CN1632568A - 确定色谱重叠峰中单独峰的方法 - Google Patents

确定色谱重叠峰中单独峰的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1632568A
CN1632568A CN 200410094021 CN200410094021A CN1632568A CN 1632568 A CN1632568 A CN 1632568A CN 200410094021 CN200410094021 CN 200410094021 CN 200410094021 A CN200410094021 A CN 200410094021A CN 1632568 A CN1632568 A CN 1632568A
Authority
CN
China
Prior art keywords
peak
separate
time
match
curve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 200410094021
Other languages
English (en)
Other versions
CN1292251C (zh
Inventor
范国梁
刘蔚
李发光
白茂森
宋崇林
宋威
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN 200410094021 priority Critical patent/CN1292251C/zh
Publication of CN1632568A publication Critical patent/CN1632568A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1292251C publication Critical patent/CN1292251C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种确定色谱重叠峰中单独峰的方法,它属于色谱定量和色谱峰形分析的改进技术。该方法其特征包括以下过程:拟合和迭代模拟计算,所述的拟合过程包括单独峰形状的确定,单独峰计算参数的确定及由塔板理论计算出第一次拟合得到的单独峰;所述的迭代模拟计算包括进行多次的重叠峰减去计算得到的单独峰的过程,直至计算得到的单独峰达到设定精度,认为计算得到的单独峰与真实单独峰重合,从而实现由重叠峰确定单独峰的全部过程。本发明的优点在于:同现有定量分析方法相比,提高定量准确度1-2个数量级,在分析的过程中无需人工干预,因此它特别适用于对重叠峰要求准确定量和峰形分析的色谱工作,具有简单、快速和准确的特点。

Description

确定色谱重叠峰中单独峰的方法
技术领域
本发明涉及一种确定色谱重叠峰中单独峰的方法。它属于色谱定量和色谱峰形分析的改进技术。
背景技术
在现有色谱分离、分析过程中不可避免会出现色谱峰重叠的现象。当样品中不同组分物质,在色谱柱内不能够被完全分离使组分谱带重叠、而在它们流出色谱柱通过检测器时,又都被检测到,结果造成色谱峰的重叠现象。这种因未完全分离而造成的重叠峰极大地影响了色谱定量分析和色谱峰形的研究。为了克服这种困难,在定量分析中广泛使用的是垂直切割(中切)法和切线法,但其引起的定量误差有时会超过20%以上。其解决方法主要是基于使用指数修正高斯函数(EMG)对色谱峰形进行模拟的遗传算法、神经网络算法等,它们因受EMG模型的限制只能对正常拖尾的色谱峰计算出较好的定量结果和峰形模拟,适用范围窄。所以需要一种更方便、准确和适应峰形变化范围宽的计算方法。
发明内容
本发明的目的,在于提供一种确定色谱重叠峰中单独峰的方法,该方法可以快速、准确地确定重叠峰中的单独峰,提高对重叠峰的定量分析精度。
本发明是通过下述技术方案,加以实现确定色谱重叠峰中单独峰的方法,其特征包括以下过程:
1.拟合
1)根据重叠峰的前沿、后沿形状或由相应的纯品化合物直接通过色谱分析确定单独峰的形状:伸舌、正常拖尾和严重拖尾。
2)根据单独峰的形状和重叠峰的峰高、峰顶点,确定塔板理论计算所需的参数:平衡常数、理论塔板数和峰面积参数,由塔板理论对单独峰进行趋真拟合计算。在趋真计算过程中不断修改塔板理论的计算参数,使拟合色谱峰不断逼近单独峰峰形,直至达到设定精度。确定出第一次拟合单独峰的塔板理论计算参数。
