高阶仪器二阶校正方法用于医学及环境等定量分析的研究

论文摘要

本论文绪论部分首先简要介绍了化学计量学产生背景及其研究内容，然后就张量校正理论研究进展做了概述，最后就其在生物体液、环境分析和食品分析三个领域进行重点阐述。化学计量学三维二阶校正方法具有独特的“二阶优势”：即使未知干扰物共存也能对感兴趣组分进行直接定量测定，后面四章主要是围绕化学计量学三维二阶校正方法的一些应用展开，主要内容包括如下：第二章中，采用激发发射荧光光谱与分别基于平行因子分析（PARAFAC）和交替三线性分解（ATLD）算法的化学计量学二阶校正方法相结合，对尿液样和血浆样中左旋多巴含量进行直接定量测定。左旋多巴是临床上主要用于治疗帕金森病的一种药物，但是由于服用药物后同时也会产生胃肠道和心血管等的不良反应，所以有必要检测人体血液或尿液中左旋多巴的含量。利用左旋多巴本身的荧光性质，通过三维荧光再结合基于PARAFAC和ATLD算法的二阶校正方法，探讨了血浆样和尿液样中左旋多巴含量测定方法。该实验不需对尿液和血浆预测样进行萃取等分离预处理，结果表明该方法快速可行。在第三章中采用三维激发发射荧光光谱与化学计量学基于自加权交替三线性分解（SWATLD）算法的二阶校正法相结合，对血浆样和尿液样中的甲睾酮进行定量测定。甲睾酮本身荧光性质不强，几乎无荧光，本章通过强酸衍生化生成强荧光物质，对其扫描三维荧光获取三维荧光数据阵，再结合基于自加权交替三线性分解（SWATLD）算法的化学计量学二阶校正方法，成功解决了因血浆和尿液内源物质与被分析物甲睾酮光谱重叠所引起的难分辨问题，可用于未知干扰共存下甲睾酮的直接快速定量测定。第四章采用三维激发发射荧光光谱结合基于SWATLD算法的化学计量学二阶校正方法同时测定了湘江水中环丙沙星（Ciprofloxacin，CIP）、氟甲喹（Flumequine，FLU）、马波沙星（Marbofloxacin，MAR）、依诺沙星（Enoxacin，ENO）四种抗生素类药物的含量。尽管四种抗生素类物质本身荧光光谱重叠严重，而且湘江水背景干扰更是加重了对这四种抗生素类物质的定量分析的难度，但是将三维荧光光谱法结合化学计量学SWATLD二阶校正方法能给出很好的定性定量结果。在第五章中则主要针对食品中喹诺酮药物残留量的直接快速定量检测。喹诺酮类物质是一类合成的抗菌药物，因其具有广谱、高效等优点，已广泛用于畜禽和水产养殖业。由于喹诺酮物质是人兽共用药，其毒副作用不仅对人体有直接性危害，而且食品中低浓度的残留量也很容易诱导致病菌产生耐药性，从而影响临床治疗效果。本章采用基于交替三线性分解（ATLD）算法的化学计量学二阶校正方法结合高效液相色谱二极管阵列联用仪（HPLC-DAD），在选取的保留时间区间内对蜂蜜中的12种喹诺酮物质进行了定量分析。尽管源于蜂蜜基体背景的干扰物质与目标分析物的色谱及光谱重叠严重，ATLD算法仍能够给出每个喹诺酮类物质满意的色谱、光谱分辨以及浓度预测结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 化学计量学发展简述
• 1.2 多维校正理论
• 1.3 应用方面
• 1.3.1 生物体液
• 1.3.2 环境分析
• 1.3.3 食品分析
• 1.4 本论文研究工作
• 第2章 三维荧光二阶校正法用于尿液样和血浆样中左旋多巴的定量测定
• 2.1 引言
• 2.2 方法原理
• 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 交替三线性分解（ATLD）算法
• 2.2.4 核一致诊断（CORCONDIA）法
• 2.2.5 品质因子
• 2.3 实验部分
• 2.3.1 仪器与试剂
• 2.3.2 荧光仪的参数设置
• 2.3.3 实验方法
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 尿液样中左旋多巴的激发发射荧光光谱
• 2.4.2 血浆样中左旋多巴的激发发射荧光光谱
• 2.4.3 尿液样中左旋多巴测定及回收率
• 2.4.4 血浆中样品测定及回收率实验
• 2.4.5 品质因子和椭圆置信区间
• 2.5 小结
• 第3章 利用基于氧化衍生的激发发射矩阵荧光光谱结合二阶校正方法定量测定尿液样和血浆样中的甲睾酮
• 3.1 引言
• 3.2 方法原理
• 3.2.1 二阶校正的三线性模型
• 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 结果及讨论
• 2SO₄用量及反应时间的影响'>3.4.1 浓 H₂SO₄用量及反应时间的影响
• 3.4.2 SDS 浓度的影响
• 3.4.3 尿液样中甲睾酮的激发发射荧光光谱解析
• 3.4.4 血浆样中甲睾酮的激发发射荧光光谱解析
• 3.4.5 尿液样中甲睾酮的含量测定及回收率
• 3.4.6 血浆样中甲睾酮含量的测定及回收率
• 3.5 小结
• 第4章 三维荧光二阶校正法直接测定水环境样中四种抗生素药物的含量
• 4.1 引言
• 4.2 理论部分
• 4.2.1 三线性成分模型
• 4.2.2 自加权交替三线性分解（SWATLD）算法
• 4.2.3 品质因子
• 4.3 实验部分
• 4.3.1 主要仪器和试剂
• 4.3.2 标准溶液制备
• 4.3.3 校正样配制
• 4.3.4 预测样配制
• 4.4 实验结果与讨论
• 4.4.1 湘江水样中四种抗生素类物质的激发发射荧光光谱解析
• 4.4.2 湘江水中四种抗生素类物质定量分析
• 4.5 小结
• 第5章 HPLC-DAD 结合二阶校正方法测定蜂蜜中 12 种喹诺酮类药物
• 5.1 引言
• 5.2 理论部分
• 5.2.1 三线性成分模型
• 5.2.2 交替三线性分解（ATLD）算法
• 5.3 实验部分
• 5.3.1 主要仪器和试剂
• 5.3.2 色谱条件
• 5.3.3 标准溶液制备
• 5.3.4 样品预处理
• 5.3.5 校正样和验证样
• 5.3.6 蜂蜜加标样
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 验证样
• 5.4.2 加标样
• 5.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 附录 硕士期间发表的论文
• 致谢