三线性分解方法用于激发-发射矩阵荧光数据中一阶瑞利散射的扣除  

Removal of first-order Rayleigh scatter nonlinear interference in multi-way calibration of excitation-emission matrix fluorescence spectra with the use of trilinear decomposition methods

作　　者：聂瑾芳[1,2] 吴海龙[1] 张云[2] 刘亚娟[1] 王建瑶[1] 李勇[1] 俞汝勤[1] 

机构地区：[1]化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南大学化学化工学院,长沙410082 [2]桂林理工大学化学与生物工程学院,桂林541004

出　　处：《中国科学：化学》2011年第11期1740-1749,共10页SCIENTIA SINICA Chimica

基　　金：国家自然科学基金(20775025)资助

摘　　要：由于荧光分析具有检测灵敏度高、数据容易获得等优点,近年来二阶张量校正方法与激发-发射矩阵荧光光谱技术的联用正受到人们越来越多的关注.但是,在三维荧光分析中,经常出现的一阶瑞利散射干扰往往容易导致建立的三线性模型存在较大的偏离,进而直接影响复杂体系中感兴趣组分的定性、定量分析.针对该问题,我们提出了一种基于对组分数不敏感的三线性分解算法扣除一阶瑞利散射干扰的新思路.该方法的特点是根据一阶瑞利散射分别在水平切片矩阵和侧面切片矩阵所处位置相同,沿I-模和J-模同时构建含一阶瑞利散射的三维数据阵,利用三线性分解算法对此各自建模,将一阶瑞利散射当作一个响应组分或因子拟合后从三维数据阵中扣除掉.通过对模拟和实际三维激发发射矩阵荧光光谱实验数据进行讨论,结果表明该方法能有效地扣除体系中的一阶瑞利散射干扰.改进后的方法不仅操作简单,而且不受组分数选取不当的困扰.另外,由于同时从两个方向进行一阶瑞利散射扣除,因此不会出现因边缘瑞利散射峰形不完整而扣除不完全的情况.该方法为三维荧光光谱的无损分析提供了新思路,为进一步进行三维荧光光谱的定量分析奠定了良好的基础.A novel route for the removal of first-order Rayleigh scatter has been proposed, based on the use of a trilinear decomposition algorithm that is not sensitive to the chosen factor number. The first-order Rayleigh scatter is located in the same position in the level-slide as well as the side-slide matrix. This new method constructs a three-way data array containing the first-order Rayleigh scatter along with both of the/-mode and J-mode directions, and then use a trilinear decomposition algorithm to model them to remove the scatter as a response component or factor from the three-way data array constructed. The results obtained from the analysis of simulated and real three-way EEM fluorescence data revealed that the newly proposed approach was simple, not sensitive to the chosen factor number, and able to effectively remove the first-order Rayleigh scatter interference in the analytical system tested.

关 键 词：一阶瑞利散射 三线性分解 二阶校正 激发-发射矩阵荧光 

分 类 号：O657.3[理学—分析化学]