計(jì)算藥物分析藥學(xué)與生物信息學(xué)第七章第一頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一Contents1.對(duì)照品比較法2.吸收系數(shù)法3.計(jì)算分光光度法中華人民共和國(guó)藥典（2005年版）二部附錄ⅣA紫外-可見(jiàn)分光光度法第二頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一第三頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一第四頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一二部收載: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)性差第五頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一藥典二部附錄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)定的方法進(jìn)行。當(dāng)吸收度在吸收曲線的陡然上升或下降的部位測(cè)定時(shí)，波長(zhǎng)的微小變化可能對(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)的校正和檢定。第六頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一中華人民共和國(guó)藥典（2005年版）

中華人民共和國(guó)藥典（2005年版）

第七頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一快速簡(jiǎn)便，儀器價(jià)格低廉；適合復(fù)雜體系不經(jīng)分離的測(cè)定，可用于消除各種干擾；不宜用于定量分析的標(biāo)準(zhǔn)方法。第八頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一基本方法紫外、可見(jiàn)吸收光譜中的吸收定律吸光度的加和性兩類: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、卡爾曼濾波法第九頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一一、雙波長(zhǎng)計(jì)算分光光度法定量分析的依據(jù)根據(jù)朗伯-比爾定律，待測(cè)溶液在不同的兩個(gè)波長(zhǎng)下，存在以下關(guān)系：第十頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖7-1圖解法選擇波長(zhǎng)組合常首選待測(cè)組分的最大吸收波長(zhǎng)作為測(cè)定波長(zhǎng)λ1，因而這里將苯酚的最大吸收波長(zhǎng)270nm選做λ1，在這一波長(zhǎng)位置作一垂直于x軸的直線，交于共存組分吸收曲線上的一點(diǎn)，在從這一點(diǎn)，畫(huà)一平行于x軸的直線，在共存組分的吸收曲線上便有一個(gè)或幾個(gè)交點(diǎn)，此交點(diǎn)的波長(zhǎng)作為參比波長(zhǎng)λ2。第十一頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖7-2一波長(zhǎng)固定、一波長(zhǎng)掃描法選擇波長(zhǎng)組合第十二頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一系數(shù)倍率法二組份混合體系的測(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)組份的測(cè)定干擾K=1時(shí)，即為等吸收點(diǎn)法第十三頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一圖7-3系數(shù)倍率法示意圖第十四頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一1、越大越好波長(zhǎng)對(duì)的選擇原則系數(shù)倍率法2、測(cè)定波長(zhǎng)，一般選擇待測(cè)組份的最大吸收波長(zhǎng)處，且盡量避免在吸收曲線的陡坡處。3、K值不宜過(guò)大，一般以小于3為宜

第十五頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一復(fù)方感冒膠囊中對(duì)乙酰氨基酚的含量測(cè)定200—300nm范圍內(nèi)掃描

測(cè)定波長(zhǎng)的選擇249nm262nm第十六頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一

K值的測(cè)定精密稱取馬來(lái)酸氯苯那敏適量，用乙醇配成15，20，25的溶液

在249nm和262nm處測(cè)定吸收度得K為1.350第十七頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一

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的溶液在249nm和262nm處測(cè)定吸收度得到濃度與的回歸方程平均回收率99.5%，RSD=0.5%工作曲線的繪制第十八頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一

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第十九頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一根據(jù)相似三角形原理有因?yàn)閯t有從圖可知所以第二十頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一例7-1氨基C酸偶氮氯膦(R)可與過(guò)渡元素La、Sc分別形成絡(luò)合物，它們的吸收光譜如圖7-5所示。試用三波長(zhǎng)分光光度法消除Sc的干擾。解待測(cè)組分La的吸收曲線上選取吸光度差較大的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吸收曲線的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)的波長(zhǎng)即為λ3,由此通過(guò)作圖得到λ3的初選值（700nm）。第二十一頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一維生素A及其制劑含量測(cè)定的三波長(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及其制劑的測(cè)定,也有人將其用于某些激素類藥物制劑的含量測(cè)定。由于維生素A制劑中含有稀釋用油和維生素A原料藥中混有其他雜質(zhì)，所測(cè)得的吸光度不是維生素A獨(dú)有的吸收。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)的無(wú)關(guān)吸收所引入的誤差。

