Определение глутатиона в сыворотке крови человека методом вольтамперометрии
|
Введение 12
1 Обзор литературы 14
1.1 Структура и свойства глутатиона 14
1.2 Фармакологические свойства глутатиона 17
1.3 Методы определения глутатиона 19
1.4 Вольтамперометрический метод анализа 34
2 Экспериментальная часть 37
2.1 Аппаратура, ячейки, электроды 37
2.2 Реактивы 40
2.3 Объекты исследования 40
2.4 Вольтамперометрический метод определения глутатиона в модельных растворах и в сыворотке крови человека на ртутно-пленочном электроде..40
2.4.1 Исследование электрохимических свойств глутатиона на ртутнопленочном электроде 40
2.4.1.1 Исследование влияния природы фонового электролита на токи
окисления и восстановления глутатиона на ртутно-пленочном электроде 44
2.4.1.2 Исследование влияния рН фонового электролита среды Бриттона-
Робинсона на токи окисления глутатиона на ртутно-пленочном электроде 52
2.4.1.3 Предположительный механизм окисления-восстановления глутатиона
на ртутно-пленочном электроде 54
2.4.1.4 Подбор оптимальных параметров времени накопления и потенциала накопления для определения глутатиона в модельных растворах на ртутно-
пленочном электроде 55
2.4.2 Электрохимические свойства цистина, цистеина, глицина 56
2.4.3 Вольтамперометрический метод определения глутатиона в модельных
растворах на углеродсодержащем электроде 62
2.5.1 Исследование влияния природы фонового электролита на токи
окисления серебра в присутствии глутатиона на углеродсодержащем электроде 63
2.5.2 Исследование оптимальных параметров потенциала накопления и времени накопления на ток окисления серебра в присутствии глутатиона на
углеродсодержащем электроде 65
2.5.3 Исследование зависимостей AI от концентрации глутатиона в растворе на углеродсодержащем электроде в присутствии ионов серебра 67
2.6 Сравнительное определение суммарного содержания тиоловых соединений в сыворотке крови человека в пересчете на глутатион методом вольтамперометрии на ртутно-пленочном электроде и углеродсодержащем
электроде в присутствие ионов серебра 70
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение.^
3.1 Предпроектный анализ 72
3.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 72
3.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 72
3.1.3 SWOT-анализ 73
3.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации 74
3.1.5 Метод коммерциализации результатов научно-технического
исследования 76
3.2 Инициация проекта 76
3.2.1 Устав проекта 76
3.2.2 Организационная структура проекта 77
3.2.3 Ограничения и допущения проекта 77
3.3 Планирование управления научно-техническим проектом 78
3.3.1 Иерархическая структура работ проекта 78
3.3.2 План проекта 80
3.3.3 Бюджет научного исследования 82
3.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности
исследования 89
3.4.1 Оценка сравнительной эффективности исследования 89
4 Социальная ответственность 92
4.1 Производственная безопасность 92
4.1.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект
исследования 92
4.2 Экологическая безопасность 99
4.2.1 Анализ влияния объекта и процесса исследования на окружающую
среду 99
4.2.2 Мероприятия по защите окружающей среды 99
4.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 99
4.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности... 104
4.4.1 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 104
Заключение 106
Список использованных источников 108
Приложение А. Английская часть 114
1 Обзор литературы 14
1.1 Структура и свойства глутатиона 14
1.2 Фармакологические свойства глутатиона 17
1.3 Методы определения глутатиона 19
1.4 Вольтамперометрический метод анализа 34
2 Экспериментальная часть 37
2.1 Аппаратура, ячейки, электроды 37
2.2 Реактивы 40
2.3 Объекты исследования 40
2.4 Вольтамперометрический метод определения глутатиона в модельных растворах и в сыворотке крови человека на ртутно-пленочном электроде..40
2.4.1 Исследование электрохимических свойств глутатиона на ртутнопленочном электроде 40
2.4.1.1 Исследование влияния природы фонового электролита на токи
окисления и восстановления глутатиона на ртутно-пленочном электроде 44
2.4.1.2 Исследование влияния рН фонового электролита среды Бриттона-
Робинсона на токи окисления глутатиона на ртутно-пленочном электроде 52
2.4.1.3 Предположительный механизм окисления-восстановления глутатиона
на ртутно-пленочном электроде 54
2.4.1.4 Подбор оптимальных параметров времени накопления и потенциала накопления для определения глутатиона в модельных растворах на ртутно-
пленочном электроде 55
2.4.2 Электрохимические свойства цистина, цистеина, глицина 56
2.4.3 Вольтамперометрический метод определения глутатиона в модельных
растворах на углеродсодержащем электроде 62
2.5.1 Исследование влияния природы фонового электролита на токи
окисления серебра в присутствии глутатиона на углеродсодержащем электроде 63
