专利名称：利用波形重建技术测量水溶性蛋白类药物太赫兹介电谱的方法
技术领域：
本发明属于太赫兹波技 术领域，涉及一种利用波形重建技术测量水溶性蛋白类药物太赫兹介电谱的方法。
背景技术：
太赫兹(Terahertz or THz)波通常是指频率在O. I IOTHz区间的电磁波，其光子的能量约为I IOmeV,正好与分子振动及转动能级之间跃迁的能量大致相当。大多数极性分子如水分子、氨分子等对THz福射有强烈的吸收,许多有机大分子(DNA、蛋白质等)的振动能级和转动能级之间的跃迁也正好在THz波段范围。因此，物质的THz光谱(包括发射、反射和透射光谱)包含有丰富的物理质和化学信息，其吸收和色散特性可以用来做爆炸物、药物等化学及生物样品的探测和识别，在物理学、化学、生物医学、天文学、材料科学和环境科学等方面具有重要的应用价值。随着基因重组等生物制药技术的发展，已有胰岛素、白介素、生长激素等数十种蛋白质药物投入了临床应用。蛋白质比传统的药物分子大得多，其功能基团在温度、辐射等环境改变时可同时发生氧化、水解、消外旋等多种降解反应失去活性，因而非常不稳定。在产生、运输、储藏和使用环节，能及时无损的检测药剂中蛋白质分子的稳定性就变得非常重要。目前常用的液相色谱、电化学等检测手段虽然精确，但需要繁琐的预处理过程，费效比和时效性较差。光谱法是一种无损检测技术，目前已应用到蛋白质药物检测的光谱法包括紫外吸收谱、可见光吸收谱、旋光色散(0RD)、圆二色谱(CD)、荧光光谱、红外和拉曼光谱等等。但它们一般只能反映单个分子的内部信息，尤其缺乏直接提供对蛋白质功能起决定性作用的结构和构象信息的能力。研究已经证实反映蛋白质结构和构象的分子集体结构转动能位于THz波段。虽然我们可以用FTIR (Fourier transform interferometry)、自由电子激光，可调谐p-Ge激光和THz-TDS等多种技术得到物质的宽带THz谱，但THz-TDS技术的出现才真正改变了 THz谱研究的面貌。THz-TDS系统不仅工作在常温下，系统体积小，并可方便的对样品用激励源进行激发，光路灵活，可随时监测。而且它的最大优点是可以同时测量得到太赫兹波电场的幅度和相位，这样可以直接得到样品的复介电常数，或样品的吸收系数和折射率。这样就可以方便的对分子的振动/转动模式进行极化响应建模。除了可对物质的复介电响应表征以夕卜，还可以进行具有时间分辨率的测量，即对分子构象改变而引起的振动/转动模式演化进行实时测量。
发明内容
本发明的目的是克服现有太赫兹时域谱在透射测量液体介电谱时测量技术的不足，提供一种利用太赫兹时域谱精确测定水溶性蛋白类药物太赫兹介电谱的方法。利用波形重建技术测量水溶性蛋白类药物太赫兹介电谱的方法包括如下步骤
I)在太赫兹时域谱透射测量装置上，测量没有放置样品时氮气太赫兹时域谱作为参考信号eMf(t)，t为时间，再测量放置充满蛋白类药物水溶液样品的样品池的太赫兹时域谱作为样品信号‘^⑴；2)参考信号的傅立叶变换为
权利要求
1.一种利用波形重建技术测量水溶性蛋白类药物太赫兹介电谱的方法，其特征在于包括如下步骤 1)在太赫兹时域谱透射测量装置上，测量没有放置样品时氮气太赫兹时域谱作为参考信号eMf(t)，t为时间，再测量放置充满蛋白类药物水溶液样品的样品池的太赫兹时域谱作为样品信号e_sure(t)； 2)参考信号的傅立叶变换为
全文摘要
本发明公开了一种利用波形重建技术测量水溶性蛋白类药物太赫兹介电谱的方法。利用透射式太赫兹时域谱装置，测量没有放置样品时氮气的太赫兹时域谱作为参考信号，再测量放置充满蛋白类药物水溶液样品的样品池的太赫兹时域谱信号作为样品信号，然后用参考信号和样品池三层传输模型来重建样品信号，最后使用Nelder-Mead寻优法使重建样品信号去接近测量样品信号，将得的样品光学参数转化为包含实部和虚部的太赫兹复介电谱。本发明可以充分利用电磁传播理论建立的太赫兹穿过样品传播的多层精确传输模型，并避免了一般频域寻优算法代价函数需要把复数转换为实数的困难，有效提高了蛋白类药物水溶液样品THz介电谱的测量精度。
文档编号G01N21/35GK102798608SQ201210293330
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月17日 优先权日2012年8月17日
发明者李向军 申请人:中国计量学院