計(jì)算藥物分析藥學(xué)與生物信息學(xué)第七章

計(jì)算藥物分析藥學(xué)與生物信息學(xué)第七章中國(guó)藥科大學(xué)中國(guó)藥科大學(xué)中國(guó)藥科大學(xué)二部收載:Ⅰ、復(fù)方磺胺嘧啶片(磺胺嘧啶+甲氧芐啶)復(fù)方磺胺甲惡唑片(磺胺甲惡唑+甲氧芐啶)雙波長(zhǎng)法(等吸收點(diǎn)法,對(duì)照品)Ⅱ、維生素A及其制劑三波長(zhǎng)校正法(二部附錄ⅦJ維生素A測(cè)定法)優(yōu)點(diǎn):不經(jīng)分離直接測(cè)定多組分;簡(jiǎn)便局限性:重現(xiàn)性差中國(guó)藥科大學(xué)藥典二部附錄ⅥA規(guī)定(2000)采用計(jì)算分光光度法應(yīng)慎重。本法有多種,使用時(shí)均應(yīng)按照各品種項(xiàng)下規(guī)定得方法進(jìn)行。當(dāng)吸收度在吸收曲線得陡然上升或下降得部位測(cè)定時(shí),波長(zhǎng)得微小變化可能對(duì)測(cè)定結(jié)果造成顯著影響,故對(duì)對(duì)照品和供試品測(cè)試條件應(yīng)盡可能一致。若測(cè)定時(shí)不用對(duì)照品,則應(yīng)在測(cè)定時(shí)對(duì)儀器作仔細(xì)得校正和檢定。中國(guó)藥科大學(xué)中華人民共和國(guó)藥典(2005年版)

中華人民共和國(guó)藥典(2005年版)

中國(guó)藥科大學(xué)快速簡(jiǎn)便,儀器價(jià)格低廉;適合復(fù)雜體系不經(jīng)分離得測(cè)定,可用于消除各種干擾;不宜用于定量分析得標(biāo)準(zhǔn)方法。中國(guó)藥科大學(xué)基本方法紫外、可見吸收光譜中得吸收定律吸光度得加和性兩類:1、消除共存組分

2、并行計(jì)算方法雙波長(zhǎng)等吸收點(diǎn)法雙波長(zhǎng)系數(shù)倍率法三波長(zhǎng)法導(dǎo)數(shù)分光光度法

線性方程組、最小二乘法、卡爾曼濾波法中國(guó)藥科大學(xué)一、雙波長(zhǎng)計(jì)算分光光度法定量分析得依據(jù)根據(jù)朗伯-比爾定律,待測(cè)溶液在不同得兩個(gè)波長(zhǎng)下,存在以下關(guān)系:中國(guó)藥科大學(xué)圖7-1圖解法選擇波長(zhǎng)組合常首選待測(cè)組分得最大吸收波長(zhǎng)作為測(cè)定波長(zhǎng)λ1,因而這里將苯酚得最大吸收波長(zhǎng)270nm選做λ1,在這一波長(zhǎng)位置作一垂直于x軸得直線,交于共存組分吸收曲線上得一點(diǎn),在從這一點(diǎn),畫一平行于x軸得直線,在共存組分得吸收曲線上便有一個(gè)或幾個(gè)交點(diǎn),此交點(diǎn)得波長(zhǎng)作為參比波長(zhǎng)λ2。中國(guó)藥科大學(xué)圖7-2一波長(zhǎng)固定、一波長(zhǎng)掃描法選擇波長(zhǎng)組合大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜中國(guó)藥科大學(xué)系數(shù)倍率法二組份混合體系得測(cè)定若給定一個(gè)比例常數(shù)K,使,則有其中若則消除了

組份對(duì)組份得測(cè)定干擾K=1時(shí),即為等吸收點(diǎn)法中國(guó)藥科大學(xué)圖7-3系數(shù)倍率法示意圖中國(guó)藥科大學(xué)1、越大越好波長(zhǎng)對(duì)得選擇原則系數(shù)倍率法2、測(cè)定波長(zhǎng),一般選擇待測(cè)組份得最大吸收波長(zhǎng)處,且盡量避免在吸收曲線得陡坡處。3、K值不宜過大,一般以小于3為宜中國(guó)藥科大學(xué)復(fù)方感冒膠囊中對(duì)乙酰氨基酚得含量測(cè)定200—300nm范圍內(nèi)掃描

