰,确定30个共有指纹峰,建立WCYQP-HPLC数字化定量指纹图谱。应用46个数字化参数评价WCYQP-HPLC指纹图谱,用系统指纹定量法鉴别12批次WCYQP的质量。结果考察全成分时,1批质量极好,7批质量很好,2批质量好,1批质量良好,1批质量为中;删除最大(PAL)峰时,1批质量一般、1批质量为中,4批次品,6批劣品。结论所建立的WCYQP-HPLC数字化定量指纹图谱可清晰反映WCYQP的质量变异。