杨丽洁
摘要:对于色谱法而言,其不但具备分离分析的功能,还具备高效和灵敏的特点,在现如今的分析化学领域中,其已经成为了应用最为广泛和发展最为迅速的一个分析技术。虽然,色谱本身的分类有很多种,模式也各不相同,但是从本质上来讲,就是分离。对于一些相对复杂的体系,由于样本本身具备一定的复杂性和特殊性,因此,要想找到色谱分离条件,难度很大,而且大部分情况下,都会出现不同程度的色谱漂移现象,这为后续的定性定量分析,带来了非常大的难题。而化学计量学方法的应用,恰好可以解决这一难题。基于此,本篇文章主要对化学计量学方法在色谱解析中的若干应用进行深入分析和探讨。
关键词:化学计量学方法;色谱解析;若干应用
前言:对于化学力量学这一学科而言,其集合了数学、统计学和计算机等多方面内容,具备交叉性特点,可以对一些相对复杂化的化学量测数据进行处理,与此同时,还能对有用信息进行最大限度的提取,其通过对化学计量学本身强大的数学分离解析能力进行充分的利用,对色谱手段自身存在的不足之处,进行充分的弥补,使分离时间缩短的同时,还能最大化降低成本,可以对谱峰重叠复杂多组分体系,进行快速其而直接的定性定量分析。
1、化学计量学方法在气相色谱分析中的应用
现阶段,气相色谱与质谱的联合应用,得到了很大程度的发展,与此同时,再将其与化学计量学方法,充分结合在一起,这对于一些相对复杂和混合的物理体系的分析,可以起到事半功倍的效果。有相关研究学者,将GC与计量学方法充分结合在一起,深入分析燃料中的各组分物质;还有研究研究学者,将GC-MS采用的了进来,对多环芳烃混合物进行饿了深入分析,与此同时,应用了偏小二乘算法,对一些实验数据进行处理,实际建立的回归模型,可以对混合物中的诱变误治进行很好的预测;还有相关学者,将GC-MS应用进来,对生物样品中的克伦特罗进行了全面的测定,并且在对分析信号进行处理的过程中,将平行银子分析及直线三线性分解等三维模型全部应用了进来;还有研究学者,在对巴西姆郎酒中的有机酸和微量金属元素的含量等进行分析时,将GC-MS和GC-FLDH等应用了进来,并且以模式识别的方法,比较此酒与其他的酒;有相关学者在研究的过程中,通过对平行柱的改用,基于在不延长分析的背景下,对GC-TOFMS的选择性和定量分析的精确度进行提高,虽然分析物色谱具备非常严重的重叠性,但是将广义秩消失因子分析采用进来,可以获取到非常好的定量结果。
在对2型糖尿病患者体内血浆磷脂代谢物进行研究的过程中,相关研究学者将LC-MS应用了进来,并且结合应用了多元统计分析,该方法,不但可以对2型糖尿病进行有效的区分,还能对其中潜在的生物标记物进行全面识别。
2、化学计量学方法在液相色谱分析中的应用
近几年来,在液相色谱分析中,LC-DAD和LC-MS联合技术的应用极为广泛,与此同时,再结合应用化学计量学方法,可以对一些相对复杂且多组分的体系进行全面分析检测。
有研究学者在研究的过程中,将HPLC-DAD与推导致演进特征投影法方法结合应用了进来,深入解析三种丹参酮的重叠色谱峰,并且对中药丹参中三种丹参酮含量进行了定量测定;还有线管研究小组,将GRAM应用了进来,同时,结合应用了HPLC-DAD,主要就是定量分析海底沉积物中的多环芳烃化合物,不仅如此,研究小组还在对芳烃磺化物的HPLC-DAD定量分析过程中,将GRAM应用了进来,根据相应的实验发现,在干扰物存在的情况下,GRAM可以对待测物进行直接定量分析,同时,还可以使时间飘逸问题得到有效的解决,使多元校正中对待测物存在的繁琐和耗费时间的色谱分离弊端,得到有效的避免。此外,还有学者,将HPLC-DAD应用了进来,对水样中低浓度的杀虫剂和酚类化合物进行了测定,并且在对基线飘逸和谱峰重叠问题中,对GRAM和PARAFAC等实际表现出来的优势和劣势进行了对比。还有相关学者,将GRAM与HPLC结合在一起,测定一系列的芳香族化合物,根据相应的实验表明,在色谱系统之中,将一平行住增加进来,可以对色谱分离的选择性和定量分析的精准度进行全面的提高。
