首页>中文会议>其他>第十二届全国计算(机)化学学术会议
第十二届全国计算(机)化学学术会议

第十二届全国计算(机)化学学术会议

  • 召开年:2013
  • 召开地:苏州
  • 出版时间: 2013-10

主办单位:中国化学会

会议文集:第十二届全国计算(机)化学学术会议论文集

会议论文
全选(0
  • 摘要:近红外光谱作为一种新型的分析技术,因其具有快速、无损、在线等特点近年来得到迅速发展,并以其独特的优越性在不同领域得到广泛应用.然而,由于光谱谱峰较宽且吸收较弱、信噪比低,必须借助于化学计量学方法才能进行复杂样品的定性定量分析.rn 为了提高近红外光谱定量模型的稳定性和预测能力,在光谱预处理、波长选择、建模方法及提高分析灵敏度等方面开展了研究工作.在波长选择方面,先后建立了MC-UVE、RT等方法并在实际复杂样品分析中得到应用.在近期的研究工作中,根据不同光谱变量对校正模型影响的差异性,基于随机模型的聚类现象提出了一种识别近红外光谱信息变量的方法;根据光谱中共线性波长对模型具有相似贡献的假设,建立了一种利用特征投影图(LPG)进行波长选择的方法.该方法简化了模型,提高了模型预测的准确度.针对建模样品较少时单个模型难以得到较好结果的问题,建立了一种多模型建模方法。该方法基于建模样品子集和建模变量子集构建子模型,实现了多模型双共识方法,提高了模型的预测精度和稳定性。同时,针对近红外光谱分析灵敏度较低的问题,采用吸附预富集技术与化学计量学方法相结合,实现了近红外光谱对微量成分的定量分析。使用化学计量学方法降低近红外光谱中噪声和背景对定量模型的干扰,实现了金属离子与有机农药的微量分析。针对药物的快速分析,探索了不同测量方式以及不同信号处理方法对分析结果的影响,结果表明利用主成分分析(PCA)和偏最小二乘(PLS)回归方法可以实现药品的聚类分析和定量分析,为药品的无损快速分析提供了新的手段。
  • 摘要:论文对本实验室近年来在化学计量学应用于食品安全中的研究工作及进展作简单介绍,并对有害物质小分子与生物大分子DNA及蛋白质(SA)的相互作用这一领域进行评述与讨论.食品是人类赖以生存和发展的物质基础,食品安全问题关系到人体健康和国计民生的重大问题.由于食品在生产、加工和储存过程中,可能会受到多种有毒物质的污染,如农药残留、兽药残留和有害添加剂等,使得食品的品质受到很大的影响,由此引发的食品安全事故也频繁发生.加强食品中有害物质的快速和有效的监测,对保障食品的安全,促进人类健康及社会经济发展都具有重大的现实意义。由于食品分析体系往往比较复杂,仪器测量所得波谱往往比较复杂且重叠,因此采用化学计量学方法来解析波谱也是非常重要,可以通过分析仪器获取多维数据信息,然后用化学计量学如多元曲线一交替最小二乘法(MCR-ALS)和平行因子分析法(PARAFAC)等来处理这些包含较多信息的数据,从而得到使用普通方法不能得到的信息,有助于食品复杂体系的深入研究。本实验室还对小分子与生命大分子的作用机理进行了研究,从化学计量学在研究生命过程和生物医学中都有比较重要的使用意义,在很多有关生命科学的研究中,化学计量学都发挥了重要作用。反之,生命科学也进一步推动了化学计量学的快速发展。生物大分子是生物体的重要组成成份,包括蛋白质、核酸和碳氢化合物等,它们在体内的运动和变化体现着重要的生命功能。化学计量学在蛋白质研究中应用得比较多,特别是蛋白质的结构研究,并且也取得了一定的成果。但是,化学计量学应用于小分子与生物大分子相互作用的研究还相对较少。
  • 摘要:综述了近年来对不同种类的生物活性分子抑制活性的研究,抑制剂化合物在抗肿瘤药物、生物工程技术、分子生物学及其它相关领域方面的应用具有重要意义.定量构效关系将理论算法与各种统计分析工具结合起来,研究化合物的结构与其生物活性及各种物理化学性质之间的定量函数关系.该方法能够通过化合物的分子结构参数建立其实验性质/活性的有效预测模型,并能识别化合物分子性质的关键结构特征参数.本实验室采用神经网络、支持向量机和偏最小二乘、粒子群优化支持向量机等算法,以20种分子描述符作为结构参数分别对胞浆型磷脂酶A2α的吲哚衍生物抑制剂(Fig.1)和哒嗪酮类HCV NS5B聚合酶抑制剂(Fig.2)与其各自的半抑制浓度pIC50(pIC50=-log10IC50)之间建立定量构效关系模型,并探讨了影响抑制剂活性的结构因素.所建模型的预测结果令人满意.