3)由塔板理论计算出第一次拟合得到的单独峰。
2.迭代模拟计算
根据塔板理论计算得到的第一次拟合单独峰曲线开始对重叠峰进行迭代模拟计算。迭代过程如下:
1)首先用重叠峰曲线分别减去第一次拟合得到的单独峰曲线,得到第一次迭代计算出的单独峰。
2)根据第一次迭代计算出的单独峰峰高、峰顶点的变化,重新确定塔板理论的计算参数,得到第二次拟合的单独峰曲线。
3)继续使用重叠峰曲线分别减去第二次拟合得到的单独峰曲线,得到第二次迭代计算出的单独峰。
4)根据第二次迭代计算出的单独峰峰高、峰顶点的变化,重新确定塔板理论的计算参数,得到第三次拟合的单独峰曲线。
5)继续使用重叠峰曲线分别减去第三次拟合得到的单独峰曲线,得到第三次迭代计算出的单独峰。
6)不断重复2.2)——2.5)的计算过程,当两次计算出的迭代峰误差小于设定精度时,停止迭代计算。
7)将最后一次迭代计算出的单独峰曲线用于定量和峰形分析。
下面对本发明作详细说明。
本发明实施的要点有三。
第一是根据修正后的塔板理论【平衡常数可以是非线性的,并可以描述拖尾伸舌等各种色谱峰曲线,例如使用Langmuir吸附方程q=ap/(1+bp),b值的大小将决定色谱峰的拖尾和伸舌】对不同形状的单独峰进行模拟计算。调整塔板理论计算所需的参数:平衡常数、塔板数和色谱峰的面积(即样品组分质量),使之能够同真实单独峰的形状获得良好拟合。调整塔板理论参数拟合真实峰的过程由计算程序自动完成。通过不断修改平衡常数、理论塔板数和色谱峰的面积,使计算数据同实验数据获得最佳的拟合,当拟合精度达到设定值后完成参数的确定。
第二是根据拟合得到的单独峰塔板理论计算参数,拟合出单独峰的峰形曲线,并用拟合的峰形曲线对重叠峰进行迭代模拟计算。
第三是在上述计算过程中,每次得到的单独峰的峰顶点和峰面积都会发生变化,所以每次必须使用塔板理论重新对它们的塔板理论计算参数进行确定,使计算参数适应变化了的峰顶点和峰面积,以实现对重叠峰之单峰的最精确的模拟。
采用本发明的方法同现有定量分析方法相比,仅需增加完成上述工作要求的软件,而无需增加其他任何硬件装置,同时可以比现有定量方法提高定量准确度1-2个数量级,在分析的过程中无需人工干预,因此它特别适用于对重叠峰要求准确定量和峰形分析的色谱工作,其分析过程可以实现完全的程序和自动化操作,具有简单、快速和准确的特点。
附图说明
图1至图7对本发明的峰形计算过程给予说明。
图1第一次拟合、零次迭代计算出的单独峰与真实单独峰的比较
图2第二次拟合、第一次迭代计算出的单独峰与真实单独峰比较
图3第三次拟合、第二次迭代计算出的单独峰与真实单独峰比较
图4第四次拟合、第三次迭代计算出的单独峰与真实单独峰比较
图5第五次拟合、第四次迭代计算出的单独峰与真实单独峰比较
图6第六次拟合、第五次迭代计算出的单独峰与真实单独峰比较
图7为使用本发明对重叠峰的单独峰的拟合迭代计算的最后结果
图8是实际重叠峰色谱迭代分离图。
图中1、2分别是两个真实的单独峰;3是重叠峰;4-1至4-7、5-1至5-7均为拟合、迭代计算出的单独峰。6是乙烷、丙烷的重叠峰,7是本发明计算得到的乙烷单独峰,8是本发明计算得到的丙烷单独峰。
图中横坐标是理论塔板数或色谱保留时间(min),图中纵坐标是色谱峰组分的质量或检测器响应信号的数值(mV)。
具体实施方式
第一步完成第一次拟合计算,得到的两个单独峰的拟合曲线,如图1中4-1、5-1曲线峰,每个拟合的单独峰的顶点与重叠峰3的顶点重合,显示出其大于真实的单独峰,即图1中1、2曲线峰。
第二步是由重叠峰3减去第一次拟合的单独峰4-1、5-1而得到的第一次迭代计算出的单独峰,即如图2中4-2、5-2曲线峰,第一次迭代出的单独峰要小于真实的单独峰1、2。
第三步是由重叠峰3减去第二次拟合的单独峰4-2、5-2而得到的第二次迭代计算出的单独峰,即如图3中4-3、5-3曲线峰,第二次迭代出的单独峰要大于真实的单独峰1、2,而小于第一次拟合得到的单独峰。
第四步是由重叠峰3减去第三次拟合的单独峰4-3、5-3而得到的第三次迭代计算出的单独峰,即如图4中4-4、5-4曲线峰,第三次迭代出的单独峰要小于真实的单独峰1、2,而大于第一次迭代计算出的单独峰。
第五步是由重叠峰3减去第四次拟合的单独峰4-4、5-4而得到的第四次迭代计算出的单独峰,即如图5中4-5、5-5曲线峰,第四次迭代出的单独峰要大于真实的单独峰1、2,而小于第二次迭代计算出的单独峰。
