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1.1 分析化学的进展以及与本课程的关系1

第1章 绪论1

1.2 计算药物分析的任务、特点和教学方法2

第2章 化学中常用的计算方法6

2.1 矩阵概念及其基本运算6

2.2 线性方程组的求解7

2.2.1 高斯列主元消去法8

2.2.2 矩阵解法9

2.2.3 病态方程组及其判断9

2.3 线性回归分析11

2.3.1 一元线性回归12

2.3.2 多元线性回归14

2.4 高次方程和超越方程的求解15

2.4.2 弦截法16

2.4.1 迭代法的基本思路16

2.4.3 牛顿-雷扶生法17

2.5 其他常用基本算法19

2.5.1 排序和检索19

2.5.2 插值20

2.5.3 拟合22

2.5.4 数值积分法25

习题28

第3章 实验数据的统计分析30

3.1 统计分析的基本概念30

3.1.1 基本术语30

3.1.2 样本的数字特征32

3.1.3 统计分析的一般步骤33

3.2.1 测试误差的分类和特点35

3.2 实验数据的误差及分布35

3.2.2 分析测试中的误差传递37

3.2.3 误差的正态分布和t分布40

3.3 平均值的统计检验43

3.3.1 u检验43

3.3.2 t检验44

3.4 方差的统计分析47

3.4.1 两个方差的比较47

3.4.2 单因素方差分析48

3.4.3 双因素方差分析50

3.4.4 回归方程的方差分析52

3.4.5 多元逐步回归53

3.5 非参数统计分析54

3.5.1 x2检验54

3.5.3 盒图法描述一维数据55

3.5.2 中位数及其稳健性55

3.5.4 秩和统计检验56

3.5.5 非参数回归和相关59

习题61

第4章 化学试验设计与优化64

4.1 试验中的设计与优化问题64

4.1.1 因素、试验指标和试验设计64

4.1.2 响应面和试验设计的关系65

4.1.3 试验设计的基本原则和步骤67

4.1.4 交互效应和单因素设计68

4.1.5 试验设计和优化方法的分类70

4.2 析因设计71

4.2.1 二水平析因设计71

4.2.2 不完全析因设计75

4.2.3 一般析因设计77

4.2.4 关联度分析79

4.3 正交设计81

4.3.1 正交表及其特点81

4.3.2 正交设计方法83

4.3.3 正交设计试验的数据处理85

4.4 均匀设计87

4.4.1 均匀设计表88

4.4.2 均匀设计表的特点及应用89

4.4.3 均匀设计试验结果的数据处理91

4.5 序贯优化法92

4.5.1 序贯优化法的特点92

4.5.2 黄金分割法93

4.5.3 单纯形法95

习题102

第5章 分析测试中的质量保证103

5.1 质量管理体系和质量保证103

5.1.1 质量保证和质量控制103

5.1.2 质量评定技术104

5.2 对照品和标准物质105

5.2.1 标准物质的研制和不确定度评定106

5.2.2 标准物质的均匀性和稳定性试验107

5.2.3 标准物质的稳定性试验107

5.3 分析采样理论108

5.3.1 采样的重要性108

5.3.2 采样方法108

5.3.3 抽样检验111

5.4.1 法定分析方法的验证115

5.4 分析方法的验证115

5.4.2 药品检验分析方法的验证116

5.4.3 药品检验标准方法的验证内容124

5.4.4 分析方法验证的统计分析125

习题129

第6章 药学研究中的模式识别技术131

6.1 模式识别的基本概念131

6.2 数据预处理132

6.2.1 遗漏的数据、中心化与比例调整133

6.2.2 协方差矩阵与相关矩阵133

6.2.3 距离与相似性度量134

6.3 聚类分析法136

6.3.1 聚类分析的分类136

6.3.2 系统聚类法136

6.3.3 动态聚类法140

6.3.4 模糊聚类法141

6.4 降维和显示技术141

6.4.1 因子分析技术简介141

6.4.2 主成分分析法142

6.4.3 图形分类法146

6.4.4 其他因子分析方法148

6.4.5 非监督模式识别方法的特点148

6.5 有监督模式识别方法149

6.5.1 贝叶斯判别法150

6.5.2 Fisher线性判别分析153

6.5.3 线性学习机157

6.5.4 K最近邻域判决法159

6.5.5 SIMCA分类法159

6.6.1 药物定量构效关系的研究161

6.6 模式识别在药学中的应用161

6.6.2 对化学指纹谱的模式识别163

6.6.3 在实验方法优化中的应用163

