一种色谱指纹谱图的相似度测定方法技术

一种色谱指纹谱图的相似度测定方法，包括以下步骤：(一)建立聚合物标准品裂解谱图库：采用裂解气相色谱仪对一系列高聚物标准样品进行检测，规定每次测定样品时所用的色谱条件要与测定高聚物标准样品所采用的色谱条件一致，将检测的实验数据导入后形成聚合物标准品裂解谱图库；(二)实际样品的匹配：A)先选择添加当前谱图，将实际测定的样品数据录入，录入的数据只是暂时储存；对录入数据的保留时间可以进行修正；B)选择要进行比对的标准谱图库，根据之前的建立的谱图库来选择某一个或某几个谱图库与实际测定的样品进行比对；通过夹角余弦来计算相似度s。本发明专利技术自动测量、简单方便、精度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。技术背景色谱的指纹谱图的化学成分往往非常复杂，对其一种或几种化学成分进行定性定量的分析，难以从整体上对其品质做有效的评判。裂解-气相装置由裂解器和气相色谱组成，该仪器设备应用于聚合物的检测，设备简单，操作方便。测样时，将样品经初步酒精灯加热烧结，去除杂质，放入样品杯中，把样品杯固定在进样杆上，装入裂解器，在200-700°C，氮气或氦气保护下发生裂解反应。裂解产物经载气带入气相色谱毛细管柱分离，通过FID检测得到气相色谱图。裂解气相色谱以可以满足对高分子样品的均一和瞬间裂解的要求，并有较好的重现性，各种裂解参数已能标准化，分离高分子裂解产生的复杂的裂解产物的色谱条件以及裂解图的标识方法亦可标准化。然而目前，聚合物定性普遍参考《高分辨裂解色谱原理与高分子裂解谱图集》等著作。将自己实验得到裂解谱图去和标准谱图集对比，这种对比主要依靠人工操作，耗时且繁琐，精确度低。
技术实现思路
为了克服已有色谱的指纹谱图技术测量相似度时的人工操作、费时费力、精度较低的不足，本专利技术提供一种自动测量、简单方便、精度高的色谱指纹谱图的相似度测定方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是—种色谱指纹谱图的相似度测定方法，所述相似度测定方法包括以下步骤(一 )建立聚合物标准品裂解谱图库采用裂解气相色谱仪对一系列高聚物标准样品进行检测，规定每次测定样品时所用的色谱条件要与测定高聚物标准样品所采用的色谱条件一致，将检测的实验数据导入后形成聚合物标准品裂解谱图库；(二)实际样品的匹配A)先选择添加当前谱图，将实际测定的样品数据录入，录入的数据只是暂时储存； 对录入数据的保留时间可以进行修正，有以下两种修正的方法1)通过保留时间修正是指设定一个具体数值b后，将录入的实际测定的样品中每个保留时间数值a加上设定值b变为a+b。将这个新得到的保留时间数值再去和标准谱库里的保留时间进行比对，当两个峰的保留时间相同视为同一峰；2)通过保留时间匹配修正是指设定一个具体数值c后，将录入的实际测定的样品中每个保留时间数值a加上和减去设定值c变为a士c，将这个新得到的保留时间数值范围去和标准谱库里的保留时间进行比对，当标准谱库里的某个峰的保留时间正好落在该范围中，则这两个峰视为同一峰；B)选择要进行比对的标准谱图库，根据之前的建立的谱图库来选择某一个或某几个谱图库与实际测定的样品进行比对；通过夹角余弦来计算相似度s，其计算式η5 =---其中，Xi和yi为保留时间相同的两个峰的归一化计算后的峰面积。本专利技术的技术构思为采用色谱峰的相对保留值和其相应的峰面积，对样品的色谱指纹图谱进行量化处理，实现了谱图的数据化，提高可比性。再通过样品指纹图谱和标准品的指纹图谱对照，来判断样品和谱库内各个标准品的相似度。指纹图谱的相似度计算一般采用夹角余弦法和相关系数法，此外软件中还添加了欧式距离，杰氏(jffreys)距离(它对大的奇异值不敏感，这样使得它特别适合于高度偏倚的数据)的计算，这些计算方法较复杂且标准谱库数据量非常大，如果用EXCEL进行谱峰的匹配和计算则非常烦琐。此软件能进行谱峰的自动匹配，以及完善的谱库管理系统，使得计算简单，此软件操作简便易学。涉及的技术点为(1)开发了完善的谱库管理系统，使用户可以自由的在标准谱库添加标准样品。