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近红外光谱法进行多组分体系同时测定的研究

作　者: 刘振尧
导　师: 杨季冬
学　校: 西南大学
专　业: 分析化学
关键词: 近红外光谱法同时测定药物分析环境分析黄连绿原酸黄芩苷
分类号: O657.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

近红外光谱分析技术(Near-Infrared,简称NIR)是一种高效快速的分析技术。近红外光谱分析主要利用分子的倍频与合频吸收,而分子在近红外区的倍频与合频吸收弱,谱带复杂,重叠多。因此,近红外光谱分析属于微弱信号与多元信息的处理。近十多年来由于光学技术、电子技术与计算机软硬件技术的发展,使分析科学中弱信号处理的理论和技术越来越成熟,从而使得近红外光谱的研究应用得到了迅速发展,已经得到了科研工作者和官方的认可。近红外光谱分析的主要优点有分析速度快、样品准备简单、可同时测定、不消耗样品、没有化学污染等,这些优点使得近红外光谱被广泛的应用于农业、石油化工、制药、食品生产等领域中。本文在重庆市科委攻关项目(CSTC2008EA5008)的资助下,研究了近红外分析方法在不同领域的同时测定分析以及应用：1.近红外方法同时测定清热解毒口服液中的绿原酸和黄芩苷,对于液体中成药中的活性成分建立的模型预测效果极佳,可以应用于生产中的在线检测；2.近红外方法同时测定银黄颗粒中的绿原酸和黄芩苷,建立了固体中成药的近红外定量检测模型,并对谱图中的谱峰归属进行了讨论；3.近红外光谱方法测定黄连品质,应用近红外定量分析手段对中国黄连之乡石柱地区产黄连进行了定量检测,得到可靠的定量分析模型,并对模型的扩展应用进行了研究；4.短波近红外光谱法同时测定分析水中的麦芽糖、乳糖和蔗糖,并对饮料中糖分的检测进行了研究；5.短波近红外光谱法同时测定水体中的三聚氰胺和甲醛,并对密胺塑料的检测进行了应用研究；1.近红外光谱方法同时测定清热解毒口服液中的绿原酸和黄芩苷本实验使用近红外光谱分析方法以及偏最小二乘法建模手段,对清热解毒口服液中的活性成分绿原酸和黄芩营进行了定量分析,并对光谱数据预处理方法进行了讨论。校正集样品建立的模型以及预测集样品的预测效果良好。对于6厂家30个批次的清热解毒口服液样品建立的绿原酸和黄芩苷的模型,相关系数分别为0.9993和0.9923,模型交叉检验均方差分别为0.467和0.480。预测集中样品的真实值与预测值之间的相关系数0.9997和0.9969,预测结果准确可靠。此方法可以有效的对清热解毒口服液产品进行快速检测,适合生产中的在线检测,有广阔的应用前景。2.近红外光谱方法同时测定银黄颗粒中的绿原酸和黄芩苷本实验使用近红外光谱分析方法对银黄颗粒中的活性成分绿原酸和黄芩苷进行了定量分析,对谱图的谱峰归属进行了研究,并对光谱数据预处理方法进行了讨论。校正集样品建立的模型以及预测集样品的预测效果良好。对于银黄颗粒样品建立的绿原酸和黄芩苷的模型,相关系数分别为0.9324和0.9263,模型交叉检验均方差分别为0.234和0.198。预测集中预测值与真实值的相关系数分别为0.9300和0.9279,预测交叉检验均方差分别为0.108和0.094。预测结果准确可靠。此方法可以有效的对银黄颗粒进行快速检测。3.近红外光谱方法测定石柱地区黄连品质应用傅立叶变换近红外光谱仪漫反射光谱技术以及偏最小二乘法建模手段,与石柱及周边地区产黄连中主要成分含量进行了定量分析,并对光谱数据预处理方法进行了讨论。校正集样品建立的模型以及预测集样品的预测效果良好。对于78个校正集样品建立的小檗碱和水分含量的模型,R2分别为0.9298和0.8898,RMSECV(root mean square error of crossvalidation)分别为0.239和0.00302。预测集中样品的R2分别为0.9347和0.9146,RMSEP(root mean squared error of prediction)分别为0.104和0.0033,预测结果准确可靠。此方法可以有效的对黄连产品进行快速检测,适用于生产流通领域,有广阔的应用前景.本实验还证明了黄连模型还可以扩展应用于黄连的相关产品中,具有开发潜力和利用价值.4.短波近红外光谱法同时测定分析水中的麦芽糖、乳糖和蔗糖用通用紫外-可见分光光度计的短波近红外光谱区域(800～1100 nm),测量了三种二糖麦芽糖、乳糖和蔗糖混合水溶液的近红外光谱,并用偏最小二乘方法建立了同时定量分析水溶液中麦芽糖、乳糖和蔗糖的模型,并对光谱数据预处理方法进行了讨论。通过对校正集样品的建模和对预测集样品的检验,结果良好。对浓度范围分别在10-60 mg.L-1,2-12 mg.L-1,10-60mg.L-1的麦芽糖、乳糖和蔗糖预测模型相关系数分别为0.9904、0.9971和0.9926,模型交叉检验均方差分别为0.0213、0.2525和0.1859。预测集相对标准偏差分别为3.54%、3.55%和3.32%。并将此模型应用在简单成份的实际样品中进行了初步探索。该方法对同时定量分析多组分体系,具有简便、快速价廉、易于推广应用等优点。5.短波近红外光谱法同时测定水体中的三聚氰胺和甲醛用通用紫外-可见分光光度计的短波近红外光谱区域(800～1100 nm),测量了三聚氰胺和甲醛混合水溶液的近红外光谱,并用偏最小二乘方法建立了同时定量分析水溶液中三聚氰胺和甲醛的模型,并对光谱数据预处理方法进行了讨论。通过对校正集样品的建模和对预测集样品的检验,结果良好。对浓度范围分别在0～3.58 mg·mL-1,0～8.02mg·mL-1。的三聚氰胺和甲醛的预测模型相关系数分别为09996和0.9950,模型交叉检验均方差分别为0.170、0.223。在应用方面,将此模型在实际样品中进行了初步探索。该方法对同时定量分析多组分体系,具有简便、快速价廉、易于推广应用等优点。

