分子光譜學(xué)在食品與藥品分析中的研究.pdf

1、食品藥品安全關(guān)系到百姓的生活質(zhì)量，身體健康甚至生命安危，關(guān)系到民族的繁衍、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也關(guān)系到社會(huì)的穩(wěn)定。近年來，食品和藥品的安全日趨嚴(yán)重。目前，針對(duì)這些假劣的食品藥品，檢測(cè)手段有多種：化學(xué)法、光譜法，以及基于色譜的各種技術(shù)。其中色譜與其各種聯(lián)用技術(shù)，如HPLC-MS（HPLC-MS-MS）、GC-MS、HPCE-MS等方法，準(zhǔn)確性好，靈敏度高，但是由于操作繁瑣，成本昂貴，對(duì)實(shí)驗(yàn)人員要求嚴(yán)格，使得方法難以普及到基層打假一線，尤其是經(jīng)濟(jì)、

2、技術(shù)、人才欠發(fā)達(dá)的地區(qū)，同時(shí)隨著各種造假手段的不斷增加，對(duì)檢測(cè)技術(shù)的簡(jiǎn)便性、高通量能力提出了更高的要求。而光譜法由于其快速、簡(jiǎn)便、高通量、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)，已被逐漸地運(yùn)用到了現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)食品藥品的領(lǐng)域中。
　　 本課題研究光譜學(xué)技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)對(duì)假藥和食用油的摻雜進(jìn)行判別分析。論文的內(nèi)容包括兩個(gè)方面：一、運(yùn)用了常規(guī)的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法與拉曼光譜法相結(jié)合對(duì)假藥的判別進(jìn)行方法學(xué)研究，并且對(duì)課題組創(chuàng)新的局部直線篩選法進(jìn)行改進(jìn)，結(jié)合便攜式拉曼光

3、譜儀，為假藥的判別提供了另一種新的思路；二、近紅外光譜法結(jié)合定性、定量的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，對(duì)食用油的分類及其橄欖油的摻偽進(jìn)行方法學(xué)研究。
　　 第一部分假藥快速檢測(cè)的方法學(xué)研究（1）對(duì)5種降糖藥片采用拉曼光譜法結(jié)合核主成分分析（KPCA）-聚類分析法，實(shí)現(xiàn)快速、簡(jiǎn)便的鑒別。KPCA可以有效地避免主成分分析（PCA）只能處理線性問題和降維效果不明顯的弊端。采集得到的藥片拉曼光譜的KPCA-聚類分析結(jié)果表明，采用KPCA提取特征變量的

4、聚類分析結(jié)果比采用PCA提取特征變量后進(jìn)行聚類分析的結(jié)果好，并且未經(jīng)刮除表面包膜的降糖藥片識(shí)別準(zhǔn)確率為96.50％，經(jīng)過刮除表面包膜處理的降糖藥片的識(shí)別準(zhǔn)確率為100.00％。但是當(dāng)大樣本量時(shí)，結(jié)果不是特別理想。（2）避開常規(guī)化學(xué)計(jì)量學(xué)中的模式識(shí)別和模型校正，本文在局部直線篩選法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，建立了一種新的假藥判別分析方法。該算法是基于原始的LSLS算法，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，并且結(jié)合主成分分析法，采用拉曼光譜技術(shù)判別是否為假劣藥品。本課題

5、研究了三種假藥情況：1、藥片中不含主藥；2、藥片中含有主藥成分，但是主藥的化學(xué)結(jié)構(gòu)完全不同于真藥的主藥；3、藥片中含有主藥成分，且主藥的化學(xué)結(jié)構(gòu)與真藥中主藥的化學(xué)結(jié)構(gòu)有很大的相似性（如同系物）。對(duì)7種降糖藥片（包括陽(yáng)性樣品和陰性樣品）和12種常規(guī)的輔料（陰性樣品）進(jìn)行判別，結(jié)果顯示靈敏度達(dá)到了96.77％，專屬度達(dá)到了97.48％，準(zhǔn)確度達(dá)到了96.35％。該方法為假藥的判別分析技術(shù)提供了一種新的手段，具有良好的應(yīng)用前景。
　　

6、 第二部分橄欖油的快速檢測(cè)近紅外光譜分析技術(shù)具有分析速度快、無損、樣品不需預(yù)處理等優(yōu)勢(shì)。隨著化學(xué)計(jì)量學(xué)的發(fā)展，近紅外光譜分析法也得到了極大的促進(jìn)和發(fā)展，在農(nóng)業(yè)、化工、食品等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文探索了多種化學(xué)計(jì)量學(xué)算法在近紅外光譜中的應(yīng)用。采用聚類分析法對(duì)橄欖油和其它的食用用油進(jìn)行分類，運(yùn)用主成分分析法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對(duì)橄欖油的摻雜與否進(jìn)行定性判別，最后用偏最小二乘法（PLS）進(jìn)行定量分析。測(cè)定初榨橄欖油中摻雜芝麻油、大豆油和