第六步是由重叠峰3减去第五次拟合的单独峰4-5、5-5而得到的第五次迭代计算出的单独峰,即如图6中4-6、5-6曲线峰,第五次迭代出的单独峰要小于真实的单独峰1、2,而大于第三次迭代计算出的单独峰。
最后是不断重复上述步骤,迭代计算出的单独峰,则在真实单独峰上下跳跃,并不断接近真实的单独峰,当两次连续计算得到的单独峰达到设定精度时停止迭代,此时迭代计算得到的单独峰与真实单独峰重合。如图7中4-7、5-7已经与真实单独峰1、2重合。
实施例一:
表1、2通过不同计算实例对本发明的定量结果给予说明。
表1、2为使用本发明对由不同峰形的两个单独峰以不同重叠程度形成的重叠峰进行定量准确度的考察结果。表中Rs是重叠峰的分离度,反映了重叠峰重叠程度的大小;a、b分别是Langmuir吸附方程q=ap/(1+bp)的系数,b值变化反映了色谱峰形的变化;色谱组分质量m=q+p,其中q、p分别是组分在固定相和流动相中的质量。首先用塔板理论计算出不同拖尾程度的两个单独峰,叠加形成重叠峰,然后根据本发明的计算方法对重叠峰进行单独峰的计算。计算结果显示使用本发明计算方法对重叠峰定量除一组数据为2.9%,其余误差均不超过2.34%;而传统中切法和切线法定量误差大部分都大于2%,许多定量误差甚至超过20%。
表1不同重叠峰使用本发明计算方法与中切法定量结果的比较
                  第一个峰塔板理论参数                         第二个峰塔板理论参数
Rs  m  a  b  M1  误差1/%  M2 误差2/%  m   a   b   M1   误差1/%   M2   误差2/%
0.4720.3540.4690.4190.3700.3730.363  1111111  1111111  0.010.200.010.010.010.100.20  0.9960.9900.9970.9970.9960.9790.971  0.371.000.300.300.402.102.90  0.9800.8840.9600.9140.8180.7790.760 2.0011.64.008.6018.2022.1024.00  451010101010   1111111   0.010.100.010.010.010.100.10   3.9864.9749.9809.9809.9899.7749.766   0.350.520.200.200.112.262.34   4.0205.11610.04010.08510.18210.22110.240   -0.50-2.32-0.40-0.85-1.82-2.21-2.40
*M1使用本发明计算方法得到的结果,M2使用中切法得到的结果。
表2不同重叠峰使用本发明计算法与切线法定量结果的比较
                   第一个峰塔板理论参数               第二个峰塔板理论参数
Rs  m  a  b  M1 误差1/% M2 误差2/% m  a  b  M1 误差1/% M2 误差2/%
 0.5210.4740.4240.3680.4600.4060.373  1111111  1111111  0.010.010.010.010.100.100.10  1.0021.0021.0020.9880.9770.9800.979  -0.20-0.20-0.201.202.32.02.1  0.6960.5230.3640.1700.4000.2340.091  30.447.763.683.060.076.690.9  10101010101010  1111111  0.010.010.010.010.100.100.10 10.02710.02710.0289.9709.7889.7689.774  -0.27-0.27-0.280.302.122.322.26  10.30410.47610.63610.83010.60010.76610.909 -3.04-4.76-6.36-8.30-6.00-7.66-9.09
*M1使用本发明计算方法得到的结果,M3使用切线法得到的结果。
实施例二:
操作条件
气相色谱柱:SE-30,2m×3mm
检测器:FID,温度250℃
柱温:50℃
