Определение биологически активных веществ и контроль качества продукции методами, основанными на цифровом видеосигнале тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ
Байдичева, Ольга Валентиновна
АВТОР
|
||||
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Воронеж
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
2009
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.02
КОД ВАК РФ
|
||
|
ии^4ИВ?15
На правах рукописи
Байднчева Ольга Валентиновна
ОПРЕДЕЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ МЕТОДАМИ, ОСНОВАННЫМИ НА ЦИФРОВОМ ВИДЕОСИГНАЛЕ
02.00.02 - аналитическая химия
3 ДЕК 2009
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
Воронеж - 2009
003486715
Работа выполнена в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете
Научный руководитель: доктор химических наук, профессор
Рудаков Олег Борисович
Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор
Дмитриенко Станислава Григорьевна доктор химических наук, профессор Бобрешова Ольга Владимировна
Ведущая организация: Саратовский государственный университет
им. Н.Г. Чернышевского
Защита состоится «10» декабря 2009 г. в 15°° часов на заседании диссертационного совета Д 212.038.19 по химическим наукам при Воронежском государственном университете по адресу: 394006 Воронеж, Университетская пл., 1, ВГУ, химический факультет, ауд. 439.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного университета
Автореферат разослан «9» ноября 2009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
М.Ю. Крысин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Высокий уровень развития техники и программного обеспечения для получения и обработки цифровых изображений обусловил внедрение в аналитическую практику устройств, совмещенных с персональными компьютерами (ПК), видеосигнал от которых используется в качестве аналитического: цифровых фото- и видеокамер (ЦФК), планшетных сканеров (ПС). Мгновенные значения видеосигнала несут информацию о яркости и цвете отдельных участков оптического изображения, что позволяет устанавливать количественное соотношение между цветовыми, морфологическими характеристиками и концентрацией или качеством продукции. В связи с этим активно развиваются методы цифровой цветометрии (ЦМ) и морфологического анализа цифровых изображений.
К настоящему времени в аналитической химии накоплена большая база данных по цветным реакциям, используемым в экспресс-контроле и идентификации биологически активных веществ (БАВ) в растворах, в пищевой и фармацевтической продукции, в культуральных и биологических жидкостях. Такие БАВ как флавоноиды, каротиноиды, хлорофиллы и др. имеют собственную интенсивную окраску, которая зависит от их состава и содержания в образце. Актуальным является изучение возможностей ЦМ в количественном анализе БАВ и контроле цветности окрашенной продукции.
Форма, размеры или число структурных единиц цифрового изображения пятен, гранул и пр. также могут служить аналитическим сигналом. Известны эффекты набухания, контракции полимерных матриц при их взаимодействии с разными веществами. Актуальной задачей является изучение возможностей применения этих объемных эффектов в качестве интегральных показателей в химическом анализе БАВ, а также для использования в мультисенсорных системах.
Исследования были поддержаны грантом РФФИ 06-08-00448-а «Разработка методов диагностики качества продукции по параметрам цветности с применением цифровых технологий» (2006-2008 гг.).
Цель исследования - разработка способов и методик количественного определения содержания биологически активных веществ в растворах, контроля качества и безопасности продукции, основанных на цифровом видеосигнале.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1) экспериментально изучить возможности использования параметров цветности цифрового изображения как количественного аналитического сигнала, зарегистрированного с помощью ЦФК и ПС, для разработки цветометриче-ских методик определения цветных чисел, контролируемых в пищевой и фармацевтической продукции, и концентрации БАВ в растворах, прореагировавших с цветообразующим реактивом;
2) определить и сопоставить метрологические, технико-эксплуатационные характеристики методик ЦМ с характеристиками визуальных (органолептическая экспертиза) и спектрофотометрических (в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра) методик;
3) установить общие закономерности изменения объемных свойств сферических гранул ионогенных и неионогенных полимеров в зависимости от концентрации и состава растворов, а также теоретически обосновать и экспериментально подобрать условия использования таких гранул в качестве чувствительных элементов сенсоров мультисенсорной системы для определения аминокислот (АК), лизоцима, лекарственных средств в водных растворах;
4) разработать приемы многопараметрической градуировки и обобщенные показатели для оптических мультисенсорных систем, основанных на анализе видеосигнала от 8-12 чувствительных элементов.
Научная новизна работы. Изучены количественные зависимости параметров цветности от концентрации определяемых веществ для цветного теста в водных растворах с ионами Си2+ для 4 АК, глицил-глицина и лизоцима в цветовых моделях RGB и CIELAB, цветного теста с нингидрином для фенилаланина в водно-этанольных растворах, цветного теста Грисса-Илошвая для нитритов в моче. Показано, что ЦМ применима для разработки методик количественного определения содержания БАВ в водных растворах и биологических жидкостях. Найдены условия получения аналитического сигнала (интенсивностей компонент цветности в системе RGB), обеспечивающие воспроизводимость и правильность измерений.
Изучены объемные эффекты (контракция, набухание) 12 полимерных ионогенных и неионогенных сорбентов в виде сферических гранул в водных растворах 5 АК и белка лизоцима с применением цифровой микроскопии. Гранулы полимеров впервые использованы в качестве чувствительных элементов сенсоров, создан прототип оптической мультисенсорной системы типа «электронный глаз», основанной на цифровой видеорегистрации объемных эффектов нескольких гранул в анализируемом растворе и снабженной системой обработки многомерных данных.
Теоретически обоснован и экспериментально проверен выбор материалов гранул для использования в качестве чувствительных элементов мультисенсорной системы при количественном определении и идентификации АК и водорастворимых лекарственных средств в водных растворах. Показана возможность количественного определения общего белка в изотонических растворах и слезной жидкости на основе цифровой микрофотографической регистрации эффектов контракции гранул катионита С 120 Е.
Разработан обобщенный показатель на основе лепестковых диаграмм с 812 осями для визуализации, интерпретации и количественной обработки многомерного мультисенсорного или спектрального сигнала.
Практическая значимость. Разработан комплекс цветометрических методик определения нормируемых параметров цветности для растительных масел, пива, воды с применением ЦФК и ПС. Сконструированы и испытаны специальные боксы для фотографического и сканерметрического способов регистрации видеосигнала. В оболочке пакетов программ Mathcad и MS Excel ХР разработаны алгоритмы анализа цветных изображений, построения градуировоч-ных зависимостей, расчета параметров цветности и концентраций определяемых компонентов, расчета погрешностей измерения. Определена межприбор-
ная воспроизводимость интенсивностей компонент цветности в цветовой модели RGB для 5 сканирующих устройств ведущих фирм-производителей.
Разработана альтернативная цветометрической и микрофотографической ИК-спектроскопическая методика определения общего белка в растворах и слезной жидкости. Проведено сопоставление методик по метрологическим и техническим характеристикам.
Методики апробированы на предприятии ОАО «ЭкоВатер», в Лаборатории массовых анализов ВГАУ, на кафедре фармацевтической химии и клинической фармации ВГМА.
Положения, выносимые на защиту:
1. Принципиальная возможность применения параметров цветности цифрового изображения растворов как количественного аналитического сигнала для определения некоторых азотсодержащих биологически активных веществ (аминокислот, пептидов, нитритов) после цветных реакций.
2. Методики количественного определения параметров цветности, характеризующих качество и безопасность пищевой и фармацевтической продукции, основанные на регистрации цифрового видеосигнала.
3. Объемные эффекты набухания и контракции сферических гранул ионо-генных и неионогенных полимеров как аналитический сигнал, полученный способом цифровой микрофотографии, для определения некоторых азотсодержащих биологически активных веществ и лекарственных средств в растворах.
4. Принципы создания оптической мультисенсорной системы типа «электронный глаз», основанной на цифровой регистрации объемных эффектов (набухания, контракции) нескольких гранул из ионогенных и неионогенных полимеров, помещенных в анализируемые растворы.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены на конференциях: III Всерос. научно-мегодич. конф. «Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Создание новых физиологически активных веществ» (Воронеж, 2007), Всерос. симп. «Хроматография в химическом анализе и физико-химических исследованиях» (Москва, 2007), XI Междунар. конф. «Физико-химические основы ионообменных процессов - Иониты-2007» (Воронеж, 2007), XV Междунар. конф. «Ломоносов-2008» (Москва, 2008), III Междунар. конф. «Сорбенты как фактор качества жизни и здоровья» (Белгород,
2008), II Междунар. форум «Аналитика и Аналитики» (Воронеж, 2008), IV Всерос. конф. «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах - ФАГРАН-2008» (Воронеж, 2008), VII Всерос. конф. по анализу объектов окружающей среды - ЭКОАНАЛИТИКА-2009» (Йошкар-Ола,
2009), III Всерос. конф. «Аналитика России» (Краснодар, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ, в том числе 4
статьи в изданиях, рекомендованных экспертным советом ВАК РФ по химии, 4 статьи в рецензируемых периодических изданиях, 11 тезисов и материалов докладов на международных, всероссийских форумах, симпозиумах и конференциях.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, списка цитируемой литературы, включающего 214 источников, 1 приложения. Ма-
териал работы изложен на 163 страницах, содержит 68 рисунков, 37 таблиц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В Главе 1 (Оптические методы в аналитическом контроле биологически активных веществ) дан обзор применения колориметрических и спектрофо-тометрических методов в химическом анализе БАВ, обсуждены особенности цветовых моделей (RGB, CIELAB и др.), используемых для цифровых изображений. Рассмотрены эффекты набухания, контракции неионогенных и ионо-генных полимеров в водных растворах и методики их контроля в свете возможного применения в качестве аналитического сигнала. Охарактеризованы химические сенсоры и мультисенсорные системы.
В Главе 2 представлены объекты анализа, материалы и методики исследований. Фотоколориметрию проводили на приборе КФК-3. ИК-спектры регистрировали на приборе ИнфраЛЮМ ФТ-02. Файлы изображений проб получали ЦФК (Olympus SP-500 UZ) и ПС со слайд-адаптером (HP ScanJet 3500 и др.) в боксе и кюветодержателе оригинальной конструкции (рис. 1). Объемные эффекты гранул полимеров в растворах (рис.2).
