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引言

指数衰减方程可描述许多化学和生物过程。当某种现象的发生速率与其剩余量成正比时,即可应用该方程。

当所测量的结果是快速和缓慢指数衰减之和时,会使用两相模型。这也称为双指数衰减。

输入数据

创建一个XY数据表。将时间输入到X列,将响应值(结合量、浓度等)输入到Y列。如果有多个实验条件,请将第一个条件放在A列,第二个放在B列,依此类推。

输入数据后,点击“分析”,选择“非线性回归”,选择“指数方程”面板,然后选择“两相衰减”。

考虑将 Plateau 约束为常数零

若已扣除任何背景信号,则可确定曲线在 Y=0 处达到平台期。此时,应将参数 Plateau 约束为恒定值 0。操作方法:进入非线性回归对话框的“约束”选项卡,将 Plateau 旁边的下拉菜单设为“恒定值等于”,并输入数值 0.0。

在某些情况下,即使未扣除背景信号,您也知道平台期必须为零。例如,在药代动力学中,您知道药物浓度(通常)在长时间点必须降至零。  

模型

SpanFast=(Y0-Plateau)*PercentFast*.01

SpanSlow=(Y0-Plateau)*(100-PercentFast)*.01

Y=Plateau + SpanFast*exp(-KFast*X) + SpanSlow*exp(-KSlow*X)

Y0 是当 X(时间)为零时的 Y 值。其单位与 Y 相同,

Plateau 是时间无限大时的 Y 值,其单位与 Y 相同。

Kfast Kslow 是两个速率常数,单位为 X 轴时间单位的倒数。若 X 以分钟为单位,则 K 以倒数分钟为单位。

TauFast TauSlow 是两个时间常数,单位与 X 轴相同。它们的计算方式为速率常数的倒数。

半衰期(快)半衰期(慢)采用 X 轴的时间单位。它们的计算公式为 ln(2)/K。

PercentFast 表示两个组分中较快组分所占的区间比例(从 Y0 到 Plateau)。

当将 Plateau 约束为常数零时,参数的解读

如果您已扣除任何背景信号,则可确定曲线必须在 Y=0 处达到平台期。此外,在某些其他情况下(如药代动力学分析),您也知道曲线必须下降至 Y=0。在这些情况下,应将参数 Plateau 约束为恒定值零。

施加此约束后,模型更易于理解。该模型是两个组分的总和,每个组分由一个速率常数和一个初始 Y 值定义。这两个速率常数分别为 Kfast 和 Kslow。初始 Y 值由以下方程定义:

SpanFast = Y0*PercentFast*.01

SpanSlow = Y0*(100-PercentFast)*.01

SpanFast 和 SpanSlow 这两个名称,或许更适合理解为 Y0Fast 和 Y0Slow。

请注意,这两个阶段在所有时间点都在同时发生。认为“先完成快速阶段,然后才开始慢速阶段”的想法是不正确的。