Изучение условий анализа аминокислот методом ВЭЖХ

Актуальность данной работы обоснована тем, что определение аминокислот в пищевых продуктах и фармацевтических препаратах, безусловно, является важной задачей аналитической химии, благодаря их огромной ценности в жизни человека. Аминокислоты в организме человека, животных и растений играют важную роль в биосинтезе ряда других биологически активных соединений, различных пептидов и белков. По содержанию аминокислот можно судить о скорости протекания различных биохимических процессов. Содержание аминокислот в тканях и жидкостях организма может служить нормативным показателем при диагностике различных патологических нарушений и заболеваний. Современное здравоохранение использует ряд лекарственных средств и препаратов, созданных на основе аминокислот и содержащих очищенную сумму аминокислот, пептидов, белков. Особенное значение имеет определение О-изомеров аминокислоты как в пищевых продуктах и медицинских препаратах, так и в живой материи. Функции О-амниокислот в физиологических процессах, их влияние на здоровье человека изучено мало, но исследования последних десятилетий убедительно показывают значимую роль этих соединений в качестве тонких регуляторов обмена веществ. Целью работы стало изучение аминокислот методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), так как он наиболее широко изучен и дает большие возможности для определения таких значимых для жизнедеятельности человека соединений, как аминокислоты.

---

Многие хотят знать: какова цена курсовой работы по управлению персоналом? Воспользовавшись нашим калькулятором, вы сможете узнать цену вашей курсовой работы. Мы также подарим вам скидку 1000 рублей на первый заказ!

---

. Задачи работы:  Рассмотреть основы обращенно-фазовой ВЭЖХ;  Определить практические основы применения ВЭЖХ для анализа аминокислот;  Изучить способы дериватизации аминокислот для их успешного детектирования;  Изучить особенности анализа методом обращенно-фазовой высокоэффективной хроматографии с применением предколоночной и постколоночной дериватизации;  Привести реальные примеры анализа различных аминокислот с различными модифицирующими агентами;  Провести и предоставить экспериментальные данные изучения определенных аминокислот методом ВЭЖХ в лабораторных условиях;  Сделать вывод по полученным данным. Объект исследования – аналитический метод анализа, такой как высокоэффективная жидкостная хроматография. Предмет исследования – аминокислоты и их изучение методом ВЭЖХ. Изучению теоретико-методологических основ анализа аминокислот методом ВЭЖХ посвящено немало научных зарубежных и отечественных работ, пособий и публикаций. В данной работе наиболее активно использовались труды отечественных авторов, таких как Симонян А.В., Саламатов А.А., Покровская Ю.С., Аванесян А.А., Шаповалова Е.Н., Пирогов А.В. А также зарубежных ученых: Woolf, E. J., Woo K.L., Hwang Q.C., Kim H.S., и многих других. При работе над поставленной проблемой использовались как общенаучные метода анализа, так и практические узко специализированные работы. Для решения данных задач использованы следующие методы исследования: анализ, сравнение, синтез, систематизация, классификация и обобщение теоретических данных, предоставленных в научной литературе. Курсовая работа изложена на 35 страницах печатного текста, состоит из введения, семи глав, заключения и списка использованной литературы, включающая 9 наименований. В введении обозначены актуальность работы¸ цели и задачи, область и предмет исследования, теоретические основы и методы исследования. В каждой главе широко изучены предоставленные в работе задачи. В заключении подведен итог результатов исследования и сделаны выводы.