进样器:六通阀分流进样,定量管100μL,分流比1∶10,温度150℃
样品:乙烷(浓度100×10-6)、丙烷(浓度50×10-6);实际浓度:66.7%、33.3%。
分离度:0.8、拖尾因子:1.9,见图8。
因为乙烷和丙烷在FID检测器上的响应基本一致,所以在实际操作中忽略校正因子的影响,直接使用色谱峰面积作为定量的依据。
定量结果:
垂直切割      乙烷62.47%(误差%:-6.3)     丙烷37.53%(误差%:12.6)
本发明方法    乙烷66.2%(误差%:-0.7)      丙烷33.8%(误差%:1.4)

Claims (1)

1、一种确定色谱重叠峰中单独峰的方法,该方法其特征包括以下过程:
拟合
1)根据重叠峰的前沿、后沿形状或由相应的纯品化合物直接通过色谱分析确定单独峰的形状:伸舌、正常拖尾和严重拖尾;
2)根据单独峰的形状和重叠峰的峰高、峰顶点,确定塔板理论计算所需的参数:平衡常数、理论塔板数和峰面积参数,由塔板理论对单独峰进行趋真拟合计算,在趋真计算过程中不断修改塔板理论的计算参数,使拟合色谱峰不断逼近单独峰峰形,直至达到设定精度,确定出第一次拟合单独峰的塔板理论计算参数;
3)由塔板理论计算出第一次拟合得到的单独峰;
迭代模拟计算
根据塔板理论计算得到的第一次拟合单独峰曲线开始对重叠峰进行迭代模拟计算,迭代过程如下:
1)首先用重叠峰曲线分别减去第一次拟合得到的单独峰曲线,得到第一次迭代计算出的单独峰;
2)根据第一次迭代计算出的单独峰峰高、峰顶点的变化,重新确定塔板理论的计算参数,得到第二次拟合的单独峰曲线;
3)继续使用重叠峰曲线分别减去第二次拟合得到的单独峰曲线,得到第二次迭代计算出的单独峰;
4)根据第二次迭代计算出的单独峰峰高、峰顶点的变化,重新确定塔板理论的计算参数,得到第三次拟合的单独峰曲线;
5)继续使用重叠峰曲线分别减去第三次拟合得到的单独峰曲线,得到第三次迭代计算出的单独峰;
6)不断重复2)-5)的过程,当两次计算出的迭代峰误差小于设定精度时,停止迭代计算;
7)将最后一次迭代计算出的单独峰曲线用于定量和峰形分析。
CN 200410094021 2004-12-27 2004-12-27 确定色谱二重峰中单独峰的方法 Expired - Fee Related CN1292251C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200410094021 CN1292251C (zh) 2004-12-27 2004-12-27 确定色谱二重峰中单独峰的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200410094021 CN1292251C (zh) 2004-12-27 2004-12-27 确定色谱二重峰中单独峰的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1632568A true CN1632568A (zh) 2005-06-29
CN1292251C CN1292251C (zh) 2006-12-27

Family

ID=34847782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200410094021 Expired - Fee Related CN1292251C (zh) 2004-12-27 2004-12-27 确定色谱二重峰中单独峰的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1292251C (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102507814A (zh) * 2011-10-10 2012-06-20 天津大学 从多重峰色谱图中剥离出单独峰的方法
CN102507817A (zh) * 2011-11-23 2012-06-20 天津大学 预测多阶程序升温条件下伸舌色谱峰形的方法
CN101788507B (zh) * 2010-02-03 2012-10-03 北京矿冶研究总院 一种光谱分析方法
CN103869005A (zh) * 2012-12-13 2014-06-18 北京普源精电科技有限公司 产生单峰的方法及装置