__
i I t t j j 5
' Jgtggn Г
1 * 6
Рис. 1. Кюветодержатель для ПС: 1 -движущийся сенсор ПС; 2 - корпус; 3 - осветитель слайд-адаптера; 4 - кювета; 5 - стекло ПС; 6 - оборачивающие зеркала
В качестве чувствительных элементов мультисенсорной системы испытали I-ранулы ионообменных смол (С 120 Е, КУ-23, СГ-1м, КБ-2, КБ-2э7, КБ-4-10Г1, КБ-4П-2, AB-17, AB-16 ГС) и неионогенные полимеры (сверхсшигый полистирол MN марки Purolite, поливиниловый спирт (ПВС), полиакриламид (ПАА)).
Статистическую, хемометрическую обработку и аппроксимацию данных выполняли с помощью программ Microsoft Excel ХР, Mathcad и Unscrambler 9.8.
В Главе 3 (Количественная цветометрия для определения биологически
фиксировали микрофотографически
Рис. 2. Схема микрофотографической установки: 1 - источник света (светодиод); 2 - микробиологический планшет; 3 - гранулы; 4 - микроскоп; 5 - ЦФК; 6 - ПК
активных веществ в растворах и контроля качества продукции) обсуждено применение цифровых технологий в химическом анализе БАВ в водных растворах с использованием цветных реакций, в контроле цветности окрашенных прозрачных, непрозрачных жидких и твердых образцов пищевой и фармацевтической продукции.
Аминокислоты, пептиды и белки. Для АК характерным является образование хелатных комплексов с Си2+, окрашенных в синий цвет:
О
+ _ I-о ^NHi— CHR
Cu2++ 2 H3NCHRCOO - у | у1" j
RHC- NH2 \0—^
Белки по биуретовой реакции с Си2+ образуют продукты фиолетового цвета. Для данного цветного теста на рис. 3 приведены зависимости изменения интегрального значения цветности Sf=Fk+Fg+Fb от концентрации АК в растворах, где F( - интенсивность компонент цветности R, G, В в цветовой модели RGB, а на рис. 4 — аналогичные зависимости для F/. В целом, зависимости SF=J(C) и F,=XQ носят нелинейный характер, однако, можно выделить линейные диапазоны, пригодные для построения градуировочных зависимостей (табл. 1):
f[C)=a+bC (1)
Таблица 1. Градуировочные зависимости для Sf и F, в системе RGB от концентрации АК и пептидов в водных растворах (цветной тест с Си2*, п=4, Р=0.95)
Вещество Диапазон С, г/л Градуировочное уравнение (1) R2*
Глицин 0-4 4-20 0-16 Sf=(752±30)-(87.4± 11.6)С SF=(466± 17)—(I2.8± 1.4)С Fg=(226±7H13.0±0.8)C 0.98 0.95 0.98
а-аланин 2-10 0-10 SF=(667± 13)—(3-15± 1.98)C Fr={232±6H8.10±0.94)C 0.56 0.96
Р-аланин 0-10 0-10 Sf=(755±9H23.4±1.5)C Fc=(238± l)-(3.37±0.21)C 0.98 0.98
Изолейцин 0-10 2-10 SF=(772± 12H35.5±2.0)C Fc=(249 ±7H9.94± 1.10)C 0.99 0.95
Глицил-глицин 4-20 0-12 SF=(424±23H10.7±1.7)C Fg=(226±14H16.0±1.8)C 0.93 0.96
Лизоцим 3-10 0-10 SF=(672±26H12.3±4.0)C Fa=(232± 1H2.80±0.22)C 0.90 0.99
R - степень аппроксимации
Установлено, что интенсивность компонент цветности Р/ часто предпочтительней для построения градуировочных зависимостей, чем величина изменения Р, более чувствительны к концентрации аналита, отсутствуют компенсационные эффекты, возможные при суммировании Р,, наблюдаются более высокие степени аппроксимации и широкие линейные диапазоны.
20 с, гул 25 u ,и с//п'
Рис. 3. Зависимости для SF в системе RGB от концентрации водных растворов (цветной тест с Сиг+): а) 1 - глицин и глицил-глицин, 2 - изолейцин, 3 - Р-аланин, б) 1 - лизоцим, 2 - а-аланин
Рис. 4. Зависимости для F( в системе RGB от концентрации водных растворов (цветной тест с Си2+) глицина (а) и р-аланина (б)
Для цветной реакции АК с Си2+, как правило, наиболее подходящей по метрологическим параметрам является градуировочная зависимость (1) зеленой компоненты Fg (особенно при С< 12 г/л), а для лизоцима - синей компоненты FB. При этом для данного цветного теста чувствительность одной и той же компоненты F, к концентрации разных АК различна, о чем свидетельствуют величины эмпирических коэффициентов Ь градуировочных зависимостей (1). Так, величина коэффициента Ъ может отличаться в 3-4 раза. Кроме того, для растворов фенилаланина реакция с ионами Си2+ дает слабое синее окрашивание, т.к. фенильный радикал, по-видимому, препятствует образованию стабильного хе-латного комплекса. Для определения фенилаланина с помощью метода ЦМ в
водно-этанольных растворах использовали другой цветной тест - с нингидри-ном, для которого получена градуировочная зависимость F<r=(240±20)-(156±35)C;R2=0.91.
В цветовой модели CIELAB для АК были найдены аналогичные концентрационные зависимости отдельных компонент цветности F/ (табл.2). В целом, диапазоны линейности и степени аппроксимации зависимостей в 2 цветовых моделях отличаются незначительно. В связи с тем, что видеосигнал для большинства цифровых устройств получения изображений первично регистрируется в системе RGB, перевод данных в CIELAB становится дополнительной операцией. Такой перевод данных в изученных случаях не дает принципиального улучшения метрологических характеристик методики измерения, а значит, применение модели CIELAB может быть излишним.
Таблица 2. Градуировочные зависимости для Р, в системе С1Е1АВ от концентрации АК и пептидов в водных растворах (цветной тест с Си2*, п=4, Р=0.95)
Вещество Диапазон С, г/л Координата цветности Градуировочное уравнение (1) R2
Глицин 0-10 0-10 0-10 L А В L=(224±6M11.3±1.03)C Fa=(108±8)+(3.31±1.40)C Fb=(115±5H7.49±0.82)C 0.97 0.58 0.95
р-аланин 0-10 0-10 0-10 L А В L=(243±2H5.03±0.28)C Fa=027±2H2.56±0.25)C FB=(127±1H3.66±0.17)C 0.99 0.96 0.99
Изолейцин 0-10 0-10 0-10 L А В L=(237±4)-(l 1.0±0.60)C FA=0 17±7)+(1.55±1.18)C FB=(121±3H7.09±0.50)C 0.99 0.30 0.98
Глицил-глицин 0-20 0-20 0-20 L А В L=( 197±22)-(8.00± 1.7 8)C FA=(121±7)+(3.61±0.60)C Fb=(98±15M4.22±1.20)C 0.84 0.90 0.76
Таблица 3. Градуировочные зависимости оптической плотности растворов Б от концентрации С, цветной тест с Си2* (п=4, Р=0.95)__
Вещество Диапазон С, г/л Градуировочное уравнение R2
Глицин 0-6 D = (0.148 ± 0.047)С 0.89
а-аланин 0-10 D = (0.0362 ±0.0064)С 0.95
Р-аланин 0-10 D - (0.0674±0.0058)С 0.97
Изолейцин 0-8 D = (0.101±0.017)С 0.92
Глицил-глицин 0-8 D =(0.161 ±0.040)С 0.94
Лизоцим 0-9 D = (0.0508 ± 0.0081)С 0.95
Параллельно цветометрическим измерениям выполняли фотометрические (табл. 3). Найдено, что после цветного теста при концентрациях АК выше 6-10 г/л оптическая плотность растворов £)>1, следовательно, в отличие от цве-тометрических измерений требуется дополнительная стадия разбавления. Кро-
ме того, цветометрическим измерениям в меньшей степени мешает светорассеяние, обусловленное наличием коллоидных частиц.
Таблица 4. Результаты определения концентраций АК с применением ЦФК, ПС и КФК-3 (п=3, Р=0.95)___
Вещество Введено, г/л ЦФК ПС КФК-3
найдено найдено £ найдено 5Г
Глицин 4.0 4.2±0.1 0.02 4.2±0.1 0.01 4.3±0.1 0.01
а-аланин 4.0 4.3±0.2 0.02 3.8±0.2 0.03 3.7±0.2 0.02
Изолейцин 4.0 4.7±0.3 0.03 4.6±0.1 0.01 4.5±0.1 0.02
Глицил-глицин 4.0 4.6±0.2 0.03 4.6±0.1 0.01 4.5±0.1 0.01
Сравнение метрологических характеристик цвето- и фотоколориметрической методик анализа растворов АК (табл. 1-4) показало, что ЦМ дает возможность регистрировать аналитический сигнал в более широком интервале концентраций (шире линейные диапазоны). При этом ЦМ практически не уступает по точности (воспроизводимости и правильности) фотоколориметрии, если в качестве аналитического сигнала использовать зависимости индивидуальных компонент цветности Р=/(С). Результаты применения критерия Фишера и тестов Стьюдепта подтвердили, что значимого различия между результатами определения АК, полученными с помощью КФК-3, ПС и ЦФК не существует. Правильность определяли по методике «введено-найдено».
Определение нитритов в моче. Для определения использовали цветную реакцию со специфическим реактивом Грисса-Илошвая на нитрит-ионы, в присутствии уксусной кислоты образующим азокраситель:
Н038С6Н4МН2 + НЫ02 + С10Н7ЫН2 НОз8С6Н4К=МС1оН6Ш2 + 2НгО. В зависимости от концентрации нитритов в пробе цвет изменялся от бледно-розового до кроваво-красного. Найдено, что для ЦМ измерений пригодна зависимость от концентрации красной компоненты Бд (табл. 5).