測(cè)定波長(zhǎng)得選擇249nm262nm中國(guó)藥科大學(xué)

K值得測(cè)定精密稱取馬來酸氯苯那敏適量,用乙醇配成15,20,25得溶液

在249nm和262nm處測(cè)定吸收度得K為1、350中國(guó)藥科大學(xué)精密稱取對(duì)乙酰氨基酸適量,用乙醇制成濃度為5、6、7、8、9得溶液在249nm和262nm處測(cè)定吸收度得到濃度與得回歸方程平均回收率99、5%,RSD=0、5%工作曲線得繪制中國(guó)藥科大學(xué)

三波長(zhǎng)法

(1)計(jì)算公式:利用三角形相似原理

(2)調(diào)節(jié)m、n,使組分△A足夠大,干擾△A趨于0中國(guó)藥科大學(xué)根據(jù)相似三角形原理有因?yàn)閯t有從圖可知所以中國(guó)藥科大學(xué)例7-1氨基C酸偶氮氯膦(R)可與過渡元素La、Sc分別形成絡(luò)合物,她們得吸收光譜如圖7-5所示。試用三波長(zhǎng)分光光度法消除Sc得干擾。解待測(cè)組分La得吸收曲線上選取吸光度差較大得B、C兩點(diǎn),對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)λ1(672、5nm)和λ2(626、5nm),由此交于干擾組分Sc吸收曲線得D和E(本例中E和B重合)。連結(jié)此兩點(diǎn),并外延交于第三點(diǎn)F,該點(diǎn)對(duì)應(yīng)得波長(zhǎng)即為λ3,由此通過作圖得到λ3得初選值(700nm)。中國(guó)藥科大學(xué)維生素A及其制劑含量測(cè)定得三波長(zhǎng)校正法本法由莫頓·斯塔布斯(MortonStubbs)提出,目前主要用于維生素A及其制劑得測(cè)定,也有人將其用于某些激素類藥物制劑得含量測(cè)定。由于維生素A制劑中含有稀釋用油和維生素A原料藥中混有其她雜質(zhì),所測(cè)得得吸光度不就是維生素A獨(dú)有得吸收。中國(guó)藥典附錄ⅦJ規(guī)定了維生素A測(cè)定法使用三波長(zhǎng)校正法校正非維生素A物質(zhì)得無關(guān)吸收所引入得誤差。

中國(guó)藥科大學(xué)用校正公式計(jì)算;應(yīng)用三波長(zhǎng)校正法需注意由于要在斜坡上測(cè)定吸光度,對(duì)儀器波長(zhǎng)精度要求較高,應(yīng)按規(guī)定對(duì)儀器校正后方可測(cè)定。國(guó)家藥典委員會(huì)、中華人民共和國(guó)藥典、北京:化工出版社、附錄46頁、2005、中國(guó)藥科大學(xué)

7、3導(dǎo)數(shù)光譜法儀器微分法(光學(xué)法,電子學(xué)法)數(shù)值微分法(微機(jī)信號(hào)處理法)一階,二階,四階消去干擾提高分辨率中國(guó)藥科大學(xué)①零階光譜得峰在奇數(shù)階導(dǎo)數(shù)光譜中為零;而在偶數(shù)階導(dǎo)數(shù)光譜中就是極值(極小和極大交替出現(xiàn)),可用于對(duì)吸收曲線峰值得測(cè)定;零階光譜得拐點(diǎn)在單數(shù)階導(dǎo)數(shù)光譜中就是極值;而在偶數(shù)階導(dǎo)數(shù)光譜中為零,由此可鑒別肩峰位置;②導(dǎo)數(shù)階數(shù)增加,極值得數(shù)目也增加(極值數(shù)=導(dǎo)數(shù)階數(shù)＋1),原高斯譜為一個(gè)峰,經(jīng)求四階導(dǎo)數(shù)后,其峰谷數(shù)總和變?yōu)?,由此可導(dǎo)出n階導(dǎo)數(shù)譜得峰谷數(shù)N=n+1。也就就是說,原來在限定得波長(zhǎng)區(qū)間內(nèi),僅容納一個(gè)峰得原譜,經(jīng)n階求導(dǎo)轉(zhuǎn)換后,變化成容納n+1個(gè)峰和谷得圖形,譜帶變銳,這就就是應(yīng)用導(dǎo)數(shù)技術(shù)提高分辨效應(yīng)得依據(jù)。

