Автореферат (1150290)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Санкт-Петербургский государственный университетНа правах рукописиЯРОШЕНКО ИРИНА СЕРГЕЕВНАНОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ АНАЛИЗА БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД С ПОМОЩЬЮМУЛЬТИСЕНСОРНЫХ СИСТЕМСпециальность 02.00.02 – АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯАвторефератдиссертации на соискание ученой степеникандидата химических наукСанкт-Петербург2014Работа выполнена в ФГБОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный университет"Научный руководитель:Карцова Людмила АлексеевнаДоктор химических наук, профессорОфициальные оппоненты:Крылов Анатолий Ивановичдоктор химических наук.ФГУП «ВНИИМ имени Д.И. Менделеева»,руководитель лаборатории исследований вобласти анализа объектов окружающей среды,старший научный сотрудник.Богомолов Андрей Юрьевичкандидат химических наук.Самарский Государственный ТехническийУниверситет, кафедра общей химическойтехнологии и промышленной экологии,старший научный сотрудник.Ведущая организация:ФГБОУ ВПО "Московский государственныйуниверситет имени М.В.

Ломоносова»(г. Москва)Защита состоится 25 декабря 2014 г., в 17:00 ч.НазаседаниидиссертационногосоветаД 212.232.37позащитедокторскихикандидатских диссертаций при Санкт-Петербургском государственном университете поадресу: 199034, Санкт-Петербург, Средний проспект В.О., д. 41/43.Большая химическая аудитория.С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Санкт-Петербургскогогосударственного университета. Диссертация и автореферат размещены на сайтеwww.spbu.ru.Автореферат разослан __________________ 2014 г.Ученый секретарьДиссертационного совета/ В.В.Панчук /ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИАктуальностьАнализобъектовприродногопроисхождения(растительныхпрепаратов,биологических жидкостей человека и животных и др.) вызывает интерес химикованалитиков, медиков и фармацевтов в связи с решением проблем ранней диагностикиразличных заболеваний, контроля качества пищевых продуктов, лекарственной ифитотерапии.

Доминирующую роль при идентификации образцов со сложной матрицейиграют гибридные методы анализа – хроматографические и электрофоретические. Однакоприходится сталкиваться и с такими задачами, где необходимо охарактеризовать объект вцелом, ответив на вопросы: «норма» или «патология», качественный или некачественныйпродукт и т.д. Используя референтные данные и применяя к описаниям сложных объектовхемометрические методы, можно получить и количественные зависимости для рядапараметров.Именно потенциометрические мультисенсорные системы являются альтернативойтрадиционным методам разделения при решении таких задач. Основу мультисенсорнойсистемы составляет массив электрохимических сенсоров, обладающих различнойперекрестной чувствительностью.

Полученная совокупность данных относительноизучаемого объекта затем обрабатывается хемометрическими методами. Преимуществатакого подхода заключаются в экспрессности анализа и простоте аппаратурногооформления.Даннаяработамультисенсорныхпосвященасистемдлявыявлениюанализавозможностейобъектовпотенциометрическихприродногопроисхождения:биологические жидкости, растительные препараты традиционной китайской медицины(ТКМ), экстракты различных образцов чая.Цельработы:выявлениевозможностипримененияпотенциометрическихмультисенсорных систем для анализа сложных объектов природного происхождения.Решались задачи:1. Выбор мультисенсорной системы и разработка методологии измерений длякаждого из изучаемых объектов.2.

Распознавание объектов растительного происхождения на примере образцов чая илекарственных препаратов традиционной китайской медицины (ТКМ) методом главныхкомпонент.3. Классификацияобразцовбиологическихжидкостей(образцымочи),принадлежащих здоровым донорам и пациентам с патологией мочекаменной болезни,методом логистической регрессии.34. Определение компонентов объектов природного происхождения (биологическиежидкости, лекарственные препараты ТКМ, образцы чая) методом капиллярногоэлектрофореза и мультисенсорной системой.5.

Получение хроматографических и электрофоретических профилей растительныхобъектов (лекарственных препаратов на основе традиционной китайской медицины) сцелью дальнейшего сопоставления с данными от мультисенсорной системы.6. Инструментальная количественная оценка параметра горькости препаратов ТКМпошкалевосприятиядегустаторовсиспользованиемпотенциометрическоймультисенсорной системы.7. Разработкасхеманализасложныхобъектовприродногопроисхождениямультисенсорной системой.Научная новизнаУстановлено, что мультисенсорная система обеспечивает определение ионногосостава образцов мочи при использовании данных капиллярного электрофореза в качествереферентных. Анализ образцов мочи мультисенсорной системой с последующейобработкойрезультатовметодомлогистическойрегрессиипозволяетпроводитьклассификацию по принципу «норма»/«патология». Подобный подход может бытьрекомендован в качестве независимого диагностического критерия мочекаменной болезнина ранней стадии.Выявлено наличие корреляций между откликами мультисенсорной системы ихарактеристическими (хроматографическими и электрофоретическими) профилями прианализе образцов растительных препаратов ТКМ.