Таблица 5. Результаты определения концентрации нитритов (мг/л) методиками ЦМ н фотоколориметрии в образцах мочи (п=5, Р-0.95)_
Образец КФК-3 ПС
1 2 2.3 ±0.2* 4.3±0.3* 2.7±0.4 4.7±0.4
* Пробу перед анализом разбавляли в 3 раза
Цветность воды. Для оценки цветности воды обычно используют визуальный метод определения на основе сопоставления с различными шкалами: платиново-кобальтовой или хром-кобальтовой, либо фотометрический метод (ГОСТ Р 52769-2007). При использовании ПС были получены градуировочные уравнения для синей компоненты Ре=(239± 1 }-{0.412±0.021 )Х в диапазоне Х=0-60 и РВ=(226±2Н0.192±0.043)Х при Х=50-80, где X - градусы цветности воды, Я2=0.96-0.98. Для сравнения найдена градуировочная зависимость оптической плотности от цветности воды ¿>=(0.0037±0.0003)Х в диапазоне 0-100 градусов,
Я2=0.97. Разработанная цветометрическая методика апробирована на реальных образцах водопроводной и природной воды (табл. 6). Она по точности уступает фотометрической, но, безусловно, превосходит визуальную. Результаты исследований позволили установить, что зачастую водопроводная вода по параметру цветности не соответствует нормативам на питьевую воду (Х>20), особенно в промышленных районах г. Воронежа.
Таблица 6. Результаты определения цветности природной и водопроводной воды визуальным, ЦМ (с помощью ПС) и фотометрическим методами (п=3, Р=0.95)_
Место отбора проб визуальный ПС КФК-3
Родник, г. Воронеж, сан. им. Горького 0 1.1±0.1 0.82±0.11
р. Битюг, Липецкая обл. 30 35±3 31±2
Родник, Липецкая обл., Добринский р-н, с. В. Чамлык 0 0.29±0.13 0.31±0.08
г, Воронеж, Коминтерновский р-н 20 23±2 18±1
г. Воронеж, Левобережный р-н 25 24±2 21±1
г. Воронеж, Центральный р-н 10 12±1 8.1±0.3
Растительные масла. Интенсивность окраски (цветное число) рафинированных масел обратно пропорциональна степени их очистки. Цветное число J
— безразмерная величина в диапазоне от О до 100 - определяется путем сравнения интенсивности окраски исследуемого масла с окраской стандартных растворов йода,согласно ГОСТ 5477-93, визуально. Нами разработаны ЦМ методики определения цветного числа как с помощью ПС, так и ЦФК. На рис. 5 приведены зависимости полученные для стандартных растворов йодной шкалы, а в табл.7 - градуировочные уравнения.
Результаты параллельных измерений цветного числа независимыми методиками приведены в табл. 8. Они показали, что ЦМ методики характери-Рис. 5. Зависимости Р,- от величины зуются величиной относительного цветного числа 3 по йодной шкале (ре- стандартного отклонения 5Г< 8%, как и гистрация с помощью ЦФК) большинство инструментальных мето-
дов. Применение критерия Фишера и модифицированного теста Стьюдента для значений цветности показало, что результаты, полученные с помощью ПС и КФК-3 можно считать статистически одинаковыми.
и, иг йода
Таблица 7. Градуировочные уравнения для определения цветного числа растительных масел (п^З, Р=0.95)_ _
Способ регистрации Диапазон J Градуировочное уравнение R1
1-20 SF=(633±2H5.65±0.13>/ 0.99
ЦФК 20-80 Sf=(553±6)-(1.77±0.1iy 0.98
0-30 Fs= (219±7М8.67±0.62>/ 0.98
1-20 Sf=(710±5H3.31±0.44)J 0.97
20-80 SF=(684±5H2.35±0.09>7 0.99
ПС 0-30 Fj3=(250±lM2.70±0.08y 0.99
1-100 F/f=(237±2H0.472±0.031)7 0.95
1-100 Fc=(239±4H1.67±0.08V 0.98
• Таблица 8. Результаты определения цветного числа J для образцов подсолнеч-
ного масла из разных партий (п=5, Р=0.95)
Образец Методика определения
визуальная ЦФК ПС КФК-3
J J £ J Sr J Sr
1 5 7.2±0.4 0.04 5.7±0.2 0.04 5.5±0.2 0.02
2 5 6.5±0.5 0.07 4.5±0.2 0.04 4.9±0.1 0.02
3 5 6.4±0.6 0.08 4.4±0.1 0.02 4.5±0.2 0.05
Другая пищевая продукция. Цифровую ЦМ апробировали для контроля цвета пива. Получена зависимость FB=(245± 1 )-{32.6± 12)JB, R2=0.99, где JB -цвет растворов сравнения. Результаты определения методикой ЦМ сопоставлены с визуальной методикой на примере 6 сортов пива. ЦМ с помощью ПС испытали также для контроля цветности непрозрачных фруктозно-глюкозных сиропов. Проверена возможность контроля белизны и цвета таблетированных лекарственных форм с применением ПС. Результаты измерений сопоставлены с данными анализа на белизномере БЛИК-РЗ.
Преимуществом методик ЦМ является низкая стоимость единичного анализа, простота и экспрессность, возможность сохранения информации при регистрации результатов анализа в режиме on-line в электронном виде. Они могут быть использованы для контроля содержания БАВ и качества продукции в рутинных анализах, в малобюджетных лабораториях, в условиях цеха и полевых.
В Главе 4 (Контроль содержания биологически активных веществ в водных средах с использованием в качестве аналитического сигнала объемных эффектов гранул сорбентов) приведены результаты исследований набухания и контракции полимеров, ионообменных смол в растворах АК, лизоцима, лекарственных препаратов. Степень набухания, контракции контролировали с помощью цифровой микрофотографии по изменению относительного объема: f-V/Vo, где V, Va - объем гранулы в растворе и воде.
Для определения условий регистрации аналитического сигнала изучена феноменологическая кинетика объемных эффектов в растворах аналитов. Установлено, что время достижения состояния гранул в растворах, близкого к равновесному, составляет 8-25 мин и зависит от природы полимера, растворенных
веществ и концентрации.
На основе кластерного анализа массива значений £ для 12 различных сорбентов в растворах 5 АК при разработке прототипа оптической мультисенсор-ной системы были выбраны 8 ионогенных и неионогенных полимеров (С 120 Е, АВ-17, СГ-1М, КБ-2з7, КБ-2-4, МЫ, ПАА, ЛВС). На рис. 6 приведена дендро-грамма, демонстрирующая сходство и различие гранул соответствующих полимеров по объемным эффектам в растворах данной выборки АК.
£
КБ-2-4 Н* К6-4П-2Н* КБ-2Э7 Н* ПАА
АН-21Х6 ОН" АВ-17 СГ КУ-23 Н+ С120Е Н* MN Purolite АВ-16 ГС ПВО
КБ-4-10П Н* СГ-1М Н*
а.ав
EUCUDCAN - ОАТА 100(10) TRANSFORMED
Рис. 6. Дендрограмма, полученная в результате кластерного анализа массива данных f ионогенных и неионогенных полимеров в растворах АК
Для каждой из систем «раствор БАВ - гранула полимера» в состоянии близком к равновесному были построены градуировочные зависимости {=а+ЬС. Например, для гранулы катионита С 120 Е получена линейная зависимость от концентрации лизоцима в изотоническом растворе ^(0.92910.004)-(2.80±0.24)х10"3С в диапазоне 0-30 г/л, 112=0.98.
Для обработки и представления многомерного массива данных, полученных с помощью мультисенсорной системы, использовали лепестковые диаграммы с 8-12 осями (ЛД8-ЛД12). Для лучшего представления результатов в форме ЛД применяли абсолютные значения изменения объема ал, =|(К-Г0)/Г0|,
что позволило устранить разнонаправленность векторов изменения объема при набухании, контракции и определить количественные зависимости вида 5лд=ДС), Рлд=ЛС0. где Бдд и Рдц - площадь и периметр ЛД. На рис.7 приведены примеры ЛДз для растворов АК, а на рис.8 - ЛД,2 для некоторых лекарственных препаратов в форме инъекционных растворов, которые наглядно показывают индивидуальность «визуальных отпечатков», позволяющую использовать диаграммы для качественной идентификации.
В то же время, обобщенный показатель в форме ЛД оказался пригодным и для количественного анализа (рис. 9). Получен ряд удовлетворительных градуиро-вочных зависимостей, например, для новокаина
Рдд=(1.19±0.04)+(0.142±0.031)С, ЯЧ).96; 8лд=(0.0248±0.0062)+{0.0131±0.0047)С, 112=0.88, для растворов глицина 8ад=(0.0922±0.0161)+(6.65±1.40)х10'3С, 112=0.92.
Phe
5 5 5
Рис. 7. ЛДг для водных растворов АК (С=20 г/л). На осях отложены величины ааЬ5 сорбентов: 1 - СГ-1М Н+; 2 - КБ-2-4 Н+; 3 - С 120 Е Н+; 4 - КБ-2э7 Н+; 5 - АВ-17 СГ; 6 - ПВО; 7 - МЫ; 8 -ПАА
Рис. 8. ЛД12 для лекарственных средств (О0.5%): а) вин-поцетин, б) новокаин, в) но-шпа, г) пирацетам. На осях отложены величины aabs сор-• бентов: 1 - СГ-1М Н+; 2 -ПВС; 3 - ПАА; 4 - С 120 Е Н+; 5 - АВ-17 СГ; 6- КУ-23 Н*"; 7-КБ-2э7Н";8-КБ-4П-2Н"; 9-КБ-2-4 Н+; 10 - КБ-4-10П Н+; 11 - АВ-16 ГС ОН"; 12-MN
Рис. 9. ЛД8 инъекционных растворов новокаина с концентрациями 0.25% (а), 0.5% (б), 2.0% (в). На осях отложены величины ааЬ$ сорбентов: 1 - СГ-1М Н+, 2 - ПВС, 3 - ПАА, 4 - С 120 Е Н+, 5 - АВ-17 СГ, 6 - КБ-2э7 Н+, 7 - КБ-2-4 Н+, 8 -МЫ
Таким образом, диаграммы, представляющие собой графическое цифровое изображение результатов обработки видеосигнала от нескольких чувствительных элементов (гранул полимеров), можно рассматривать как обобщенный показатель. Геометрия ЛД позволяет идентифицировать анализируемое вещество по характерному профилю и количественно определить его содержание по линейным зависимостям площади и периметра диаграмм от концентрации.
