1、化學(xué)計(jì)量學(xué)是一門新興發(fā)展的化學(xué)學(xué)科分支。它運(yùn)用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等方法設(shè)計(jì)優(yōu)化化學(xué)量測(cè)過(guò)程，并通過(guò)解析化學(xué)量測(cè)數(shù)據(jù)最大限度地獲取化學(xué)及相關(guān)信息。分析手段的儀器化和化學(xué)體系的復(fù)雜化已成為現(xiàn)代分析化學(xué)的一個(gè)重要特征?；瘜W(xué)計(jì)量學(xué)利用現(xiàn)代分析儀器所產(chǎn)生的龐大的量測(cè)信號(hào)，為復(fù)雜多組分化學(xué)體系的定性、定量分析提供了便利的研究手段?；瘜W(xué)計(jì)量學(xué)二階校正方法具有二階優(yōu)勢(shì)，即使在未知干擾物共存下，依然能對(duì)復(fù)雜體系中感興趣組分快速給出定量分析結(jié)果，可以

2、解決傳統(tǒng)的分離分析手段難以解決的問(wèn)題，提高分析效率。化學(xué)計(jì)量學(xué)方法與現(xiàn)代分析儀器結(jié)合，以“數(shù)學(xué)分離”代替或者增強(qiáng)“化學(xué)分離”，顯示出其快速、通用、可靠的特點(diǎn)。它將對(duì)各化學(xué)分支學(xué)科，其中特別是生物化學(xué)、食品化學(xué)、藥物化學(xué)等學(xué)科帶來(lái)較大的影響，為直接解決這些分支學(xué)科中的實(shí)際分析難題提供有力武器。本文作者通過(guò)利用LC×LC—DAD、HPLC—DAD及三維熒光光譜等現(xiàn)代分析儀器量測(cè)手段，結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)多維數(shù)據(jù)陣分析的新方法及新算法，在復(fù)雜多組分

3、體系的定量分析方面進(jìn)行了深入的研究。本論文主要涉及以下幾個(gè)方面： 1．高維量測(cè)數(shù)據(jù)中背景扣除新方法的研究(第二章) 針對(duì)全二維聯(lián)用色譜如LC×LC—DAD分析中的背景漂移問(wèn)題，提出了一種扣除背景的新方法。該方法主要是基于三線性分解原理，對(duì)儀器響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行交替三線性分解(ATLD)。在建模時(shí)，因樣品包含背景漂移信息，如同其他樣品組分，將背景漂移看作是一個(gè)組分或者因子來(lái)考察。該方法首先對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行三線性分解，然后提取背景組

4、分的信息，并將其從原始數(shù)據(jù)中減掉，使得分析信號(hào)處于一平穩(wěn)的基線上。同時(shí)考察背景漂移和分析組分的信息能明顯提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。本章采用此方法分析了模擬數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中的背景漂移，結(jié)果表明該方法能有效地扣除LC×LC—DAD數(shù)據(jù)中的背景漂移，為進(jìn)一步進(jìn)行全二維色譜的定量分析奠定了良好的基礎(chǔ)。該方法無(wú)需空白樣品的分析，并且也無(wú)需事先知道樣品組分的信息。 2．復(fù)雜多組分體系的定量分析的研究(第三章—第六章) 隨著人們對(duì)食品質(zhì)量與安全

5、問(wèn)題的日益關(guān)注，食品分析對(duì)檢測(cè)方法的精確度、時(shí)效性要求越來(lái)越高，人們?cè)诓粩嗟靥剿餮芯啃录夹g(shù)并應(yīng)用于食品檢測(cè)。蘇丹紅并非食品添加劑，而是一種人工合成的紅色染料，常作為一種工業(yè)染料，被廣泛用于如溶劑、油、蠟、汽油的增色以及鞋、地板等增光方面。不幸的是，蘇丹紅常被作為增色劑添加入食品如辣椒粉中，嚴(yán)重危害人們的健康。本論文的第三章采用HPLC—DAD分析辣椒粉中蘇丹紅Ⅰ和蘇丹紅Ⅱ，結(jié)合二階校正方法對(duì)色譜量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。實(shí)驗(yàn)采用甲醇和0.5％(

6、v/v)醋酸水溶液作為色譜條件，樣品預(yù)處理簡(jiǎn)便快速。結(jié)果表明在辣椒粉中有未知干擾基質(zhì)存在的情況下，采用二階校正方法能對(duì)該混合物中的蘇丹紅Ⅰ和蘇丹紅Ⅱ給出準(zhǔn)確的色譜輪廓、光譜輪廓分辨以及滿意的濃度預(yù)測(cè)。 磺胺類(SAs)藥物在奶牛業(yè)中的應(yīng)用非常普遍。由于SAs在體內(nèi)作用和代謝的時(shí)間比較長(zhǎng)，在動(dòng)物源性食品中容易殘留，危及人體健康。論文的第四章采用HPLC—DAD檢測(cè)與交替懲罰三線性分解(APTLD)算法相結(jié)合對(duì)牛奶中的磺胺類獸藥殘留

