二阶张量校正方法在中药与人体液中药物分析方面的应用

摘要

随着生命科学、环境科学等领域的快速发展,对复杂体系中感兴趣组分的定性定量分析迫在眉睫。化学计量学是一门集合化学、计算机科学、统计学、数学等多门学科的新兴的化学分支学科。其中高阶张量校正方法因具有“二阶优势”,即即使有未知干扰共存,仍能实现对目标分析物的直接快速的定量分析,故在整个化学学科及其相关学科,以及很多工业部门正发挥越来越重要的作用。本文作者首先在绪论部分对化学计量学的产生、发展历程和研究对象进行了阐述,然后在了解二阶校正理论知识的基础上,利用化学计量学二阶校正方法结合激发发射荧光光谱、高效液相色谱技术对中药体系和生物基体中的药物进行了定量测定,主要涉及以下几个方面:
　　在论文的第二章,将利用以平行因子分析(PARAFAC)算法为基础的二阶校正方法结合激发发射荧光光谱直接快速测定人体血浆样中盐酸维拉帕米。盐酸维拉帕米为钙离子拮抗剂,可以选择性扩张冠状动脉,增加冠脉流量,并且能抑制心肌兴奋性及房室传导,用于治疗阵发性室上性心动过速。它在抗肿瘤治疗中也有广泛的应用。但盐酸维拉帕米在体内浓度过高就可能对心血管系统产生毒副作用,因而监测其在人体体液中的用量尤为重要。该方法不需要对血浆预测样进行繁琐的萃取等预处理手段,充分体现了三维荧光二阶校正方法的“二阶优势”,解析结果准确可靠。论文对血浆样中直接测定盐酸维拉帕米含量的可行性进行了探索。
　　盐酸文拉法辛是一种常用抗抑郁药,适用于各种类型抑郁症,包括伴有焦虑的抑郁症及广泛性焦虑症。石杉碱甲是由植物千层塔(蛇足石杉)中提取的一种生物碱,可增强记忆,提高脑力活动效率,对老年性记忆衰退有显著的改善作用。临床发现表明,盐酸文拉法辛联用石杉碱甲治疗抑郁症疗效更好,产生的副作用较小。因此检测两种药物在人体体液中的含量对临床用药有着较为重要的帮助。本文第三章就是利用激发发射矩阵荧光光谱技术结合基于自加权交替三线性分解(SWATLD)算法的二阶校正方法对这两种药物在人体体液中的含量进行了快速定量测定。
　　丁基羟基茴香醚和没食子酸丙酯是两种常用的人工合成的抗氧化剂,在食品加工中能够防止油脂氧化从而延长食物的保质时间,因此受到广泛应用。丁基羟基茴香醚与其他抗氧化剂例如没食子酸丙酯联用有协同作用,其抗氧化效果更好。但是人工合成抗氧化剂的过量使用对人体有不同程度的损害,且有潜在的致癌性。本论文的第四章中采用平行因子分析(PARAFAC)算法解析荧光数据,利用“数学分离”代替“物理化学分离”,避免了繁琐的前处理工作,实现了尿液背景干扰共存下两种物质的精确的光谱分辨和准确的浓度预测。
　　黄芩是唇形科植物黄芩的干燥根,其根中含有明显药效的黄芩甙、黄芩素、汉黄芩素等成分,它们有清热燥湿、凉血安胎、解毒等功效。本论文第五章,采用HPIC-DAD与交替三线性分解(ATLD)算法相结合,测定中药黄芩中的黄芩素和汉黄芩素的含量。尽管两个待测物的色谱光谱图有重叠,并且与黄芩中内源干扰物的色谱光谱图存在重叠,但是借助化学计量学的“二阶优势”,实现了中药黄芩中黄芩素和汉黄芩素的直接快速定性定量分析。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 化学计量学的发展历程及研究对象

1.2 化学计量学多元分辨和多元校正方法

1.3 应用方面

1.4 本文的立项意义和研究工作

1.4.1 本文立项意义

1.4.2 本文研究内容

第2章 三维荧光结合二阶校正方法用于血浆样中盐酸维拉帕米的快速测定

2.1 前言

2.2 理论部分

2.2.1 三线性成分模型

2.2.2 平行因子分析(PARAFAC)算法

2.2.3 核一致诊断(CORCONDIA)法

2.2.4 品质因子

2.3 实验部分

2.3.1 仪器及试剂

2.3.2 参数设置

2.3.3 标准溶液配制

2.3.4 校正集和预测集

2.4 结果与讨论

2.4.1 组分数的确定

2.4.2 血浆样中盐酸维拉帕米的定量分析

2.4.3 品质因子分析

2.5 小结

第3章 三维荧光二阶校正法直接测定血浆样中的盐酸文拉法辛和石杉碱甲

3.1 引言

3.2 方法原理

3.2.1 三线性成分模型

3.2.2 自加权交替三线性分解(SWATLD)算法

3.2.3 品质因子

3.3 实验部分

3.3.1 主要试剂及仪器

3.3.2 参数设置

3.3.3 实验方法

3.4 结果与讨论

3.4.1 核一致诊断法预估组分数

3.4.2 验证样的分析

3.4.3 血浆样中盐酸文拉法辛和石杉碱甲的荧光光谱

3.4.4 品质因子

3.5 小结

第4章 三维荧光二阶校正法用于尿液样中丁基羟基茴香醚和没食子酸丙酯的定量测定

4.1 引言

4.2 方法原理

4.2.1 三线性成分模型

4.2.2 平行因子分析(PARAFAC)算法

4.2.3 品质因子与统计参数

4.2.4 加一法(ADD-ONE-UP)

4.3 实验部分

4.3.1 主要试剂及仪器

4.3.2 实验样本的配制

4.3.3 参数设置

4.4 结果与讨论

4.4.1 验证样的分析

4.4.2 人体尿液样本中BHA和PG的定量分析

4.4.3 品质因子

4.5 小结

第5章 高效液相色谱-二极管阵列检测方法结合交替三线性分解算法快速定量测定中药黄芩中的黄芩素和汉黄芩素

5.1 引言

5.2 方法原理

5.2.1 三线性模型

5.2.2 交替三线性分解(ATLD)算法

5.3 实验部分

5.3.1 仪器与试剂

5.3.2 色谱条件

5.3.3 实验方法

5.4 结果与讨论

5.4.1 组分数的确定

5.4.2 中药黄芩中黄芩素和汉黄芩素的定量分析

5.4.3 方法品质因子

5.5 小结

结论

参考文献

附录A 硕士期间发表的论文

致谢