Рассмотренный способ получения аналитического сигнала на основе цифровой регистрации объемных эффектов полимеров в растворах отличается простотой и рентабельностью. На примерах растворов АК, ряда лекарственных препаратов продемонстрирована принципиальная возможность использования мультисенсорной системы, основанной на регистрации эффектов контракции, набухания гранул разных полимеров и снабженной пакетом программ для многомерной обработки данных, для качественного и количественного определения аналитов в растворах.
В Главе 5 (Сопоставление оптических способов определения содержания лизоцима в водных растворах со способами, основанными на цифровом видеосигнале) описана разработанная альтернативная ИК-спектроскопическая методика контроля белка (лизоцима) в изотонических растворах и слезной жидкости. Проведено сравнение правильности микрофотографической и цветометри-ческой методик определения содержания общего белка (табл. 8).
Таблица 8. Результаты определения концентрации белка в модельных растворах разными методиками (п=3, Р=0.95)_
Введено, г/л Найдено, г/л
цветометрическая (градуировочное уравнение ¥ц=ЛС)) микрофотографическая ИКС (градуировочное уравнение для Э при 1649 см"1)
7.0 7.2±1.5 10.9±3.2 7.5±0.8
Для определения концентрации общего белка в растворах и слезной жидкости методом ИКС (рис.10) предложено использовать градуировочные зависимости площадей характеристических пиков пептидных групп при 1542 или 1651 см'1, соответственно: 8=(2.7±0.7)+(0.53±0.05)С, 11=0.99; Б=(2.7±0.9)+(0.99±0.06)С, Я=0.99.
Для количественной интерпретации спектральных данных также опробован обобщенный показатель в виде ЛД, на осях которых отложены нормализованные соотношения площадей нескольких харак-Рис. 10. ИК-спектры сухого остатка теристических пиков пептидных групп, изотонических растворов лизоцима разной концентрации (2+20 г/л)
\-.CM'1
Выводы
1. Показана возможность количественного определения содержания глицина, а-аланина, р-аланина, изолейцина, глицил-глицина, лизоцима по цветной реакции с ионами меди в водных растворах в диапазоне концентраций 2-20 г/л с использованием видеосигнала цифровой фотокамеры и планшетного сканера со слайд-адаптером в цветовой модели RGB. Установлено, что для количественного цветометрического определения фенилаяанина в водно-этанольных растворах с концентрацией 0.02-1 г/л пригоден цветной тест с нингидрином, а для определения нитритов в биологических жидкостях в диапазоне 0.3-5.0 мг/л - цветной тест с реактивом Грисса-Илошвая. Выявлено, что количественным аналитическим сигналом в цветных тестах могут служить значения суммарной интенсивности цвета или интенсивности компоненты Fo для цветного теста аминокислот с ионами меди и фенилаланина с нингидрином, г в ~ Для теста лизоцима с ионами меди, Рд - для теста Грисса-Илошвая с нитритами. На основе сравнения цветовых моделей CIELAB и RGB, показано, что последняя является наилучшей для использования в цветометрических измерениях.
2. Разработаны цветометрические методики количественного определения параметров цветности воды, пива, цветного числа растительных масел, белизны порошкообразных лекарственных форм с применением цифровой фотокамеры и планшетного сканера в цветовой модели RGB. Установлено, что для этих методик характерны величины относительного стандартного отклонения Sr в пределах 2-8 %. Найдено, что линейные диапазоны в градуировочных зависимостях в разработанных цветометрических методиках шире, чем в фотоколориметрических.
3. На примере растворов аминокислот, лизоцима, а также водорастворимых лекарственных средств - винпоцетина, новокаина, пирацетама, но-шпы -показано, что микрофотографические измерения объемных эффектов сферических гранул в состоянии, близком к равновесному, из катионообменных, анио-нообменных и неионогенных полимеров могут служить аналитическим сигналом.
4. Измерения объемных эффектов нескольких гранул полимеров, помещенных в анализируемые растворы, положены в основу прототипа оптической мультисенсорной системы «электронный глаз». Для визуализации и интерпретации данных, полученных от такой системы, в качестве обобщенного показателя использованы лепестковые диаграммы с 8-12 осями, отражающими абсолютные значения изменения объемов гранул. Показано, что геометрические характеристики лепестковых диаграмм (форма, периметр и площадь) могут быть использованы для идентификации и определения концентрации анализируемых веществ.
5. Для оценки правильности цветометрической и микрофотографической методик разработана ИК-спектроскопическая методика количественного определения лизоцима в изотонических растворах. Она испытана для контроля общего белка в слезной жидкости. Показано, что для количественной интерпретации спектральных данных также применим обобщенный показатель в виде лепестковых диаграмм.
Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:
1. Цветометрические методики определения цветного числа растительных масел / ... О.В. Байдичева [и др.] // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2008. - Т.74, №5. - С. 9-13.
2. Применение инфракрасной спектроскопии в контроле содержания белков в слезной жидкости и диагностике заболеваний роговицы ! ... О.В. Байдичева [и др.] // Журн. аналит. химии. - 2009.- Т. 64, № 5. - С. 506-510.
3. Применение эффекта контракции гранул сульфокатионнта для контроля содержания лизоцима в изотоническом растворе / О.В. Байдичева [и др.] // Сорб. и хроматограф, процессы. - 2007. - Т.7, Вып. 4. - С. 699-702.
4. Определение цветности воды с использованием цифровых технологий / О.В. Байдичева [и др.] // Безопасность жизнедеятельности. - 2009. - №1. - С. 23-25.
5. Цветометрия- новый метод контроля качества пищевой продукции / О.В. Байдичева [и др.] // Пищевая промышленность. - 2008. - №5. - С. 20-22.
6. Определение цветности растительных масел с применением цифровой фотографии /... О.В. Байдичева [и др.] // Масложировая промышленность. - 2007. -№2. - С. 14-16.
7. ИК-спектроскопический контроль воспалительного процесса в роговице / ...О.В. Байдичева [и др.] П Вестник ВГУ. Сер. Химия. Биология. Фармация. -2009.-Вып.1.-С. 36-41.
8. Байдичева О.В. Цифровой метод определения цвета пива / О.В. Байдичева, О.Б. Рудаков, В.В. Хрипушин // Пиво и напитки. - 2008. - №6. - С. 44-45.
9. Применение цифровой цветометрии в экоаналитике и контроле качества и безопасности продукции /... О.В. Байдичева [и др.] // Мат. VII Всеросс. конф. по анализу объектов окружающей среды «ЭКОАНАЛИТИКА-2009». - Йошкар-Ола, 2009.-С. 184-185.
10. Мультисенсорная система, основанная на цифровой регистрации эффектов набухания и контракции набора гранул сорбентов /... О.В. Байдичева [и др.] // Мат. III Всерос. конф. «Аналитика России». - Краснодар, 2009. - С. 151.
11. Контроль цветности жидких и твердых матриц методом цифровой цветометрии / О.В. Байдичева [и др.] // Мат. III Всерос. конф. «Аналитика России». -Краснодар, 2009. - С. 217.
12. Анализ биологических жидкостей и фармпрепаратов цветометрическими методами !... О.В. Байдичева [и др.] // Мат. III Всерос. конф. «Аналитика России». - Краснодар, 2009. - С. 418.
13. Сканерметрическое и микрофотографическое измерение степени набухания сорбентов ! ... О.В. Байдичева [и др.] // Хроматография в химическом анализе и физико-химических исследованиях: тезисы Всеросс. симпозиума. - Москва-Клязьма, 2007.-С. 102.
14. Байдичева О.В. Количественное определение цветности питьевой воды с применением цифровых технологий / О.В..Байдичева, В.В. Хрипушин, О.Б. Рудаков И Мат. II Междунар. Форума «Аналитика и Аналитики», Рефераты докладов. - Воронеж, 2008. - Т. 1. - С. 350.
15. Контракция гранул катионита С 120 Е в Н+-форме в водных растворах неко-
торых аминокислот и белка лизоцима / О.В. Байдичева [и др.] // Мат. IV Все-росс. конф. «Физико-химические процессы в конденсированных средах и на межфазных границах (ФАГРАН - 2008)». - Воронеж, 2008. - Т.2. - С. 665-668.
16. Байдичева О.В. Эффекты набухания сорбентов в количественном определении аминокислот и белков в растворах / О.В. Байдичева, О.Б. Рудаков // Сорбенты как фактор качества жизни и здоровья: тезисы докл. III Междунар. конф. - Белгород, 2008. - С. 232-235.
17. Рудакова Л.В. Гранулы сорбентов как сенсоры искусственного языка/ Л.В. Рудакова, О.В. Байдичева, О.Б. Рудаков // Сорбенты как фактор качества жизни и здоровья: тезисы докл. III Междунар. конф. - Белгород, 2008. - С. 235-238.
18. Возможности использования эффектов набухания сорбентов в фармацевтическом анализе в качестве аналитического сигнала /... О.В. Байдичева [и др.] // Мат. 3-й Всеросс. научно-методич. конф. «Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Создание новых физиологически активных веществ». - Воронеж: ВГУ, 2007. - 4.1. - С.299-300.
19. Байдичева О.В. Определение общего белка в слезной жидкости методом ИК-спектроскопии / О.В. Байдичева // Мат. XV Междунар. научн. конф. студ., асп. и молодых ученых «Ломоносов-2008». - Москва, 2008. - С.13.
Работы 1-4 напечатаны в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации основных результатов диссертации.
Подписано в печать 3.11.2009. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № 558 Отпечатано отделом оперативной полиграфии Воронежского государственного архитектурно-строительного университета 394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, д. 84.
Основные обозначения и используемые сокращения.
Введение.
