Алгоритмическое и программно-техническое обеспечение цифровой обработки информативных сигналов в контроле растворов БАВ

• Автор: Кудухова, Инга Гайозовна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 194 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Г лава 1. Применение информативных сигналов оптических устройств в качественном и количественном анализе БАВ (обзор литературы)
1.1. Оптические методы контроля качества БАВ
1.2. Применение цветометрии в химическом анализе
1.3. Визуальные и микрофотографические способы контроля БАВ, лекарственных веществ и пищевой продукции
1.4. Оптические мультисенсорные системы для получения мульти параметрического информативного сигнала
1.5. Объемные эффекты неионогенных и ионогенных полимеров
в качестве информативного сигнала
Заключение по главе
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1. Характеристика объектов исследования
2.2. . Аппаратура для определения параметров цветности окрашенных растворов
2.3. Аппаратура для определения объемных эффектов гранул
2.4. Методики подготовки полимерных гранул для использования
в качестве первичных измерительных преобразователей
2.5. Методики проведения сорбционной очистки этанола
2.6. Статистические и хемометрические методы обработки результатов измерений
Глава 3. Мультисенсорные системы, использующие параметры
цветности по результатам двух цветных реакций
3.1 Межприборная воспроизводимость цветометрических измерений
3.2. Качественный и количественный анализ водных растворов аминокислот
3.3. Качественный к количественный анализ водных растворов
лекарственных форм
3.4. Качественный и количественный анализ водных растворов
фенольных соединений
Заключение по главе
Глава 4. Микрофотографический анализ водных и водно-органических растворов биологически активных веществ
4.1. Динамические характеристики набухания полимерных
гранул водных и водно-спиртовых растворах
4.2. Динамические характеристики набухания полимерных гранул
в водных растворах БАВ
4.3 Влияние температуры на степень набухания гранул в воде и
этаноле
4.4.Зависимость степени набухания гранул от концентрации воды и БАВ в водных, водно-этанольных и водно-ацетонитрильных растворах
4.5. Разработка интегральных показателей для мультисенсорной системы, основанной на цифровой микрофотографической
регистрации набухания нескольких гранул
4.6. Усовершенствованный способ микрофотографического
анализа водных и водно-спиртовых растворов биологически
активных веществ
4.7. Применение полимерных сорбентов для очистки этанола от
микропримесей
5. Заключение по главе
Выводы
Основные обозначения и используемые сокращения
Литература
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. В последнее время наблюдается интенсивное развитие в области технологии цифровой фото- и видеосъемки. Разработчики цифровых решений предлагают широкий ассортимент цифровых устройств и программного обеспечения. Повсеместное внедрение современных цифровых технологий позволяет модернизировать самые разнообразные отрасли в науке и технике. Все чаще можно встретить применение технических устройств для получения и обработки цифровых изображений в аналитической практике, например для получения аналитического сигнала. В таких устройствах (цифровые фото- и видеокамеры, планшетные сканеры) реализованы технологии, обеспечивающие мгновенную передачу изображения морфологических характеристик и цветовых параметров объекта в цифровой форме. Информация о форме, размере или числе структурных единиц цифрового изображения гранул, частиц, кристаллов, биот и пр. может выступать в качестве аналитического сигнала. Актуальной проблемой является изучение возможностей применения цифровых изображений в контроле природной среды, веществ, материалов и изделий. Применение цифровых изображений объекта анализа, его цвета или морфологии как интегрального (обобщенного) показателя особенно перспективно при мониторинге природной среды и качества продукции.
На данный момент в аналитической химии существует крупная база данных по качественным цветным реакциям, применяемым для тест-контроля и идентификации БАВ в растворах и биологических жидкостях в фармацевтической и пищевой отрасли. Так как современные технологии позволяют количественно измерять яркость и цвет отдельных участков оптического изображения, цифровую фотографию (ЦФ) все шире применяют в качестве аналитического сигнала. Контролируя интенсивности цветовых компонент анализируемых растворов после проведения цветных реакций, можно получить значимый для идентификации набор цветометрических данных.
По изменению формы и размера анализируемого графического объекта или формы и размеров фигуры, построенной в среде той или иной компьютерной

сорбентов при переходе из одной ионной формы в другую.
Уже тогда, в период применения аналоговой фотографии, для исследования динамики набухания сорбентов применяли способ фотографирования при помощи микроскопа (микрофотографический способ), точность которого, по данным, полученным Фрименом и Скечердом, многократно превышала точность визуального способа [130]. При исследовании влияния неводных растворителей на объём ионитов использовали колонки, по которым пропускали растворитель, а затем определяли разность высот набухшего и исходного слоя [131].
Достаточно высокую точность определения изменения объема гранул ионогенных и неионогенных сорбентов дают современные ЦФК. Помимо этого существует возможность одновременной обработки информации, полученной от цифрового изображения на ПК в on-line режиме. Так, в работах [132, 133] описан метод набухающей гранулы, с помощью которого проводили качественный и количественный анализ жидких сред. По величине объемных эффектов полимерных сорбентов и заранее известной активности воды в исследуемом растворе определяли соотношение концентраций ионов.
В последнее время все большое внимание ученых привлекают так называемые «умные материалы» (smart or intelligent material). Под этим термином подразумевают вещества, способные давать отклик на небольшие изменения в окружающей среде определённым и заранее известным образом [134 - 141]. Такие полимерные сорбенты имеют весьма широкий диапазон применения: для создания сенсорных систем, для концентрирования белковых растворов и обезвоживания суспензий, разработки мембран с регулируемой проницаемостью, для иммобилизации биокатализаторов или выделения и очистки биомолекул.
Среди водорастворимых полимерных сорбентов и гидрогелей к «умным» можно отнести материалы, которые реагируют при незначительных колебаниях свойств внешней среды (pH, температура, электрическое поле, ионная сила, присутствие аналитов), причем реакция системы легко заметна невооруженным глазом (резкое набухание или контракция гидрогеля, образование новой фазы в гомогенном растворе).