免疫算法在GC-MS多组分体系分析中的应用研究

摘要

随着分析化学的不断发展和深入，分析方法和仪器均不断地改进和成熟，并成功应用在环境、生物、食品等各个研究领域中，但同时也伴随着样品未知、组分复杂、种类多样、性质各异等特点。因此对样品前处理和分析仪器提出了更加严格的要求，这也是分析学家亟需解决的问题之一。鉴于此，从大量背景噪音干扰的重叠信号中提取特定组分的有用信息，并进行定性定量分析便显得尤为重要。而化学计量学的出现，为该类问题的解决提供一个很好的方法和契机。本论文以化学计量学中的免疫算法作为辅助手段，对实际复杂样品进行气相色谱-质谱联用分析，使用标准加入法对目标物质进行定性定量分析。同时对免疫算法进行了改进，对分析过程进行了简化，从而达到大大缩短分析时间，准确对特定目标物质进行分析的目的。为今后复杂体系中特定组分的定性定量分析提供了另外一种途径。具体内容如下:
　　 (1)以环境样品土壤作为研究对象，提出了一种气相色谱-质谱联用结合化学计量学及标准加入法快速测定土壤中菲的方法。考虑到复杂样品带来的高背景、基线严重漂移、目标物质信号重叠等问题，使用窗口独立成分分析及非负免疫算法对目标物质进行提取和解析。针对气质联用信号的特点，使用标准加入法进行定量分析。由于化学计量学的辅助，该方法简化了费时费力的样品前处理过程，并使用短色谱柱和快速程序升温进行分析。为了考察方法的适用性，分别选取不同地区的六种实际土壤样品进行分析研究，均得到较好结果。表明该方法能有效地对复杂样品中的目标物质准确进行定性定量分析。
　　 (2)结合化学计量学及气相色谱-质谱联用技术，建立了一种快速分析和测定头发中扑草净的方法。研究中针对目标物质谱峰重叠，不易分离的特点，对免疫算法进行了改进，并使用窗口独立成分分析提取目标物质的质谱信息，并根据提取的质谱信息利用非负免疫算法获得该物质的色谱信息。鉴于纯信号的有效提取，使用标准加入法进行定性定量分析。该方法简化了复杂的样品前处理步骤，同时使用快速程序升温和短色谱柱对目标物质进行分析。为了考察方法的适用性，分别选取四组不同基质的头发样品进行分析测定，均得到满意的结果。表明该方法对于快速有效测定实际复杂样品中的目标物质及相关的定性定量分析有很好的效果。

目录

声明

摘要

第一章 综述

第一节 引言

第二节 复杂样品前处理方法

1．2．1 固体样品的前处理方法

1．2．2 液体样品的前处理方法

1．2．3 气体样品的前处理方法

第三节 复杂重叠信号的解析

1．3．1 一维信号的解析

1．3．2 二维信号的解析

1．3．3 高维信号的解析

第四节 免疫算法的发展及应用

1．4．1 免疫算法

1．4．2 自适应免疫算法

1．4．3 非负免疫算法

第五节 本论文的选题

参考文献

第二章 气相色谱—质谱联用结合化学计量学及标准加入法快速测定土壤中的菲

第一节 引言

第二节 算法部分

第三节 实验部分

2．3．1 试剂和仪器

2．3．2 样品的收集及提取

2．3．3 色谱条件

第四节 结果与讨论

2．4．1 使用窗口独立成分分析对目标物质质谱信息的提取

2．4．2 使用非负免疫算法对目标物质色谱信息的解析

2．4．3 定量分析

第五节 结论

参考文献

第三章 化学计量学对于快速测定头发中扑草净的气相色谱—质谱联用分析的研究

第一节 引言

第二节 实验部分

3．2．1 试剂和仪器

3．2．2 样品的处理

3．2．3 色谱条件

3．2．4 计算

第三节 结果与讨论

3．3．1 目标物质的快速分析

3．3．2 目标物质信息的提取

3．3．3 定量分析

第四节 结论

参考文献

参考文献

致谢

作者简介与研究成果