CN104655770A (zh) * 2015-02-11 2015-05-27 安科智慧城市技术(中国)有限公司 一种天然物组分含量确认方法及系统
CN104820048A (zh) * 2015-03-20 2015-08-05 常州南京大学高新技术研究院 一种液相色谱梯度分离条件优化的方法
CN104931631A (zh) * 2015-07-07 2015-09-23 天津大学 基于双峰搜索法分离严重重叠色谱峰的方法
CN105067732A (zh) * 2015-07-07 2015-11-18 天津大学 基于二阶高斯函数拟合的色谱重叠峰定量方法
CN106663147A (zh) * 2014-07-03 2017-05-10 生物辐射实验室股份有限公司 解构实验数据中的重叠峰
CN107219321A (zh) * 2017-05-23 2017-09-29 湖南中烟工业有限责任公司 一种混合质谱筛除方法
CN109085282A (zh) * 2018-06-22 2018-12-25 东南大学 一种基于小波变换和随机森林模型的色谱重叠峰解析方法
CN110542739A (zh) * 2019-08-20 2019-12-06 无锡创想分析仪器有限公司 一种基于卡尔曼技术的重叠峰分离方法
CN112444589A (zh) * 2020-12-04 2021-03-05 深圳普门科技股份有限公司 色谱峰检测方法、装置、计算机设备和存储介质
CN112820358A (zh) * 2020-12-28 2021-05-18 上海交通大学 基于遗传算法的熔盐电解精炼重叠峰分离方法及系统
CN113607867A (zh) * 2021-07-23 2021-11-05 清华大学合肥公共安全研究院 一种基于峰体映射的双重叠谱峰解析方法
CN113607867B (zh) * 2021-07-23 2024-06-11 清华大学合肥公共安全研究院 一种基于峰体映射的双重叠谱峰解析方法

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101788507B (zh) * 2010-02-03 2012-10-03 北京矿冶研究总院 一种光谱分析方法
CN102507814A (zh) * 2011-10-10 2012-06-20 天津大学 从多重峰色谱图中剥离出单独峰的方法
CN102507817A (zh) * 2011-11-23 2012-06-20 天津大学 预测多阶程序升温条件下伸舌色谱峰形的方法
CN102507817B (zh) * 2011-11-23 2013-11-13 天津大学 预测多阶程序升温条件下伸舌色谱峰形的方法
CN103869005A (zh) * 2012-12-13 2014-06-18 北京普源精电科技有限公司 产生单峰的方法及装置
CN106663147B (zh) * 2014-07-03 2019-12-24 生物辐射实验室股份有限公司 解构实验数据中的重叠峰
CN106663147A (zh) * 2014-07-03 2017-05-10 生物辐射实验室股份有限公司 解构实验数据中的重叠峰
CN104655770A (zh) * 2015-02-11 2015-05-27 安科智慧城市技术(中国)有限公司 一种天然物组分含量确认方法及系统
CN104820048A (zh) * 2015-03-20 2015-08-05 常州南京大学高新技术研究院 一种液相色谱梯度分离条件优化的方法
CN104931631A (zh) * 2015-07-07 2015-09-23 天津大学 基于双峰搜索法分离严重重叠色谱峰的方法
CN105067732A (zh) * 2015-07-07 2015-11-18 天津大学 基于二阶高斯函数拟合的色谱重叠峰定量方法
CN107219321A (zh) * 2017-05-23 2017-09-29 湖南中烟工业有限责任公司 一种混合质谱筛除方法
CN107219321B (zh) * 2017-05-23 2018-10-19 湖南中烟工业有限责任公司 一种混合质谱筛除方法
CN109085282A (zh) * 2018-06-22 2018-12-25 东南大学 一种基于小波变换和随机森林模型的色谱重叠峰解析方法