全文目录

摘要  4-7
Abstract  7-10
第一章绪论  10-42
  1 近红外光谱技术概述  10-16
  2 近红外光谱分析中使用的化学计量学方法  16-19
  3 近红外光谱技术的应用  19-22
  4 近红外光谱技术在制药领域以及我国中药、中成药领域中的发展及应用  22-25
  5 本文研究内容及解决的问题  25-27
  参考文献  27-42
第二章近红外光谱方法同时测定清热解毒口服液中的绿原酸和黄芩苷  42-50
  1 实验部分  42-43
  2 结果与讨论  43-47
  结论  47-49
  参考文献  49-50
第三章近红外光谱方法同时测定银黄颗粒中绿原酸和黄芩苷含量  50-58
  1 实验部分  50-51
  2 结果与讨论  51-55
  结论  55-56
  参考文献  56-58
第四章近红外光谱方法测定石柱地区黄连品质  58-66
  1 实验部分  58-59
  2 结果与讨论  59-64
  结论  64-65
  参考文献  65-66
第五章短波近红外光谱法同时测定分析水中的麦芽糖、乳糖和蔗糖  66-72
  1. 实验部分  66
  2. 结果与讨论  66-70
  结论  70-71
  参考文献  71-72
第六章短波近红外光谱法同时测定水体中的三聚氰胺和甲醛  72-78
  1 实验部分  72
  2 结果与讨论  72-76
  结论  76-77
  参考文献  77-78
硕士期间发表的论文  78-80
致谢  80

近红外光谱法进行多组分体系同时测定的研究

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