Это позволяет обнаружить общиезакономерности в структурах данных, полученных различными аналитическимиметодами, для одних и тех же образцовПоказана возможность определения суммарного содержания полифенолов и кофеинав образцах ТКМ с использованием мультисенсорной системы.Практическая значимость работыРазработан метод определения ионного состава мочи мультисенсорной системой сцелью диагностики мочекаменной болезни на ранней стадии.Показано, что мультисенсорная система позволяет количественно оценить параметргорькости в препаратах традиционной китайской медицины (ТКМ) и органолептическиехарактеристики различных образцов чая с использованием в качестве референтныхпоказаний дегустаторов.4Положения, выносимые на защиту1.

Способ определения ионного состава образцов мочи мультисенсорной системой иих классификация методом логистической регрессии по принципу «норма»/«патология».2. Результаты количественной оценки эпикатехина, кофеина, теарубигина в образцахчая с помощью мультисенсорной системы, определяющие качество анализируемогопродукта.3. КоличественнаяоценкапараметрагорькостивпрепаратахТКМиорганолептических характеристик образцов чая с применением мультисенсорной системыи показаний дегустаторов в качестве референтных.4.

Способы многомерной обработки данных (канонический корреляционный анализ,проекция на латентные структуры), обеспечившие обнаружение корреляций в результатаханализа, полученных для одного и того же объекта (образцы чая, растительные препаратытрадиционной китайской медицины) хроматографическими и электрофоретическимиметодами, а также с применением мультисенсорной системы.Публикации и апробация работы:Материалы диссертации опубликованы в 3-х статьях и 14 тезисах докладов.Результаты исследований докладывались на IV конференции студентов и аспирантовСПбГУ (2010, СПб); Всероссийской конференции "Хроматография - народномухозяйству" (2010, Дзержинск); XX Менделеевской конференции молодых ученых (2010,Архангельск); XIV Международном конгрессе «Фитофарм 2010» (2010, СПб); XIXМенделеевском съезде по общей и прикладной химии (2011, Волгоград); V Всероссийскойконференции студентов и аспирантов с международным участием «Химия в современноммире» (2011, СПб); VI Всероссийской конференции молодых ученых, аспирантов истудентов с международным участием «Менделеев-2012» (2012, СПб); Всероссийскомсимпозиуме «Кинетика и динамика обменных процессов» (2012, Краснодарский край);XVII Санкт-Петербургской ассамблее молодых ученых и специалистов (2012, СПб); 1-йЗимней молодежной школе-конференции "Новые методы аналитической химии" (2013,СПб); VII Всероссийской конференции молодых ученых, аспирантов и студентов смеждународнымучастием«Менделеев-2013»(2013,СПб);IXМеждународномсимпозиуме по хемометрике «Современные методы в анализе данных» (2014, Томск);VIII Всероссийскоймеждународнымконференцииучастиеммолодыхученых,«Менделеев-2014»(2014,аспирантовСПб);истудентовсVI Международнойконференции молодых ученых «Органическая химия сегодня» (2014, СПб).Работа поддержана грантами: Проект РФФИ 10-03-92650-ИНД_а "Исследованиесистем химических сенсоров в экстрактах растений – изучение черного чая", Проект5РФФИ 13-03-91154-ГФЕН_а "Определение качества и вкуса лекарственных средств наранней стадии разработки".Структура и объём работыДиссертационнаяработасостоитизвведения,обзоралитературы,экспериментальной части, 5 глав с обсуждением полученных результатов, спискапринятых сокращений и терминов, списка цитируемой литературы (188 наименований) иприложения.

Работа изложена на 169 страницах машинописного текста, содержит 30таблиц и 69 рисунков.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении дано обоснование актуальности темы и сформулированы целиисследования. Выделены достоинства применения мультисенсорных систем приисследовании сложных объектов природного происхождения.1-ая глава (Обзор литературных данных) включает разделы, посвященныеразличным физико-химическим методам, применяемым при анализе объектов природногопроисхождения. Специальные разделы посвящены описанию характеристик выбранныхобъектов исследования и хемометрическим подходам при обработке результатов анализа.Общую логику работы мультисенсорных систем можно представить в виде схемы(рис.1).Рис. 1.

Общая логикаработымультисенсорныхсистемОбъектисследуетсямультисенсорнойсистемойиреферентнымметодом(хроматография, электрофорез, оценка дегустаторов). Затем проводится обработкаданных, результатом которой является модель. Далее выполняется исследованиемультисенсорной системой неизвестного объекта.

Данные подставляются в полученнуюранее модель для получения результата.Во 2-ой главе представлены сведения об исследуемых образцах, реагентах,аппаратуре и методах обработки данных (метод главных компонент, логистическаярегрессия, проекция на латентные структуры, канонический корреляционный анализ),используемых в данной работе. Образцы чая анализировались в исследовательском центреC-DAC (Калькутта, Индия). Образцы мочи предоставлены Лабораторией МКБ (Санкт6Петербург, Россия), проанализированы в ООО «ЦКП «Аналитическая спектрометрия».Препараты традиционной китайской медицины (ТКМ) исследованы нами в ЧжэцзянскомУниверситете (Ханчжоу, Китай).Определяемые аналитыв растительных образцах:кофеин и полифенолы,обладающие антибактериальным и противовоспалительным действием (рис.2).OH3COOHCH3OHOHNNOHONNOHOHэпикатехин(ЭК)галловая кислотаобразцовмочекаменноймочиболезнинеобходимо(МКБ):былоOH(ГК)установитьсовокупностьOHHOэпигаллокатехингаллат (ЭГКГ)Рис.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации