聯(lián)用色譜數據的化學計量學解析方法及應用研究.pdf

1、現代分析儀器，尤其是色譜和聯(lián)用色譜等，提供了豐富的多組分量測信息，為解決中藥現代化，系統(tǒng)生物學和環(huán)境科學研究中的分析問題創(chuàng)造了強有力的條件。而化學計量學的多變量解析方法，為從聯(lián)用色譜數據中獲取復雜體系多組分的定性定量信息提供了重要的手段。特別值得關注的是，作為國粹的中藥，其活性成分的發(fā)現，藥理作用，質量控制和多組分協(xié)同效應的研究等，弄清其化學物質基礎，都是至關重要的一步。本論文就是從這些實際問題出發(fā)，發(fā)展新的化學計量學高維數據解析方法，

2、解決中藥研究和生物體系分析中面臨的復雜多組分分析難題。論文主要涉及三個方面：聯(lián)用色譜數據分辨算法及其在復雜中藥體系研究中的應用；化學計量學方法尋找生物標記物模式以及色譜指紋圖譜技術與多變量數據分析方法在中藥質量控制中的應用。 一．聯(lián)用色譜數據分辨算法及其在復雜中藥體系研究中的應用(第二章一第四章)：第二章提出了在沒有“先入先出”假設的情況下，診斷色譜流出模式的部分移動窗口因子分析法，實現了順序流出與多組分完全包埋體系的分析。第三

3、章首次提出了交替移動窗口因子分析法，實現了同一樣本在不同分析條件下(如不同實驗室，不同儀器，甚至是不同色譜柱等等)；或者是不同但具有一定相關性的樣本(如單味藥與復方，野生中藥材與種植藥材，同一中藥的不同藥用部位，中藥進血液前與進血液后)之間復雜多組分的綜合比較，充分利用二個相關聯(lián)用色譜的信息，挖掘出被比較體系之間組分的相互關系，并進一步分辨出它們的純光譜，并根據已公布的化學物質的標準光譜，檢索數據庫，實現復雜體系物質群的無標樣定性分析。

4、這本質上是用二個二維數據，構造了處理張量數據的方法，可以用于解決很多傳統(tǒng)方法難以處理的問題。在此基礎上，第四章提出了目標組分定量分析法，綜合交替移動窗口因子分析，得到了目標組分的色譜定量信息，從而實現了多組分的全分析(定性定量分析)。并將這些新算法在幾味中藥單味藥以及復方中得到了成功應用，為解決象中藥這樣復雜實際樣本的分析，闡明中藥作用的物質基礎提供了新的方法。二．化學計量學方法尋找生物標記物模式(第五章)：本論文基于生物體系的復雜性，

5、綜合提出了交替移動窗口因子分析法和最小熵法，利用有與沒有某種疾病的人體血清樣本中小分子代謝模式的不同和GC-TOF-MS聯(lián)用色譜數據的選擇性質量色譜，找出了它們之間某些具有特征性的小分子化合物定性定量信息的差異性，成功地找到了能夠對疾病進行診斷的生物標記物模式，為復雜生物體系的研究提供了嶄新的思路。 三．色譜指紋圖譜技術與多變量數據分析方法在中藥質量控制中的應用(第六章一第八章)：第六章首次提出了對中藥色譜指紋圖譜進行模式識別的

6、正交投影技術，通過提取不同來源中藥材的特征信息，能夠鑒定它們的真?zhèn)?，“道地性”，替代品等，并可用于識別不同制造商的產品，評價質量等級等；第七章應用改進的窗口目標檢測因子分析法，實現了來自不同產地，不同藥用部位的中藥材中化學組分的定性比較分析，為中藥的提取分離，生產以及藥理研究提供依據；第八章綜合各種化學計量學的指紋圖譜數據處理方法，編寫了多個指紋圖譜數據庫系統(tǒng)，智能化分析與識別系統(tǒng)以及聯(lián)用色譜數據比較分析系統(tǒng)，為復雜數據分析與中藥的質量