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氣相色譜儀是一種對(duì)混合氣體中各組成成分進(jìn)行 分析檢測(cè)的高精密度科學(xué)儀器，以氮?dú)?、氫氣、氦氣、氬氣等氣體為載氣，對(duì)混合氣體中的各種成分進(jìn)行定性和定量分析。本文由武漢泰特沃斯科技有限公司色譜技術(shù)人員主要介紹對(duì)中藥中的頂空氣相色譜進(jìn)行奇異值的分解和主要成分的分析。以主要的成分為重要的坐標(biāo)，對(duì)常見的三種中藥進(jìn)行分類，從而更好地顯示出頂空氣相色譜法在中藥分類中的作用。泰特儀器主要產(chǎn)品包括GC2030系列氣相色譜分析儀、GC966系列在線氣相色譜儀、GC966便攜式氣相色譜儀等設(shè)備，以及相關(guān)配套設(shè)備。廣泛應(yīng)用于石油化工、科研教學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品醫(yī)藥安全、高純氣體行業(yè)、生命科學(xué)、司法鑒定等領(lǐng)域。

頂空氣相色譜法是一種對(duì)處于密閉系統(tǒng)內(nèi)部的樣品達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，對(duì)其揮發(fā)性成分的蒸汽進(jìn)行氣相色譜分析的技術(shù)。通過對(duì)每一種樣品上部空間氣體中所蘊(yùn)含的成分進(jìn)行氣相色譜儀分析，以此來更好地測(cè)定相關(guān)的組分在原樣品中的含量的值，這是一種非常中藥的分離和分析的方法。頂空氣相色譜法可以對(duì)樣品中容易揮發(fā)的成分進(jìn)行專一的收集，與其他處理方式相比，它可以避免在去除溶劑時(shí)所引起的揮發(fā)物質(zhì)的損失，也能夠更好地降低更多的物質(zhì)引起的噪音?，F(xiàn)代的頂空分析法主要分為靜態(tài)頂空分析法、動(dòng)態(tài)頂空分析法和頂空固相微萃取法這三類。頂空氣相色譜法在我國的環(huán)境、醫(yī)藥、生物和其他諸多領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用。

1 頂空氣相色譜的概念
頂空氣相色譜法又被稱為液上氣相色譜分析法，它是一種聯(lián)合型的操作技術(shù)。通常只要采用進(jìn)樣針在一定的條件和一定的溫度下對(duì)液體、固體和氣體進(jìn)行吸附和萃取，然后再利用氣相色譜分析儀在上面進(jìn)行脫附注射。整體萃取的過程通常都是在固相微萃取平臺(tái)上進(jìn)行的。

2 頂空氣相色譜法的技術(shù)分類和特點(diǎn)
頂空氣相色譜法可以被分為靜態(tài)頂空分析法、動(dòng)態(tài)頂空分析法和頂空-固相微萃取法三種。其中靜態(tài)頂空分析法的操作一般比較簡單，便于進(jìn)行選樣和測(cè)量，動(dòng)態(tài)頂空分析法因?yàn)樽詣?dòng)化發(fā)展的空間比較大，所以在批量測(cè)量的過程中其優(yōu)勢(shì)非常明顯。而固相微萃取法的萃取回收率非常的高，其測(cè)量的靈敏度也很高。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，通常會(huì)根據(jù)實(shí)際的需求來合理地選用不同類型的方法。

3 頂空氣相色譜在中藥分類中的應(yīng)用

3.1 頂空氣相色譜進(jìn)行中藥分類的步驟

要想運(yùn)用頂空氣相色譜對(duì)整體中藥進(jìn)行分類運(yùn)用頂空氣相色譜法對(duì)中藥進(jìn)行分析的主要步驟包括取樣、進(jìn)樣和最終分析三個(gè)步驟。第一，在取樣的過程中一定要選擇那些具有揮發(fā)特性的固體或者液體，如果蒸汽壓力比較低，沒有辦法很好地達(dá)到萃取的要求的話，那么就一定要選擇合適的萃取方式。所選擇的中藥也要有一定的熱穩(wěn)定性，不然的話，在萃取的過程中會(huì)產(chǎn)生干擾，最終影響整體實(shí)驗(yàn)的過程。