ГЛАВА 1. Оптические методы в аналитическом контроле биологически активных веществ (обзор литературы).
1.1 .Фотоколориметрические и спектрофотометрические методы.
1.2. Цветометрические и визуальные методы в химическом анализе биологически активных веществ, лекарственных средств и пищевой продукции.
1.3. Цветовые модели для цифровых изображений.
1.4. Объемные эффекты неионогенных и ионогенных полимеров в водных растворах и методики их контроля.
1.5. Оптические сенсоры и мультисенсорные системы.
Актуальность исследования. Высокий уровень развития техники и программного обеспечения для получения и обработки цифровых изображений обусловил внедрение в аналитическую практику устройств, совмещенных с персональными компьютерами, видеосигнал от которых используется в качестве аналитического: цифровых фото- и видеокамер, планшетных сканеров. Мгновенные значения видеосигнала несут информацию о яркости и цвете отдельных участков оптического изображения, что позволяет устанавливать количественное соотношение между цветовыми, морфологическими характеристиками и концентрацией или качеством продукции. В связи с этим активно развиваются методы цифровой цветометрии и морфологического анализа цифровых изображений.
К настоящему времени в аналитической химии накоплена большая база данных по цветным реакциям, используемым в экспресс-контроле и идентификации биологически активных веществ в растворах, в пищевой и фармацевтической продукции, в культуральных и биологических жидкостях. Такие БАВ как флавоноиды, каротиноиды, хлорофиллы и др. имеют собственную интенсивную окраску, которая зависит от их состава и содержания в образце. Актуальным является изучение возможностей ЦМ в количественном анализе БАВ и контроле цветности окрашенной продукции.
Форма, размеры или число структурных единиц цифрового изображения пятен, гранул и пр. также могут служить аналитическим сигналом. Известны эффекты набухания, контракции полимерных матриц при их взаимодействии с разными веществами. Актуальной задачей является изучение возможностей применения этих объемных эффектов в качестве интегральных показателей в химическом анализе БАВ, а также для использования в муль-тисенсорных системах.
Исследования были поддержаны грантом РФФИ 06-08-00448-а «Разработка методов диагностики качества продукции по параметрам цветности с применением цифровых технологий» (2006-2008 гг.).
Цель исследования - разработка способов и методик количественного определения содержания биологически активных веществ в растворах, контроля качества и безопасности продукции, основанных на цифровом видеосигнале.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: 9
1) экспериментально изучить возможности использования параметров цветности цифрового изображения как количественного аналитического сигнала, зарегистрированного с помощью ЦФК и ПС, для разработки цветомет-рических методик определения цветных чисел, контролируемых в пищевой и фармацевтической продукции, и концентрации БАВ в растворах, прореагировавших с цветообразующим реактивом;
2) определить и сопоставить метрологические, ' технико-эксплуатационные характеристики методик ЦМ с характеристиками визуальных (органолептическая экспертиза) и спектрофотометрических (в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра) методик;
3) установить общие закономерности изменения объемных свойств сферических гранул ионогенных и неионогенных полимеров в зависимости от концентрации и состава растворов, а также теоретически обосновать и экспериментально подобрать условия использования таких гранул в качестве чувствительных элементов сенсоров мультисенсорной системы для количественного определения аминокислот, лизоцима, лекарственных средств в водных растворах;
4) разработать приемы многопараметрической градуировки и обобщенные показатели для оптических мультисенсорных систем, основанных на анализе видеосигнала от 8-12 чувствительных элементов.
Научная новизна работы. Изучены количественные зависимости параметров цветности от концентрации определяемых веществ для цветного теста в водных растворах с ионами Си2+ для 4 АК, глицил-глицина и лизоцима в цветовых моделях RGB и CIELAB, цветного теста с нингидрином для фенилаланина в водно-этанольных растворах, цветного теста Грисса i
Илошвая для нитритов в моче. Показано, что ЦМ применима для разработки методик количественного определения содержания БАВ в водных растворах и биологических жидкостях. Найдены условия получения аналитического сигнала (интенсивностей компонент цветности в системе RGB), обеспечивающие воспроизводимость и правильность измерений.
Изучены объемные эффекты (контракция, набухание) 12 полимерных ионогенных и неионогенных сорбентов в виде сферических гранул в водных растворах 5 АК, дипептида глицил-глицина и белка лизоцима с применением цифровой микроскопии. Гранулы полимеров впервые использованы в качестве чувствительных элементов сенсоров, создан прототип оптической мультисенсорной системы типа «электронный глаз», основанной на цифровой видеорегистрации объемных эффектов нескольких гранул в анализируемом растворе и снабженной системой обработки многомерных данных.
Теоретически обоснован и экспериментально проверен выбор материалов гранул для использования в качестве чувствительных элементов мультисенсорной системы при количественном определении и идентификации АК и водорастворимых лекарственных средств в водных растворах. Показана возможность количественного определения общего белка в изотонических растворах и СЖ на основе цифровой микрофотографической регистрации эффектов контракции гранул катионита С 120 Е.
Разработан обобщенный показатель на основе лепестковых диаграмм с 8-12 осями для визуализации, интерпретации и количественной обработки многомерного мультисенсорного или спектрального сигнала.
Практическая значимость. Разработан комплекс цветометрических методик определения нормируемых параметров цветности для растительных масел, пива, воды с применением ЦФК и ПС. Сконструированы и испытаны специальные боксы для фотографического и сканерметрического способов регистрации видеосигнала. В оболочке пакетов программ Mathcad и MS Exeel XP разработаны алгоритмы анализа цветных изображений, построения градуировочных зависимостей, расчета параметров цветности и концентраций определяемых компонентов, расчета погрешностей измерения. Определена межприборная воспроизводимость интенсивностей компонент цветности в цветовой модели RGB для 5 сканирующих устройств ведущих фирм-производителей .
Разработана альтернативная цветометрической и микрофотографической ИК-спектроскопическая методика определения общего белка в растворах и слезной жидкости. Проведено сопоставление методик по метрологическим и техническим характеристикам.
Методики апробированы на предприятии ОАО «ЭкоВатер», в Лаборатории массовых анализов ВГАУ, на кафедре фармацевтической химии и клинической фармации ВГМА.
Положения, выносимые на защиту:
1. Принципиальная возможность применения параметров цветности цифрового изображения растворов как количественного аналитического сигнала для определения некоторых азотсодержащих биологически активных веществ (аминокислот, пептидов, нитритов) после цветных реакций.
2. Методики количественного определения параметров цветности, характеризующих качество и безопасность пищевой и фармацевтической продукции, основанные на регистрации цифрового видеосигнала.
3. Объемные эффекты набухания и контракции сферических гранул ионогенных и неионогенных полимеров как аналитический сигнал, полученный способом цифровой микрофотографии, для- определения некоторых азотсодержащих биологически активных веществ и лекарственных средств в растворах.
4. Принципы создания оптической мультисенсорной системы типа «электронный глаз», основанной на цифровой регистрации объемных эффектов (набухания, контракции) нескольких гранул из ионогенных и неионогенных полимеров, помещенных в анализируемые растворы.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены на конференциях: III Всерос. научно-методич. конф. «Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Создание новых физиологически активных веществ» (Воронеж, 2007), Всерос. симп. «Хроматография в химическом анализе и физико-химических исследованиях» (Москва, 2007), XI Междунар. конф. «Физико-химические основы ионообменных процессов -Иониты-2007» (Воронеж, 2007), XV Междунар. конф. «Ломоносов-2008» (Москва, 2008), III Междунар. конф. «Сорбенты как фактор качества жизни и здоровья» (Белгород, 2008), II Междунар. форум «Аналитика и Аналитики» (Воронеж, 2008), IV Всерос. конф. «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах - ФАГРАН-2008» (Воронеж, 2008), VII Всерос. конф. по анализу объектов окружающей среды - ЭКОА-НАЛИТИКА-2009» (Йошкар-Ола, 2009), III Всерос. конф. «Аналитика России» (Краснодар, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных экспертным советом ВАК РФ по химии, 4 статьи в рецензируемых периодических изданиях, 11 тезисов и материалов докладов на международных, всероссийских форумах, симпозиумах и конференциях.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, списка цитируемой литературы, включающего 214 источников, 1 приложения. Материал работы изложен на 163 страницах, содержит 68 рисунков, 37 таблиц.
142 ВЫВОДЫ
1. Показана возможность количественного определения содержания глицина, а-аланина, р-аланина, изолейцина, глицил-глицина, лизоцима по цветной реакции с ионами меди в водных растворах в диапазоне концентраций 2-20 г/л с использованием видеосигнала цифровой фотокамеры и планшетного сканера со слайд-адаптером в цветовой модели RGB. Установлено, что для количественного цветометрического определения фенилаланина в водно-этанольных растворах с концентрацией 0.02-1 г/л пригоден цветной тест с нингидрином, а для определения нитритов в биологических жидкостях в диапазоне 0.3-5.0 мг/л - цветной тест с реактивом Грисса-Илошвая. Выявлено, что количественным аналитическим сигналом в цветных тестах могут служить значения суммарной интенсивности цвета, или интенсивности компоненты Fg для цветного теста аминокислот с ионами меди и фенилаланина с нингидрином, Fs - для теста лизоцима с ионами меди, F^ - для теста Грисса-Илошвая с нитритами. На основе сравнения цветовых моделей CIELAB и RGB, показано, что последняя является наилучшей для использования в цве-тометрических измерениях.
2. Разработаны цветометрические методики количественного определения параметров цветности воды, пива, цветного числа растительных масел, белизны порошкообразных лекарственных форм с применением цифровой фотокамеры и планшетного сканера в цветовой модели RGB. Установлено, что для этих методик характерны величины относительного стандартного отклонения Sr в пределах 2—8 %. Найдено, что линейные диапазоны в градуи-ровочных зависимостях в разработанных цветометрических методиках шире, чем в фотоколориметрических.
