拉曼光譜儀器標(biāo)準(zhǔn)化的算法研究及其在藥品快檢中的應(yīng)用.pdf

1、近幾十年來，拉曼光譜分析技術(shù)以其快速、高效、無損、前處理簡單的優(yōu)勢備受廣大分析者的親睞。隨著科技的進(jìn)步，拉曼光譜儀器逐步走向現(xiàn)代化和智能化，然而儀器的多樣性所導(dǎo)致系統(tǒng)誤差的差異，給分析結(jié)果的準(zhǔn)確判斷帶來了一定的挑戰(zhàn)。本文擬消除拉曼儀器間不同系統(tǒng)誤差所導(dǎo)致的光譜差異性來達(dá)到儀器標(biāo)準(zhǔn)化的目的，以期為提高光譜一致性，實現(xiàn)不同儀器間光譜數(shù)據(jù)庫共享提供了新途徑。
　　本文主要針對以下幾個內(nèi)容做了細(xì)致的研究:
　　1)選用美國材料與試驗

2、協(xié)會推出的幾種可用于拉曼位移校正的標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)和大量常見不同種類的市售藥品，在3臺拉曼儀器上采樣，獲得光譜數(shù)據(jù)，為后續(xù)的算法研究奠定基礎(chǔ)。
　　2)針對不同儀器之間系統(tǒng)誤差導(dǎo)致光譜差異性的問題，提出了峰選擇優(yōu)化結(jié)合多項式擬合的方法來消除儀器臺間差。該方法通過利用幾種標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)的拉曼光譜數(shù)據(jù)擬合出一條位移校正曲線來消除儀器間的位移偏移。實驗結(jié)果表明，該法能有效地消除儀器間系統(tǒng)誤差，顯著提高光譜一致性，高效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫共享。此外、大

3、量的應(yīng)用實例也驗證了該法的有效性和實用性。
　　3)在一些標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)無法獲得的情況下，提出了基于移動窗口快速傅里葉交叉相關(guān)方法用于消除儀器臺間差來達(dá)到對位移進(jìn)行校正。該法無需進(jìn)行峰選擇，直接通過窗口范圍內(nèi)的兩峰交叉相關(guān)所得的相似度最大值索引來找到峰位移偏移大小且最終形成一條位移校正曲線來消除光譜差異。實驗結(jié)果表明，該方法能高效的消除儀器間系統(tǒng)誤差，校正非線性的位移漂移。此外模式識別的結(jié)果也證實了該方法的有效性。
　　4)針

4、對常見的仿制藥冒充品牌藥或進(jìn)口藥現(xiàn)象，將拉曼光譜技術(shù)結(jié)合化學(xué)計量學(xué)方法可以有效地解決此類問題，其中所使用的隨機森林分類法，在參數(shù)優(yōu)化后，可以有效的將不同仿制藥廠家與品牌藥廠家很好的分開，為拉曼光譜技術(shù)高效地用于藥品快檢領(lǐng)域提供了有力支撐。
　　本研究通過對所提的儀器標(biāo)準(zhǔn)化方法前后效果進(jìn)行了考察，同時與現(xiàn)有方法進(jìn)行了比較，結(jié)果表明所提方法應(yīng)用結(jié)果更顯得穩(wěn)健、高效、準(zhǔn)確。這主要得由于如下特點:①將洛倫茲函數(shù)有效地用于峰選擇優(yōu)化上，更精