波谱分析检测物质性质论文

1. 药物分析中的应用波谱分析的发展趋势 药物波谱分析是当今发展最为迅速的前沿科学之一。波谱分析在药物分析中的重要应用可见一斑。中药的化学成分复杂，有效成分难以确定。仅单方制剂亦为一多种成分的混合物，因此要求更严格和更先进的分离、分析手段进行鉴别和含量测定。而波谱分析便是中药研究中最为广泛应用的一项技术。质谱法可以提供各种化合物的分子量、结构碎片等信息，是鉴定有机物的有力工具。2. 临床医学中的应用核磁共振是目前唯一能无创性观察组织代谢及生化变化的技术，可以安全有效地研究人体许多部位的生化和能量代谢变化。核磁共振广泛应用于心血管病、动脉硬化、多发性硬化、肿瘤、首发偏执型精神分裂症等多种病症的诊断，生化和能量代谢变化的诊断。其中1H—MRS临床应用技术最成熟，应用也最方便、最广泛。 1. 有机物污染的分析紫外光谱经常用来做物质的纯度检查、定量分析和结构鉴定。在有机物的定量、定性分析中也有其独到之处。在环境中有机污染物的分析中应用广泛，如土壤中敌敌畏、敌百虫等农药残留含量的分析。2. 食品安全中的应用高效液相色谱一质谱/质谱法(HPLC-MS/MS)具有灵敏度高、定性准确等优点，近年已越来越多地应用于食品中残留痕量物质的分析检测。如动物源性食品中噻酰菌胺残留量的检测，蔬菜中敌敌畏、敌百虫、脲和硫脲类衍生物等农药残留的检测。乳液中聚氨酯、聚丙烯酸酯、三聚氰胺等可用紫外光谱进行分析检测。3. 生物应用方面的分析可采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术结合常规生理学方法分析某些植物吸收和代谢甲醛的能力及它们响应甲醛胁迫的生理特性。 1. 化工工业中的应用波谱分析在精细化学品中的应用相当广。波谱在混合物中的分离提纯，样品中各个组分的定性和定量分析都是很好的工具。如对染料、颜料、涂料、食品添加剂、化学助剂的结构分析。波谱分析是纺织工业中检测纱线质量的关键技术。通过波谱分析可以了解纱条不匀率的性质，及时找出纺纱工艺的不足或机械缺陷，确定产生疵点的工序及部位，以便迅速改进工艺，调整机械状态，这对改善条干均匀度，保证成纱质量，减少突发性纱疵，使纺纱各工序处于受控状态起到一定的指导作用。2. 地质、材料检测中的应用陶瓷、钢铁、建筑等材料的无损检测都要用到现代波谱分析的方法。波谱分析在地质方面，海洋波动、地下水检测以及地震等都有广泛的应用。

种谱在化学工业、石油化工、橡胶工业、食品工业、医药工业等方面都有着广泛的用途。同时对有机化学、生物化学等的发展也起着积极的推动作用。最近几年，随着波谱技术的发展，经过各机构和个人的努力专研，波谱技术又有了新的突破。 1.在环境保护方面的应用近几年，随着科学技术水平的发展和人民生活水平的提高，环境污染也在增加，特别是在发展中国家。 环境污染问题越来越成为世界各个国家的共同课题之一。每一个环境污染的实例，可以说都是大自然对人类敲响的一声警钟。为了保护生态环境，为了维护人类自身和子孙后代的健康，必须积极防治环境污染，而有机波谱在此方面有很大的应用和发展。水体污染、大气污染、放射性污染等，危害日益严重，化学家们在这些方面经过不懈努力，终于有所突破，水体中的大多数有机污染物在紫外区域有较强的吸收，因此可利用紫外吸光度检测水体中的有机污染物浓度。通过平滑、导数、标准正态变量变换等光谱预处理后，采用主元回归、偏最小二乘、支持向量机等方法建立回归模型，并由该var script = document.createElement('script'); script.src = 'http://static.pay.baidu.com/resource/baichuan/ns.js'; document.body.appendChild(script); 模型依据待测样本的紫外光谱数据计算出有机污染物浓度[1]。湖泊沉积物中的有机磷可采用钼酸铵比色方法与液相31P-核磁共振技术(31P-NMR),研究不同浓度NaOH及NaOH与EDTA不同配比(NaOH-EDTA)对沉积物有机磷的提取及31P-NMR组成分析的影响[2]。废气的排放比较严重，因此，王会峰等基于朗伯－比尔定律提出了一种递推迭代反演解算算法，利用该算法在紫外光谱法下可以在线监测烟气有害成分可以得到各气体的精确浓度，能够一次同时解算出多种有害气体浓度且精度达±2％，算法简单满足实时性需求，抗干扰能力强，适合工程实际应用[3]。由于农药的使用，废弃电池没有合理回收等原因，土壤也收到明显污染，采用正己烷-丙酮-磷酸混合溶剂为提取剂，在萃取温度100℃、压力10.3MPa条件下，用快速溶剂萃取仪提取土壤样品，石墨碳黑氨基固相萃取柱净化,PTV大体积进样，气相色谱-质谱联法同时检测六六六、滴滴涕(DDTs)和10种拟除虫菊酯类农药（联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、氟氨氰菊酯、氰戊菊酯、氟氰戊菊酯、溴氰菊酯）共18种农药残留[4]。