褶合光譜法

褶合光譜法(Convolution Spectrometry)是以Glenn’S正交函式法為基礎，並包容了導數光譜法的一種新的數學變換方法。

褶合光譜法是一種融導數光譜法和正交函式法為一體的新的數學變換方法，它充分估計和利用了整個光區範圍內物質對光吸收特性的變化信息,通過採用類似多項式回歸的褶合變換技術將這種變化以數學分量的形式分離提取出來，構組成一種新型的獨立光譜體系———各數學分量隨平均波長的變化軌跡，將吸收度與濃度之間的定量關係轉換成各數學分量與濃度之間的定量關係,以此為基礎對物質進行定性定量。

基本介紹

• 中文名：褶合光譜法
• 外文名：Convolution Spectrometry
• 釋義：Glenn’S正交函式法
• 藥物的定量：單組分定量

原理

釋義

褶合光譜法(ConvolutionSpectrometry)是以Glenn’S正交函式法為c並包容了導數光譜法的一種新的數學變換方法。其基本原理是利用褶合變換技術將化合物的原始吸收光譜轉變為褶合光譜，顯示出原始吸收光譜在構成上的局部細節特徵，其本質是與一種稱為“數學顯微鏡”的離散小波變換(wavelertransform，WT)相一致的數學變換技術，是對以時域函式形式的原始吸收光譜實施頻域函式的局域變換，因而能有效地從信號中提取信息，通過伸縮和平移等運算功能對信號進行多尺度細化分析。

褶合光譜法

理論

褶合光譜上的每一個值，都與一段波長區間內物質的吸光特性相對應，因而褶合光譜同樣具有定性定量的特徵。即紫外分光光度法中吸收度與濃度的線性關係轉變成數學分量與濃度的線性關係，利用褶合曲線之間的差異形式來量化，從而為物質的定性定量提供了理論基礎。

套用

藥物套用

苯丙醇胺 (A)和苯海拉明的褶合光譜(B)褶合光譜法在藥學方面的套用，主要是藥物的定性鑑別(包括雜質的限量檢查)和定量測定及檢測藥物的穩定性等幾方面。 1.藥物的定性鑑別及雜質的限量檢查經典的分光光度法對物質進行定性，主要是根據吸收光譜的峰、谷或者它們比值的差異判斷是否為同一物質，由於它不能對吸收光譜的全波長範圍進行反映，因而不能完全反映物質結構的本質特徵。另外，由於紫外可見光譜為寬頻吸收，曲線形狀一般變化不大，不同化合物的吸收光譜的細微差異常被其相同部分所掩蓋，因而經典的分光光度法很難將結構相似的化合物區分開來。而褶合光譜的定性技術充分利用了整條光譜所含的結構信息對物質定性，首先通過褶合變換對原始吸收光譜進行以正交多項式為基的正交變換和正交分解，將紫外可見吸收光譜分解為成百上千條褶合光譜，然後將逐條褶合光譜進行配對比較，具體而言，就是比較m維(m為測試點波長數)空間中兩個矢量是否重合。如果是同一物質，則兩矢量的夾角為零，相關係數為1，否則為不同物質。褶合光譜法的定性系統是揭示物質對光吸收特性的細微變化，是對藥物內在特點的反映。

藥物的定量

（1）單組分定量

根據褶合光譜原理可知，當背景干擾褶合光譜的某個數學分量沒有貢獻而待測組分有貢獻時，即可認為背景干擾已被消除。由於渾濁背景(如片劑輔料的影響)通常只有常數項貢獻，因此，套用褶合光譜法可以不對樣品進行預先分離，即可實現對藥物的準確定量。由於褶合光譜信息量大，且能自動選擇最佳波長和最優回歸方程計算藥物濃度，因此較一般方法自動化程度高，操作簡單。

（2）雙組分定量

套用褶合光譜法可實現對重疊光譜的雙組分混合物的定量分析。基於褶合光譜具有能夠圍繞數學分量值為零的平均波長軸上下起伏的特性，雙組分混合物中每一種組分的褶合曲線均有固定的過零點，因此，可以其中一組分的過零波長點對另一組分進行定量，反之亦同。與常規分析法比較，結果無顯著性差異。同時，不經分離直接定量也避免了各種化學分離過程的繁瑣、費時，以及由此產生的誤差。

（3）多組分定量

由於多組分藥物中各物質的過零點都可能不同，所以不能用共同的過零點來定量，因而對多組分混合物，根據褶合光譜法與吸收光譜同樣具有線性和加合性的特點，以褶合光譜為基礎，結合偏最小二乘法可解決多組分定量。研究結果表明，不同數值計算方法的舍人誤差對結果影響甚小，對結果誤差影響最大的是待測組分的分析信號與其分析信號的重疊程度。當它們相關性越大，分析結果越不理想。考慮到褶合光譜能放大化合物吸收光譜所存在的細微差異，減少數學相關性，加上褶合光譜信息量大，在褶合光譜基礎上套用偏最小二乘法對其進行定量分析，即可從中篩選出最佳結果。

藥物的穩定性試驗

通過測定配伍中各組分的含量變化，可以對配伍穩定性進行考察。褶合光譜法套用於藥物穩定性測定，從整個吸收範圍考察吸收曲線的變化，通過褶合光譜法“放大”差異功能，捕捉及其細微的變化，並以三維褶合光譜差譜點的形式加以定量表達，即可同時反映物質在規定時間域內，一定波長處吸收度值的變化(量的指標)和在規定時間域內由光譜形狀變化表現出來的物種同一性變化(質的指標)，彌補了常規分光光度法和傳統動力學分析在穩定性考察時只能反映量指標的不足，克服了單一紫外吸收峰值定量在藥物穩定性測定中以偏蓋全的缺陷，並實現了定性結果的定量表達。

其它

褶合光譜分析法的實質是一種信號處理技術，具有線性和加合性特點的任何信號均可用褶合變換技術處理。因此．褶合光譜分析法不僅適用於紫外-可見吸收光譜，也同樣適用於紅外、螢光、核磁共振及色譜分析儀等分析信號的處理，已被廣泛套用於許多學科領域。

優點

套用褶合光譜法能夠對複雜體系不經分離即可實現測定。操作更為簡便。