第二十二頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一用校正公式計(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(yè).2005.第二十三頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一

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第二十四頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一①零階光譜的峰在奇數(shù)階導(dǎo)數(shù)光譜中為零；而在偶數(shù)階導(dǎo)數(shù)光譜中是極值（極小和極大交替出現(xiàn)），可用于對(duì)吸收曲線峰值的測(cè)定；零階光譜的拐點(diǎn)在單數(shù)階導(dǎo)數(shù)光譜中是極值；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，極值的數(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)譜的峰谷數(shù)N=n+1。也就是說(shuō)，原來(lái)在限定的波長(zhǎng)區(qū)間內(nèi)，僅容納一個(gè)峰的原譜，經(jīng)n階求導(dǎo)轉(zhuǎn)換后，變化成容納n+1個(gè)峰和谷的圖形，譜帶變銳，這就是應(yīng)用導(dǎo)數(shù)技術(shù)提高分辨效應(yīng)的依據(jù)。

第二十五頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一對(duì)導(dǎo)數(shù)曲線的測(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）之間的距離，如圖的d，這種方法適用于具有線性背景的譜圖。（2）峰-谷法：測(cè)量相領(lǐng)峰谷間的距離，見(jiàn)圖中的P1和P2。此法多用于多組分分析中。（3）峰-零法：測(cè)量峰值到零線間的垂直距離，如圖中的Z，適用于對(duì)稱于橫軸的高階導(dǎo)數(shù)曲線的測(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)的濃度的關(guān)系，可進(jìn)行定量分析。第二十六頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一定量依據(jù)：定量方法：切線法：d

峰-谷法：P1、P2

峰-零法：z

面積法：面積和濃度的關(guān)系

第二十七頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一零階光譜一階導(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)定人工牛黃中膽酸的含量第二十八頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一從上述圖譜中可以看出，在310~290nm范圍內(nèi)一階導(dǎo)數(shù)光譜的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第二十九頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一零階吸收光譜二階導(dǎo)數(shù)光譜a：酮基布洛芬b：空白基質(zhì)a：在255nm處的波長(zhǎng)處的吸收谷；b：不干擾例2二階導(dǎo)數(shù)光譜法測(cè)定酮基布洛芬栓的含量第三十頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一第一類方法的缺點(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)因子分析法第三十一頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一7.4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）是建立在多元統(tǒng)計(jì)分析基礎(chǔ)上的處理二維數(shù)據(jù)的計(jì)算方法。

1.最小二乘法

2.卡爾曼濾波分光光度法第三十二頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一7.4.2因子分析法因子分析（factoranalysis）是通過(guò)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)信息的數(shù)學(xué)方法。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，獲得有影響的因子數(shù)目，可快速計(jì)算復(fù)雜體系的大批量數(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)中的應(yīng)用十分廣泛，大量用于處理復(fù)雜體系的色譜數(shù)據(jù)以及紫外、紅外、質(zhì)譜、核磁共振譜、X-射線譜等各種光譜數(shù)據(jù)。第三十三頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一1、主成分分析法2、主成分回歸法3、偏最小二乘法4、目標(biāo)轉(zhuǎn)換因子分析第三十四頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一7.5線性規(guī)劃和非線性規(guī)劃法優(yōu)化方法；應(yīng)用最小二乘法測(cè)定混合物濃度時(shí)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)解,顯然不合理?？煽紤]對(duì)研究體系設(shè)立約束條件，規(guī)定各組分的濃度為正值，即cj≥0，應(yīng)用線性規(guī)劃或非線性規(guī)劃法求得最優(yōu)解。第三十五頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一線性規(guī)劃法第三十六頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一第三十七頁(yè)，共三十九頁(yè)，編輯于2023年，星期一A=-[32];B=[21;13];C=[815];%A：目標(biāo)函數(shù)（按最小值，故取負(fù)