CN110542739A (zh) * 2019-08-20 2019-12-06 无锡创想分析仪器有限公司 一种基于卡尔曼技术的重叠峰分离方法
CN112444589A (zh) * 2020-12-04 2021-03-05 深圳普门科技股份有限公司 色谱峰检测方法、装置、计算机设备和存储介质
CN112444589B (zh) * 2020-12-04 2021-10-08 深圳普门科技股份有限公司 色谱峰检测方法、装置、计算机设备和存储介质
CN112820358A (zh) * 2020-12-28 2021-05-18 上海交通大学 基于遗传算法的熔盐电解精炼重叠峰分离方法及系统
CN112820358B (zh) * 2020-12-28 2022-04-26 上海交通大学 基于遗传算法的熔盐电解精炼重叠峰分离方法及系统
CN113607867A (zh) * 2021-07-23 2021-11-05 清华大学合肥公共安全研究院 一种基于峰体映射的双重叠谱峰解析方法
CN113607867B (zh) * 2021-07-23 2024-06-11 清华大学合肥公共安全研究院 一种基于峰体映射的双重叠谱峰解析方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1292251C (zh) 2006-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1292251C (zh) 确定色谱二重峰中单独峰的方法
CN103884780B (zh) 家具油漆车间voc浓度的建模和预测方法
CN111595727B (zh) 建立快速预测沥青-集料黏附性和沥青黏韧性评价的方法
CN1079940C (zh) 空气分离系统的模型预测控制方法
CN1712955A (zh) 一种精确测定色谱峰形参数和重叠峰面积的方法
CN106770015B (zh) 一种基于主成分分析相似判别的油品性质检测方法
CN104316009A (zh) 一种基于拉绳编码器测量系统的动态测量误差补偿方法
CN116337783A (zh) 一种气体分析仪的多点标定方法和系统
CN1460963A (zh) 用不规则维数对显示装置进行图像质量分析的方法及系统
CN1908651A (zh) 混凝土超声层析成像算法
CN101135639A (zh) 基于支持向量机校正模型的混合气体组分浓度红外光谱分析方法
CN102507814A (zh) 从多重峰色谱图中剥离出单独峰的方法
CN101055175A (zh) 岩体结构面粗糙度系数简易测量方法
CN1226621C (zh) 一种色-质联用预测原油馏分性质的方法
CN110658267B (zh) 一种定量判识原油热裂解程度的方法及其应用
van Henten et al. Approaches to Accelerate Liquid Chromatography Method Development in the Laboratory Using Chemometrics and Machine Learning.
CN111337452A (zh) 一种验证光谱数据模型转移算法可行性的方法
CN1727877A (zh) 由近红外光谱测定汽油性质数据的方法
CN1283790A (zh) 一种测定渣油组分含量的方法
CN1645282A (zh) 用于监控技术系统的方法
CN1216344C (zh) 一种触摸屏线性度的测试方法
Herman et al. Algorithms to correct gradient scan and transfer rule predictions of isocratic retention in reversed-phase liquid chromatography
CN115391916A (zh) 一种车轮双轴疲劳仿真分析方法、装置、设备及介质
CN114814114A (zh) 考虑距离效应的污染来源解析方法
CN114970698A (zh) 一种基于改进lwpls的计量设备运行性能预测方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee