Москва, ул. адмирала Лазарева, 25-9; +380505852979; +79162293463;  e-mail:antichrist.oleg@gmail.com     zamorin@live.ru

ВОЗМОЖНОСТЬ ШУМОПОНИЖЕНИЯ НА ЛИНЕЙНОМ ОТОБРАЖЕНИИ НА СПЕКТРОФОТОМЕТРЕ JASCO UVIDEC-610.

НЕОБХОДИМОЕ И ДОСТАТОЧНОЕ УСЛОВИЯ.

АНТИХРИСТ Заморин Олег

НПО Биотехнология, Москва, Научный проезд, 8

Теоретические посылки преимущества количественного анализа методом производной спектрофотометрии были подтверждены [1] – О.В.Заморин «Количественный анализ методом производной спектрофотометрии. Регистрация и обработка спектров на спектрофотометре «Увидек-610», тез.докл. в сб. «Фармакокинетические исследования при создании и применении лекарственных средств. 3-4 сентября 1987г. Каунас», 1987, Каунас, ч.1, с.59-62 , - при изучении распада апрессина в водно-щелочной среде была показана возможность на линейном отображении второй и четвёртой производной СП (спектра поглощения) пренебречь поглощением прочих компонентов в объекте, имеющих более широкие полосы поглощения по сравнению с апрессином, балластное поглощение которых не давало провести анализ на СП. Первым шагом понижения шума на СП JASCO UVIDEC-610 является сглаживание путём численного суммирования нескольких результатов в близлежащем интервале, где можно считать изменение сигнала линейным, при этом параметры регистрации должны быть подобраны так, чтобы шум в спектре поглощения был бы «белым» хотя бы по виду (на небольшом спектральном участке), что является необходимым условием [2] – О.В.Заморин «Количественный анализ методом производной спектрофотометрии. Методические рекомендации по выбору параметров регистрации на спектрофотометре «Увидек-610», Биофизика, 1988, т.33, №4, с.730.

   Однако этого понижения шума путём сглаживания СП недостаточно, чтобы получить само линейное отображение. Если следовать методическим рекомендациям получения производных в инструкции к спектрофотометру JASCO UVIDEC-610 не удается получить линейное отображение – максимальная величина отклонения во всём спектральном диапазоне не превышает максимальной величины флуктуации, получаемой при повторном сканировании спектрального диапазона, как для апрессина, так и для большинства иных объектов. Эмпирически было установлено, что, изменяя интервал дифференцирования на JASCO UVIDEC-610, можно получить отображение пригодное для количественного анализа, на котором соотношение сигнал-шум в экстремуме второй производной для апрессина будет составлять 100:1, т.е. быть не хуже чем на СП. Точную математическую формулировку того, что происходит при искусственном увеличении интервала дифференцирования дал Н.Курек на семинаре 02.02.1987г. во время моего доклада и демонстрации СП и их отображений, он воскликнул: «Величина экстремума на спектре производной возрастает как степенная функция с показателем равным номеру производной» - и сделал правильный вывод из представленных экспериментальных данных. Искусственное увеличение интервала дифференцирования, которое возможно лишь при численном дифференцировании, даёт возможность увеличить сигнал прямо пропорционально и при этом величина шума не меняется, если шум «белый». Этот второй шаг является достаточным условием для получения линейного отображения. Сделанный второй шаг манипулирования численными значениями, а не величиной аналогового сигнала являет собой НАЧАЛО ЭРЫ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, потому что никакими методами аналогового дифференцирования получить линейное отображение пригодное для количественного анализа нельзя - это видно, если произвести оценку и вычислить величину экстремума второй или четвёртой производной по формуле ( в качестве прообраза полосы поглощения использовать кривую Гаусса или Лоренца), то разница по сравнению с величиной соответствующего экстремуму максимума на исходном спектре будет значительно больше нежели реальное соотношение сигнал-шум.

Третий шаг понижения шума на JASCO UVIDEC-610 был доложен на семинаре фирмы JASCO в Москве 20.05.1990г. и заключается в искусственном увеличении СП путём умножения на число(константу), что приводит к снижению вторичного шума возникающего при округлении численных значений.

18.05.2013