Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Исследование физико-химических закономерностей окисления холестерина на химически модифицированных электродах для мониторинга пищевых продуктов

Работа №9845

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

химия

Объем работы124
Год сдачи2016
Стоимость5900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
460
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение
Обзор литературы
Физические и химические свойства холестерина
Биологическое значение холестерина
Необходимость определения холестерина в продуктах
питания
Методы определения холестерина
Колориметрические методы определения
Применение явления флуоресценции для определения
холестерина
Хроматографические методы
Спектрофотометричесий метод определения холестерина
Ферментативные методы
Применение вольтамперометрического сенсора для
определения холестерина
Метод сухой химии для определения холестерина
Применение сенсоров для определения холестерина
Объект и методы исследования
Аппаратура, электрохимическая ячейка и электроды,
используемые в работе
Подбор материала рабочего электрода
Подбор модификатора
Условия нанесения модификатора
Условия определения холестерина
Зависимость концентрации холестерина от аналитического
сигнала
Оценка закономерности окисления холестерина на химически
модифицированном электроде 50
2.8. Спектрофотометрический метод определения холестерина как
метод сравнения 55
2.9. Разработка методики электрохимического определения
холестерина в продуктах питания 58
2.9.1. Пробоподготовка объектов пищевой промышленности 58
2.9.2. Электрохимические условия определения холестерина 59
3. Результаты проведенного исследования 61
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение 62
5. Социальная ответственность 79
Заключение 93
Список публикаций 95
Список использованных источников 97
Приложение А 102

Холестерин - жизненно важное соединение в организме человека, которое участвует в синтезе витамина D, различных стероидных гормонов, женских половых гормонов эстрогена и прогестерона, мужского полового гормона тестостерона, играет важную роль в деятельности нервной и иммунной системы, кроме того холестерин участвует в липидном обмене.
Как известно, повышенное содержание холестерина в крови человека может привести к заболеваниям сердечно-сосудистой системы, а именно излишний жир не может полностью транспортироваться липопротеидами высокой плотности и выводиться из организма. Таким образом, холестерин может накапливаться на стенках кровеносных сосудов в виде бляшек, которые затрудняют движение крови, тем самым, делая сосуды более жесткими, что служит причиной развития ишемической болезни сердца, инфаркта или инсульта. По статистике Всемирной Организации Здравоохранения сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются основной причиной смерти во всем мире, а именно, в 2008 году от сердечно-сосудистых заболеваний умерло 17,3 миллиона человек, среди которых 7,3 миллиона человек умерло от ишемической болезни сердца и 6,2 миллиона по причине инсульта. По прогнозам ученых к 2030 году около 23,3 миллиона человек могут умереть от ССЗ, в большей степени от сердечных заболеваний и инсульта, которые согласно прогнозам останутся единственной причиной смерти [1,2]. Кроме того, существует генетическое заболевание - Синдром Смита - Лемли - Опитца, обусловленное дефектом метаболизма холестерина и проявляющееся множественными врожденными аномалиями и неврологическими нарушениями. Аномалии кистей и стоп являются одним из ведущих клинических проявлений синдрома [3,4]. Одним из методов предотвращения большинства ССЗ является снижением повышенного уровня липидов. Несмотря на то, что холестерин вырабатывается организмом человека, значительное его количество поступает с пищей. Поэтому, контроль содержания холестерина в крови человека и продуктах питания очень важен для профилактики и терапии ССЗ.
Определение холестерина хроматографическими, титриметрическими, спектрофотометрическими методами достаточно трудоемкий процесс, вследствие того что требует длительной пробоподготовки.
Применение электрохимических сенсоров упрощает задачу, вследствие способности сенсоров обеспечивать высокую экспрессность, и позволяет упростить процесс пробоподготовки.
Данная научная работа направлена на определение холестерина электрохимическим методом.
Цель работы: определение физико-химических закономерностей окисления холестерина на химически модифицированных электродах как основа методики мониторинга пищевых продуктов.
Для достижения данной цели будут решаться следующие задачи:
1. Подбор оптимальных условий определения холестерина
2. Оценка закономерности окисления холестерина на химически модифицированных электродах
3. Разработка методики электрохимического определения холестерина в продуктах питания

