用于从样本扫描对化学计量模型进行光谱确定的系统和方法与流程

本公开总体上涉及用于进行光谱分析技术（诸如拉曼光谱法）的系统和方法。特别地，公开了用于基于囊泡的样本的一种或多种组分确定针对一个或多个参数的一个或多个水平的化学计量模型的系统和方法。

背景技术：

1、拉曼光谱法具有科学、商业和公共安全应用。开发脂质纳米颗粒（lnp）的稳定性和功能性取决于数量、脂质的类型和单独脂质的比率。杂质或降解的脂质组分的存在严重影响 lnp 的品质。当前最先进的技术使用质谱法和高效液相色谱法（hplc）的方法和系统作为分析 lnp 的分析工具。质谱法和 hplc 的使用需要大量资源，诸如经训练的用户、高度技术性的仪器装置和数据分析以及用于分析 lnp 的样本的大量时间。

技术实现思路

1、根据本公开的一个方面，公开了一种在分析仪器支持设备上的计算机实现的方法。该方法包括由一个或多个处理器接收与组成训练数据（例如，实际数据）相关联的拉曼光谱数据，其中该组成训练数据包括代表囊泡的一种或多种组分的数据。由一个或多个处理器应用一个或多个预处理操作以将拉曼光谱数据标准化。由一个或多个处理器至少基于经标准化的拉曼光谱数据确定协方差矩阵。由一个或多个处理器确定与协方差矩阵相关联的一个或多个主成分值。由一个或多个处理器基于一个或多个主成分值确定针对与代表囊泡的一种或多种组分的数据相关联的一个或多个参数水平的化学计量模型。

2、根据本公开的另一方面，公开了另一种在分析仪器支持设备上的计算机实现的方法。该方法包括由一个或多个处理器获得针对与组成训练数据相关联的一个或多个参数水平的化学计量模型，其中该组成训练数据包括代表囊泡的一种或多种组分的数据。由一个或多个处理器接收代表与囊泡的样本的一种或多种组分相关联的至少一个拉曼光谱的拉曼光谱数据。由一个或多个处理器将代表与囊泡的样本的一种或多种组分相关联的至少一个拉曼光谱的拉曼光谱数据传送到化学计量模型中。由一个或多个处理器基于化学计量模型确定囊泡的样本的一种或多种组分的一个或多个参数的水平。

3、根据本公开的另一方面，公开了一种分析仪器支持系统。该分析仪器支持系统包括一个或多个计算机处理器、一个或多个非暂时性计算机可读存储介质以及存储在至少一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上的程序指令，所述程序指令用于由一个或多个处理器中的至少一个执行。所述程序指令包括：（i）用于接收与组成训练数据相关联的拉曼光谱数据的程序指令，其中该组成训练数据包括代表囊泡的一种或多种组分的数据；（ii）用于应用一个或多个预处理操作以将拉曼光谱数据标准化的程序指令；（iii）用于至少基于经标准化的拉曼光谱数据确定协方差矩阵的程序指令；（iv）用于确定与协方差矩阵相关联的一个或多个主成分值的程序指令；以及（v）用于基于一个或多个主成分值确定针对与代表囊泡的一种或多种组分的数据相关联的一个或多个参数水平的化学计量模型的程序指令。

4、根据本公开的另一方面，公开了一种分析仪器支持系统。该分析仪器支持系统包括一个或多个计算机处理器、一个或多个非暂时性计算机可读存储介质以及存储在至少一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上的程序指令，所述程序指令用于由一个或多个处理器中的至少一个执行。所述程序指令包括：（i）用于获得针对与组成训练数据相关联的一个或多个参数水平的化学计量模型的程序指令，其中该组成训练数据包括代表囊泡的一种或多种组分的数据；（ii）用于接收代表与囊泡的样本的一种或多种组分相关联的至少一个拉曼光谱的拉曼光谱数据的程序指令；（iii）用于将代表与囊泡的样本的一种或多种组分相关联的至少一个拉曼光谱的拉曼光谱数据传送到化学计量模型中的程序指令；以及（iv）用于基于化学计量模型确定囊泡的样本的一种或多种组分的一个或多个参数的水平的程序指令。

5、根据本公开的另一方面，公开了一种分析仪器。该分析仪器包括被配置成将光引导到样本的表面上的光源和被配置成响应于光源将光引导到样本的表面上而从样本的表面获取拉曼光谱的摄谱仪、一个或多个处理器、一个或多个非暂时性计算机可读存储介质以及存储在一个或多个非暂时性计算机可读存储介质中的至少一个上的程序指令，所述程序指令用于由一个或多个处理器中的至少一个执行。由一个或多个处理器中的至少一个执行程序指令使分析仪器实现以下动作，所述动作包括：（i）用于接收与组成训练数据相关联的拉曼光谱数据的程序指令，其中该组成训练数据包括代表囊泡的一种或多种组分的数据；（ii）用于应用一个或多个预处理操作以将拉曼光谱数据标准化的程序指令；（iii）用于至少基于经标准化的拉曼光谱数据确定协方差矩阵的程序指令；（iv）用于确定与协方差矩阵相关联的一个或多个主成分值的程序指令；以及（v）用于基于一个或多个主成分值确定针对与代表囊泡的一种或多种组分的数据相关联的一个或多个参数水平的化学计量模型的程序指令。