  • 摘要:在生物系统中包含很多不同层面和不同组织形式的网络.目前,基因转录网络、生物代谢与信号传导网络、蛋白质相互作用网络是最常见的生物网络.这些网络通常由许多不同的参与生物过程的分子元件组成,其中最重要的元件是基因和蛋白质.因此,系统全面地研究各生物大分子及其之间存在的相互作用成为"后基因组"研究的关键目标,对疾病研究、新药开发、生命起源等诸多研究领域都具有重要的理论意义和实用价值.
  • 摘要:在饮料的加工生产中往往需要加入一些着色剂,使其具有一定的外观色泽,刺激人们的食欲,但过多的加入就会使人中毒、致癌、甚至死亡.因此,饮料中色素的检测显得尤为重要.国家标准中明确的规定了柠檬黄、日落黄、诱惑红、苋菜红、胭脂红、亮蓝等常用食用色素在饮料中使用的上限.常规的检测色素的方法是高效液相色谱法(HPLC),但需要对样品进行复杂的前处理,过程繁琐,而且费用高.本文采用支持向量机回归-紫外分光光度法(SVR-UV)同时测定柠檬黄、日落黄、诱惑红、苋菜红、胭脂红和亮蓝6种食用色素的含量,具有快速、简便及费用低廉等特点.
  • 摘要:近年来,蛋白-纳米复合物因其在生物分析、生物传感器、生物催化、生物燃料电池和生物纳米器件上的应用而备受人们的关注.蛋白-纳米复合物的探究和开发关键在于理解蛋白与纳米材料之间的相互作用.本工作以金纳米和人血清白蛋白为例,利用紫外-可见吸收光谱,结合多元曲线分辨-交替最小二乘算法(MCR-ALS)来相对全面地研究蛋白-纳米复合物的形成过程.这种方法可以从这个复杂体系的光谱数据中最大限度地定性定量提取光学纯物质和不可监测物质的分布曲线、光谱和动力学图.利用所提取的响应图的信息,可以得到蛋白-纳米复合物的热力学、动力学以及结构参数.通过分析这些参数,可以推测人血清白蛋白主要以平坦单层方式结合在金纳米表面形成稳定的人血清白蛋白-金纳米核壳结构复合物,并且这个结合过程主要通过人血清白蛋白带正电的氨基酸和金纳米表面带负电的柠檬酸根之间的静电和氢键作用来完成.此外通过四种表征技术(透射电子显微镜、zeta电位、圆二色光谱和傅里叶变换-红外光谱)进一步验证了这些结果.同时利用MCR-ALS所解析的纯物质的浓度构建了检测人血清白蛋白的生物传感器,线性范围和检测限分别为1.8-28.1 nM和0.8nM.