3. На примере растворов аминокислот, лизоцима, а также водорастворимых лекарственных средств - винпоцетина, новокаина, пирацетама, но-шпы - показано, что микрофотографические измерения объемных эффектов сферических гранул в состоянии, близком к равновесному, из катионообменных, анионообменных и неионогенных полимеров могут служить количественным аналитическим сигналом.
4. Измерения объемных эффектов нескольких гранул полимеров, помещенных в анализируемые растворы, положены в основу прототипа оптической мультисенсорной системы «электронный глаз». Для визуализации и интерпретации данных, полученных от такой системы, в качестве обобщенного показателя использованы лепестковые диаграммы с 8-12 осями, отражающими абсолютные значения изменения объемов гранул. Показано, что геометрические характеристики лепестковых диаграмм (форма, периметр и площадь) могут быть использованы для идентификации и определения концентрации анализируемых веществ.
5. Для оценки правильности цветометрической и микрофотографической методик разработана ИК-спектроскопическая методика количественного определения лизоцима в изотонических растворах. Она испытана для контроля общего белка в слезной жидкости. Показано, что для количественной интерпретации спектральных данных также применим обобщенный показатель в виде лепестковых диаграмм.
1. Кунце У. Основы качественного и количественного анализа / У. Кунце, Г. Шведт. - М.: Мир, 1997. - 424 с.
2. Основы аналитической химии. Практическое руководство: учеб. пособие для ВУЗов / В.И. Фадеева, Т.Н. Шеховцева: под ред. Ю.А. Золотова. — М.: Высш. школа, 2001. 463 с.
3. Кулешова М.И. Пособие по качественному анализу лекарств / М.И. Кулешова, JI.H. Гусева, O.K. Сивицкая. М.: Медицина, 1980. - 208 с.
4. Automated evaluation of food colour by means of multivariate image analysis coupled to a wavelet-based classification algorithm / A. Antonelli and others. // Analytica Chimica Acta. 2004. - P. 3-13.
5. Grasa G. A calibration procedure to obtain solid concentrations from digital images of bulk powders / G. Grasa, J.C. Abanades // Powder Technology. — 2001. P.125—128.
6. Иванов B.M. Химическая цветометрия: возможности метода, области применения и перспективы / В.М. Иванов, О.В. Кузнецова // Успехи химии.2001. Т.70, №5. - С. 411-428.
7. Кириллов Е.А. Цветоведение / Е.А. Кириллов. JL: Легпромбытиз-дат, 1987.-128 с.
8. Спутник хроматографиста. Методы жидкостной хроматографии / О.Б. Рудаков и др. Воронеж: Водолей, 2004. - 528 с.
9. Коренман И.М. Фотометрический анализ. Методы определения органических соединений / И.М. Коренман. М.: Химия, 1970. - 343 с.
10. Ленинджер А. Биохимия / А. Ленинджер. М.: Мир, 1976. - 957 с.
11. Определение аминокислот в виде комплексов с медью / Е.Р. Рошаль и др. // Химико-фармацевтический журнал. 1988. - № 6. - С. 30.
12. Физико-химические основы сорбционных и мембранных методов выделения и разделения аминокислот / В.Ф. Селеменев и др. — М.: Стелайт,2002.-298 с.
13. Спектрофотометрическое определение ароматических и гетероциклических аминокислот в их смесях / A.B. Казначеев и др. // Журн. анал. химии. 2000. - Т. 55, № 4. - С. 375-377.
14. Селифонова Е.И. Реактивные индикаторные бумаги для тест-определения а-аминокислот / Е.И. Селифонова, O.A. Царевская // «Аналитика и Аналитики»: рефераты докл. II Междунар. Форума, Воронеж, 2008 г, в 2 т. Воронеж: ВГТА, 2008. - Т. 1. - С. 167.
15. Селифонова Е.И. Некоторые подходы к разделению аминокислот методом зонального электрофореза / Е.И. Селифонова, Р.К. Чернова, И.В. Косырева // Материалы XIII Менделеевского съезда. С. 216.
16. Справочник биохимика / Р. Досон и др. М.: Мир, 1991. - с. 544.
17. Клиническая оценка лабораторных тестов / сост. Т.И. Лукичева, И.Д. Ертанов; под ред Н.У. Тица. М.: Медицина, 1986. - с. 480.
18. Панкратова О.Ю. Методы контроля качества молока инфракрасной спектроскопией // О.Ю. Панкратова, Г. Гронвольд, И.М. Бутыркина // Молочная промышленность. 2008. — №2. — С.25.
19. Болотов В.М. Пищевые красители: классификация, свойства, анализ, применение / В.М. Болотов, А.П. Нечаев, J1.A. Сарафанова. СПб.: Ги-орд, 2008. - 240 с.
20. Применение цветометрии для анализа гидрофилизированных каро-тиноидных пигментов / В.М. Болотов и др. // «Аналитика и Аналитики»: каталог реф. и статей Междунар. Форума, Воронеж, 2008 г, в 2 т. Воронеж: ВГТА, 2008. - Т. 2.- С. 561.
21. Ломова Т.С. Новые решения в хроматографическом и фотометрическом анализе антоциановых пигментов из растительного сырья: дис. .канд. хим. наук / Т.С. Ломова. Воронеж, 2007. - 162 с.
22. Недеструктивный количественный анализ лекарств таблеток парацетамола с помощью ближней инфракрасной спектроскопии / Dou Ying and others. // Gaodeng xuexiao huaxun xuebao- 2004, №1. - C. 53-55.
23. Jackson M. Infrared spectroscopy: a new frontier in medicine / MJackson, M.G.Sowa, H.H.Mantsch// Biophys.Chem-1997,Vol.68.-Iss. 1-3.-P.109-125.
24. Каргаполов A.B. Возможности использования инфракрасной спектроскопии для исследования водной основы растворов и биологических жидкостей / А.В. Каргаполов. (http://irikar.narod.ru /Articles/Refer Book / possible IR spektr Karg.htm).
25. Сливкин А.И. Функциональный анализ органических лекарственных веществ / А.И. Сливкин, Н.П. Садчикова; под ред. акад. А.П. Арзамасцева. Воронеж: ВГУ, 2007. - 426 с.
26. Fisher М. Fast analysis of narcotic drugs by optical chemical imaging / M. Fisher, Y. Bulatov, I. Schechter // J. Luminescence . 2003. - C. 194-200.
27. Жиры. Химический состав и экспертиза качества / О.Б. Рудаков и др. -М.: ДеЛи принт, 2005.-312 с.
28. Количественная оценка фосфолипидов методом ВЭТСХ с использованием компьютерного сканирования / А.А. Назарова и др. // Сорбц. и хром. проц. 2003. - Т. 3, №2. - С. 213-216.
29. Selection of calibration set samples in determination of olive oil acidity by partial least squares-attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy / A. Fernando and others. // Anal. Chim. Acta-2003, N l.-C. 59-75.
30. Цветометрия в анализе коньячных изделий / С.В. Вахлевский и др. // Вест. Красноярск, унив-та. Сер. Естеств. науки. 2006. - №2. - С. 27-32.
31. Коренман Я.И. Практикум по аналитической химии. Анализ пищевых продуктов: в 4 кн. / Я.И. Коренман. Колосс, 2005. - Кн. 2. Оптические методы анализа. - 288 с.
32. Булатов М.И. Практическое руководство по фотоколориметрическим и спектрофотометрическим методам анализа / М.И. Булатов, И.П. Ка-линкин Д.: Химия, 1976. - 376 с.
33. Балаховский И.С. Инфракрасная спектроскопия в клинической лабораторной диагностике / И.С. Балаховский // Клиническая лаб. диагн. — 1995. №4. - С.24-29.
34. Вербалович В.П. Инфракрасная спектроскопия биологических мембран / В.П. Вербалович. Алма-Ата: Наука. Казахская ССР, 1977. - 127 с.
35. Флеров М.А. / М.А. Флеров, B.JI. Зубер // Вопросы мед. химии. -1975.-Вып. 2.-С. 211-216.
36. Отто М. Современные методы аналитической химии / М. Отто. — 2-е изд., исправл. -М.: Техносфера, 2006. — 416 с.
37. Джадд Д. Цвет в науке и технике / Д. Джадд, Г.М. Вышецки. М: Мир, 1978.-592 с.
38. Зяблов А.Н. Цифровая обработка изображений. Достоинства и недостатки / А.Н. Зяблов, Ю.А. Жиброва, В.Ф. Селеменев // Сорбц. и хроматограф. процессы. 2006. - Т. 6, Вып. 6. - С. 1424 - 1429.
39. Гуревич М.М. Цвет и его измерение / М.М. Гуревич. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1950.-268 с.
40. Физиология сенсорных систем / Под ред. A.C. Батуева Д.: Медицина, 1976. - 400 с.
41. Золотов Ю.А. Химические тест-методы анализа / Ю.А. Золотов, В.М. Иванов, В.Г. Амелин. М.: Едиториал УРСС, 2002. - 304 с.
42. Успехи аналитической химии: к 75-летию академика Ю.А. Золото-ва / отв. ред. JI.K. Шпигун.; Ин-т общей и неорг. химии им. Н.С. Курнакова РАН. М.: Наука, 2007. - 391 с.
43. Большая Российская энциклопедия: в 30 т. / Председ. Научно-ред. совета Ю.С. Осипов. Отв. ред. C.JI. Кравец. М.: Болып. Росс, энцикл., 2006. - Т. 5. Вел. князь - Восход, узел орбиты. - 671 с.
44. Шлифт Г.Ю. Цифровая обработка изображений / Г.Ю. Шлифт. -М.: Эком., 1997.-339 с.
45. Островская В.М. Хромогенные аналитические реагенты, закрепленные на носителях / В.М. Островская // Журн. анал. химии. 1977 - Т.32, №9. -С. 1820-1835.
46. Кузнецова О.В. Применение иммобилизованных органических реагентов в сорбционно-оптических и химических тест-методах: дис. . канд. хим. наук / О.В. Кузнецова. Москва, 2000.
47. Ershova N.I. Diffuse reflection spectroscopy of indium sorbates with immobilized heterocyclic azo compounds / N.I. Ershova, V.M. Ivanov // Anal. Chim. Acta. 1998. - P. 235-241.
