專(zhuān)利名稱：利用波形重建技術(shù)測(cè)量水溶性蛋白類(lèi)藥物太赫茲介電譜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太赫茲波技 術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用波形重建技術(shù)測(cè)量水溶性蛋白類(lèi)藥物太赫茲介電譜的方法。
背景技術(shù)：
太赫茲(Terahertz or THz)波通常是指頻率在O. I IOTHz區(qū)間的電磁波，其光子的能量約為I IOmeV,正好與分子振動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)之間躍遷的能量大致相當(dāng)。大多數(shù)極性分子如水分子、氨分子等對(duì)THz福射有強(qiáng)烈的吸收,許多有機(jī)大分子(DNA、蛋白質(zhì)等)的振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)之間的躍遷也正好在THz波段范圍。因此，物質(zhì)的THz光譜(包括發(fā)射、反射和透射光譜)包含有豐富的物理質(zhì)和化學(xué)信息，其吸收和色散特性可以用來(lái)做爆炸物、藥物等化學(xué)及生物樣品的探測(cè)和識(shí)別，在物理學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、天文學(xué)、材料科學(xué)和環(huán)境科學(xué)等方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。隨著基因重組等生物制藥技術(shù)的發(fā)展，已有胰島素、白介素、生長(zhǎng)激素等數(shù)十種蛋白質(zhì)藥物投入了臨床應(yīng)用。蛋白質(zhì)比傳統(tǒng)的藥物分子大得多，其功能基團(tuán)在溫度、輻射等環(huán)境改變時(shí)可同時(shí)發(fā)生氧化、水解、消外旋等多種降解反應(yīng)失去活性，因而非常不穩(wěn)定。在產(chǎn)生、運(yùn)輸、儲(chǔ)藏和使用環(huán)節(jié)，能及時(shí)無(wú)損的檢測(cè)藥劑中蛋白質(zhì)分子的穩(wěn)定性就變得非常重要。目前常用的液相色譜、電化學(xué)等檢測(cè)手段雖然精確，但需要繁瑣的預(yù)處理過(guò)程，費(fèi)效比和時(shí)效性較差。光譜法是一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，目前已應(yīng)用到蛋白質(zhì)藥物檢測(cè)的光譜法包括紫外吸收譜、可見(jiàn)光吸收譜、旋光色散(0RD)、圓二色譜(CD)、熒光光譜、紅外和拉曼光譜等等。但它們一般只能反映單個(gè)分子的內(nèi)部信息，尤其缺乏直接提供對(duì)蛋白質(zhì)功能起決定性作用的結(jié)構(gòu)和構(gòu)象信息的能力。研究已經(jīng)證實(shí)反映蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)象的分子集體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)能位于THz波段。雖然我們可以用FTIR (Fourier transform interferometry)、自由電子激光，可調(diào)諧p-Ge激光和THz-TDS等多種技術(shù)得到物質(zhì)的寬帶THz譜，但THz-TDS技術(shù)的出現(xiàn)才真正改變了 THz譜研究的面貌。THz-TDS系統(tǒng)不僅工作在常溫下，系統(tǒng)體積小，并可方便的對(duì)樣品用激勵(lì)源進(jìn)行激發(fā)，光路靈活，可隨時(shí)監(jiān)測(cè)。而且它的最大優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)測(cè)量得到太赫茲波電場(chǎng)的幅度和相位，這樣可以直接得到樣品的復(fù)介電常數(shù)，或樣品的吸收系數(shù)和折射率。這樣就可以方便的對(duì)分子的振動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)模式進(jìn)行極化響應(yīng)建模。除了可對(duì)物質(zhì)的復(fù)介電響應(yīng)表征以夕卜，還可以進(jìn)行具有時(shí)間分辨率的測(cè)量，即對(duì)分子構(gòu)象改變而引起的振動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)模式演化進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有太赫茲時(shí)域譜在透射測(cè)量液體介電譜時(shí)測(cè)量技術(shù)的不足，提供一種利用太赫茲時(shí)域譜精確測(cè)定水溶性蛋白類(lèi)藥物太赫茲介電譜的方法。利用波形重建技術(shù)測(cè)量水溶性蛋白類(lèi)藥物太赫茲介電譜的方法包括如下步驟
I)在太赫茲時(shí)域譜透射測(cè)量裝置上，測(cè)量沒(méi)有放置樣品時(shí)氮?dú)馓掌潟r(shí)域譜作為參考信號(hào)eMf(t)，t為時(shí)間，再測(cè)量放置充滿蛋白類(lèi)藥物水溶液樣品的樣品池的太赫茲時(shí)域譜作為樣品信號(hào)‘^⑴；2)參考信號(hào)的傅立葉變換為
權(quán)利要求
1.一種利用波形重建技術(shù)測(cè)量水溶性蛋白類(lèi)藥物太赫茲介電譜的方法，其特征在于包括如下步驟 1)在太赫茲時(shí)域譜透射測(cè)量裝置上，測(cè)量沒(méi)有放置樣品時(shí)氮?dú)馓掌潟r(shí)域譜作為參考信號(hào)eMf(t)，t為時(shí)間，再測(cè)量放置充滿蛋白類(lèi)藥物水溶液樣品的樣品池的太赫茲時(shí)域譜作為樣品信號(hào)e_sure(t)； 2)參考信號(hào)的傅立葉變換為
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用波形重建技術(shù)測(cè)量水溶性蛋白類(lèi)藥物太赫茲介電譜的方法。利用透射式太赫茲時(shí)域譜裝置，測(cè)量沒(méi)有放置樣品時(shí)氮?dú)獾奶掌潟r(shí)域譜作為參考信號(hào)，再測(cè)量放置充滿蛋白類(lèi)藥物水溶液樣品的樣品池的太赫茲時(shí)域譜信號(hào)作為樣品信號(hào)，然后用參考信號(hào)和樣品池三層傳輸模型來(lái)重建樣品信號(hào)，最后使用Nelder-Mead尋優(yōu)法使重建樣品信號(hào)去接近測(cè)量樣品信號(hào)，將得的樣品光學(xué)參數(shù)轉(zhuǎn)化為包含實(shí)部和虛部的太赫茲復(fù)介電譜。本發(fā)明可以充分利用電磁傳播理論建立的太赫茲穿過(guò)樣品傳播的多層精確傳輸模型，并避免了一般頻域?qū)?yōu)算法代價(jià)函數(shù)需要把復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)的困難，有效提高了蛋白類(lèi)藥物水溶液樣品THz介電譜的測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G01N21/35GK102798608SQ201210293330
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者李向軍 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院