  • 摘要:常用的分子点电荷模型通常采用球对称的原子中心电荷(atom-centred charges).最近,用Gaussian函数代替点电荷,得到一种Gaussian电子密度模型最大限度地拟合分子的精确静电势以及电子密度分布(J.Chem.Phys.,2008,129,014509).每个Gaussian函数给出了各原子上的电子密度分布.为改进该Gaussian电子密度模型,在分子共价键或孤电子对处,引入新的Gaussian函数产生非原子中心电荷(off-atom centred charges).方案可望提高Gaussian电子密度模型精确度以应用于:1.产生分子非原子中心电荷用于构建分子力场;2.定义分子中原子的半径,产生连锁范德华球用于Poisson-Boltzmann 连续介质溶剂模型(PB-CSM)中描述溶质分子与溶剂的界面,提高了PB-CSM方法计算分子溶解自由能的精确度;3.用于计算高能硝基化合物C-N共价键电荷,对共价键的强度进行预测.预计该方案对于非极性或弱极性分子有更好地效果.
  • 摘要:本文对甲型流感病毒(IAV)-人类相互作用从蛋白质层面进行了网络分析.研究发现,IAV强烈倾向于与具有特定拓扑特征和生物功能的人类蛋白质结合.基于这些拓扑特征和生物特征,应用支持向量机结合遗传算法建立了识别模型.基于留一法交叉验证,总预测精度为71.4%.将该模型用于9706个人体蛋白质,最终从人体相互作用组中识别了1418个新的靶标基因,其中部分基因已经被证实在IAV感染中起了重要作用.
  • 摘要:判断小分子配体在蛋白质表面活性位的结合模式,是对打分函数设计的一个基本要求.在分子对接的计算过程中,小分子定位与构象的各种取样算法,都将产生尽可能丰富的几何结合模式,包括在活性位边沿以及邻近位点的结合模式.而结构不同的小分子将偏向于结合在蛋白质表面的不同位置.如果仅用能量作为判别标准,就会把在目标活性位之外结合的小分子选入下一轮的考虑.本研究的目的就是引入一个几何定位判别函数,辅助能量函数,对配体结合模式进行双重判断,以排除误选,增加正选概率.这个使用能量与几何定位双重评判的方法不仅用于对配体结合模式的重打分,而且也用于寻找蛋白质表面的对接位点.
  • 摘要:随着RNA干扰、miRNA和其它新功能非编码RNA的发现,RNA研究受到空前的重视.细胞内RNA众多功能的发挥,如mRNA剪接、tRNA转运、以及蛋白质的翻译调控等,都必须与一定的蛋白质形成特异性相互作用才能实现.蛋白质-RNA专一性识别与相互作用研究具有重要的科学及现实意义.分子对接是预测蛋白质-RNA相互作用的有效方法,目前如何构建打分函数来筛选近天然结构是极具挑战性的课题.rn 本研究构建了一个非冗余非核糖体的蛋白质-RNA相互作用数据库,其中包含252个界面。在此基础上发展了一个考虑复合物功能类型及蛋白质和RNA二级结构信息的氨基酸一核营酸成对偏好势。该统计势具有60×8的矩阵形式,即60×8氨基酸-核苷酸成对偏好势。其近天然结构筛选成功率为65.5%,比Pérez-Cano小组获得的统计势模型的成功率提高了23.1%。RNA和蛋白质二级结构的考虑分别贡献了13.5%和2.9%,说明是RNA的二级结构对分子识别起到了重要作用,而对蛋白来说,是序列而非二级结构。rn 为了进一步提高蛋白质-RNA分子对接中近天然结构筛选的成功率,在60×8氨基酸-核苷酸成对偏好势模型的基础上又考虑了分子间静电和范德华相互作用的影响,发展了一种新的非核糖体蛋白质-RNA复合物近天然结构的筛选方法。测试结果表明,该方法的成功率比60×8氨基酸-核苷酸成对偏好势的成功率又有9.0%的提高。所建立的氨基酸-核苷酸成对偏好势以及组合打分有助于对蛋白质-RNA识别机制的理解,同时对复合物结构成功预测及分子改造和药物设计具有重要意义。