48. Иванов В.М. Тест-методы в аналитической химии. Обнаружение и определение кобальта иммобилизованным 1-(2-пиридилазо)-2-нафтолом / В.М. Иванов, С.А. Морозко, C.B. Качин // Журн. анал. химии. 1994. - Т. 49, № 8.-С. 857-861.
49. Кривошеев М.И. Цветовые измерения / М.И. Кривошеев, А.К. Кус-тарев.-М.: Энергоатомиздат, 1989. -241 с.
50. Иванов В.М. Раздельное определение 4-(2-тиазолилазо)резорцина-тов никеля, цинка и кобальта в фазе сорбента методом цветометрии / В.М. Иванов, О.В. Кузнецова// Журн. анал. химии.-2000.-Т.55, № 9. С. 998-1003.
51. Егоров В.М. Ионные жидкости для экстракции и создания химических сенсоров: автореф. дис. .канд. хим. наук / В.М. Егоров. Москва, 2008. - 26 с.
52. Применение сканера и компьютерных программ цифровой обработки изображений для количественное определения сорбированных веществ / Ю.Л. Шишкин и др. // Журн. анал. химии. 2004. - Т. 59, № 2. - С. 119-124.
53. Кузьмина Е.В. Сорбционно-спектроскопическое определение анилина и 1-нафтиламина с применением пенополиуретанов: автореф. дис. .канд. хим. наук / Е.В. Кузьмина. Москва, 2009. - 18 с.
54. Апяри В.В. Реакции азосочетания и конденсации с участием пенополиуретанов и их аналитическое использование: автореф. дис. .канд. хим. наук / В.В. Апяри. Москва, 2009. - 25 с.
55. Иванов В.М. Иммобилизованный на силикагеле висмутол I как peaгент для сорбционно-оптического определения висмута(Ш) / В.М. Иванов, P.A. Полянсков // Вестн. Моск. Ун-та. Сер.2. Химия. 2006. - Т. 47, №3. - С. 187-196.
56. Полянсков P.A. Висмутолы и дитиокарбаминаты как аналитические реагенты в сорбционно-оптических методах: автореф. дис. . .канд. хим. наук / P.A. Полянсков. Москва, 2008. - 20 с.
57. Иванов В.М. Пирокатехиновый фиолетовый в спектрофотометриче-ских и новых оптических методах / В.М. Иванов, Г.А. Кочелаева // Успехи химии. 2006. - Т. 75, №3. - С. 283-295.
58. Оптические химические сенсоры (микро- и наносистемы) для анализа жидкостей / С.Б. Саввин и др. // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва Д.И. Менделеева). 2008. - Т. LH, №2. - С. 7-15.
59. Саранчина Н.В. Аналитические свойства дитизона и диэтилдитио-карбамината, иммобилизованных в полиметакрилатную матрицу: автореф. дис. . .канд. хим. наук / Н.В. Саранчина. — Томск, 2007. — 22 с.
60. Буданцев А.Ю. Фотометрическое определение веществ в бумажных матрицах с использованием цифровой регистрации изображений в проходящем свете / А.Ю. Буданцев // Журн. анал. химии. 2004. - Т. 59, № 8. - С. 791-795.
61. Герасимов A.B. Качественная и количественная интерпретация тонкослойных хроматограмм синтетических пищевых красителей в условиях неполного разделения / A.B. Герасимов // Журн. анал. химии. 2000. - Т. 55, №9. - С. 1-6.
62. Герасимов A.B. Идентификация окрашенных веществ в тонкослойной хроматографии с применением компьютерной обработки / A.B. Герасимов, И.И. Малахова, В.Д. Красиков // Журн. приклад, химии. 2000. - Т. 73, №10. -С. 1640-1644.
63. Определение красных пищевых синтетических красителей методом хроматографии в тонком слое / Н.Ю. Санникова и др. // «Аналитика и Аналитики»: каталог реф. и статей Междунар. форума, Воронеж, 2008 г, в 2 т. -Воронеж: ВГТА, 2008. Т. 2.- С. 579.
64. Ionofore-based Lithium Ion film Optode realizing Multiple color variations Utilizing digital color analysis / K. Suzuki and others. // Anal. Chem. -2002.-P. 5766-5773.
65. Иванов В.М. Сорбционно-цветометрическое и тест-определение меди в водах / В.М. Иванов, Г.А. Кочелаева // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Хи-мия.-2001. -Т. 42, №2.-С. 103-105.
66. Сарычева И.Н. Объективный метод идентификации цвета зубов с помощью экспериментальной спектроколориметрической установки / И.Н. Сарычева // Журн. практ. и теоретич. медицины. Спец. выпуск: Стоматология. 2008. - Т.6, № 1. - С. 88-91.
67. Герасимов A.B. Метод определения цветовых параметров растительного сырья при получении пищевых красителей / A.B. Герасимов // Химия растительного сырья. 2000. - №4. - С. 81-83.
68. Применение цветометрии для анализа гидрофилизированных каро-тиноидных пигментов / В.М. Болотов и др. // «Аналитика и Аналитики»: каталог реф. и статей Междунар. форума, Воронеж, 2008 г, в 2 т. — Воронеж: ВГТА, 2008. Т. 2.- С. 561.
69. Леви Й. Индикатор свежести продуктов / Й. Леви // Масла и жиры. -2008 —№1. —С. 12-13.
70. Компьютерная микроскопия / В.Г. Пантелеев и др.. — М.: Техносфера, 2005.-304 с.
71. Краски, покрытия и растворители / Д. Стойе, В. Фрейтаг (ред.); пер. с англ., под ред. Э.Ф. Ицко. СПб.: Профессия, 2007. - 528 с.
72. Физико-химические методы контроля сырья и продуктов в мясной промышленности (лабораторный практикум) / Л.В. Антипова и др. — СПб.: ГИОРД, 2006. 200 с.
73. Самуэльсон О. Ионообменные разделения в аналитической химии / О. Самуэльсон; пер. с англ. А.Б. Шейнина; под ред. С.М. Черноброва. М.: Химия, 1966.-416 с.
74. Шамрицкая И.П. Микроскопический метод определения удельных объемов ионообменных смол / И.П.Шамрицкая, Н.А. Раильченко // Сб. «Синтез и свойства ионообменных материалов». -М.: Наука, 1968. С.213-215.
75. Шамрицкая И.П. Микрофотографический метод изучения кинетики набухания ионообменных смол / И.П. Шамрицкая, М.В. Матвеева // Теория и практика сорбционных процессов: сб. статей. 1971. - Вып. 5.- С. 61-64.
76. Шостенко Ю.В. Влияние неводных растворителей на набухаемость ионитов / Ю.В. Шостенко, Ю.И. Игнатов // Иониты и ионный обмен: сб. статей АН СССР М.: «Наука», 1966. - С. 26-30.
77. Ферапонтов Н.Б. Определение природы и концентрации растворенных веществ методом набухающей гранулы / Н.Б. Ферапонтов, С.С. Ковалева, Ф.Ф. Рубин //Журн. аналит. химии.-2007.-Т.62,№10. С. 1-7.
78. Галаев И.Ю. «Умные» полимеры в биотехнологии и медицине. / И.Ю. Галаев // Успехи химии. 1995. - №5. - С. 505-523.
79. Tanaka Т. Collapse of gel and the critical endpoint / T. Tanaka // Phys. Rev. left. 1978. - V.40, №12. - P.820-822.
80. Лопатин В.В. Полиакриламидные гели в медицине / В.В. Лопатин, А.А. Аскадский. Научный мир, 2004. — 264 с.
81. Филиппова О.Е. Восприимчивые полимерные гели / О.Е. Филиппова // Высокомол. соединения. 2000. - Т.42, №12. - С.2328-2352.
82. Хохлов А.Р. Восприимчивые гели / А.Р. Хохлов // Соросовский образовав журн. 1998.-№11.-С. 138-142.
83. Коморова Г.А. Гели с включенными эмульсиями: автореф. дис. .канд. физ.-мат. наук / Г.А. Коморова. — Москва, 2007. — 19 с.
84. Katayama S. Communications to the editor (Phase transition of a catio-nic gel) / S. Katayama, A. Ohata // Macromolecules. 1985. - V.18, №12. -P.2781-2782.
85. Thermoshrinking behavior of poly(vinylcaprolactam) gels in aqueous solution / E.E. Makhaeva and others. // Macromol. Chem. Phys. 1998. - V.197. -P. 1973-1982.
86. Филиппова О.Е. "Умные" полимерные гели / О.Е. Филиппова // Природа. 2005. - №8. - С.24-34.
87. Хохлов А.П. Самоорганизация ионсодержащих полимерных систем / А.П. Хохлов, К.Е. Дормидонтова. // Успехи физ. наук. 1997. - Т. 67, №2.-С. 113-127.
88. Гросберг А.Ю. Физика в мире полимеров / А.Ю. Гросберг, А.П. Хохлов. М.: Наука, 1989. - 208 с.
89. Dusek К. A transition in swollen polymer networks induced by intramolecular condensation / K. Dusek, D. Patterson. // J. Polym. Sci. 1968. —V.6, № 7.-P. 1209-1215.
90. Илюхина Е.А. Влияние температуры на обмен ионов и сорбцию воды на сшитых полиэлектролитах в процессах безреагентного разделения: дис. канд. хим. наук / Е.А. Илюхина. Москва, 2008. - 193 с.
91. Куренков В.Ф. Химия и физика высокомолекулярных соединений: Текст лекций, учеб. пособ. для вузов. / В.Ф. Куренков. 2-ое изд., перераб. и доп. - Казань: Иннов.-издат. дом "Бутлеровское наследие", 2006 — 184 с.
92. Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: Учеб. для вузов / Ю.Д. Семчиков. 2-е изд. - М.: Изд. центр «Академия», 2005. - 368 с.
93. Lazare L. A Model for Cross-linked Polyelectrolytes / Lazare L., B.R. Sundheim, H.P. Gregor // J. Phys. Chem. 1956. - Vol. 60, №5. - P. 641-648.
