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基质辅助激光解吸电离-傅里叶变换离子回旋共振质谱技术用于食用油中甘油三酯的快速分析
李卫峰 , 杨秋霞 , 林泽鹏 , 王李平 , 郭鹏然
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171281
食用油中甘油三酯(Triacylglycerols,TAGs)的含量及种类快速高效的检测方法对保障人体健康具有重要意义。本研究基于基质辅助激光解吸电离-傅里叶变换离子回旋共振质谱(MALDI-FTICR-MS)技术建立了一种用于食用油中TAG的直接快速定性分析方法。采用2,5-二羟基苯甲酸(DHB)的丙酮溶液作为基质,二氯甲烷作为食用油的溶剂,在激光能量为15%、频率为100 Hz、辐照次数为100 Shots条件下可以获得重复稳定的信号(RSD < 9%)。利用一级质谱和二级质谱对食用油中TAG进行了初步的分类分析。在置信度为95%的条件下,采用主成分分析(PCA)方法可对34种食用油进行很好的分类。利用本方法可以直接识别出橄榄油中掺杂5%的菜籽油,表明本方法可以用于食用油样品的快速筛查分析。
关键词: 基质辅助激光解吸电离, 傅里叶变换离子回旋共振质谱, 甘油三酯, 主成分分析
基于激光诱导击穿光谱的微生物种类鉴别研究
饶刚福 , 黄林 , 刘木华 , 陈添兵 , 陈金印 , 罗子奕 , 许方豪 , 杨晖 , 何秀文 , 周华茂 , 林金龙 , 姚明印
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171448
建立了激光诱导击穿光谱(Laser induced breakdown spectroscopy,LIBS)全光学诊断方法,对微生物种类进行快速鉴别。制取10种微生物样品,优选滤纸为富集载体,采集等离子体羽时间演变形貌图及LIBS光谱指纹图分析了鉴别微生物种类的可行性;运用九点平滑(Nine smooth,9SM)、多元散射校正(Multiple scatter correction,MSC)对波长范围200~420 nm和560~680 nm微生物LIBS全谱数据进行了预处理;分析比较了主成分分析(Principal component analysis,PCA)、随机森林结合主成分分析(Random forest combined with principal component analysis,PCA-RF)两种方法对微生物种类的鉴别结果。结果表明,运用一定的数据预处理方法,采用PCA-RF算法对10类微生物种类鉴别,训练集总准确率为99.6%,预测集总准确率为96.7%,说明选择合适的LIBS光谱预处理及模型构建方法,对微生物种类的快速准确鉴别具有可行性。
关键词: 微生物, 快速鉴别, 等离子羽, 激光诱导击穿光谱, 随机森林, 主成分分析
元素含量及稳定同位素比值用于网销带鱼产地溯源
黄丽英 , 范栋杰 , 张月星 , 孟春英 , 顾捷
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181422
采用液相色谱-同位素质谱(LC-IRMS)和电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)对吕泗渔场、舟山渔场、青海渔场及闽南渔场4个地区24个批次的网销带鱼中稳定同位素比值(δ13C和δ15N)以及多元素(Na、Mg、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Sr)含量进行测定,基于其稳定同位素比值和元素组成的差异,结合聚类分析(CA)和主成分分析(PCA)建立判别模型,对4个地区的网销带鱼进行产地溯源研究。方差分析(ANOVA)结果表明,各地区网销带鱼中稳定同位素比值和元素组成具有明显的地域特征,其中9种元素含量差异显著。CA分析表明,样品产地的判别正确率为83.33%。PCA分析表明,前3个主成分(累计方差贡献率为82.16%)的得分散点图分成了4个相对集中的区域,彼此之间没有重叠,能够有效地区分网销带鱼产地。本研究结果表明,利用稳定同位素和多元素检测,并结合CA和PCA,能够对网销带鱼进行有效的产地溯源和判别,实用性良好。