中國(guó)藥科大學(xué)對(duì)導(dǎo)數(shù)曲線得測(cè)量方法(1)切線法:對(duì)相鄰兩峰(谷)作切線,平行于縱軸測(cè)量切線與谷(峰)之間得距離,如圖得d,這種方法適用于具有線性背景得譜圖。(2)峰-谷法:測(cè)量相領(lǐng)峰谷間得距離,見圖中得P1和P2。此法多用于多組分分析中。(3)峰-零法:測(cè)量峰值到零線間得垂直距離,如圖中得Z,適用于對(duì)稱于橫軸得高階導(dǎo)數(shù)曲線得測(cè)定。(4)面積法:根據(jù)一階或二階導(dǎo)數(shù)曲線面積正比于有關(guān)物質(zhì)得濃度得關(guān)系,可進(jìn)行定量分析。中國(guó)藥科大學(xué)定量依據(jù):定量方法:切線法:d

峰-谷法:P1、P2

峰-零法:z

面積法:面積和濃度得關(guān)系

中國(guó)藥科大學(xué)零階光譜一階導(dǎo)數(shù)1、標(biāo)準(zhǔn)品2、樣品3、空白人工牛黃溶液例1導(dǎo)數(shù)光譜法測(cè)定人工牛黃中膽酸得含量中國(guó)藥科大學(xué)從上述圖譜中可以看出,在310~290nm范圍內(nèi)一階導(dǎo)數(shù)光譜得最大全振幅值做為膽酸定量依據(jù),可消除干擾。線性范圍測(cè)定:(略)回歸方程為:D=3、1294c+0、15r=0、9999中國(guó)藥科大學(xué)零階吸收光譜二階導(dǎo)數(shù)光譜a:酮基布洛芬b:空白基質(zhì)a:在255nm處得波長(zhǎng)處得吸收谷;b:不干擾例2二階導(dǎo)數(shù)光譜法測(cè)定酮基布洛芬栓得含量中國(guó)藥科大學(xué)第一類方法得缺點(diǎn)1、僅適用于2～3組分2、一次測(cè)定一個(gè)組分3、原理基于干擾組分光譜特征,誤差較大

第二類方法:多個(gè)組分同時(shí)計(jì)算獲得

1、最小二乘法及派生方法:LS(最小二乘法),PCA

(主成分分析法),PLS(偏最小二乘法),Kalman

(卡爾曼濾波法)

2、尋優(yōu)方法:線性規(guī)劃法(單純形法),目標(biāo)因子分析法中國(guó)藥科大學(xué)7、4多元校正分光光度法

7、4、1多元線性回歸法多元線性回歸法(multiplelinearregression,MLR)就是建立在多元統(tǒng)計(jì)分析基礎(chǔ)上得處理二維數(shù)據(jù)得計(jì)算方法。

1、最小二乘法

2、卡爾曼濾波分光光度法中國(guó)藥科大學(xué)7、4、2因子分析法因子分析(factoranalysis)就是通過對(duì)數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行特征分析、旋轉(zhuǎn)變換等操作,以獲取有關(guān)信息得數(shù)學(xué)方法。通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析,獲得有影響得因子數(shù)目,可快速計(jì)算復(fù)雜體系得大批量數(shù)據(jù),進(jìn)行定量分析、模式識(shí)別,還可用于數(shù)據(jù)壓縮、分類及解釋。因子分析在化學(xué)中得應(yīng)用十分廣泛,大量用于處理復(fù)雜體系得色譜數(shù)據(jù)以及紫外、紅外、質(zhì)譜、核磁共振譜