94. Michaeli I. Potentiometric titration of polyelectrolyte gels / I.Michaeli, A.Katchalsky // J. Polymer Sci. A: Polymer Chem.-1957.-Vol.23, Iss.l04.-P. 683-685.
95. Гельферих Ф. Иониты/ Ф.Гельферих.-М.:Изд-во ин. лит., 1962,- 490 с.
96. Studies on ion exchange resins. XIV. Titration, capacity and swelling of methacrylic acid resins / H.P. Gregor and others. // J. Phys. Chem. 1955. -V.59. - P. 874-881.
97. Кокотов Ю.А. Иониты и ионный обмен / Ю.А. Кокотов // JI: Химия, 1980.- 145 с.
98. Василевская В.В. О влиянии низкомолекулярной соли на коллапс заряженных полимерных сеток / В.В. Василевская, А.Р. Хохлов. // Высоко-мол. соединения. А. 1986. - Т.28, №2. - С.316-320.
99. Jeon С.Н. Swelling behavior of polyelectrolyte gels in the presence of salts / C.H. Jeon, E.E. Makhaeva, A.R.Khokholov // Macromol. Chem. phys. -1998. P.2665-2670.
100. Ohmine I. Salt elects on the phase transition of ionic gels / I. Ohmine,
101. Т. Tanaka // J. Chem. Phys. 1982. - V.77, №11.- P.5725-5729.
102. Rodriguez E. Behavior of acrylic acid-itaconic acid hydrogels in swelling, shrinking, and uptakes of some metal ions from aqueous solution / E. Rodriguez, I. Katime // J. Appl. Polym. Sei. 2003. - N 2. - P.530-536.
103. Мелешко В.П. Влияние степени сшитости на набухаемость карбоксильных смол / В.П. Мелешко, И.П. Шамрицкая, Р.Ф. Гринева. // Теория и практика сорбц. процессов: сб. статей. — 1969. Вып. 3. - С. 5-9.
104. Кузьминых В.А. Изменение объема смолы при ионообмене / В.А. Кузьминых, И.П. Шамрицкая, В.П. Мелешко // Теория и практика сорбц. процессов: сб. статей. 1975. - Вып. 10 - С. 5-9.
105. Шамрицкая И.П. Некоторые особенности набухания карбоксильных катионитов / И.П. Шамрицкая, Р.Ф. Гринева,- В.П. Мелешко // Теория и практика сорбц. процессов: сб. статей. — 1968. — Вып. 2.— С. 13-17.
106. Мелешко В.П. О кинетике набухания карбоксильных смол / В.П. Мелешко, Р.Ф. Гринева, И.П. Шамрицкая // Теория и практика сорбц. процессов: сб. статей. 1971. — Вып. 5. - С. 5-11.
107. Марчевская Ю.Ш. Зависимость кинетики набухания ионитов от температуры, дисперсности и природы растворителя / Ю. Ш. Марчевская, О. Д. Куриленко // Сб. «Синтез и свойства ионообменных материалов». -М.:Наука, 1968. С.193-198.
108. Золотов Ю.А. Химические сенсоры / Ю.А. Золотов // Журн. аналит. химии. 1990. - Т.43, №7. - С. 1255-1258.
109. Каттралл Р. Химические сенсоры / Р. Каттралл. М: Научный мир. -2000.-144 с.
110. Будников Г.К. Что такое химические сенсоры / Г.К. Будников // Соросовский образоват. журн. 1998. - №3. - С. 72-76.
111. Будников Г.К. Биосенсоры как новый тип аналитических устройств / Г.К.Будников // Соросовский образоват. журн—1996 —№12.-С. 26-32.
112. Ермолаева Т.Н. Пьезокварцевые иммуносенсоры. Аналитические возможности / Т.Н. Ермолаева, E.H. Калмыкова // Успехи химии. 2006. -Т.75, №5. - С.445-459.
113. Ганшин В.М. От обонятельных моделей к «электронному носу». Новые возможности параллельной аналитики / В.М Ганшин, А.В.Чебышев, А.В.Фесенко // Специальная техника. 1999. - № 1-2. - С 195.
114. Долгополов Н.В. «Электронный нос» новое направление индустрии безопасности / Н.В. Долгополов // Мир и безопасность. — 2004. - № 4. -С.54-59.
115. Власов Ю.Г. Мультисенсорные системы типа электронный язык -новые возможности создания и применения химических сенсоров / Ю.Г. Власов, A.B. Легин, A.M. Рудницкая // Успехи химии. 2006. - Т.75, №2. -С.141-150.
116. Калач A.B. Введение в сенсорный анализ / A.B. Калач, А.Н. Зяб-лов, В.Ф. Селеменев. — Воронеж: Научная книга. — 2007. — 164 с.
117. Калач A.B. Мультисенсорные системы «электронный нос» и «электронный язык». Устройство, принцип функционирования и применение в анализе / A.B. Калач-Воронеж: Воронеж, институт МВД России, 2006.—134 с.
118. Калач A.B. Искусственные нейронные сети — вчера, сегодня, завтра / A.B.Калач, Я.И.Коренман, С.И.Нифталиев.-Воронеж: ВГТА,2002.- 191 с.
119. Craven М.А. Electronic noses — development and future prospects / M.A. Craven, J.W. Gardner, P.N. Bartlett // Trends in analytical chemistry. 1996. -Vol. 15, № 9. -P.486 - 493.
120. Коренман Я.И. Подходы к анализу пищевых продуктов. Разработка масс-чувствительных сенсоров / Я.И. Коренман, Т.А. Кучменко // Журн. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева. 2002. - T. XLVI, №4. - С. 34-42.
121. Solution-Based Analysis of Multiple Analytes by a Sensor Array: Toward the Development of an "Electronic Tongue". / J.J. Lavigne and others. // J. Am. Chem. Soc.- 1998. -P.6429-6430.
122. Пигменты пищевых производств (меланоидины) / В.Ф. Селеменев и др. М.: ДеЛи принт, 2008. - 246 с.
123. Химическая энциклопедия: в 5-и т. / Глав. ред. И.Л. Кнунянц. — М.: Сов. энцикл., 1990. Т. 2. Даффа-Меди. - 671 с.
124. Машковский М.Д. Лекарственные средства: в 2-х т. / М.Д. Маш-ковский. -13-е изд., новое. Харков: Торсинг, 1998. - Т.2. — 592 с.
125. Государственная фармакопея российской федерации. М.: Изд-во «Научн. Центр экспертизы средств медицинского применения», 2008. - 704 с.
126. Лурье A.A. Сорбенты и хроматографические носители (справочник) / A.A. Лурье. М.:Химия, 1972. - 320 с.
127. Полянский Н.Г. Методы исследования ионитов / Н.Г. Полянский, Г. В. Горбунов, Н. Л. Полянская. М.: Химия, 1976. - 208 с.
128. Иониты. Каталог. Черкассы: отделение НИИТЭХИМ, 1975. - 35 с.
129. Практикум по ионному обмену / Селеменев В.Ф. и др. Воронеж: Воронеж. Ун-т, 1999. - 173 с.
130. Цветометрические методики определения цветного числа растительных масел / . О.В. Байдичева и др. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. - Т.74, №5. - С. 9-13.
131. Цветометрическое количественное определение антоциановых пигментов в спиртовых и водных растворах / . .О.В. Байдичева и др. // Пиво и напитки.- 2008. №2. - С. 42-44.
132. Петров М.Н. Photoshop 7. Для профессионалов (+CD) / М.Н. Петров. СПб.: Питер, 2004. - 880 с.
133. Харламова O.A. Натуральные пищевые красители / O.A. Харламова, Б.В. Кафка. -М.: Пищевая промышленность, 1979. 191 с.
134. Клиническое руководство по лабораторным теста / Под ред. Н.1. Тица,-2003.-942 с.
135. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия (аналитика) / Ю.Я. Харитонов. — М.: Высш.шк., 2003. — Кн.1. 615 с.
136. ГОСТ 5477-93. Масла растительные. Методы определения цветности. Введ. 1995-01-01. — Минск: Межгосударственный Совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1993. — 6 с.
137. Лабораторный практикум по химии жиров / Н.С. Арутюнян и др. СПб.: ГИОРД, 2004. - 264 с.
138. ГОСТ Р 52769-2007. Вода. Методы определения цветности. Введ. 2007-10-26. -М.: Стандартинформ, 2007. - 16 с.
139. Унифицированные методы анализа вод / Под общ. ред. Ю.Ю. Лурье.-М.: Химия, 1971.-375 с.
140. ГОСТ 12789-87. Пиво. Методы определения цвета. Введ. 198901-01. - М.: Изд-во стандартов, 2003. - 12 с.155. http://sabsik.com/Cam2Com/
141. Применение эффекта контракции гранул сульфокатионита для контроля содержания лизоцима в изотоническом растворе / О.В. Байдичева и др. // Сорбц. и хроматограф, процессы — 2007. Т.7, вып. 4. - С. 699-702.
142. Смит А. Прикладная ИК-спектроскопия / А.Смит. -М.:Мир,1982. 328 с.
143. Чарыков А.К. Математическая обработка результатов химического анализа / А.К. Чарыков. Л.: Химия, 1984. - 168 с.
144. Долманова И.Ф. Погрешности в химическом анализе / И.Ф. Дол-манова // Соросовский образоват. журн. 2001. - Т.7, №11. - С. 46-52.
145. Дворкин В.И. Метрология и обеспечение качества количественного химического анализа // В.И. Дворкин. М.: Химия, 2001. — 263 с.
146. НТФ «Вольта».«Химаналит». Прайс-лист 2008. (http:// ntfVol-ta.spb.ru).
147. Hill 1 «Эконикс». Прайс-лист 2009. (http://econix.com).
148. Биологически активные добавки к пище. Полная энциклопедия / сост. А.Н. Натарова. Спб.: ИД «ВЕСЬ», 2001.-384 с.
149. Пищевые и биологически активные добавки / А.П. Нечаев и др.; под ред.А.П. Нечаева. СПб.: ГИОРД, 2003. - С. 460.