基于太赫兹技术的药物检测

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1、基于太赫兹技术的药物检测*2013－09－11收到†email：ymzhu@usst.edu.cn121，†段瑞鑫赵红卫朱亦鸣DOI：10.7693/wl20131103(1上海理工大学上海市现代光学系统重点实验室上海200093)(2中国科学院上海应用物理研究所上海201800)Drugdetectionbyterahertztime-domainspectroscopy121，†DUANRui-XinZHAOHong-WeiZHUYi-Ming(1EngineeringResearchCenterofOpticalInstrumentandSystem，U

2、niversityofshanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)(2ShanghaiInstituteofAppliedPhysics，ChineseAcdemySciences，Shanghai201800，China)摘要鉴于太赫兹辐射特有的光谱分辨性、功能性成像特点以及良好的穿透性和安全性等，太赫兹波谱技术迅速成为物质分析与检测等的重要工具。文章基于太赫兹时域光谱技术的实验数据，结合泛函密度理论(DFT)和HIPHOP模型，对一系列降糖类药物进行分子解析和功能基团识别；结合支持向量机理论(S

3、VM)，对4种郁金类中草药进行分析识别；并结合差式扫描量热法对葡萄糖—水合物的结晶水状态进行测定；最后对太赫兹时域技术在药物检测方面的优势和不足做了进一步的分析与展望。关键词太赫兹，药物检测，中草药，降糖药，葡萄糖AbstractDuetouniquespectralregion,functionalimagingability,excellentpenetrationandsafetycharacteristicsofterahertzradiation,theterahertztechnologyrapidlybecomesavitalmeth-odtod

4、etectandanalyzedrugs.Inthispaper,firstly,weidentifythefunctionalgroupsofanti-diabeticdrugsbydensityfunctionaltheory(DFT),HIPHOPmodelsandexperimentalresultsfromterahertztime-domainspectroscopymeasurements.Secondly,weidentifyfourkindsofherbsofradixcurcum-aebyusingthesupportvectormachi

5、ne(SVM)analysis.Besides,weanalyzetheabsorptionofanhy-drousandhydrousglucose,anddeterminethestateofwaterinthecrystalizedD-glucose·H2Othroughtheresultsofdifferentialscanningcalorimetrymeasurement.Finally,wesummarizetheadvantagesanddisadvantagesofterahertztime-domainspectroscopymethodi

6、ndrugdetectionandanalyzation.Keywordsterahertz,drugdetection,herbs,anti-diabetes,glucose了一个全新的视角。太赫兹窗口介于远红外波段1引言与微波之间，通常是指频率在0.1THz—10THz[1](波长在3mm—30μm)之间的远红外电磁辐射。太赫兹技术为人类认识和观察物质世界展现太赫兹电磁波具有良好的穿透性，能透过很多种[2，3]材料，如包装用的纸张、塑料、木材等。太赫*上海市基础研究重点项目(批准号：12JC1407100)；国家重大科学仪器专项基金(批准号：2001YQ1

7、50021)、国家自然科学基金(批准号：兹辐射能量低，不会对样品造成损伤，因此在材11174207，61138001，61007059，61205094)资助项目；上海市教育委员[4—6][7]料检测、质量控制，尤其是在生物和医药监会重点学科建设基金(批准号：S30502)资助项目·42卷(2013年)11期·781·太赫兹技术与应用专题[8]测分析及医学诊断方面具有重要的应用。系统重点实验室的一系列基于太赫兹技术的药物近年来，太赫兹光谱技术和成像技术不断发分析和检测的实验及其理论研究成果，通过太赫展，使其在生物医药领域的应用得到了高度关兹时域光谱实验数据，并

8、结合理论对一系列降糖注，太赫兹技术所特