有研究学者在对四种氯代芳烃进行分析测定的过程中,将HPLC-DAD与交替三线性分析算法结合应用在了一起,而且后续还在一些重叠色谱-光谱复杂体系中将该方法应用了进来。
有研究学者在对保留时间严重漂移的缩氨酸LC-MS数据进行预处理的过程中,将改进的COW算法应用了进来,同时,将PARAFAC算法应用进来,进行解析,获取到的结果非常让人满意。在对老鼠尿液中的生物标记物进行研究时,有学者将PAC与LC-MS结合应用在一起,而且基于PAC的进一步分析,可以发现,在老鼠的体内,确实有一些磷脂标记物。
3、化学力量学方法在二维色谱分析中的应用
通过GRAM算法,相关研究学者,对GC*GC中的重叠色谱峰,进行了全面的解析;还有研究学者,通过GC*GC的应用,同时,将计量学方法结合应用了进来,实现了快速定量检测飞机燃料中的芳香烃异构体;有学者将多元校正方法与GC*GC这两种方法结合应用了进来,对香水混合物中的目标物进行了定量分析;还有学者在对色谱重叠的多组分环境样品进行分析测定的过程中,将GC-GC与三维线性计量学方法和结合应用在一起,达到了非常好的测定效果,同时,在后续研究中,又将GC*GC-TOFMS与TLD算法进行了有效结合,对丁基苯四种异构体,开展了深入且全面的数据分析,可以进一步发现,在无需离子和峰形估计的背景下,TLD可以很好的解析样品中的重叠组分,并且获取令人满意的结果,这可以进一步发现,在对此类数据进行解析的过程中,TLD有着非常大的优势。针对婴儿尿液中的有机酸代谢物,相关研究学者,将GC*GC-TOF-MS与化学计量学方法结合应用在了一起,首先,就是通过DotMap算法,对感兴趣物质在整个实验数据中的区域,进行精准的定位,然后,再将PARAFAC应用进来,对其纯光谱和纯色谱进行了精准解析,进而定量测定一些感兴趣的组分。有学者再对不同环境中生长的酵母菌代谢物进行了深入的研究,将GC*GC-TOFMS应用了进来,与此同时,又将计量学方法结合应用了进来,对具体的实验数据进行深入解析,对各个代谢物的实际含量进行了定量分析,达到了非常好的效果。
4、结束语
总而言之,在复杂色谱解析中,化学计量学方法的应用价值,越来越明显,而且现如今,在一些复杂体系中,其已经成为了非常重要的有效解析手段。基于化学计量学的进一步发展,可以明确发现,在色谱分析中,通过化学计量学方法的应用,可以对以往色谱手段解析存在的能力不足等问题进行有效的弥补,还能使色谱本身的分离解析能力分本性提升上来。现如今,面临的分析体系,越来越朝着复杂化的方向发展,那么势必会获取到更多的量测数据,而在这样的背景下,如何通过化学计量学方法的应用,在复杂色谱体系中,对更多有用的信息进行提取,是未来的主要研究方向,相关研究学者,仍然要加大深入研究的力度,确保化学计量学方法在色谱解析中的价值,可以得到更大程度的凸显,在整个过程中,化学计量学本身也要不断的成熟和发展,只有如此,才能更好的满足发展要求。
参考文献:
[1]刘铁. 时间分辨及化学计量学辅助荧光法对中药活性成分的定性鉴定与定量分析[D].河北师范大学,2019.
[2]胡勇,吴海龙,尹小丽,谷惠文,王丽,俞汝勤. 化学计量学辅助解析液相色谱-单级四极杆质谱数据:应用于蜂蜜中9种水溶性维生素的检测[A]. 中国化学会、国家自然科学基金委员会.中国化学会第二届全国质谱分析学术报告会会议摘要集[C].中国化学会、國家自然科学基金委员会:中国化学会,2015:1.
[3]吴先伟,梁逸曾,陈爱民,钟科军,黄建国.气相色谱/质谱结合化学计量学解析方法用于植物精油成分分析[J].分析科学学报,2009,25(04):373-377.
[4]王童. 化学多维校正及高维模式识别基础理论及创新性应用研究[D].湖南大学,2020.