6、根据本公开的另一方面，公开了一种分析仪器。该分析仪器包括被配置成将光引导到样本的表面上的光源和被配置成响应于光源将光引导到样本的表面上而从样本的表面获取拉曼光谱的摄谱仪、一个或多个处理器、一个或多个非暂时性计算机可读存储介质以及存储在一个或多个非暂时性计算机可读存储介质中的至少一个上的程序指令，所述程序指令用于由一个或多个处理器中的至少一个执行。由一个或多个处理器中的至少一个执行程序指令使分析仪器实现以下动作，所述动作包括：（i）用于获得针对与组成训练数据相关联的一个或多个参数水平的化学计量模型的程序指令，其中该组成训练数据包括代表囊泡的一种或多种组分的数据；（ii）用于接收代表与囊泡的样本的一种或多种组分相关联的至少一个拉曼光谱的拉曼光谱数据的程序指令；（iii）用于将代表与囊泡的样本的一种或多种组分相关联的至少一个拉曼光谱的拉曼光谱数据传送到化学计量模型中的程序指令；以及（iv）基于化学计量模型确定囊泡的样本的一种或多种组分的一个或多个参数的水平的程序指令。

7、根据本公开，为获得一些益处，并非必须要求涉及基于测定的光谱学技术的系统、方法或技术包含本文表征的全部细节。因此，本文所述的具体示例旨在作为所述技术的示例性应用，并且替代方案是可能的。

1.一种在分析仪器支持设备上的计算机实现的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述囊泡的所述一种或多种组分包括溶剂、脂质、表面活性剂、脂质纳米颗粒（lnp）、胶束或 lnp 的中间相。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述囊泡的所述一种或多种组分中的一种为包括乙醇的溶剂。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述囊泡的所述一种或多种组分中的一种为包括胆固醇、肉豆蔻酸异丙酯或硬脂酸酯中的一者或多者的脂质。

6.根据权利要求3所述的方法，其中所述囊泡的所述一种或多种组分中的一种为包括肉豆蔻酸异丙酯和胆固醇的 lnp。

7.根据权利要求3所述的方法，其中所述囊泡的所述一种或多种组分包括溶剂和脂质，所述组成训练数据包括用于在所述脂质在所述溶剂中的浓度的客观且受控的环境中形成lnp 的实验设计。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述实验设计为均匀设计。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述化学计量模型为偏最小二乘回归（pls）模型和/或主成分分析（pca）。

10.一种在分析仪器支持设备上的计算机实现的方法，所述方法包括：

11.根据权利要求10所述的方法，所述方法进一步包括：

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述化学计量模型通过包括以下的方法获得：

13.根据权利要求10所述的方法，其中

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述一种或多种组分包括溶剂、脂质、表面活性剂、脂质纳米颗粒（lnp）、胶束或 lnp 的中间相。

15.一种或多种非暂时性计算机可读介质，其上存储有指令，所述指令在由分析仪器支持设备的一个或多个处理装置执行时，使所述分析仪器支持设备进行根据权利要求1或权利要求10所述的计算机实现的方法。

16.一种分析仪器支持系统，其包括：

17.根据权利要求16所述的分析仪器支持系统，其中所述程序指令在包括所述一个或多个处理器中的至少一个的公共计算装置上执行。

18.根据权利要求16或17中任一项所述的分析仪器支持系统，其中所述程序指令在包括所述一个或多个处理器中的至少一个的计算装置上执行，并且其中所述计算装置远离与所述分析仪器支持系统相关联的分析仪器。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的分析仪器支持系统，其中所述程序指令在包括所述一个或多个处理器中的至少一个的用户计算装置上执行。

20.根据权利要求16至19中任一项所述的分析仪器支持系统，其中所述一个或多个处理器中的至少一个设置在与所述分析仪器支持系统相关联的分析仪器中，并且其中所述程序指令在所述一个或多个处理器中的所述至少一个上执行。

21.一种分析仪器，其包括：

22.一种监测脂质囊泡的生产的方法，所述方法包括将至少一种脂质与溶剂组合从而形成样本，以及使用根据权利要求21所述的分析仪器监测所述样本。

23.根据权利要求22所述的方法，其中针对所述脂质囊泡的一种或多种组分的存在或不存在来监测所述样本。

24.根据权利要求22所述的方法，其中针对所述脂质囊泡的一种或多种组分的数量来监测所述样本。