基于MATLAB藏藥X射線衍射圖譜的數(shù)據(jù)處理.pdf

1、X射線衍射指紋圖譜法現(xiàn)已成為現(xiàn)代中藥分析領域的重要方法之一，而對于藏藥而言，仍存在諸多問題，其中之一便是藏藥材X射線衍射圖譜的數(shù)據(jù)處理。大部分的藏藥材，尤其是植物類，由于含有淀粉、蔗糖、蛋白質等多屬低級晶系的大分子有機物質，結晶度很低，毛刺較多，其X射線衍射圖譜整體上呈模糊彌散型寬峰，特征衍射峰較少又疊加其上，很難進行圖譜解析，也就限制了其在藏藥材真?zhèn)舞b定和質量控制上的應用。
　　本研究主要內容包括：⑴基于現(xiàn)有的像MDI jade

2、5.0和X’Pert Highscore Plus等專業(yè)X射線衍射圖譜分析軟件介紹了格式轉化、圖譜平滑、背景及K扣除、圖譜尋峰等傳統(tǒng)數(shù)據(jù)預處理功能模塊在 Jade5.0中的實施過程及相關算法，還重點對Savitzky-Golay平滑濾波器、小波模極大值去噪算法和小波多區(qū)間閾值去噪算法在植物類藥材X射線衍射圖譜去噪效果方面進行了對比研究。⑵提出獲取藏藥材尤其是植物類藏藥粉末衍射文件的方法，以解決植物類藏藥材X射線衍射圖譜難以解析。該方法包

3、括獲取X射線衍射圖譜文件、獲取二階導數(shù)圖譜文件、尋峰處理、制作粉末衍射文件等四個主要步驟，分別采用了Savitzky-Golay平滑濾波器和對稱零面積卷積尋峰算法。在該部分，我們對三點公式法、五點公式法、三次樣條法和三次B樣條法等離散數(shù)據(jù)二階導數(shù)計算方法進行了原理上的介紹。基于MATLAB編程語言，我們編寫了一套程序，能批量獲取藏藥材X射線粉末衍射文件的相關信息，方便快捷。⑶提出了植物類藏藥材X射線衍射圖譜分峰系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括格式轉化、

4、圖譜平滑、背景扣除、初步尋峰和分峰擬合等五個子系統(tǒng)模塊，涉及到小波模極大值去噪、統(tǒng)計敏感的非線性迭代削峰、對稱零面積卷積尋峰、最小二乘擬合等算法。文中給出了各算法實施步驟。基于MATLAB語言和上述算法，編寫了X射線衍射圖譜分峰軟件，其具備交互式圖形界面，能有效地對圖譜進行分峰處理，獲得峰位、峰強、半高寬、峰型因子、偏態(tài)因子等豐富的衍射峰信息，為進一步的藥材分析如結晶度計算、相似度計算提供了參考依據(jù)。⑷基于向量夾角法、相關系數(shù)法、相對熵