Cromatografie lichidă multidimensională de înaltă performanță: aspecte teoretice, sisteme de separare, algoritmi de prelucrare a datelor

Detaliile proiectului

Rezumatul cercetării, obiective pentru profesioniști
Aici, descrieți principalele obiective ale cercetării pentru o persoană calificată în domeniu.
Analiza cromatografică lichidă completă a probelor biologice și de mediu cu compoziție complexă este o problemă constantă. Datorită numărului mare de componente prezente în probe, soluția acestor sarcini analitice necesită dezvoltarea de noi metode cromatografice lichide. În ultimii ani, separările bidimensionale de cromatografie lichidă (2DLC) au ieșit în evidență datorită selectivității avantajoase, precum și eficienței ridicate a acestor metode. Eficiența cu separările 2DLC este cu câteva ordine de mărime mai mare decât în cazul cromatografiei unidimensionale.

Aplicabilitatea unei separări bidimensionale depinde de mecanismul și eficiența separărilor utilizate în fiecare dimensiune, de modul în care se stabilește relația dintre fiecare dimensiune, de robustețea separării bidimensionale și de procesarea eficientă a unor cantități mari de date. generate în timpul studiilor. În consecință, scopul cercetării planificate poate fi împărțit în următoarele trei părți interdependente conectate logic:

(1) Investigația și descrierea bazei fizico-chimice a separării cromatografice lichide a ionilor multiprotici bioactivi (acizi carboxilici, aminoacizi, peptide, proteine) pe diferite tipuri de faze staționare (schimb ionic, structura părului fază inversă, structura învelișului HILIC),
(2) determinarea robusteții separărilor cromatografice lichide bidimensionale,
(3) dezvoltarea algoritmilor de procesare și afișare a datelor pentru evaluarea separărilor 2DLC.

Care este întrebarea de bază a cercetării?
În această secțiune, descrieți pe scurt la ce problemă doriți să răspundeți cu ajutorul cercetării, care este ipoteza inițială a cercetării, la ce întrebări răspund experimentele.
Scopul cercetării este de a sprijini și promova utilizarea metodelor bidimensionale de cromatografie lichidă și a analizei lor de rutină prin investigarea problemelor teoretice de bază și dezvoltarea algoritmilor de procesare a datelor.
Întrebări de răspuns și probleme de rezolvat cu ajutorul cercetării planificate:
(1) determinarea robusteții separărilor bidimensionale,
(2) elucidarea mecanismului de reținere a ionilor multiprotici, eficiență redusă de separare,
(3) determinarea izotermei de adsorbție a proteinelor pe diferite tipuri de faze staționare,
(4) procesarea rapidă și eficientă a datelor a separărilor bidimensionale.

Rezumatul cercetării, obiectivele sale pentru laici
În acest capitol, el descrie principalele obiective ale cercetării pentru laici cu educație de bază. Acest rezumat este deosebit de important pentru NKFI în ceea ce privește informarea factorilor de decizie, mass-media și contribuabililor.
Determinarea compoziției chimice a probelor biologice și de mediu de compoziție complexă este o problemă constantă în cercetările moderne. Datorită numărului mare de componente prezente în probe, soluția acestor sarcini analitice necesită dezvoltarea de noi metode de testare chimică. În ultimii ani, așa-numitul metode cromatografice lichide bidimensionale, deoarece eficiența acestor metode este cu câteva ordine de mărime mai mare decât cea a metodelor tradiționale unidimensionale.

Scopul cercetării poate fi rezumat în trei puncte principale:
(1) investigarea bazei fizico-chimice pentru determinarea analitică cromatografică lichidă a ionilor biologic activi (acizi carboxilici, aminoacizi, peptide, proteine),
(2) determinarea fiabilității metodelor analitice cromatografice lichide bidimensionale,
(3) dezvoltarea algoritmilor de procesare și afișare a datelor pentru evaluarea rezultatelor testelor analitice bidimensionale cromatografice lichide.

Rezumatul cercetării și obiectivele sale pentru experți
Descrieți obiectivele majore ale cercetării pentru experți.
Acum, dintre problemele importante cu care analiștii trebuie să se confrunte în zilele noastre implică analiza eșantioanelor constând din sute de componente prezente într-o gamă foarte largă de concentrații. Astfel de probleme apar adesea în cercetările proteomice, lipodomice și metabolomice. Separările prin cromatografie unidimensională nu pot furniza analize acceptabile ale acestor probe. Din acest motiv, separările bidimensionale cromatografice lichide (2DLC) au atras un interes intens în ultimii ani, datorită potențialelor îmbunătățiri extraordinare ale puterii de separare pe care le oferă această metodă.

Aplicabilitatea eficientă a unei separări bidimensionale depinde de mecanismul de reținere și de eficiența separărilor utilizate la cele două dimensiuni, de schema utilizată pentru implementarea cuplării între dimensiuni, de robustețea metodei 2D utilizate și de metoda de gestionare cantitate mare de date produse în timpul separărilor 2DLC. În consecință, obiectivele proiectului de cercetare propus constau în trei părți logic interconectate:

(1) investigarea mecanismului de reținere a ionilor bioactivi multiprotici (acizi carboxilici, aminoacizi, peptide, proteine) pe diferite tipuri de faze staționare (schimbător de ioni, miez de coajă în fază inversă, miez de siliciu-coajă) în condiții de grad isocratic și gradient,
(2) determinarea robusteții separărilor cromatografice lichide bidimensionale,
(3) dezvoltarea algoritmilor de gestionare a datelor pentru evaluarea datelor cromatografice.

Care este întrebarea majoră de cercetare?
Descrieți pe scurt problema care trebuie rezolvată de cercetare, ipoteza de pornire și întrebările abordate de experimente.
Scopul lucrării este sprijinirea dezvoltării metodelor și analizei de rutină în cromatografia lichidă bidimensională prin investigarea aspectelor fundamentale și dezvoltarea algoritmilor de gestionare a datelor. Activitatea proiectului de cercetare propus va:
- cuantificați robustețea separărilor 2DLC,
- clarificați motivul unei eficiențe mai mici de separare a compușilor multiprotici,
- descrie izoterma peptidelor este un tip diferit de faze staționare,
- produce un algoritm eficient de gestionare a datelor pentru recunoașterea vârfurilor și integrarea în 2DLC-DAD (DAD: detectare matrice de diode).