  • 摘要:由于大多数药物直接作用靶标是具有一定生物活性功能的肽和蛋白质分子,因此分子表面随机采样分析法(RASMS)使用20种标准天然氨基酸中的各类原子作为探针.考虑到具有不同杂化状态的原子往往因所处基团和区域不同而使其对活性贡献表现出一定的差异,进而以此得到8个探针原子.将RASMS方法应用于三个抗艾滋病药物体系的QsAR研究,分别为DABO,DAPY与PETT,这三类均为HN-1逆转录酶非核昔类抗艾滋病药物,为了深入研究RASMS方法与此类抗艾滋病药物活性的内在联系,采用多元线性回归(MLR)这种典型的线性方法进行建模。另外对所建模型的外部预测能力和真实有效性进行验证也是定量构效关系中非常重要的一个部分,用来表征模型稳定性与预测能力的参数有Rcum2,QCV2与Rm2(LOO)。为此,本文将数据集分成了训练集样本和预测集样本,预测集样本将用于模型检验。结果表明RASMS方法能够较好地表征DABO类,DAPY类与PETT类化合物活性与环境间复杂相互作用,所建模型具有较好的稳定性能和泛化能力,值得进一步深入研究。
  • 摘要:大量的应用研究测试表明,以B3LYP为代表的传统密度泛函方法在反应能垒,非键相互作用以及能带宽等重要性质的预测上存在困难,并且预测精度随研究体系的增大而不断变差.开发越来越精确的交换相关泛函是现代密度泛函理论发展的主线.近年来,引入未占轨道信息的新一代双杂化密度泛函方法的研究受到越来越多的关注.本报告将综述回顾这一领域已取得的一些进展,并着重测评以XYG3为代表的一类双杂化泛函的表现.
  • 摘要:化学多维校正方法在分析科学领域获得越来越广泛的关注.它结合能够产生多维响应数阵的先进分析仪器如高效液相色谱-光二极管阵列检测联用仪、激发发射荧光分光光谱仪、高效液相色谱-质谱联用仪等联用.它基于"数学分离"原理,是可用于复杂化学体系多组分同时快速定量分析的灵巧和"绿色"的分析策略,具有"二阶优势"及"更高阶优势".优势包括:即使复杂样本存在校准样所没有的未知干扰,它亦可直接快速准确定量分析复杂体系中感兴趣多组分的含量,从而使分析化学的最终目标得以实现,而不需复杂的预分离步骤.这样的化学多维校正分析策略可用于解决制药、生物、医学、环境、食品科学等领域中复杂体系各类化学成分的定量分析问题.本报告将详细综述化学多维校正方法理论和应用的基础研究新进展.
  • 摘要:黑升麻(Cimicifuga racemosa/Actaea racemosa/Actea macrotys)是一种多年生毛茛科植物,其药用部位为根茎.在美国,作为一种应用广泛的膳食补充剂,为最畅销的20种植物膳食补充剂之一.早在1830年,它就被列入美国药典,土著美国人和欧洲人已用它来治疗妇科疾病.实验研究报道,黑升麻在治疗妇女更年期症、抑制乳腺癌细胞增长、抗艾滋病病毒及治疗骨质疏松症方面效果明显.目前,已报道的黑升麻根茎提取物有40多个.本文利用CISOC-logP、CISOC-PSCT、CISOC-PSMT、CISOC-PSAT和生物活性预测系统,分别预测了这些化合物的疏水常数、致癌、致突变和急性毒性,以及它们的生物活性;计算配体和受体相互作用,从分子水平上说明了黑升麻的功效.
