[发明专利]不同光电倍增管电压下三维光谱数据的峰值换算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不同光电倍增管电压下三维光谱数据的峰值换算方法，该方法包括数值校正和峰值换算两个步骤，巧妙应用水的散射值定量评估不同光电培增管功率，具有较好的创新性。可以快速、准确、高效的实现不同光电倍增管电压下三维荧光谱图峰值的换算。

背景技术

三维荧光光谱（亦称总发光光谱或激发-发射图）是20世纪80年代在荧光光谱分析的基础上发展起来的一种分析新技术，它不仅可以提高测量灵敏度和对分子结构的选择性，而且能够更加全面地展现样品的荧光信息，有利于综合考察样品的组分分布及构型变化特征。因此三维荧光光谱分析技术得到了广泛地研究和应用。三维荧光的三个维度是指荧光激发、发射波长和荧光强度，它表现的是荧光强度随激发和发射波长同时变化的信息。一般获取三维荧光数据的方法是在不同激发波长位置上连续扫描发射光谱，并利用各种绘图软件将其以等角三维荧光投影图（Ex-Em-If）或等高线光谱（Ex-Em）等形式图像化表现。

对于荧光数据来说，一般在进行分析之前有相关的校准步骤，首先是进行仪器光谱性质的校正，这是由于仪器直接记录的光谱（成为未校正光谱）受荧光光度计光源灯或探测器波长特性的影响，并不是荧光物质本身的真实光谱；接着是样品吸收性能的校正（通常成为内部过滤效果）；但是通过前两个步骤，荧光信号的强度并没有得到校准，在相同情况下，谱峰的位置会受到仪器光电倍增管的影响，荧光信号的强度也非常依赖于光电倍增管电压。然而最后的这个关键的校正步骤常被忽略。

目前基于不同光电倍增管电压的荧光强度的校准方法研究非常少，有文献提出使用水的拉曼峰面积（图1中圆圈中横坐标为400nm左右的峰）来校正（参见论文A.J.Lawaetz and C.A.Stedmon. J Applied Spectroscopy, 2009,63(8) 936-940），图1中的小图是拉曼峰的放大图，可以看到400nm处有众多干扰噪音，拉曼峰的具体位置难以准确判定，且谱图在计算峰面积时受计算方法、曲线平滑方法的影响，误差较高。

在进行大批量数据处理时，只有同一电压下得到的数据才有比较的意义。而处理不同电压数据时，数据的换算统一就尤为重要。

 

发明内容

针对上述现有的所存在的问题和不足，本发明的目的在于提出一种在不同光电倍增管电压下三维光谱数据的峰值换算方法，应用水的散射值定量评估不同光电培增管功率，可以快速、准确、高效的实现不同光电倍增管电压下三维光谱数据的峰值换算。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种不同光电倍增管电压下三维荧光检测的峰值换算方法，其特征在于：包括数值矫正和峰值换算两个步骤；

所述数值矫正步骤包括如下步骤：

（1）设定三维荧光测定条件，其中光电倍增管电压依次设为500V、650V、800V、900V，测定去离子水的激发-发射光谱，得到激发波长-发射波长-荧光强度的数据；测定荧光分析专用试剂硫酸奎宁溶液的激发-发射荧光光谱数据。

（2）用硫酸奎宁溶液在相应电压下相应波长范围内的峰值与所述步骤（1）得到的数值进行线性拟合。

（3）将样品在已知电压下的峰值与相同电压下去离子水在激发波长Ex=发射波长Em=350nm处的瑞利散射值进行线性拟合；

（4）根据步骤（3）中所得的线性方程，求得其他电压下样品的峰值。

由于三维荧光光谱中存在的瑞利散射强烈的掩蔽了荧光信号，导致数据偏离三线性模型，因此上述步骤中在求得硫酸奎宁和样品的三维荧光谱图峰值时已扣除瑞利散射。

本发明方法根据不同电压下待测溶液的三维荧光谱图的峰值与相应电压下去离子水在激发波长Ex=发射波长Em=350nm处的瑞利散射值的线性拟合结果可以判断不同电压下样品三维荧光谱图峰值的准确性，并用得到的线性方程式对数值进行校正。不同光电倍增管电压下三维光谱数据的峰值数据可以直接读取三维荧光光谱数据测定值，无需附加计算，方便快捷且准确度高。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1、本发明首次提出应用水的散射值定量评估不同光电倍增管功率，具有创新性。

2、运用本方法进行数据处理时，可快速的进行不同电压下的峰值换算，方便样品在同一基准电压下进行比较，准确度高于文献中提出的面积积分法。

3、本方法中涉及的不同光电倍增管电压下三维光谱数据的峰值数据可以直接读取三维荧光光谱数据测定值，无需附加计算，方便快捷。

附图说明