关键词: 网销带鱼, 稳定同位素, 多元素, 聚类分析, 主成分分析, 产地溯源
基于空芯光纤-衰减全反射傅里叶变换红外光谱技术的骨关节炎不同病期的有监督识别
赵远 , 朱勇康 , 陆燕飞 , 尚林伟 , 符娟娟 , 马丹英 , 王潇 , 尹建华
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191446
衰减全反射傅里叶变换红外光谱技术(ATR-FTIR)可实现微量样本的快速可靠的在体红外光谱检测。本研究采用自行搭建的空芯光纤(HOF) ATR-FTIR探针技术,结合主成分分析(PCA)及Fisher判别(FDA)算法,对不同病变阶段(健康,病变8周、3个月、7个月)比格犬的骨关节炎(OA)离体样本进行原位鉴别分析。对初始样本识别正确率为100%;各组分别选取一独立样本作为预测组,预测组样本识别正确率为100%;所有交叉验证的识别率均超过95%。本方法能客观地准确鉴别不同病变阶段的OA样本,可作为不同OA病变阶段的诊断参考。结合主观的OA评分结果,HOF-ATR-FTIR技术在OA的在体原位临床诊断中具有重要的应用价值,有望为OA提供更加客观精确的光谱分级和分期结果。
关键词: 骨关节炎, 空芯光纤-衰减全反射傅里叶变换红外光谱, 主成分分析, Fisher判别
基于拉曼光谱技术的联苯苄唑药物有效成分的快速鉴定和生产溯源研究
罗思恒 , 周志明 , 黄剑英 , 潘城 , 李玲玲 , 郑淑凤 , 张志敏 , 刘国坤
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191462
有效成分的定性和定量分析是药物分析的核心。实际样品测定中,通常需要进行样品前处理,以消除复杂辅料成分的干扰,此过程耗时长,且难度较大。因此,发展快速定性筛查技术,提高药物分析的工作效率非常必要。本研究以联苯苄唑药品作为模型药物,将拉曼光谱技术和主成分分析(Principal components analysis,PCA)和支持向量机(Support vector machine,SVM)等机器学习算法联用,探讨了其用于药物有效成分快速定性分析的可行性。针对不同药品中辅料成分复杂、组成不一,并且其拉曼光谱谱图与低含量(1%)的联苯苄唑分子的谱图存在明显交叠的问题,以原料药的拉曼光谱为基准,利用PCA方法精准定位和提取成品药拉曼谱图中联苯苄唑分子的特征拉曼光谱信息,实现了准确定性分析。本研究无需获得每一种辅料的特征拉曼光谱谱图,根据拉曼谱图中1600和1650 cm-1等处谱峰的细微差异,采用PCA方法结合SVM分类器策略,实现了药物生产溯源的准确区分和鉴定。本研究为药物分析研究提供了一种无损快速溯源的分析方法。
关键词: 拉曼光谱, 主成分分析, 有效成分鉴定, 生产溯源
膜萃取电喷雾电离质谱快速分析菌血血样的研究
王姜 , 黄丽娟 , 徐贞俊 , 刘昱 , 徐静娟 , 陈洪渊
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.201263
采用自行研制的膜萃取电喷雾电离质谱(MEESI-MS),将大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌和铜绿假单胞菌4种细菌通过血液培养后,正、负离子模式下进行质谱检测,获得其化学指纹图谱,通过主成分分析(PCA)方法对所获指纹谱图信息进行分析,并对样品进行分类。结果表明,MEESI-MS可快速获取菌血血样化学指纹谱图,结合PCA方法对菌血血样中细菌种类进行快速鉴别,菌血样品培养时间约60 min,整体分析时间少于65 min。本方法样品预处理简单、操作简便、分析速度快,可望用于临床菌血症和败血症的细菌种类的快速鉴别。
关键词: 膜萃取电喷雾电离, 质谱, 主成分分析, 菌血症, 血流感染