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

В настоящее время для определения холестерина в биологически жидкостях человека наиболее часто в клинической практике применяются ферментативные наборы, основанные на принципах «сухой химии» и спектрофотометрические анализаторы с применением ферментативных систем. Для определения содержания холестерина в продуктах питания Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (США) рекомендует применение высокоэффективной жидкостной хроматографии с реверсивной фазой и УФ-детектированием при 210 нм. Применение электрохимических методов анализа позволяет разработать универсальную методику определения холестерина, подходящую для работы с объектами различной природы. Кроме того, такие достоинства вольтамперометрии, как простота аппаратурного оформления, возможность автоматизации и минитюаризации, а также экспрессность - позволяют изготавливать тест-системы для индивидуального point-of-care мониторинга.
Одним из важнейших этапов создания любой методики является оценка влияния различных факторов на аналитический сигнал исследуемого вещества. В вольтамперометрии с применением ХМЭ к таким факторам относят: прежде всего, материал рабочего электрода, природа модификатора, природа фонового электролита и рН рабочей среды.
В практике электрохимических исследований и анализа получили распространение различные материалы индикаторных электродов. Выбор материала электрода напрямую зависит от поставленной задачи, природы определяемого вещества, определяемой концентрации, природы фонового электролита. Одним из основных требований к материалу рабочего электрода является возможность получения воспроизводимого аналитического сигнала с применением данного электрода. При исследовании электрохимического поведения холестерина в качестве материалов индикаторного электрода были исследованы стекло углеродный электрод и углеродсодержащий электрод с обновляемой поверхностью. В ходе проведения исследований был обнаружен четкий и воспроизводимый аналитический сигнал холестерина на стекло углеродном электроде, на УЭОП также получен сигнал, однако из-за особенностей поверхности (необходимость периодического обновления) полученный сигнал обладает более низкой по сравнению с сигналом на СУЭ воспроизводимостью. Поэтому, в дальнейшем, для создания методики использовали более стекло углеродный электрод.
Данная работа была направлена на определение холестерина электрохимическим методом с использованием ХМЭ и разработку методики определения его в пищевых продуктах.
Вследствие чего были подобраны оптимальные условия определения холестерина на химически модифицированном электроде, выявлены закономерности окисления холестерина, разработана методика.



