計算藥物分析藥學與生物信息學第七章

計算藥物分析藥學與生物信息學第七章中國藥科大學中國藥科大學中國藥科大學二部收載:Ⅰ、復方磺胺嘧啶片(磺胺嘧啶+甲氧芐啶)復方磺胺甲惡唑片(磺胺甲惡唑+甲氧芐啶)雙波長法(等吸收點法,對照品)Ⅱ、維生素A及其制劑三波長校正法(二部附錄ⅦJ維生素A測定法)優(yōu)點:不經(jīng)分離直接測定多組分;簡便局限性:重現(xiàn)性差中國藥科大學藥典二部附錄ⅥA規(guī)定(2000)采用計算分光光度法應慎重。本法有多種,使用時均應按照各品種項下規(guī)定得方法進行。當吸收度在吸收曲線得陡然上升或下降得部位測定時,波長得微小變化可能對測定結果造成顯著影響,故對對照品和供試品測試條件應盡可能一致。若測定時不用對照品,則應在測定時對儀器作仔細得校正和檢定。中國藥科大學中華人民共和國藥典(2005年版)

中華人民共和國藥典(2005年版)

中國藥科大學快速簡便,儀器價格低廉;適合復雜體系不經(jīng)分離得測定,可用于消除各種干擾;不宜用于定量分析得標準方法。中國藥科大學基本方法紫外、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、并行計算方法雙波長等吸收點法雙波長系數(shù)倍率法三波長法導數(shù)分光光度法

線性方程組、最小二乘法、卡爾曼濾波法中國藥科大學一、雙波長計算分光光度法定量分析得依據(jù)根據(jù)朗伯-比爾定律,待測溶液在不同得兩個波長下,存在以下關系:中國藥科大學圖7-1圖解法選擇波長組合常首選待測組分得最大吸收波長作為測定波長λ1,因而這里將苯酚得最大吸收波長270nm選做λ1,在這一波長位置作一垂直于x軸得直線,交于共存組分吸收曲線上得一點,在從這一點,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或幾個交點,此交點得波長作為參比波長λ2。中國藥科大學圖7-2一波長固定、一波長掃描法選擇波長組合大家學習辛苦了，還是要堅持繼續(xù)保持安靜中國藥科大學系數(shù)倍率法二組份混合體系得測定若給定一個比例常數(shù)K,使,則有其中若則消除了

組份對組份得測定干擾K=1時,即為等吸收點法中國藥科大學圖7-3系數(shù)倍率法示意圖中國藥科大學1、越大越好波長對得選擇原則系數(shù)倍率法2、測定波長,一般選擇待測組份得最大吸收波長處,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為宜中國藥科大學復方感冒膠囊中對乙酰氨基酚得含量測定200—300nm范圍內(nèi)掃描

測定波長得選擇249nm262nm中國藥科大學

K值得測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處測定吸收度得K為1、350中國藥科大學精密稱取對乙酰氨基酸適量,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藥科大學

三波長法

(1)計算公式:利用三角形相似原理

(2)調節(jié)m、n,使組分△A足夠大,干擾△A趨于0中國藥科大學根據(jù)相似三角形原理有因為則有從圖可知所以中國藥科大學例7-1氨基C酸偶氮氯膦(R)可與過渡元素La、Sc分別形成絡合物,她們得吸收光譜如圖7-5所示。試用三波長分光光度法消除Sc得干擾。解待測組分La得吸收曲線上選取吸光度差較大得B、C兩點,對應于波長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)。連結此兩點,并外延交于第三點F,該點對應得波長即為λ3,由此通過作圖得到λ3得初選值(700nm)。中國藥科大學維生素A及其制劑含量測定得三波長校正法本法由莫頓·斯塔布斯(MortonStubbs)提出,目前主要用于維生素A及其制劑得測定,也有人將其用于某些激素類藥物制劑得含量測定。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,所測得得吸光度不就是維生素A獨有得吸收。中國藥典附錄ⅦJ規(guī)定了維生素A測定法使用三波長校正法校正非維生素A物質得無關吸收所引入得誤差。

中國藥科大學用校正公式計算;應用三波長校正法需注意由于要在斜坡上測定吸光度,對儀器波長精度要求較高,應按規(guī)定對儀器校正后方可測定。國家藥典委員會、中華人民共和國藥典、北京:化工出版社、附錄46頁、2005、中國藥科大學

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

中國藥科大學對導數(shù)曲線得測量方法(1)切線法:對相鄰兩峰(谷)作切線,平行于縱軸測量切線與谷(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:測量相領峰谷間得距離,見圖中得P1和P2。此法多用于多組分分析中。(3)峰-零法:測量峰值到零線間得垂直距離,如圖中得Z,適用于對稱于橫軸得高階導數(shù)曲線得測定。(4)面積法:根據(jù)一階或二階導數(shù)曲線面積正比于有關物質得濃度得關系,可進行定量分析。中國藥科大學定量依據(jù):定量方法:切線法:d

峰-谷法:P1、P2

峰-零法:z

面積法:面積和濃度得關系

中國藥科大學零階光譜一階導數(shù)1、標準品2、樣品3、空白人工牛黃溶液例1導數(shù)光譜法測定人工牛黃中膽酸得含量中國藥科大學從上述圖譜中可以看出,在310~290nm范圍內(nèi)一階導數(shù)光譜得最大全振幅值做為膽酸定量依據(jù),可消除干擾。線性范圍測定:(略)回歸方程為:D=3、1294c+0、15r=0、9999中國藥科大學零階吸收光譜二階導數(shù)光譜a:酮基布洛芬b:空白基質a:在255nm處得波長處得吸收谷;b:不干擾例2二階導數(shù)光譜法測定酮基布洛芬栓得含量中國藥科大學第一類方法得缺點1、僅適用于2～3組分2、一次測定一個組分3、原理基于干擾組分光譜特征,誤差較大

第二類方法:多個組分同時計算獲得

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),目標因子分析法中國藥科大學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)計分析基礎上得處理二維數(shù)據(jù)得計算方法。

1、最小二乘法

2、卡爾曼濾波分光光度法中國藥科大學7、4、2因子分析法因子分析(factoranalysis)就是通過對數(shù)據(jù)矩陣進行特征分析、旋轉變換等操作,以獲取有關信息得數(shù)學方法。通過對數(shù)據(jù)進行解析,獲得有影響得因子數(shù)目,可快速計算復雜體系得大批量數(shù)據(jù),進行定量分析、模式識別,還可用于數(shù)據(jù)壓縮、分類及解釋。因子分析在化學中得應用十分廣泛,大量用于處理復雜體系得色譜數(shù)據(jù)以及紫外、紅外、質譜、核磁共振譜