基于三維熒光圖譜分析的新方法研究.pdf

1、隨著分析測量技術的發(fā)展，三維（Three-dimensional，3D）圖譜的獲取變得越來越容易。與傳統(tǒng)的二維圖譜相比，三維圖譜由于增加了一個測定的維度，因而包含了更加豐富的待測物質的信息。因此，從理論上來說，基于三維指紋圖譜對復雜體系的多個目標組分進行分析時能夠獲得更加準確、可靠的結果。三維熒光圖譜（fluorescence3D spectrum，或excitation emission matrix，EEM）一般是由一系列不同激發(fā)波

2、長下所獲得發(fā)射光譜（或不同發(fā)射波長下的激發(fā)光譜）所組成的，與傳統(tǒng)的二維（two-dimension,2D）熒光光譜相比，能夠給出待測體系在待測波長范圍內更加全面的熒光特性信息。此外，因為三維熒光檢測技術具有靈敏度高、檢測方便及檢測成本相對低廉等優(yōu)點，已經廣泛應用于化學分析、環(huán)境分析、生物分析、食品藥品分析、醫(yī)學分析等許多領域。然而，由于存在散射、數據丟失，以及組分與組分之間、組分與基質之間常常出現的信號峰重疊等問題大大限制了熒光測定分析

3、技術的應用。借助化學計量學方法，可以在一定程度上簡化實驗過程，如樣本的預處理、實驗條件優(yōu)化等等，從而獲得準確的分析結果。本學位論文基于三維熒光技術獲得的三維指紋圖譜開展了分析新方法的研究，不僅對所提出的新方法進行了嚴格的驗證，而且將這些新方法運用到實際問題的解決當中。論文內容包括四章：
　　第一章緒論部分。主要對三維熒光法的發(fā)展現狀及優(yōu)勢、三維熒光圖譜的特點及獲取，以及化學計量學方法在三維指紋圖譜分析中的應用做了簡要概述，并簡單概

4、括了本學位論文所包含的研究工作內容。
　　第二章將小波矩方法應用于復合維生素B藥片中VB1，VB2和VB6的定量分析。根據測定獲得含三種維生素B的三維熒光圖譜，在不對圖譜進行預處理的情況下，分別計算小波矩的矩值并建立線性模型，同時對建立的模型進行了嚴格的驗證。驗證結果表明該方法可以成為對復雜體系中的多組分進行快速、準確定量分析的有效手段。
　　第三章基于MATLAB程序設計實現了Krawtchouk矩的算法，并將其應用于血漿

5、中三種藥物的同時定量分析研究?；诤腥N藥物血漿樣本的三維熒光圖譜，對每種待測物質分別計算Krawtchouk矩并將其用于建立回歸模型。Krawtchouk矩是一種離散正交矩，在其計算過程中能夠避免產生數值近似誤差。此外，Krawtchouk矩還能夠提取圖像的局部特征。因而，在目標組分峰部分重疊以及未知物干擾等問題存在的情況下，使用Krawtchouk矩方法仍然能夠準確提取三維圖譜中目標組分的特征信息且計算誤差小，從而體現出該方法具有

6、更優(yōu)的圖像特征提取能力。
　　第四章將Krawtchouk矩方法應用于結腸癌的診斷。由于血漿中存在著某些自體熒光物質，當人體的健康狀況出現問題時，血漿中的某些物質的含量會發(fā)生變化，從而可能導致血漿的總熒光光譜發(fā)生變化。因此，基于能夠反映血漿較為完整的熒光信息三維熒光圖譜，用Krawtchouk矩對血漿樣本的三維熒光圖譜特征進行提取，經基于Hotelling統(tǒng)計量的異常值去除、逐步回歸變量篩選、以及PLS-DA建立分類模型，對四類樣