论文部分内容阅读
具有“二阶优势”的二阶张量校正方法与现代分析仪器的结合,为分析工作者们对于复杂体系的直接、快速、定性定量研究提供了一种强有力的工具,它的出现可称得上是化学计量学中“里程碑式”的发展之一。对于该类方法而言,即使有复杂的未知背景干扰共存,仍能实现对目标组分的有效定量分析,它实质上是以“数学分离”的策略部分替代“物理和化学分离”,分析物之间不要求完全分离,在减少繁琐的预处理步骤的同时,也简化了实验条件,节省了人力、物力和财力。中药是我国医学的瑰宝,在成为国人骄傲的同时,却面临着难以走向世界和“中为洋用”受到“洋中药”竞争、排挤的尴尬局面。要打破这个局面,就需要建立一种更加科学、直观的评价体系,就需要科学的阐明中药的疗效,坚持化学成分和药理研究相结合。同时需要注意到,中药体系本身较为复杂,要说清其中全部化学成分是不可能的,也无此必要。结合药理研究找出其药效作用的主要活性成分,并对其展开研究即可满足中药药理研究的要求。在中药的药理研究中,有一种直接针对提取物的临床研究方式[1~2]。本论文中二阶张量校正法应用研究部分的目的在于对该实验设计过程进行合理的补充,使所获得的数据更加全面、可靠。该步骤的引入主要是为了管控原料药的质量,避免因产地差异造成药理性研究出现偏差,拓展范围,给出不同产地、不同季节中药的药理特性,为基于此类方法的新药研发提供更加详细、科学的数据参考。对该过程的要求包括:基本保持中药提取物中各种成分的存在方式,不破坏中药多种成分协同作用的药理环境;同时要求分析时间较短,以免因时间过长造成被分析的样本和实际注射的提取物出现较大的差异。为了解决这一问题,本论文将二阶张量校正与高效液相色谱(HPLC)-光二极管阵列检测器(DAD)联用仪相结合,发展了新的中药药理研究分析方法,该类方法快捷、方便,并能尽可能保持待测分析提取物的“原貌”,很好地满足了需求。本论文除了开展二阶张量校正法的新应用研究外,在基础理论方面也有所涉及。考虑到不同的仪器及信噪比存在差异,为此本文中对“二阶优势”的保持也做了初步研究。此外,随着现代分析仪器的进一步发展,有越来越多的三阶甚至更高阶现代分析仪器不断涌现,但是三阶张量校正方法的研究目前尚处初步阶段。为此,本论文也对三阶张量校正方法进行了初步的探索。具体的内容包括如下几个方面:(1)高效液相色谱-光二极管阵列联用仪(HPLD-DAD)结合二阶张量校正方法的新应用研究(第二章-第三章)。将二阶张量校正法与HPLC-DAD相结合,针对中药(如葛根、白芷)发展了新的直接、快速、简便、同时定性定量的分析方法。第二章开发了一种新的二阶张量校正方法,即交替残差均值化三线性分解(ARMTLD),它能够很好地胜任对白芷实验数据的解析工作。第三章将基于交替三线性分解算法的二阶校正法与HPLC-DAD结合,实现了对中药葛根样中三种主要活性成分的直接、快速、同时定性定量分析。相对于传统方法,新方法简化了实验步骤,在保证有效的成分分析的同时,又基本保持了各种成分在所研究的提取物中的存在状态,这一点在研究以“君臣佐使”为基本原则的中药体系时有着特殊的意义。(2)开发了能适用于较宽信噪比范围的二阶张量校正新算法(ACM/RTL)(第四章)。新算法将三维组合算法(ACM)二阶张量校正法与残差三线性(RTL)分解相结合。论文中从噪声强度和不同的信噪比两个角度初步考察了该算法抗非线性因素及强干扰能力的情况。与残差三线性分解的结合,使得二阶张量校正算法即使在噪声干扰强、信噪比较差的条件下,仍能继续保持其“二阶优势”。与双线性最小二乘/残差双线性(BLLS/RBL)算法相比,新算法解析结果优于BLLS/RBL算法。新算法的应用需要用到ADD-ONE-UP法预先估计组分数。 ACM/RTL与ADD-ONE-UP的配合使用有望成为解决强干扰共存下三维响应数据多目标组分定量问题的行之有效的方案。(3)对三阶张量校正方法做了初步的探索(第五章)。论文中将四线性成分模型与Tucker4模型进行组合,并依据总模型的特点提出了一种新的三阶张量校正算法。并将其性能与多种三阶张量校正方法,如AQLD、SWAQLD、PARAFACALS4、ACM4进行了比较,结果表明,新算法的适用性更广。但是,由于ACM4/RQL算法引入了RQL步骤,它具体涉及到一个主成分分析的过程,主成分的个数对其结果影响较大,因而对组分数敏感,但是可以通过在数据解析之前,引入FADD-ONE-UP法对组分数进行准确估计来克服。将FADD-ONE-UP法与ACM4/RQL算法配合使用,有望成为一种具有较广适用性的三阶张量校正方法。