7、進(jìn)行了分析測(cè)定，盡管樣品中組分分離不完全，并且存在大量干擾組分，但利用化學(xué)計(jì)量學(xué)二階校正方法的“二階優(yōu)勢(shì)”，仍然能對(duì)體系中感興趣的磺胺組分給出準(zhǔn)確的定量分析結(jié)果?；瘜W(xué)計(jì)量學(xué)二階校正方法的應(yīng)用，為食品成分檢測(cè)提供了新的檢測(cè)途徑。 藥物在體液中的分析是現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域面臨的一個(gè)重要問(wèn)題，傳統(tǒng)方法采用色譜分離技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的，通常情況下通過(guò)調(diào)整色譜柱或者色譜條件分離，但是在某些情況下完全分離是難于實(shí)現(xiàn)的，且體液中含有不可預(yù)測(cè)的基質(zhì)及

8、其他干擾物。 糖皮質(zhì)激素是由腎上腺皮質(zhì)分泌的一類甾體激素，為維持生命所必需。超生理量的糖皮質(zhì)激素具有抗炎、抗過(guò)敏和抑制免疫等多種藥理作用，臨床應(yīng)用非常廣泛。由于氫化可的松和波尼松龍兩者結(jié)構(gòu)相似，它們的光譜也很相似，色譜出峰時(shí)間接近，因此色譜分析很難達(dá)到完全分離。傳統(tǒng)色譜分析方法大都需要內(nèi)標(biāo)，且其方法僅適合于尿液或者血液中氫化可的松或波尼松龍的測(cè)定。本論文的第五章采用甲醇和水作為高效液相色譜的分離條件對(duì)血漿和尿液中兩種糖皮質(zhì)激素氫

9、化可的松和波尼松龍進(jìn)行了同時(shí)快速測(cè)定，然后結(jié)合交替三線性分解(ATLD)算法解析色譜數(shù)據(jù)，結(jié)果滿意。該方法無(wú)需采用內(nèi)標(biāo)，樣品預(yù)處理簡(jiǎn)單。 美托洛爾為第二代β1受體阻滯劑，臨床上用于治療各種類型高血壓、冠心病、心律失常、甲亢等。針對(duì)熒光檢測(cè)具有高靈敏度、高選擇性以及檢測(cè)成本低等特點(diǎn)，在第六章中我們利用美托洛爾的熒光特性，采用激發(fā)發(fā)射矩陣熒光結(jié)合三線性分解算法對(duì)美托洛爾的血藥濃度進(jìn)行了定量分析，實(shí)現(xiàn)了人血漿中美托洛爾的直接測(cè)定。該方

10、法快速簡(jiǎn)便，無(wú)需繁瑣的樣品預(yù)處理，花費(fèi)成本低廉，定量結(jié)果滿意。為實(shí)現(xiàn)體液中美托洛爾的近實(shí)時(shí)快速分析打下了基礎(chǔ)，為開(kāi)展臨床藥理學(xué)研究及血藥濃度監(jiān)測(cè)提供了一種簡(jiǎn)便可靠的定量方法，對(duì)指導(dǎo)臨床安全合理用藥具有重要的意義。 3．三維數(shù)據(jù)分析在藥物動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用(第七章) 研究藥物與DNA的相互作用不僅對(duì)理解作用機(jī)制有很大意義，還可以指導(dǎo)新藥的設(shè)計(jì)。然而，我們對(duì)藥物小分子與DNA的相互作用機(jī)制知之甚少。本文第七章利用平行因子分析

11、算法(PARAFAC)與熒光分析相結(jié)合，研究了吡柔比星(THP)、溴化乙錠(EB)與DNA的相互作用。采用PARAFAC處理可以很方便地得到激發(fā)發(fā)射光譜在不同的反應(yīng)和平衡混合物中的相對(duì)濃度。從PARAFAC分析得到的光譜及濃度圖表明，THP能競(jìng)爭(zhēng)EB與DNA的結(jié)合位點(diǎn)，抑制EB和DNA的反應(yīng)。分析結(jié)果表明，THP以嵌入方式與DNA發(fā)生相互作用，并且生成了不發(fā)熒光的絡(luò)合物。這些結(jié)果對(duì)于進(jìn)一步深入了解THP、EB與DNA作用時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制很有