高通量药物筛选中液相色谱/质谱联用自动分析系统的软件设计

摘要

高通量药物筛选是20世纪后期起发展起来的药物研究新技术。该项技术的快速发展,使药物发现的方法和理论都产生了巨大变化。本课题所研究的高通量药物筛选系统是集分离、分析和筛选于一体的自动化操作系统。这样完全自动化的操作系统在以前的系统中并不存在。随着液相色谱/质谱(liquid chromatogramand mass spectrum,LC/MS)联用技术的不断发展以及商品仪器的推出,LC/MS联用在医药、生物大分子、化学工业等领域中发挥着越来越重要的作用.LC/MS联用在高通量药物筛选中的应用,为高通量药物筛选提供了充分的样品来源和可靠的样品信息,大大加速了新药研制的进程。在LC/MS联用技术的使用过程中,LC/MS联用数据处理与分析一直是LC/MS联用技术最关键的问题。LC/MS联用数据处理系统作为一种先进的处理技术,具有很大的市场潜力。但由于其价格较昂贵,许多的分析实验室依然使用十几年前的系统软件。为此,我们运用成熟的开发技术,在较低的成本下,开发了简单实用的LC/MS联用自动分析系统软件。本文详细论述了LC/MS联用自动分析系统信号采集硬件电路的选取以及软件的设计和实现。1)简单介绍有关LC/MS联用法及其仪器的相关知识。2)硬件电路的选取方面,本文详细讨论了系统通信方式的确定和数据采集模块的选取。3)软件设计方面,采用多种数字处理技术,对LC/MS联用的信号进行滤波处理;并使用滑动窗口法对谱峰的特征点进行识别,采用中切法求解重叠峰面积。4)系统功能方面,能完成整个样品分离与分析的工作过程,从系统参数设置到信号的获取,到信号的分析和处理,再到图谱的再处理,最后到实验结果的表达等。5)最后本文通过实际实验的数据对系统进行了验证。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 高通量药物筛选系统简介

1.2 高通量药物筛选的发展现状及意义

1.3 本文研究的内容及意义

1.4 LC/MS 联用自动分析系统的现状

第二章 LC/MS 联用简介

2.1 LC/MS 联用的发展现状

2.2 LC/MS 联用法的定义

2.2.1 液相色谱分析法

2.2.2 质谱分析法

2.2.3 LC 分析条件的选择

2.2.4 MS 分析条件的选择

2.2.5 LC/MS 联用法的特点

2.3 LC/MS 联用仪的数据采集和处理

2.4 LC/MS 联用仪所得到的信息

2.4.1 质谱图

2.4.2 总离子色谱图

2.4.3 质量色谱图

2.5 LC/MS 联用仪的结构

第三章 LC/MS 联用自动分析系统结构分析与设计

3.1 LC/MS 联用自动分析系统简介

3.2 LC/MS 联用自动分析系统的结构

3.3 LC/MS 联用自动分析系统硬件的分析与选取

3.3.1 RS-232 总线

3.3.2 数据采集系统框架

3.4 LC/MS 联用自动分析系统软件的分析与设计

第四章 LC/MS 联用自动分析系统的软件设计与实现

4.1 LC/MS 联用自动分析系统软件的开发环境

4.2 LC/MS 联用自动分析系统基础理论

4.2.1 色谱峰的数学模型

4.2.2 质谱峰数学模型

4.2.3 串口通信原理

4.2.4 Windows 环境下串行通信程序设计的方法

4.3 LC/MS 联用自动分析系统软件的总体结构

4.3.1 LC/MS 联用自动分析系统功能模块图

4.3.2 LC/MS 联用自动分析系统的主要功能

4.4 系统模块的具体实现

4.4.1 数据采集

4.4.2 方法编译

4.4.3 数据处理

4.4.4 图谱再处理

4.4.5 制定实验报告

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

附录