1. G.A. Roth, S.D. Fihn, A.H. Mokdad, W. Aekplakorn, T. Hasegawa, S.S. Lim High total serum cholesterol, medication coverage and therapeutic control: an analysis of national health examination survey data from eight countries//Bulletin of the World Health Organization, Feb 1, 2011; 89(2): p. 92-101.
2. Моисеев В.С. Сердечно-сосудистый риск и хроническая болезнь почек: стратегии кардио-нефропротекции / Моисеев В.С., Мухин Н.А., Смирнов А.В., Кобалава Ж.Д., Бобкова И.Н., Виллевальде С.В., Ефремовцева М.А., Козловская Л.В., Швецов М.Ю., Шестакова М.В. Российский кардиологический журнал - 2014 - Т.8, №112 - С. 7-37.
3. Н.А. Коваленко-Клычкова, В.М. Кенис, И.Ю. Клычкова. Пороки развития кистей и стоп при синдроме Смита - Лемли - Опитца. Травматология и ортопедия России. 2013-3(69). с. 143.
4. Al-Owain M. Smith-Lemli-Opitz syndrome among Arabs/ Al-Owain M., Imtiaz F., Shuaib T.// Clin. Genet. - 2012 - Vol. 82(2) - pp.165-172
5. Л. Физер, М. Физер. Стероиды. Перевод с английского. Изд. «Мир»., М. - 1964, 983 с.
6. Т. Березов, Б.Коровкин Биологическая химия. Москва: «Медицина», 2008, 704 с.
7. Российское кардиологическое общество [Электронный ресурс]
Диагностика и коррекция нарушений липидного обмена с целью профилактики и лечения атеросклероза URL:
http://scardio.ru/content/Guidelines/rek lipid 2012.pdf свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус. Дата обращения: 15.03.2016 г.
8. S. Sitaula, T.P. Burris Cholesterol and Other Steroids / Encyclopedia of Cell Biology - 2016 - Vol. 1: Molecular Cell Biology - pp. 173-179.
9. T. Rog, I. Vattulainen Cholesterol, sphingolipids, and glycolipids: what do we know about their role in raft-like membranes? / // Chem. Phys. Lipids - Vol. 184 - 2014 - pp. 82-104.
10. A. Norman, H. Henry Steroid Hormones: Chemistry, Biosynthesis, and Metabolism, Hormones, London: Academic Press - 2015 - pp. 27-53.
11. H. Giang, M. Schick On the puzzling distribution of cholesterol in the plasma membrane / Chemistry and Physics of Lipids, In Press, Corrected Proof, Available online 24 December 2015.
12. G. Ness Physiological feedback regulation of cholesterol biosynthesis: Role of translational control of hepatic HMG-CoA reductase and possible involvement of oxylanosterols / Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids - Vol. 1851, Iss. 5 - 2015 - pp. 667673.
13. R. Hamm, Y.-R. Chen, E. Seo, M. Zeino, C. Wu, R. Muller, N.-S. Yang, T. EfferthInduction of cholesterol biosynthesis by archazolid B in T24 bladder cancer cells / // Biochemical Pharmacology - Vol. 91, Iss. 1 - 2014 - pp.18
30.
14. Genowefa Bonczar. Effect of dairy animal species and of the type of starter cultures on the cholesterol content of manufactured fermented milks. Small Ruminant Research 136 (2016) pp. 22-26
15. Холестерин в продуктах питания [Электронный ресурс]. URL:
http://www.fat-down.ru/table cholesterol, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус. Дата обращения: 15.03.2016 г.
16. J. W. Morzycki Recent advances in cholesterol chemistry / Steroids -Vol. 83 - 2014 - рр. 62-79
17. Гёрёг Ш. Количественный анализ стероидов: Пер. с англ.- М.: Мир, 1985.-504 с. Ил.
18. T. Dinh Cholesterol: Properties, Processing Effects, and
Determination / T. Dinh, L. Thompson // Reference Module in Food Science, from Encyclopedia of Food and Health, 2016, Pages 60-69
19. Yan-Zong Chen, Shih-Yao Kao, Hao-Cheng Jian, Yu-Man Yu, Ju-Ying Li, Wei-Hsienang, Chung-Wei Tsai. Determination of cholesterol and four phytosterols in foods without derivatization by gas chromatography-tandem mass spectrometry / Journal of Food and Drug Analysis. 2015. Vol. 23, Iss. 4, рр. 636-644.
20. T. Gonfalves Albuquerque, M. Oliveira, A. Sanches-Silva, H. S. Costa Albuquerque Cholesterol determination in foods: Comparison between high performance and ultra-high performance liquid chromatography // Food Chemistry - Vol. 193 - 2016 - pp. 18-25
21. F. Jeanneret, D. Tonoli , M. F. Rossier, M. Saugy, J. Boccard, S. Rudaz Evaluation of steroidomics by liquid chromatography hyphenated to mass spectrometry as a powerful analytical strategy for measuring human steroid perturbations //Journal of Chromatography A - Vol.1430 - 2016 - pp.97-112
22. Jinu John. Development and validation of a high-performance thin layer chromatography method for the determination of cholesterol concentration. Journal of food and drug analysis 23 (2015) 219 - 224. Published by Elsevier, Taiwan.
23. Elizabeth B. Solow, L. W. Freeman. A fluorometric ferric chloride method for determining cholesterol in cerebrospinal fluid and serum. CLINICAL CHEMISTRY, Vol. 16, No. 6, pp. 472-476, 1970.
24. S. R. Mikkelsen Bioanalytical chemistry / S. R. Mikkelsen, E. Corton, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2004, P.361
25. Будников Г.К. Биосенсоры как новый тип аналитических
устройств//Соросовский образовательный журнал, №3, выпуск 10, 1998/под. ред. Сойфер В.Н.
26. U.Saxena Nanomaterials towards fabrication of cholesterol biosensors: Key roles and design approaches / U. Saxena, A. Bikas Das // Biosensors and Bioelectronics - Vol. 75 - 2016 - pp.196-206
27. Ksenia V. Derina et al. Voltammetric sensor for total cholesterol determination. Procedia Chemistry 10 (2014) pp. 513 - 518.
28. Tetsuaki Yamada. Simple high-density lipoprotein cholesterol assay based on dry chemistry. Clinica Chimica Acta 320 (2002) pp. 79-88
29. Варфоломеев С. Д. Биосенсоры, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 1997
30. Arkady A. Karyakin Principles of direct (mediator free)
bioelectrocatalysis//Bioelectrochemistry 88 (2012), p. 70-75.
31. P.N. Bartlett Bioelectrochemistry: Fundamentals, Experimental techniques and Applications / P.N. Bartlett, Wiley&Sons, Ltd. 2008, P. 478
32. M.V. Mirkin Nanoelectrochemistry / M.V. Mirkin, S. Amemiya, CRC Press Taylor&Francis Group, LLC, Abingdon, 2015, P. 506
33. K. Santoro Biosensors / K. Santoro, C. Ricciardi// Encyclopedia of Food and Health, New York:Academic Press, 2016 - 500p.
34. A.K. Upadhyay, Tzu-Wei Ting, Shen-Ming Chen Amperometric biosensor for hydrogen peroxide based on coimmobilized horseradish peroxidase and methylene green in ormosils matrix with multiwalled carbon nanotubes // Talanta - Vol. 79 - 2009 -pp. 38-45
35. L. Lin An electrochemical biosensor for determination of hydrogen peroxide using nanocomposite of methylene blue / L. Lin, C.-Y. Yin, S.-M. Chen // Sensors and Actuators B: Chemical - Vol. 157, Iss. 1 - 2011 - pp. 202-210
36. K. B. Oldham Electrochemical Science and Technology: Fundamentals and applications / K. B. Oldham, J. C. Myland, A. M. Bond - New York: John Wiley & Sons - 456 p.
37. Галюс З. Теоретические основы электрохимического анализа. М.: Мир, 1974. - 552. с.
38. Гаврикова Н.А. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение: учебно-методическое пособие / Н.А. Гаврикова, Л.Р. Тухватулина, И.Г. Видяев, Г.Н. Серикова, Н.В. Шаповалова; Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2014. - 73 с.
39. Крепша Н.В. Методические указания по разработке раздела «Социальная ответственность» выпускной квалификационной работы бакалавров и магистров Института природных ресурсов /Сост. Н.В. Крепша. - Томск: Изд-во ТПУ, 2014. - 53 с.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.