  • 摘要:原位实时过程光谱分析技术如近红外光谱、激光拉曼光谱等具有分析速度快、不需要对样本进行预处理、非常适合快速分析大量的复杂样本的优点,在石油化工、农业、食品、以及制药等复杂过程的在线分析与监测中占有十分突出的地位在精细化工、食品、制药、以及生物分析等领域越来越受到重视.由于复杂过程的光谱数据通常呈现谱带重叠、缺乏选择性的特点,通常需要运用多元校正方法建立光谱校正模型从大量的复杂光谱数据中提取出定量化学信息.由于在进行原位实时光谱分析时,测试条件通常是无法控制,而且不能对被测样本进行预处理,这使得所获得的光谱数据十分复杂,不但包含待测物质的光谱信息,而且还含有测试条件、样本物理性质以及仪器光学性质变化所带来的光谱变化.现有多元校正方法大多是从应用数学和统计学中直接借鉴过来的,没有将上述复杂情况纳入其分析模型,因此很难满足原位实时光谱数据定量分析的要求.rn 由于建立一个适用于复杂体系原位实时光谱定量分析的较稳健光谱校正模型通常需要花费大量的人力、物力和时间。因此通常期望所建立的光谱校正模型能够使用相当长的一段时间。然而样本化学成分的细微变化、光谱仪器部件的老化和更换、以及测试条件(如:温度)的变化均会导致光谱校正模型的预测结果产生严重的偏差,使光谱校正模型失效。为了真正实现复杂体系的原位实时光谱定量分析,一个至关重要的任务是维护己建立的光谱校正模型、防止其预测能力的退化,从而避免重新建模的麻烦。rn 本文将首先对复杂过程原位实时光谱定量分析中存在的上述问题进行全面细致的讨论,然后结合本研究小组的最新成果提出用于解决复杂体系原位实时光谱定量分析的新型化学计量学理论和方法,最后介绍这些理论和方法在多个复杂体系原位实时光谱分析中的实际应用。
  • 摘要:卷烟产品的感官品质传统上是通过专家的感官评吸来评价.感官评吸就是通过人体特定的感觉器官(口腔、鼻腔等)对卷烟质量进行鉴定.但感官评吸评价存在一些缺陷.其中,最受关注的是:对于同一品质的同一产品,不同专家或同一专家在不同条件下评吸评价的结果可能不同,甚至差别很大.造成这种不确定性的原因主要是:1)评吸专家个人心态存在差异,因为感官评吸是一个心理学过程;2)评吸专家之间存在方法、习惯、生理、爱好、文化和心理方面的差异;3)评吸专家健康状态的影响;4)不同专家感官评吸描述用语或打分标准上的差异;5)感官评吸过程管理上的差异.因此,人们很自然地就想到能否采用机器来模拟人的感官评吸,取代或部分取代人的感觉评估.rn 本文借助线性学习机PLS、非线性学习机BPNN和SVM三种回归建模方法,利用训练集卷烟样的烟气仿生吸收化学组分数据,为每组卷烟样分别构建了预测卷烟感官品质指标的PLS,BPNN和SVM三类回归模型,用于预测卷烟香气、谐调、杂气、刺激性和余味等5项感官品质指标。以测试集作为未知样进行预测的结果分析表明,构建的PLS和BPNN预测模型容易出现严重的过拟合现象;以RBF为核函数构建的SVM预测模型表现出较好的模型推广能力,具有较大的发展潜力,值得进一步研究。
  • 摘要:复杂体系分析一直是化学家最关注的问题之一,特别是关键成分或有机污染物的快速无损分析,已成为分析化学前沿领域的一个热点和难点.而光谱分析技术,以其特有的高分辨率、高通量、无污染、快速等优点,在复杂体系分析中占据重要地位,其核心在于建立稳定可靠的化学计量学模型.rn 目前的光谱建模理论已经获得了较大进展,但大都在单尺度水平上对光谱原始数据进行分析,方法众多且优化过程繁琐;同时,每种方法的适用范围有限,阻碍了化学计量学方法的拓展应用.本文尝试采用多尺度建模这一化学计量学领域刚兴起的新思路,发展自适应多尺度建模(Adaptive Multiscale Regression,AMR)新方法,协同利用信号的时/频多尺度特性以准确提取光谱特征信息,以期实现一种较为普适的光谱建模方法.AMR方法针对体系的光谱信号特点,引入提升小波变换,改善多尺度分析的自适应性;发展统一决策融合新方法,将光谱的时/频多尺度特征信息以加权形式统一映射到非线性校正空间,实现了数据预处理与多元校正的一体化运算以避免信息丢失,并有效克服非线性问题.因此,AMR方法有望为复杂体系光谱分析提供一种较为普适的建模方法.rn AMR算法成功地应用于面粉近红外光谱分析和模拟血清体系拉曼分析,获得了较好的结果。结果表明,AMR计算结果与最好的数据预处理算法相当或略差,但有效避免了光谱预处理算法的选择问题,显著降低了光谱解析难度。在实际应用中,AMR算法运行简单,能自适应地提取光谱信号最佳信息用于定性定量分析,使得光谱分析更加简单、可靠,有望在复杂体系光谱分析中得到广泛的应用。
  • 摘要:本文基于具有相似的拓扑结构的蛋白质复合物具有相似的生物学功能这一假定,采用随机森林算法构建了蛋白质复合物功能预测系统.在该系统中,蛋白质复合物被模拟为具有点和线组成的图形.基于图论,蛋白质复合物的拓扑结构描述符被计算,并且被用于表征蛋白质复合物.采用随机森林算法和一对其余策略构建蛋白质复合物功能预测模型.基于训练集和预测集的结果表明构建的模型具有优良的泛化性能.