В результате проведенного исследования в курсовой работе было выявлено, что для того, чтобы изучать аминокислоты необходимо проводить химическое изменение, или дериватицзацию структуры аминокислот. Как было описано во второй главе, связано это с отсутствием возможности аминокислотм методом ВЭЖХ в их первоначальном виде. Вещества, в которых отсутствуют заметные нативные полосы поглощения, флуорофоры или электрохимическая активность, должны быть химически изменены (т.е. дериватизированы). УФ / видимые абсорбционные, флуоресцентные и электрохимические детекторы, используемые в ВЭЖХ, могут дать возможность определения на уровне следов большого числа соединений. Дериватизация может происходить либо до (дериватизация перед колонкой), либо после (детектирование реакции после колонки). Первая глава дала понять, что обращенно-фазовая высокоэффективная жидкостная хроматография имеет определенные преимущества при анализе дериватизированных аминокислот. Используя флуориметрический детектор удается добиться более высокой селективности и разделения пиков. Во второй главе собраны сведения из общенаучных методов, направленные на анализ аминокислот методом ВЭЖХ. Выводом стало, что аминокислоты требуют химического изменения (т. е. дериватизации) для последующего анализа. В третьей главе было предложено использование биокатализа, как одним из перспективных способов дериватизации аминокислот. Для того чтобы построить жизнеспособные платформы для дериватизации аминокислот, будущие исследования должны быть сосредоточены на обозначении реакции, улучшении свойств фермента и оптимизации технологического процесса. Идеальные ферменты для дериватизации аминокислот должны обладать следующими свойствами: 1. Высокой переносимостью субстрата; 2. Широким приемом субстрата; 3. Хорошей стабильностью; 4. Высокой специфической селективностью; 5. Высокой активностью. Хороший процесс биотрансформации должен снизить затраты и улучшить результаты. Оно должен также включить высокую нагрузку субстрата, низкую дозировку катализатора, и деятельность под слабыми условиями. Четвертая и пятая глава были направлены на анализ различий предколоночной и постколоночной дериватизации. Предколоночная дериватизация имеет ряд существенных недостатков, уменьшить влияние которых будет требовать больших затрат. В то время как постколоночная дериватизация обладает большей селективностью и разделением пиков анализируемых аминокислот. Шестая глава описывала вариант дериватизации аминокислот непосредственно при работе с ВЭЖХ. Дериватизация после колонки предоставляет средства для обнаружения аналитов, которые трудно обнаружить с помощью традиционных методов. С точки зрения практичности, системы без насоса должны быть предпочтительнее систем, основанных на химии растворов. Получаемые выигрыши в чувствительности анализа, обычно перевешивают трудности, связанные с использованием этого варианта на регулярной основе. В седьмой главе были приведены способы анализы, применяемые на практике. Как было показано, важной составляющей стало агенты, используемые для дериватизации. В качестве реагентов для дериватизации применяют ортофталевый альдегид, нафталин-2,3-дикарбоксиальдегид, 9-флуоренилметилхлороформиат.  

1. Симонян А.В., Саламатов А.А., Покровская Ю.С., Аванесян А.А. Использование нингидриновой реакции для количественного определения α-аминокислот в различных объектах: Методические рекомендации. – М.: Волгоград, 2007. – 13-15 с. 2. Шаповалова Е.Н., Пирогов А.В., Хроматографические методы анализа, Чл.-корр. РАН, профессор О.А.Шпигун, - М.: Москва, 2007. – 63-64 с. 3. DeJong. C, Hughes G.J., Wieringen E.V., Wilson K.J., Amino acid analysis by high-performance liquid chromatography: an evolution of usefulness of precolumn Dns derivation, J. Chromatogr. 241 (1982) 345–359. 4. Ebert, R. F. Amino acid analysis by HPLC: Optimized conditions for chromatography of phenylthiocarbamyl derivatives. Analytical Biochemistry, 154 (1986), 431–435. 5. Gheshlaghi, R., Scharer, J. M., Moo-Young, M., & Douglas, P. L., Application of statistical design for the optimization of amino acid separation by reverse-phase HPLC. Analytical Biochemistry, 383 (2008) , 93–102. 6. Song, W., Chen, X., Wu, J., Xu, J., Zhang, W., Liu, J., Liu, L. (2019). Biocatalytic derivatization of proteinogenic amino acids for fine chemicals. Biotechnology Advances, 107496. 7. Yaegaki K., Tonzetich J., Improved high-performance liquid chromatography method for quantitation of proline and hydroxyproline in biological materials, J. Chromatogr. 356 (1986) 163–170. 8. Woo K.L., Hwang Q.C., Kim H.S., Determination of amino acids in the foods by reversed-phase high-performance liquid chromatography with a new precolumn derivative, butylthiocarbamyl amino acid, compared to the conventional phenylthiocarbamyl derivatives and ion-exchange chromatography, J. Chromatogr. A 740 (1996) 31–40. 9. Woolf, E. J. POST-COLUMN DERIVATIZATION TECHNIQUES. A Practical Guide to HPLC Detection, 1993, 211–232.