Аналитическая биохимия / 2012 Лекция 1 Суть и принципы аналитической биохимии Валерий Зайцев, к.б.н. ВолгГМУ, кафедра биохимии Распространение и использование на условиях Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported

CC BY-NC-SA , В.Зайцев2

CC BY-NC-SA , В.Зайцев3

CC BY-NC-SA , В.Зайцев4 Обнаружение, идентификация, определение Качественный анализ Что присутствует в образце? Определение химической подлинности (тождественности) компонентов пробы (аналитов) тому или иному химическому соединению (веществу) Количественный анализ Сколько чего именно присутствует в образце? Определение количества (содержания, концентрации) компонента пробы (аналита) в определенных числовых величинах. Для разработки протокола количественного анализа обычно сначала требуется провести более или менее полный качественный анализ образца (или типа образца). Также требуется знать с большей или меньшей полнотой свойства аналита, что позволяет разработать максимально чувствительные и специфичные (селективные) аналитические подходы. Инструментальный анализ

CC BY-NC-SA , В.Зайцев5

CC BY-NC-SA , В.Зайцев6

CC BY-NC-SA , В.Зайцев7

CC BY-NC-SA , В.Зайцев8

CC BY-NC-SA , В.Зайцев9 Композиционная сложность биологических проб 4 Примеры биологических образцов сложного состава Белки в моче Barrat e.a. CMAJ 2007; 177(4): г. – 295 экзосомальных белков Pisitkun e.a. PNAS 2004; 101(36): Urinary Exosome Protein Database белка на начало 2010 года 1160 белков на настоящий момент 2006 г. – более 1500 белков мочи Adachi e.a. Genome Biology 2006; 7: R80

CC BY-NC-SA , В.Зайцев10 Композиционная сложность биологических проб 4 Эффект пробоподготовки и высокая биологическая вариабельность состава Белки в моче Roelofsen e.a. Proteome Sci. 2007; 5: 2 Биологическая вариабельность содержания метаболитов в плазме крови человека Анализ содержания 66 метаболитов Shurubor e.a. BMC Clin. Pathol. 2007; 7: 9

CC BY-NC-SA , В.Зайцев11 Малое или следовое содержание анализируемого вещества 5 Референтные диапазоны содержания компонентов в крови

CC BY-NC-SA , В.Зайцев12

CC BY-NC-SA , В.Зайцев13 1. Выбор цели эксперимента

CC BY-NC-SA , В.Зайцев14 2. Анализ знаний по проблеме

CC BY-NC-SA , В.Зайцев15 3. Выбор объекта и аналитической задачи

CC BY-NC-SA , В.Зайцев16 4. Выбор адекватного аналитического метода Принципы выбора Чувствительность Точность Повторяемость (сходимость) и воспроизводимость Специфичность и селективность Длительность и трудоемкость выполнения Стоимость проведения анализа (включая исходные и операционные затраты) Применимость для серийных анализов Применимость для образцов сложного состава

CC BY-NC-SA , В.Зайцев17 5. Выбор способа отбора и подготовки пробы Какой образец использовать? Способ сбора образца? Нужна пробоподготовка? Можно ли хранить? Как?

CC BY-NC-SA , В.Зайцев18 6. Планирование хода эксперимента Интерференция ? Проблема правильного выбора холостой пробы (образца сравнения). Что необходимо ? Адаптация выбранного метода анализа к условиям лаборатории Закупка недостающего оборудования, реактивов, расходных материалов Разработка рабочего протокола Раскладка потребности времени на проведение эксперимента Разработка способов оценки успешности аналитического эксперимента Рабочий протокол Должен включать подробно описанную последовательность всех операций и манипуляций в ходе подготовки к аналитическому эксперименту, его проведения и анализа полученных данных. НЕ ДОЛЖЕН ИЗМЕНЯТЬСЯ В ХОДЕ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПРОИЗВОЛЬНЫМ ОБРАЗОМ !!!

CC BY-NC-SA , В.Зайцев19 7. Подготовка к экспериментальным операциям Зависит от эксперимента, например Приготовление необходимых растворов, реагентов, стандартов и т.д. Оценка качества исходных образцов Предварительная (многоточесная) калибровка Контроль правильности/точности работы оборудования

CC BY-NC-SA , В.Зайцев20 8. Выполнение аналитического эксперимента

CC BY-NC-SA , В.Зайцев21 9. Анализ экспериментальных данных Оценка достоверности результатов ! Аналитические результаты без оценки их достоверности не могут быть признаны обоснованными и потому не имеют никакого смысла. Необходимые расчеты Не являясь собственно экспериментальными данными, конечные результаты обучно получаются после более или менее сложных математических расчетов. Статистический анализ Необходим как для ослабления воздействия случайных погрешностей на результаты анализа, так и для выявления систематических ошибок и для оценки достоверности результатов.

CC BY-NC-SA , В.Зайцев Формирование выводов и оценка успешности