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随着现代科学特别是生命科学的迅猛发展,药物分析的研究对象已变得越来越复杂,如中药和天然药物、生物药物等的研究,都对现代分析化学提出了分析复杂体系(特别是含有未知组分的复杂有机混合物体系)的任务.用化学计量学手段分析复合体系,具有独特的优势,可以解决某些传统的分离分析手段难以解决的问题,提高分析效率.可以预期,其在现代分析化学中将发挥越来越重要的作用.因此,该论文的主要研究目标就是为复杂体系的化学计量学解析提供理论和技术基础.我们的主要研究工作包括以下三方面的内容:1、对现有化学计量学方法进行系统评价和比较研究:按照白灰黑复杂体系的分类,我们从目前文献报道的化学计量学解析方法中选择了具有代表性的二十余种方法进行了方法原理研究、编程实施,以及模拟和实验体系验证.通过系统的评价和比较研究,基本弄清了各类不同方法之间的本质联系,以及各自的优势和局限性,为进一步对方法进行改进、整合,建立新方法奠定了基础.2、化学计量学解析方法的改进:在对化学计量学解析方法进行系统评价和比较研究的基础上,我们对以下方法进行了改进:在一维方法中,我们在对新近提出的混合线性分析法(HLA)原理及相关理论进行深入研究的基础上,从数学角度阐明了该法的实质,并将其应用于模拟体系和实验体系的分析.在此基础上,我们提出了扩展的HLA算法(HLAE),提高了结果的准确性;同时,我们还提出了正交投影回归法(OPR),可指示出复杂体系中未知干扰组分存在与否及存在区间,为灰色体系方法成功应用提供了前提.3、化学计量学新技术新方法的研究,运用化学计量学理论,并结合化学计量学方法学研究的经验以及药物分析实际工作的需要,我们主要研究了以下三种新方法:(1)Madaline神经网络法.可以将复杂体系中重叠的光谱峰转变成不重叠的“谱峰”,从而可以直接对待测组分进行分析;该法对于某些组分光谱重叠较严重的体系,亦可进行有效的“分辨”,结果非常直观,在药物复方制剂等白色体系分析中具有较好的应用前景.(2)化学信息修饰法.即通过对复杂体系的化学信息进行人工干预(修饰),使其满足解析方法的要求.如我们提出的“数学探针法”即通过向待测光谱中添加“数学探针”,从而“创造”出背景干扰被消除的条件,已成功应用于未知干扰共存下混合物的快速定量分析;该法不同于以往的化学计量学方法学研究的思路,从一个全新的角度解决灰色体系问题.“数学探针法”及化学信息修饰思想的提出,为复杂体系的快速分析提供了一种全新途径.(3)“断层扫描”新技术.这是我们针对联用色谱产生的二维数据,并结合了褶合曲线分析法的理论提出的一种全新的数据挖掘方法,它通过从色谱和光谱两个方向对HPLC-DAD产生的二维数据进行“断层扫描”,不仅考察各个波长点处的色谱表现,而且将各个时间点处的光谱与对照品的相应光谱进行比对,以这种“剥离”的方式研究HPLC-DAD产生的巨量信息,并进行色谱峰纯度检验和归属判定、重叠色谱解析与定量分析等,将在中药指纹图谱的研究中发挥重要作用.开展这方面的研究,对于充分利用现代分析仪器所提供的高维数据、更好地解析中药等复杂体系,均具有重要的研究价值和实际应用意义.在上述研究工作的基础上,为便于对化学计量学方法的研究和应用,我们应用MATLAB语言,自行设计和编制了“化学计量学算法软件包”,其中集成了数据预处理以及白灰黑复杂体系的主要化学计量学解析方法二十余种,此项工作将更加有利于开展化学计量学方法的应用与研究工作.在该论文的最后,我们还结合作者在化学计量学方法学和应用方面的研究工作经验和体会,总结和探讨了复杂体系化学计量学解析及方法学研究的思路与策略.