2.5.2 Исследование оптимальных параметров потенциала накопления и времени накопления на ток окисления серебра в присутствии глутатиона на
углеродсодержащем электроде 65
2.5.3 Исследование зависимостей AI от концентрации глутатиона в растворе на углеродсодержащем электроде в присутствии ионов серебра 67
2.6 Сравнительное определение суммарного содержания тиоловых соединений в сыворотке крови человека в пересчете на глутатион методом вольтамперометрии на ртутно-пленочном электроде и углеродсодержащем
электроде в присутствие ионов серебра 70
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение.^
3.1 Предпроектный анализ 72
3.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 72
3.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 72
3.1.3 SWOT-анализ 73
3.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации 74
3.1.5 Метод коммерциализации результатов научно-технического
исследования 76
3.2 Инициация проекта 76
3.2.1 Устав проекта 76
3.2.2 Организационная структура проекта 77
3.2.3 Ограничения и допущения проекта 77
3.3 Планирование управления научно-техническим проектом 78
3.3.1 Иерархическая структура работ проекта 78
3.3.2 План проекта 80
3.3.3 Бюджет научного исследования 82
3.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности
исследования 89
3.4.1 Оценка сравнительной эффективности исследования 89
4 Социальная ответственность 92
4.1 Производственная безопасность 92
4.1.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект
исследования 92
4.2 Экологическая безопасность 99
4.2.1 Анализ влияния объекта и процесса исследования на окружающую
среду 99
4.2.2 Мероприятия по защите окружающей среды 99
4.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 99
4.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности... 104
4.4.1 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 104
Заключение 106
Список использованных источников 108
Приложение А. Английская часть 114
В последние годы в научных медицинских публикациях все чаще встречается термин «оксидативный стресс», который широко применяется при описании патогенеза многих заболеваний и мишеней действия лекарственных средств. Под оксидативным стрессом подразумевается нарушение баланса окислительных и восстановительных реакций в организме (ткани, клетке, ее отдельных органеллах) в сторону избыточного образования свободных радикалов, которые являются сильными окислителями и способны повреждать жизненно важные молекулы - ферменты, белки, фосфолипиды мембран, нуклеиновых кислот. В настоящее время в отношении более чем 60 заболеваний выявлена патогенетическая связь с оксидативным стрессом. Любые болезни, связанные с инфекцией, воспалением, синдромом ишемииреперфузии, эндотелиальной дисфункцией, а также онкологическая патология и сахарный диабет сопровождаются массивным образованием свободных радикалов.
В норме образование свободных радикалов и недоокисленных продуктов метаболизма происходит во время биохимических реакций организма непрерывно. Баланс поддерживается антиоксидантными ферментами, способными нейтрализовать молекулы с высоким окислительным потенциалом. В организме существует четыре линии антиоксидантной защиты, которые последовательно восстанавливают активные формы кислорода (свободные радикалы), продукты перекисного окисления жиров и белков. Основным внутриклеточным антиоксидантом с мощным детоксикационным действием является глутатион.
Целью данной работы является определить глутатион в сыворотке крови человека методом вольтамперометрии
В рамках этой цели были сформулированы следующие задачи:
• подобрать оптимальные условия определения глутатиона в модельных растворах на ртутно-пленочном электроде: выбор диапазона потенциала; выбор рН буферных растворов(фосфатный, боратный,
Бриттона-Робинсона буферные растворы); выбор скорости развертки потенциала (W, мВ/с); диапазон линейной зависимости тока Ip, мкА от концентрации С, моль/л;
• подобрать оптимальные условия определения на углеродсодержащем электроде в присутствии ионов серебра: выбор рН буферных растворов; выбор скорости развертки потенциала (W, мВ/с); диапазон линейной зависимости тока Ip, мкА от концентрации С, моль/л;
• провести сравнительное определение в сыворотке крови человека на ртутно-пленочном и углеродсодержащем электродах в присутствии ионов серебра
В норме образование свободных радикалов и недоокисленных продуктов метаболизма происходит во время биохимических реакций организма непрерывно. Баланс поддерживается антиоксидантными ферментами, способными нейтрализовать молекулы с высоким окислительным потенциалом. В организме существует четыре линии антиоксидантной защиты, которые последовательно восстанавливают активные формы кислорода (свободные радикалы), продукты перекисного окисления жиров и белков. Основным внутриклеточным антиоксидантом с мощным детоксикационным действием является глутатион.
