一种液相色谱二极管阵列数据转化为指纹图谱的方法与流程

技术特征：
1.一种液相色谱二极管阵列数据转化为指纹图谱的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，数据采集：采集所有待分析样品的液相色谱二极管阵列数据；步骤二，数据降噪：将步骤一采集的液相色谱数据消除基线漂移，然后去除噪音，得到过滤不同噪音值后的色谱图；步骤三，谱峰确认：采用峰定位方法确认步骤二所得色谱图中的色谱峰及其保留时间；步骤四，谱峰校正：由所有待分析样品的所有峰保留时间综合计算得到色谱峰内标集n，以色谱峰内标集n作为内标校正样品色谱峰保留时间；步骤五，建立指纹图谱：将所述色谱峰内标集n中峰保留时间作为矩阵第一列，各个波长a
k
所对应的数集组成矩阵后续k列；a
k
对应数集由该波长在不同保留时间处是否有峰组成，若对应波长和保留时间处存在峰，则该位置填1，反之填0，不同数据设置不同颜色，得到可视化的指纹图谱，从而实现液相色谱二极管阵列数据向指纹图谱的转化。2.根据权利要求1所述的一种液相色谱二极管阵列数据转化为指纹图谱的方法，其特征在于，还包括步骤六，指纹图谱对比：将步骤五所得指纹图谱进行计算对比，通过矩阵相加或相减使不同液相色谱结果之间的差异可视化。3.根据权利要求2所述的一种液相色谱二极管阵列数据转化为指纹图谱的方法，其特征在于，所述指纹图谱对比方法的具体过程包括如下两步：第一步：根据待分析样品与标品之间的共有峰及差异峰，将不同待分析样品的指纹图谱矩阵数据对应相加，可得到0、1、2三种数据，其中，0表示此处待分析样品与标品均“不存在峰”、1表示此处待分析样品与标品间“存在差异峰”、2表示此处待分析样品与标品“存在共有峰”，不同数据设置不同颜色使不同待分析样品的分析结果可视化，从而发现不同待分析样品间的差异峰及共有峰并进行定位，但无法区分峰的增加及峰的减少；第二步：根据差异峰中峰增多及峰缺少，将待分析样品指纹图谱矩阵数据减去标品指纹图谱矩阵数据，可得到-1、0、1三种数据，其中，-1表示此处待分析样品相对于标品“峰缺少”、0表示此处待分析样品与标品“不存在峰或存在共有峰”、1表示此处待分析样品相对于标品“峰增多”；此步骤作为第一步的补充，不同数据设置不同颜色使不同待分析样品的分析结果可视化。4.根据权利要求1所述的一种液相色谱二极管阵列数据转化为指纹图谱的方法，其特征在于，所述数据降噪分为如下两步进行：第一步，消除基线漂移，其计算公式为：x
(i)
'＝x
(i m)-x
(i)
其中，x
(i)
表示第i个保留时间的吸光值，m为保留时间间隔，x
(i m)
表示第i m个保留时间的吸光值；x
(i)
'为拉平基线后的色谱数据，替换掉原有的x
(i)
；第二步，去除噪音：取一个或多个噪音值s，其计算公式如下：x'＝x-s当x'<0，x'＝0当x'>0，x'＝x'其中，x'为去除噪音后的数据，x为去出噪音前的数据，s为所设噪音值；将所有数据减去噪音值s，计算后小于零的数据归零，大于零的数据保留原值，得到过滤不同噪音值后的色谱图。
5.根据权利要求1所述的一种液相色谱二极管阵列数据转化为指纹图谱的方法，其特征在于，色谱峰内标集n的确定步骤如下：第一步，统计所有样品的所有峰保留时间，按照大小进行排序；第二步，依次对相邻的n个保留时间求标准偏差，若标准偏差小于所设代数值r，则对应保留时间视为同一峰保留时间，将其归于一个分组，其计算公式如下；其中，r为所设代数值，n为选择的求标准偏差的保留时间数量，为所选保留时间的平均值，x
i
为所选保留时间中的第i个；第三步，取每一组保留时间的中值，将中值的合集设为色谱峰内标集n，以内标集n作为校正标准用于所有样品色谱峰保留时间的校正。6.根据权利要求1所述的一种液相色谱二极管阵列数据转化为指纹图谱的方法，其特征在于，色谱峰保留时间校正的方法包括如下两步：第一步，以内标保留时间a
i
为矩阵的第一行，样品峰保留时间b
j
作为矩阵第一列，矩阵其余位置由δt
ij
对应填充；第二步，判断差值δt
ij
是否小于阈值q，若小于q且对应峰光谱图基本一致，对应b
j
可视作a
i
的同一色谱峰，将b
j
保留时间替换为a
i
；若δt
ij
大于阈值q，则为差异峰，不对b
j
进行校正；即δt
ij
＝a
i-b
j
当δt
ij
≤q,b
j’＝a
i
当δt
ij
＞q,b
j’＝b
j
其中，δt
ij
代表两个色谱峰a
i
与b
j
之间保留时间的差值，i、j代表该色谱峰保留时间在全部峰保留时间中的序号，a
i
代表内标第i个色谱峰保留时间，b
j
代表样品第j个色谱峰保留时间，b
j’代表b
j
校正后的保留时间，q为峰保留时间的波动阈值。7.根据权利要求1所述的一种液相色谱二极管阵列数据转化为指纹图谱的方法，其特征在于，步骤一和步骤三之间还包括数据缩减的步骤，具体为：根据分析精度需要，通过调整色谱保留时间的数据采样间隔，按比例缩减样本数据，获得缩减后的液相色谱二极管阵列数据，用于后续步骤。

技术总结
本发明涉及一种液相色谱二极管阵列数据转化为指纹图谱的方法，便于进行对比找出结果之间的差异。该方法属于数据处理领域，具体步骤如下：筛选原始数据、基线归零、消除负峰、降噪处理、找出峰值、峰保留时间校正、绘制指纹二维码以及矩阵相加对比，基线归零能修正液相色谱数据的基线偏移，降噪处理降低了噪音对数据的干扰，峰校正处理提高了结果的准确性，矩阵相加对比可以准确地找出液相色谱结果之间的差异，从而找出不同样品之间成分的差异。从而找出不同样品之间成分的差异。


技术研发人员：周有祥 彭佳雯 刘姣 彭西甜 彭立军
受保护的技术使用者：华中农业大学
技术研发日：2021.11.03
技术公布日：2022/3/3