习题164

第7章 计算分光光度法166

7.1 双波长分光光度法166

7.1.1 等吸收双波长消去法166

7.1.2 系数倍率法168

7.2 三波长分光光度法169

7.2.1 三波长分光光度法169

7.2.2 三波长校正法171

7.3 导数光谱法174

7.3.1 基本原理174

7.3.2 导数光谱的定性方法175

7.3.3 导数光谱的定量方法177

7.4 多元校正分光光度法178

7.4.1 多元线性回归法178

7.4.2 因子分析法181

7.5 线性规划和非线性规划法186

7.5.1 线性规划法187

7.5.2 非线性规划法188

7.6 差谱技术简介189

7.6.1 基本原理189

7.6.2 在光谱分析中的应用190

习题191

第8章 计算色谱分析法194

8.1 色谱测试中的数据处理技术194

8.1.1 概述194

8.1.2 常用定性定量方法和谱峰拟合技术195

8.2 色谱选择性优化的方法和策略196

8.2.1 优化因素197

8.2.2 优化指标197

8.2.3 优化方法199

8.3 色谱分析方法的质量控制202

8.3.1 色谱峰纯度的定性202

8.3.2 色谱定量方法的质量控制204

8.3.3 色谱分析质量的综合评价205

8.4 色谱指纹图谱技术及相关计算206

8.4.1 标准指纹图谱的建立方法206

8.4.2 色谱指纹图谱的测定和校正207

8.4.3 指纹图谱相似度的计算214

习题215

9.1.1 蒙特卡罗模拟217

第9章 化学模拟和信号处理技术217

9.1 化学模拟技术217

9.1.2 谱峰实验曲线的拟合220

9.1.3 化学反应过程的数字模拟221

9.2 分析信号的处理222

9.2.1 分析信号的平滑化222

9.2.2 多项式卷积平滑法223

9.3 傅里叶变换技术225

9.3.1 傅里叶变换技术的基本原理226

9.3.2 傅里叶变换红外光谱仪228

9.4 小波分析简介231

9.4.1 小波函数及变换231

9.4.2 多分辨信号分解算法232

9.5 信息量技术简介234

9.4.3 在药物分析中的应用234

习题235

第10章 动力学中的数值计算237

10.1 动力学中的数学方法237

10.1.1 常微分方程的初等解237

10.1.2 常微分方程的数值解238

10.1.3 拉普拉斯变换242

10.2 化学动力学中的数值计算244

10.2.1 化学动力学概述244

10.2.2 化学动力学中的数值计算244

10.3 药物动力学中的数值计算252

10.3.1 药物动力学概述252

10.3.2 药物动力学模型252

10.3.3 药物动力学参数253

10.3.4 生物利用度和生物等效性实验的基本方法254

10.3.5 药物动力学中的数值计算258

10.4 药物的化学稳定性和有效期预测266

10.4.1 经典恒温法266

10.4.2 线性变温法267

10.4.3 自由变温法267

习题269

第11章 计算药物分析新技术及其进展271

11.1 数据库、人工智能和专家系统271

11.1.1 数据库技术271

11.1.2 人工智能和专家系统272

11.2 人工神经网络技术275

11.2.1 神经网络理论的起源275

11.2.2 神经网络理论基础276

11.2.3 感知机279

11.2.4 误差反向传播网络282

11.2.5 在药物分析中的应用285

11.3 近红外光谱分析及相关计算286

11.3.1 近红外光谱分析简介286

11.3.2 近红外光谱分析的定量原理289

11.3.3 近红外光谱分析中常用的计算方法292

11.3.4 在药学领域中的应用293

习题295

主要参考文献296

附录298

附录Ⅰ Excel电子表格的基本应用方法298

附表1-1 常用Excel函数310

附表1-2 数据分析工具的主要功能313

附录Ⅱ MATLAB简介314

附表2-1 常用的工具包及功能317

附表2-2 最常用的内部函数318

附表2-3 特殊矩阵的建立方法319

附表2-4 关系操作符和逻辑运算符320

附表2-5 MATLAB常用命令和函数表324

附录Ⅲ 常用数理统计表331

附表3-1 标准正态分布的累积分布表331

附表3-2 正态分布数值表333

附表3-3 t分布的双侧分位数表334

附表3-4 F分布临界值表335

附表3-5 x2分布数值表336

附表3-6 配对比较的秩和检验中T的临界值表337

附表3-7 秩和U检验临界值表337

附表3-8 相关系数r的临界值表338