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三维化学计量学方法应用于环境检测和药物分析

张卉枫  
【摘要】: 本论文绪论部分概述了化学计量学的产生,发展历史以及研究现状,并阐述了其在分析化学领域(环境、药物、食品和医学等)中的应用。然后阐述了三维数据分析的原理和方法,重点介绍了化学计量学中二阶校正这一极具特色的核心研究领域以及化学计量学算法在三维荧光光谱和液相色谱联用数据中的应用。 第二章是通过激发发射矩阵荧光法获取三维响应数据阵,结合化学计量学中平行因子分析(PARAFAC)和自加权交替三线性二阶校正法(SWATLD)两种算法,对土壤提取液中的蒽(ANT)和菲(PHE)进行同时定量测定,结果准确可靠。本实验解决了多环芳烃光谱重叠引起的难分辨问题。此方法可用于未知干扰共存下多种多环芳烃化合物的同时直接快速定量测定,并可用于实际环境中多环芳烃的直接定量测定。 第三章中对工业污水中的干扰物蒽(ANT)共存下的芘(PYR)进行了直接定量测定。多环芳烃对人和动物有致癌、致畸作用,芘是多环芳烃的一种,也是一种工业用原料,很多未加处理的含蒽和芘的工业污水直接排入河水中,给环境带来污染,因此,测定芘在污水中的含量具有重要意义。通过激发发射矩阵荧光法获得三维数据,结合化学计量学中交替三线性分解(ATLD)二阶校正方法,对干扰物蒽共存下的芘进行测定,实现了化学计量学二阶校正方法具有的“二阶校正优势”,即在未知干扰物存在下对被分析物进行直接定量测定,并用于实际的工业污水分析。此方法以“数学分离”代替“化学分离”,结果准确可靠,方法简便,分析快速。 第四章是定量测定芦荟胶囊中的芦荟大黄素(Aloe-emodin)和芦荟苷(Aloin)。芦荟具有抗癌、消炎、提高免疫力、抗菌等多种药理作用,而芦荟大黄素(AED)和芦荟苷(ALO)是芦荟的主要活性成分,两者的含量可作为评定芦荟胶囊质量标准的指标。因此对芦荟大黄素和芦荟苷的定量检测有重要意义。本章利用三维激发发射荧光光谱与化学计量学中二阶校正方法相结合,解决了芦荟胶囊中其它荧光物质与分析物荧光光谱重叠引起的难分辨的问题。对获得的三维荧光数据阵,采用了平行因子分析(PARAFAC)和交替三线性分解算法(ATLD)进行解析。实现了在复杂背景干扰共存条件下进行待测物组分快速定量分析,获得较满意的结果。 第五章中对血浆液和尿液中的利尿药物阿米洛利(Amiloride)进行了直接定量测定。阿米洛利,又名氨氢吡咪、MK-870,是一种作用于远曲小管远端和集合管的保钾利尿药。常规对血浆和尿液中药物的测定,都需先对血浆和尿液中的待测药物进行复杂的萃取纯化分离等步骤,费时费力。阿米洛利本身具有荧光,本文通过激发发射矩阵荧光法获取三维数阵,结合化学计量学二阶校正方法,解决了复杂基质血浆和尿液中的阿米络利药物因血浆和尿液内源物质与分析物光谱重叠引起的难分辨问题,对在复杂基质血浆和尿液为干扰下的阿米洛利进行了直接定量测定,结果准确,令人满意


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