谱差算法：峰纯度计算背后的数学原理 - Tip252

目的

在本文中，我们将讨论谱差算法，即使用 ACQUITY™ PDA 检测器时峰纯度计算背后的数学原理。

谱差算法按照以下步骤来测量光谱之间的形状差异：
•    通过减去峰基线起点和基线重点之间的内推基线光谱，对光谱进行基线修正
•    光谱被转换为 n 维空间中的向量
•    向量长度已归一化
•    将向量移动到二维平面中并测量它们之间的角度
•    0 度角表示光谱形状相同，90 度角表示没有光谱重叠

环境

• Empower
• Empower 每周小贴士 #252

步骤

 

谱差角
光谱 A 和光谱 B 的形状由向量表示。  是谱差角，代表光谱形状之间的差异（图 1）。

示例 1
在第一个示例中，我们有两种截然不同的化合物，谱差角为 53（图 2）。

示例 2
在第二个示例中，我们有两种结构相关的化合物，谱差角为 10（图 3）。

示例 3
在第三个示例中，我们有两种非常相似的化合物，它们的区别仅在于 CH2，谱差角为 0.5（图 4）。

阈值角
光谱之间微小但显著的差异可能是由吸光度特性以外的因素所造成。由于以下原因，同一化合物的多个光谱可能会出现轻微差异：

•    检测器噪音 - 统计和热变化会给吸光度测量增加电子噪音，在查看同一化合物不同浓度的光谱时，会放大噪音（图 5）。

这会导致基线波动，通常称之为基线噪音。在“处理方法”中选择噪音间隔”，可以预测该噪音的大小。

•    光度误差 - 在吸光度大于 1 AU 时，多种效应可能会导致比尔定律的轻微偏差。虽然这对定量的影响可微乎其微，但这种影响可能是光谱不均匀的重要原因（图 6）。

•    溶剂组分的变化 - 梯度色谱分析过程中溶剂 pH 值或溶剂组分的变化会影响光谱的形状（图 7）。

•    高样品浓度

由于不理想的现象，阈值角成为光谱之间的最大谱差角（图 8）。

比较谱差角与阈值角有助于确定光谱之间的形状差异是否显著。通常，谱差角小于其阈值角表示形状差异是由于不理想的现象造成的，并且没有证据表明光谱之间存在显著差异。大于其阈值角的谱差角表示形状差异是由于光谱之间的显著差异造成的。

 

附加信息

最终说明：可以使用 Pro 或 QuickStart 界面完成以上步骤。