之后再開始進(jìn)樣。整體進(jìn)樣的過程中先要讓讓物質(zhì)從液相或者固相擴(kuò)散到氣相中去。然后再將整體分析的組分從氣相轉(zhuǎn)變到固相中。在整體進(jìn)樣的過程中，萃取是非常關(guān)鍵的一個(gè)步驟，而在萃取的過程中一定要注意分散物的擴(kuò)散，如果固定的萃取速度超過了一般的分析物擴(kuò)散速度的話，那么其揮發(fā)性就會(huì)受到影響。

最后一步是對(duì)主要的成分進(jìn)行分析，這其中常用到的就是PCA算法。它的原理是將原來的變量更好地進(jìn)行各種線性的組合，在讓各個(gè)變量更好地綜合之后，再產(chǎn)生一個(gè)新的變量。最終的結(jié)果就是可以采用一個(gè)二維的圖像更好地表示出原始的數(shù)據(jù)，這個(gè)過程被稱為降維。特征值的分解和奇異值的分解是常用的兩種降維方法

3.2 中藥的圖譜

中藥圖譜是頂空氣色譜是常用的中藥分類的方法。進(jìn)入21世紀(jì)以后，中藥的圖譜技術(shù)得到了很大程度上的發(fā)展，這主要得益于各種不同的現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理方法的發(fā)展。很多中藥的圖譜的信息都可以迅速地被整合和拼湊起來，最終達(dá)到正確表達(dá)和真實(shí)生動(dòng)地反映中藥的種類和質(zhì)量的目的。各種圖譜、光譜和靠譜地手段最終將會(huì)建立成一個(gè)中醫(yī)地指紋圖庫，中藥成分分析技術(shù)將會(huì)成為很有用地指紋信息提取手段。如果形象地比喻來說，中藥的圖譜更像是屬于中藥的身份證。想要了解每一種中藥的主要化學(xué)信息，根本但就是去通過圖譜了解相關(guān)的信息。

4頂空氣相指紋圖譜分類步驟的總結(jié)

整體頂空氣指紋圖譜分類的流程包括以下幾個(gè)步驟。第一，讓所有的數(shù)據(jù)都能夠更好地得以標(biāo)準(zhǔn)化，并使得整體數(shù)據(jù)的離散程度都能夠相同，并且能夠在將來更好地進(jìn)行公平的分類；第二，對(duì)主成分和奇異值進(jìn)行分解，然后再找到每個(gè)矩陣中的最大特征值和奇異值，然后再針對(duì)相關(guān)的特征向量來讓整體的矩陣得以更好地表示出來；第三步，以這些新特征為新的坐標(biāo)軸，以便在坐標(biāo)上畫出相應(yīng)的原始數(shù)據(jù)；第四步，最后再根據(jù)坐標(biāo)臨近的程度進(jìn)行分類。

頂空氣相色譜法是在中藥分類中常用的一種方法，重要的作用是對(duì)中藥的品質(zhì)進(jìn)行全方位的鑒定。而通過相關(guān)的步驟對(duì)中藥的成分進(jìn)行更好地總結(jié)，那么就能夠更好地評(píng)價(jià)整體中藥的質(zhì)量。而且從實(shí)施的結(jié)果來看，頂空氣相色譜法對(duì)環(huán)境的危害很小，操作起來也非常的簡便，總體來說屬于一種“綠色手段”。目前，我國在對(duì)中藥檢測(cè)的過程中多數(shù)會(huì)采用這種方法進(jìn)行檢測(cè)，而從最終的效果來看，頂空氣相色譜法在中藥研究的領(lǐng)域也必將會(huì)發(fā)揮更好的作用。