根据各方法的检测结果，人们可以更有针对性的解决环境污染方面的难题，从而有效保护环境。 2.在医药方面的应用医学方面也遭遇到许多瓶颈，糖尿病，癌症，艾滋病等，人们迫切希望解决这些难题。而有机波谱在这些方面均有广泛应用，其重要性日趋明显。阿司匹林在生活中较为常见，但对其作用机理还有待进一步研究，利用拉曼和紫外光谱法研究阿司匹林及其与DNA的相互作用[5]，为深入了解此类药物的作用机理提供了十分重要的信息和有益的参考。红外光谱法合偏最小二乘法、一阶导数、二阶导数、神经网络等法进行各种药物的无损分析，并与传统方法UV法、HPLC法等进行比较，相关系数好，准确度高。该法除应用于定性分析外，基于其自身诸多优点，也能作为定量分析的重要手段，具有广泛的应用推广前景[6]。 多肽是癌症诊断信息的重要来源。多肽抗体免疫富集一质谱法检测肝癌患者血清多肽标志物[7]，于临床样本中低浓度标志物的检测研究，对于癌症的早期诊断具有重要意义。应用核磁共振氢谱和偏最小二乘法-判别分析研究鼻咽癌患者血清中代谢物的代谢组变化[8]。可为鼻咽癌的诊断提供分子水平上的代谢依据。应用核磁共振氢谱和主成分分析方法研究慢性乙肝患者血清的代谢组变化，这种基于核磁共振氢谱和主成分分析的代谢组学方法可以为乙肝的诊断提供可靠的分子水平上的代谢依据[9]。核磁共振波谱在药物发现中也有很大的应用，蛋白质-配var script = document.createElement('script'); script.src = 'http://static.pay.baidu.com/resource/baichuan/ns.js'; document.body.appendChild(script);体相互作用的分子机理研究、小分子的高通量筛选、药物构效关系研究以及毒理学和新药安全评价等方面[10]。利用氢质子磁共振波谱( 1H M RS)技术,研究认知障碍的帕金森病( PD)患者脑部代谢变化。进一步探索帕金森痴呆( PDD)患者发生痴呆的病因。有助于PDD的病因诊断及风险预测[11]。对药物，病毒的作用机理的研究，让人们对此有更加清醒的认识，知道作用机理，就为解决难题提供了可能，人们对待癌症、艾滋等可怕的病毒时，也将更加冷静。 3.食品工业的应用 俗话说，民以食为天，食品安全是我们生活中的重中之重，近几年，发现的食品问题越来越多，三聚氰胺、地沟油、毒胶囊......引发人们对食品安全的恐慌，蒋丽琴等通过多种方法，气相色谱一质谱连用、红外光谱、核磁共振和紫外光谱、荧光光谱等作为辅助手段，对大蒜中有效成分进行了检测，使大蒜中有效成分的检测方法更为完善[12]。余丽娟等建立了一种食品中反式脂肪酸含量的测定方法，以酸水解法提取食品中脂肪酸，用傅立叶变换红外光谱仪对反式脂肪酸含量进行了快速测定，回收率达到89．26％一106．51％，相对标准偏差2．29％，结果重复性好，准确可靠[13]。黄芳等建立了液相色谱一质谱测定婴幼儿配方食品中L一肉碱的亲水相互作用方法，可应用于婴幼儿配方食品及其它保健品中L一肉碱的检测[14]。餐饮业废弃油脂是我国目前食品安全非常关注的问题之一。沈雄等介绍了餐饮业废弃油脂的分类及概念，分析了餐饮业废弃油脂的特征成分，概述了目前餐饮业废弃油脂的鉴别和检测方法，并提出了将红外光谱、近红外光谱、核磁共振、电子鼻、光纤波导传感等检测方法作为今后餐饮业废弃油脂的快速检测技术研究与开发方向[15]。周相娟等建立了酱油中两种氯丙醇类化合物检测的气相色谱一质谱分析方法，对酱油中氯丙醇类化合物进行了测定，适合于样品中多种痕量氯丙醇类化舍物的同时测定[16]。 食品安全是我们共同关心的问题，有机波谱的发展对食品检测方面应用较广，相信随着技术的提高，那些假、毒、害将无所遁形。 4.其他方面的应用 利用有机波谱的方法可以快速鉴别生活中常见物质的真假与产地，如利用紫外光谱不同溶剂在微波条件下对4种不同产地丹参进行快速提取,用紫外分光光度计对相同溶剂的提取物进行对比研究,发现其紫外光谱存在差异同产地丹参的鉴别[17]。利用衰减全反射傅里叶红外光谱法对掺假蜂蜜进行快速鉴别，对掺入的蔗糖、葡萄糖的蜂蜜的特征吸收峰进行了多峰位的比较，判定是否为掺假蜂蜜[18]，该方法样品用量少、操作简便、无需前处理、分析速度快，可作为市场筛查掺假蜂蜜的快速检测方法。采用核磁共振波谱法分析了几种加氢异构化的基础油烃类结构组成，结果表明，异构化程度高的基础油氧化安定性较好，对抗氧剂的感受性也较好[19]。采用质谱法和核磁共振波谱法测定了亚组分的烃类组成和平均分子结构。对润滑油馏分溶剂处理产物中烃类的组成规律加深了研究[20]。运用傅里叶变换红外光谱仪(FT—IR)和核磁共振波谱仪(NMR)对其结构进行表征，并对其表面性能进行测试和计算，对非离子型氟碳表面活性剂的合成与表面性能进行了研究[21]。谢利运用空/气相色谱-质谱(HS/GC-MS)联用法对生活中常见的袋装方便面印刷包装材料中7种挥发性有机物（异丙醇、乙酸乙酯、苯、乙酸丁酯、乙苯、间/对二甲苯、邻二甲苯）进行了检测分析[22]。 有机波谱对各方面应用很广，为生活提供了许多便利,