[發(fā)明專利]用于維護(hù)復(fù)雜體系光譜校正模型預(yù)測(cè)能力的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010187216.5
• 申請(qǐng)日: 2010-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101865828A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳增萍;俞汝勤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/25
• 分類號(hào): G01N21/25;G06F19/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 馬強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于維護(hù)光譜校正模型預(yù)測(cè)能力的方法，屬于化工、食品、制藥、環(huán)境等行業(yè)的光譜或色譜等儀器分析和檢測(cè)領(lǐng)域；本方法能實(shí)現(xiàn)光譜校正模型在同類儀器之間的共享，以及即使在實(shí)驗(yàn)條件發(fā)生變化的情況下長(zhǎng)期使用的有效性。

背景技術(shù)

近年來(lái)，由于光纖探針技術(shù)的快速發(fā)展，使得光譜分析技術(shù)具有分析速度快、很少需要或不需要對(duì)樣本進(jìn)行預(yù)處理、非常適合原位、實(shí)時(shí)、快速分析大量的復(fù)雜化學(xué)與生物樣本。原位實(shí)時(shí)光譜過(guò)程分析技術(shù)如傅立葉變換紅外光譜、近紅外光譜、激光拉曼光譜等在精細(xì)化工、農(nóng)業(yè)、食品、制藥、生物分析、以及臨床診斷等領(lǐng)域越來(lái)越受到重視。包括美國(guó)藥品與食品管理局(FDA)在內(nèi)的官方機(jī)構(gòu)正在積極地推動(dòng)過(guò)程分析技術(shù)(PAT)；為了從過(guò)程、工藝上保證藥品質(zhì)量，改變目前只能依靠嚴(yán)格而生硬的認(rèn)證規(guī)范的現(xiàn)狀，歐盟國(guó)家科學(xué)家也在2007年11月召開(kāi)第二次過(guò)程分析技術(shù)大會(huì)，起草過(guò)程分析技術(shù)倡議書(shū)。PAT技術(shù)能為精細(xì)化工、制藥等行業(yè)帶來(lái)：1)消除產(chǎn)品質(zhì)量隱患；2)提高生產(chǎn)效率；3)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量是可以從生產(chǎn)過(guò)程中預(yù)見(jiàn)的，而不只是檢測(cè)出來(lái)的；4)節(jié)省分析成本。國(guó)內(nèi)近期在食品和藥品領(lǐng)域安全事件的頻繁發(fā)生(如：三聚氰氨事件)更加凸顯快速分析的重要性。光譜過(guò)程分析技術(shù)能為解決這些問(wèn)題提供可靠的途徑。

使用光譜儀器對(duì)復(fù)雜化學(xué)和生物體系進(jìn)行分析時(shí)，通常不是光譜數(shù)據(jù)本身而是光譜數(shù)據(jù)中隱含的化學(xué)信息(如樣本中待測(cè)組分的濃度)才能用于產(chǎn)品質(zhì)量的控制、疾病的診斷(注：化學(xué)信息是指樣本中待測(cè)化學(xué)組分的濃度，或樣本的其他化學(xué)和物理性質(zhì)；本說(shuō)明書(shū)中僅以待測(cè)組分的濃度檢測(cè)為例來(lái)闡明本發(fā)明的原理，但本發(fā)明提供的方法同樣適用于樣本的其他化學(xué)和物理性質(zhì)的檢測(cè))。因此需要運(yùn)用數(shù)據(jù)分析方法從樣本的光譜數(shù)據(jù)中提取出有用的化學(xué)信息。通常可以通過(guò)測(cè)量一批校正樣本(其待測(cè)組分的濃度或其他化學(xué)和物理性質(zhì)是已知的)的光譜數(shù)據(jù)，然后在校正樣本的光譜數(shù)據(jù)與校正樣本中待測(cè)化學(xué)組分濃度(或其他化學(xué)和物理性質(zhì))之間建立一校正模型。校正模型建立后就可以用于從待測(cè)樣本的光譜數(shù)據(jù)中預(yù)測(cè)出待測(cè)樣本中待測(cè)組分的濃度或其他化學(xué)和物理性質(zhì)(參見(jiàn)圖1)。由于要建立一穩(wěn)健的校正模型一般需要較多的校正樣本，這也就意味著需要花費(fèi)一定的人力和物力，所以校正模型一經(jīng)建立，通常希望它的有效使用期限盡可能長(zhǎng)。

但是，校正模型預(yù)測(cè)結(jié)果的有效性是建立在如下假設(shè)的基礎(chǔ)上：1)待測(cè)樣本與校正樣本的光譜是在同一光譜儀器上測(cè)得；2)待測(cè)樣本與校正樣本的光譜是在同樣的實(shí)驗(yàn)條件(如溫度)下測(cè)得。如果以上兩個(gè)假設(shè)得不到滿足，則校正模型預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度就很難保證。然而在實(shí)際的應(yīng)用中，光譜儀器部件的老化、儀器部件的更換、或?qū)嶒?yàn)條件的變化可能會(huì)嚴(yán)重影響光譜校正模型預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。另外，當(dāng)將在某一光譜儀器建立起的光譜校正模型應(yīng)用于其他同類型的光譜儀上時(shí)，光譜校正模型預(yù)測(cè)結(jié)果的有效性也很難保證。當(dāng)出現(xiàn)上述情況時(shí)，可以使用“光譜校正模型維護(hù)方法”來(lái)維護(hù)光譜校正模型預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度，從而避免再次耗費(fèi)大量的人力和物力重新建立光譜校正模型。