小波变换-主成分回归分光光度法同时测定感冒液成分的研究

小波变换-主成分回归分光光度法同时测定感冒液成分的研究

摘 要：在多组分样品的分光光度法测定中，吸收曲线常会发生不同程度的重叠,采用一般分光光度法难于定量每一组分，而近年来发展起来的小波变换（WT）已成为信息科学中的一个新兴研究领域，越来越多地应用于化学研究领域中各种复杂的、非线性的问题，也取得了很好效果。本文根据小波变换具有将信号分频的特点，采用db9小波在4尺度低频系数构造分析矩阵进行主成分回归(PCR)，预测结果优于原始数据全谱模型。利用小波变换与主成分回归相结合的一种多元校正算法对感冒液中对乙酰氨基酚、愈创木酚甘油醚、咖啡因和扑尔敏四组分体系进行了同时测定。加标回收率介于91.67-102.37%，结果基本满意。使用小波系数进行PCR建模，不仅可以有效地减小主成分向量残留噪声所引起的误差，而且较大地压缩了数据量，显著提高多元校正准确性，提高了预测精度。

关键词：小波变换；主成分回归；紫外分光光度法；多组分同时测定

目  录

中文摘要.Ⅰ

英文摘要.II 

目录.III 

1. 绪论.1

1.1 小波分析.1

1.2 小波变换在化学计量学中的应用.1

1.3 主成分回归.2

1.4 本研究的主要思路与方法.3

2. 多组分同时测定的原理及实验方法.4

2.1 计算分光光度法测定多组分的原理.4

2.2 实验方法与技术.4

2.2.1 吸收系数矩阵ε的求解4

2.2.2 混合标准溶液的配制.5

2.2.3 检测波长位置的选择.6

3. 算法基本原理.7

3.1 小波变换基本原理.7

3.2 PCR数学原理.8

3.3 WT-PCR算法9

3.3.1 校准计算步骤.9

3.3.2 验证模型适用度计算步骤.9

3.3.3 预测计算步骤10

3.3.4 最佳小波基与截取尺度的选择计算步骤10

4. 实验部分11

4.1 实验仪器11

4.2 实验试剂11

4.3 实验方法11

4.3.1吸收曲线测定.11

4.3.2样品稳定性试验.11

4.3.3训练样本吸光度测定.11

4.3.4方法适用性试验.12

4.3.5样品加标回收试验.12

4.3.6未知样品吸光度测定.12

5. 结果与讨论.13

5.1 吸收曲线与测定波长的选择.13

5.2 样品稳定性分析.14

5.3 训练样本的确定.14

5.4 最佳小波基和截取尺度的选择.16

5.5 主成分数的确定.17

5.6 标准样品试验.19

5.7 方法适用性试验.19

5.8 加标回收试验.20

5.9 未知样品预报.21

6. 总结与展望22

致谢.23

参考文献.24

附录MATLAB相关程序26