Целью данной работы является определить глутатион в сыворотке крови человека методом вольтамперометрии
В рамках этой цели были сформулированы следующие задачи:
• подобрать оптимальные условия определения глутатиона в модельных растворах на ртутно-пленочном электроде: выбор диапазона потенциала; выбор рН буферных растворов(фосфатный, боратный,
Бриттона-Робинсона буферные растворы); выбор скорости развертки потенциала (W, мВ/с); диапазон линейной зависимости тока Ip, мкА от концентрации С, моль/л;
• подобрать оптимальные условия определения на углеродсодержащем электроде в присутствии ионов серебра: выбор рН буферных растворов; выбор скорости развертки потенциала (W, мВ/с); диапазон линейной зависимости тока Ip, мкА от концентрации С, моль/л;
• провести сравнительное определение в сыворотке крови человека на ртутно-пленочном и углеродсодержащем электродах в присутствии ионов серебра
В процессе исследования были сделаны следующие выводы:
1. Подобраны оптимальные условия определения глутатиона в модельных растворах на ртутно-пленочном электроде:
• Буфер: гидрофталат калия рН=4,01;
• Скорость развертки: W=40 мВ/с;
• Потенциал накопления: Енак=-0,4 В;
• Время накопления: 1:нак=110 с;
• Линейный диапазон концентраций GSH: от 0,34*10-4 моль/дм3 до
1,66*10-4 моль/дм3.
2. Подобрали оптимальные условия определения глутатиона в модельных растворах на углеродсодержащем электроде в присутствии ионов серебра:
• Буфер: гидрофталат калия рН=4,01;
• Скорость развертки: W=100 мВ/с;
• Потенциал накопления: Енак=0 В;
• Время накопления: 1:нак=10 c
• Линейный диапазон концентраций GSH: от 1*10-6 моль/дм3 до 5,94*10-6
-5
моль/дм .
3. Проведено сравнительное определение глутатиона в сыворотке крови человека на ртутно-пленочном и углеродсодержащем электродах в присутствии ионов серебра.
Результаты определения содержания глутатиона в сыворотке крови человека, полученные методом вольтамперометрии на ртутно-пленочном электроде близки к данными, полученными методом титрования в присутствии ионов серебра на углеродсодержащем электроде, Кроме того, методика титрования в присутствии ионов серебра на углеродсодержащем электроде оказалась более чувствительной и позволяет не использовать токсичную ртуть, что несомненно указывает на ее конкурентные преимущества.
На сегодняшний день данные методики определения содержания глутатиона в сыворотке крови человека можно рекомендовать для проведения анализов в клинических биохимических лабораториях.
1. Подобраны оптимальные условия определения глутатиона в модельных растворах на ртутно-пленочном электроде:
• Буфер: гидрофталат калия рН=4,01;
• Скорость развертки: W=40 мВ/с;
• Потенциал накопления: Енак=-0,4 В;
• Время накопления: 1:нак=110 с;
• Линейный диапазон концентраций GSH: от 0,34*10-4 моль/дм3 до
1,66*10-4 моль/дм3.
2. Подобрали оптимальные условия определения глутатиона в модельных растворах на углеродсодержащем электроде в присутствии ионов серебра:
• Буфер: гидрофталат калия рН=4,01;
• Скорость развертки: W=100 мВ/с;
• Потенциал накопления: Енак=0 В;
• Время накопления: 1:нак=10 c
• Линейный диапазон концентраций GSH: от 1*10-6 моль/дм3 до 5,94*10-6
-5
моль/дм .
3. Проведено сравнительное определение глутатиона в сыворотке крови человека на ртутно-пленочном и углеродсодержащем электродах в присутствии ионов серебра.
Результаты определения содержания глутатиона в сыворотке крови человека, полученные методом вольтамперометрии на ртутно-пленочном электроде близки к данными, полученными методом титрования в присутствии ионов серебра на углеродсодержащем электроде, Кроме того, методика титрования в присутствии ионов серебра на углеродсодержащем электроде оказалась более чувствительной и позволяет не использовать токсичную ртуть, что несомненно указывает на ее конкурентные преимущества.
На сегодняшний день данные методики определения содержания глутатиона в сыворотке крови человека можно рекомендовать для проведения анализов в клинических биохимических лабораториях.
Подобные работы
- НЕИНВАЗИВНЫЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ АНТИОКСИДАНТ/ОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
Диссертации (РГБ), химия. Язык работы: Русский. Цена: 4355 р. Год сдачи: 2021