  • 摘要:从蛋白质序列出发预测它的结构和功能是计算生物学中具有挑战性的课题.尽管多年来的研究已经取得了很大进展,但是仍不能满足人们的要求,需要新思路,新方法突破瓶颈.在国家自然科学基金资助下,以发掘优秀的新变量为切入点,发展了一些新的预测方法,得到了一些成果.以结构位置特异得分矩阵(SPSSM)为变量的蛋白质二级结构预测.SPSSM由序列-结构比对产生,它的元素是二级结构Profile.构建了九百万序列的数据库储存SPSSMs.用9M-BLAST工具对将查询序列比对数据库,得到此序列的SPSSM.获得的SPSSM用来建立二级结构Profile与二级结构的关系.构建的SPSSMPred服务器预测结果远好于现有的预测器.自SPSSMPred发布以来已为15个国家的用户完成数千个预测任务.以骨架字符为变量的蛋白质三级结构预测。骨架字符(Backbone String)是蛋白质二级结构和骨架两面角的表达。用Hallmark Pattern预测骨架字符,并在蛋白质转角预测中取得了非常好的结构。以骨架字符为基础的结构比对,可以方便地找到目标序列的结构邻居,从而预测蛋白质三级结构。用实质性模序预测蛋白质亚细胞定位。亚细胞定位与蛋白质功能密切相关。用定位模序(Localization Motif)成功地发展了系列新方法,对多个体系预测亚细胞定位。最后用定位模序构建了实质性模序(Substantiality Motif)成功地建立了植物亚细胞定位的预测方法和网络服务器。
  • 摘要:由于全原子模型通常难以模拟到离子在通道内通透的完整过程,用电扩散连续模型描述离子通道系统内的离子流.电扩散广泛存在于半导体、电解质电池、纳米流体器件、带电多孔介质、及生物中的离子通道.由于离子通透的多尺度特征、分子的复杂几何/界面、通道蛋白内的点电荷分布等的处理使得基于连续性模型的偏微分方程来模拟真实三维离子通道相当困难,目前在这一重要领域也只有极少的公开软件.报告将介绍在离子通道模拟及软件平台建设方面的工作,包括连续性模型(Poisson-Boltzmann方程,Poisson-Nernst-Planck方程组及其扩充模型)以及一些高效计算方法.另外,分子网格也是使用边界元、有限元等数值方法所必需的,最近发展了一个新的分子网格产生方法和软件TMSmesh,可以有效处理任意大的生物分子.报告还将介绍一套正在开发中的可视化系统,用于分子、连续模型、网格及数值结果的可视化、分析及接口.最后,将展示几个用并行有限元模拟软件的计算例子,如离子通道系统的电压-电流曲线(current-voltage characteristics)、电导率等,并与布朗运动(Brownian Dynamics)模拟和实验测量做了比较.