对谱库类别设置了多级分类，如用户可以新建高聚物裂解指纹谱图库， 香精香料指纹谱图库等多个谱库。在相似计算时，可以具体选择样品和某个谱库进行相似匹配。(2)计算结果将按照相似度从高到低排列。(3)有夹角余弦，相关系数，欧式距离， jffreys距离等多种方法来计算。我们将实验室多年来积累实验数据，对其做进一部的完善和补充，并将高聚物裂解数据录入到软件中，建立起高聚物裂解指纹谱图库。以后对聚合物的定性就可以直接将实验得到数据录入到软件中并和谱图库中数据逐个进行比对，并按照相似度从大到小的顺序进行排列。对高聚物的定性过程就变得简单了。本专利技术的有益效果主要表现在自动测量、简单方便、精度高。具体实施方式 下面对本专利技术作进一步描述。，所述相似度测定方法包括以下步骤(一 )聚合物标准品裂解谱图库建立A)采用裂解气相色谱仪对一系列高聚物标准样品进行检测。为了使以后实际样品测得的数据可以和标准品谱库里的数据进行比对，要规定每次测定样品时所用的色谱条件要与测定高聚物标准样品所采用的色谱条件一致。1)测定高聚物标准品采用的色谱条件如下采用Py_2020iD型裂解器(Frontier Laboratories,日本)，设置裂解温度550°C ；弱极性的的色谱柱UA-5毛细管柱(L30mX I. D. 0. 25mm，膜厚0. 25um，5%甲基聚硅氧烷，Frontier,日本)；柱温初温50°C，以5°C /min 的速率升到300°C，保持20min ；汽化室温度330°C;FID检测器温度300°C;分流比为30 1 ； 载气为N2 ；柱流量1. OmL/min。B)在软件的数据录入界面中可以建立一个聚合物裂解谱图库，将上一步测得的一系列实验数据分别导入到该谱图库中，在该软件对录入的数据进行处理，以形成一个标准品数据谱库集。1)在数据录入界面中可以同时新建多个谱图库，分别在各个谱图库中添加相关数据。也可以删除谱图库，或对之前的谱图库进行重命名。当选择了某个谱图库后，该库内所有录入的数据都将展示出来。2)数据的录入可以通过导入xls格式的文件。该文件的第一行为色谱数据中的保留时间，第二行为色谱数据中的峰面积。还可以将相关的色谱图保存为jpg，jpeg，bmp等位图格式上传。3)当选中了某条数据后可以看到里面的具体内容，当选者删除和编辑功能时，可以对该条录入的数据进行处理。当选者新建谱图时，可以继续添加下一条数据。(二)实际样品的匹配A)在软件的匹配界面中，先选择添加当前谱图，将实际测定的样品数据录入到软件中。数据的录入格式及方法，和上面所述相同。对录入数据的保留时间可以进行修正，有两种修正的方法。此时录入的数据只是暂时储存，当软件关闭时，该数据将自动被删除。1)通过保留时间修正是指设定一个具体数值b(b的值可以是负数)后，将录入的实际测定的样品中每个保留时间数值a加上设定值b变为a+b。将这个新得到的保留时间数值再去和标准谱库里的保留时间进行比对，当两个峰的保留时间相同视为同一峰。2)通过保留时间匹配修正是指设定一个具体数值c后，将录入的实际测定的样品中每个保留时间数值a加上和减去设定值c变为a士C。将这个新得到的保留时间数值范围去和标准谱库里的保留时间进行比对，当标准谱库里的某个峰的保留时间正好落在该范围中，则这两个峰视为同一峰。B)选择要进行比对的标准谱图库。可以根据之前的建立的谱图库来选择某一个或某几个谱图库来该样品进行比对。整个匹配过程可以获得，夹角余弦，其计算式权利要求1. ，其特征在于所述相似度测定方法包括以下步骤(一)建立聚合物标准品裂解谱图库采用裂解气相色谱仪对一系列高聚物标准样品进行检测，规定每次测定样品时所用的色谱条件要与测定高聚物标准样品所采用的色谱条件一致，将检测的实验数据导入后形成聚合物标准品裂解谱图库；(二)实际样品的匹配A)先选择添加当前谱图，将实际测定的样品数据录入，录入的数据只是暂时储存；对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽丽，孙杨，潘再法，陈德君，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：