  • 摘要:在日常生活中,要不断接触各种各样的化合物,比如药物、农药、食品添加剂、化妆品、工业化学品等.这些化合物,有的是天然的,但更多的是人工合成的,它们在显著提高生活质量的同时,也带来了健康安全风险,甚至严重的环境污染.因此,如何快速评估这些化合物对人体的潜在毒性已是当务之急.传统的实验方法测定化合物毒性费时、费力,而采用计算机技术评价化合物毒性已成为一种重要的手段.近年来,随着系统生物学的快速发展,使得采用计算方法从系统生物学角度来阐明化合物在体内的毒副作用机制成为可能,因此出现了计算系统毒理学这一新兴学科方向.近几年在计算系统毒理学方面开展了一系列研究。首先,采用统一的医学主题词(MeSH)整合了国际上三个药物副作用相关数据库SIDER,CTD和OFFSmES,构建了药物副作用数据库MetaADEDB。该数据库目前含有3060个化合物(其中1300多个为FDA批准的上市及临床试验药物)及52万多条副作用记录,可通过网络免费检索和下载;基于该数据库,开发了药物副作用预测方法,可对尚未报道的药物潜在副作用进行预测。其次,采用化学信息学和生物信息学技术,开发了基于计算系统毒理学的化合物安全风险评估方法.并针对双酚A等化合物的毒性机制进行预测,构建了双酚A及其类似物与人体毒性相关靶蛋白/基因和疾病的相互关联网络图,进而推测其新的毒性机制。第三,进一步开发了基于药物副作用推理的靶标预测算法,并从数据库中收集了621个上市药物的信息进行靶标预测研究,结果显示具有很好的准确性。详细分析了7个老药的新靶标,预测结果与文献报道的实验结果非常吻合,靶标命中率大于15.9%,其中几个老药的新靶标成功揭示了其多年临床副作用的未知分子机理。
  • 摘要:随着分析二阶仪器与测量技术在实验室的普及,越来越多的三维图谱易于获得.如利用配备了二极管阵列检测器(DAD/PDA)的高效液相色谱可获得多波长下的三维色谱图;利用同步荧光或多激发波长下不同发射波长测定可获得三维荧光图谱.三维图谱由于包含了样品丰富的信号为定性定量分析提供了客观、全面、准确的信息.然而,对于三维图谱的信息提取与数据处理成为新的挑战,国内外已有不少学者发展了基于二阶校正的三维图谱数据解析方法.如果将三维图谱转换为数字图像,则可借助图像处理技术加以分析.rn 图像分析技术己在很多领域得到了应用。课题组近年来利用色彩、纹理、灰度密度等图像特征对黄莲中药材的三维色谱图进行分析,建立了其中三个主要化学成分的定量模型和指纹图谱相似性的聚类模型;利用Zernike矩进行了三维色谱图的分析,建立了简单的线性定量分析模型;利用小波矩的平移、旋转及缩放不变性及多分辨的特性实现了基于三维荧光图谱的数字图像对混合物中三个组分的同时定量分析,并基于三维色谱指纹图谱获得了稳定、可靠的相似性聚类模型。研究表明,利用数字图像处理技术能够解决实验测定所获得的三维图谱中噪音、漂移等问题,获得较好的定性定量分析结果。
  • 摘要:信号平滑是分析信号预处理中常用的去噪以提高信噪比的方法,能有效提高后续分析的准确性.对卷烟烟气样品的各类信号使用合适的信号平滑方法也是提高后续工作可靠性的重要保证.因为噪声频率往往较高,小波变换用于信号去噪需要对小波的高频系数进行处理.采用直接弃掉具有最高频率的几层小波系数极易产生伪吉布斯现象.阈值法是消除伪吉布斯现象较好的手段.阈值去噪的原理在于,由于小波基都是紧支基,因此小波变换具有"集中"的能力,可以使脉冲信号能量在小波变换域集中的少数小波系数上,而噪声信号的能量在小波系数域内分散于大量的小波系数上,因此信号小波系数值应该大于低幅度噪声小波系数值,这就意味着对小波系数进行阈值处理,可在小波域中去除低幅度噪声.研究表明,对卷烟烟气样品的GC-MS谱图进行信号平滑时,使用小波变换结合硬阈值法并选择sqtwolog的阈值估计方式与sln的阈值处理随噪声水平的变化方式是比较合理的选择。
  • 客服微信

  • 服务号