Wydawnictwo – Instytut Ekspertyz Sądowych

Chemometria w nauce i praktyce

Wrzesień 17th, 2012 Wpisane w Toksykologia
Dariusz Zuba, Andrzej Parczewski (red.)
Chemometria w nauce i praktyce.2009, s. 380
ISBN 978-83-87425-38-8Cena: 31,50 zł (+ koszty wysyłki)

Chemometria jest działem chemii, zajmującym się wydobywaniem istotnych informacji z pomiarów i eksperymentów chemicznych, poprzez właściwą organizację procesu analitycznego, optymalizację eksperymentów, prawidłową kalibrację, kontrolę jakości, a przede wszystkim przetwarzanie danych. W ostatnich latach nastąpił szybki rozwój technologiczny, który wpłynął bardzo istotnie na rozwój metod analitycznych. Nowoczesne metody, takie jak np. chromatografia gazowa lub cieczowa sprzężone z detektorami mas (GC-(MS)n, LC-(MS)n) czy spektrometria mas ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej (ICP-MS), pozwalają na jednoczesne oznaczenie wielu analitów, przy znacznym obniżeniu granic wykrywalności oraz zwiększeniu selektywności w stosunku do metod stosowanych uprzednio. Te nowe na-rzędzia w rękach analityków zwiększają ich możliwości badawcze, jednak jednocześnie ilość wytwarzanej informacji jest bardzo duża i często trudna do ogarnięcia przez badacza. Powstałe dane są zwykle wielowymiarowe i nawet ich wizualizacja stwarza problemy. Dodatkowo szybkość analiz, będąca niewątpliwie zaletą nowoczesnych metod analitycznych, może prowadzić do „bezmyślnego” tworzenia dużej ilości danych, które w praktyce często zamiast zwiększać wiedzę na temat badanych obiektów wprowadzają dodatkowy „szum”. Typowym błędem praktyków jest sytuacja, gdy bez dobrze przemyślanego planu wykonana została seria często pracochłonnych i kosztownych pomiarów, a jednocześnie oczekiwane jest potwierdzenie pewnych hipotez na podstawie uzyskanych wyników. W przypadku źle zaplanowanego eksperymentu, zastosowanie nawet najbardziej wyrafinowanych metod analizy danych często nie pozwala na właściwą ocenę wyników i na uzyskanie z nich poszukiwanej informacji. Dlatego bardzo istotne jest prawidłowe sformułowanie problemu, odpowiednie zaplanowanie pomiarów, ich wykonanie zgodnie z prawidłami sztuki i zachowaniem zasad metrologii chemicznej, kontrola i przygotowanie danych do dalszej obróbki. Jedynie w takim przypadku przeprowadzona dalsza analiza chemometryczna umożliwi prawidłową ocenę uzyskanych wyników i wyciągnięcie poprawnych wniosków. W niniejszej książce przedstawione zostały wyniki prac badawczych, w których na różnych etapach procesu analitycznego użyte zostały metody chemometryczne. Prace te różnią się stopniem zaawansowania stosowanych na¬rzędzi chemometrycznych, dlatego ich treść może być interesująca zarówno dla początkującego jak i zaawansowanego Czytelnika.

Książkę rozpoczyna obszerne wprowadzenie, w którym w sposób przejrzysty i przyjazny nawet dla początkującego „fana” chemometrii przybliżono tę dziedzinę nauki. Lektura tego rozdziału pozwala na poznanie podstawowych pojęć chemometrycznych, metodyki postępowania chemometrycznego oraz poszczególnych metod. Uwypuklone zostały zalety chemometrii jako narzędzia w opracowywaniu wyników pomiarów analitycznych oraz możliwości „wydobywania” użytecznej informacji ze zbioru otrzymanych danych.

Kolejne rozdziały książki zawierają prace z poszczególnych dziedzin nauki wykorzystujących chemometrię jako narzędzie do opracowywania i wnioskowania w oparciu o zbiór wyników badań naukowych. Prace te zostały zebrane w grupy tematyczne dotyczące badań środowiskowych (rozdział 1), badania żywności (rozdział 2), nauk sądowych (rozdział 3), nauk medycznych (rozdział 4), oraz innych zastosowań (rozdział 5). Zastosowania chemometrii w badaniach środowiskowych obejmują m.in. opracowanie wyników analizy zanieczyszczeń izotopami radioaktywnymi wybranych bezkręgowców zebranych po awarii w Czarnobylu (P. Zagrodzki i wsp.), klasyfikację próbek w oparciu o wyniki monitoringu wód powierzchniowych (A. Astel, S. Małek), ocenę niepewności związanej z próbowaniem w monitoringu wód podziemnych (E. Kmiecik i wsp.), ocenę wpływu substancji fenolowych oznaczanych w wodzie na tzw. indeks fenolowy (J. Kochana i wsp.) czy wpływu składowiska odpadów paleniskowych na ekosystem wodny (I. Krzyżaniak i wsp.), badanie zależności pomiędzy zawartością wybranych metali ciężkich w komunalnych osadach ściekowych a źródłem ich zanieczyszczenia (A. Hanć i wsp.), jak również ocenę ryzyka dla nowych rodzajów zanie-czyszczeń chemicznych (T. Puzyn i wsp.). Szereg rozdziałów dotyczy zastosowań chemometrii w badaniu żywności, m.in. zastosowania elektronicznego nosa w badaniach procesu starzenia piw (J. Chmielewski i wsp.), klasyfikacji różnych rodzajów miodów na podstawie wskaźników fizykochemicznych i zawartości pierwiastków śladowych (M. Chudzińska i wsp.), klasyfikacji artykułów spożywczych na bazie pomidorów (P. Ciosek i wsp.), analizy zawartości wybranych pestycydów w produktach roślinnych (A. Berezińska, K. Szymczyk) czy analizy olejów jadalnych (A. Szydłowska-Czerniak i wsp.). W rozdziałach dotyczących nauk sądowych głównie pokazano wykorzystanie sieci bayesowskich. Przedstawiono koncepcję i wyniki analizy danych fizykochemicznych przy użyciu takich sieci (G. Zadora, A. Parczewski), jak również ich zastosowanie w predykcji pewnych cech fizycznych człowieka na podsta-wie badań genetycznych (P. Wolańska-Nowak, W. Branicki), a także przedstawiono zaproponowany model ilorazu wiarygodności służący do analizy danych w przypadku występowania brakujących wyników (G. Zadora). Zastosowania w naukach medycznych dotyczą m.in. analizy spektroskopowej pochodnych tetracykliny (A. Filipiak i wsp.), wpływu parametrów analitycznych na jakość oznaczania rozpuszczalników reszt-kowych w preparatach farmaceutycznych (K. Ramus, A. Parczewski), analizy profilu ekspresji genów cytochromu P450 (G. Janikowska i wsp.), oceny właściwości lipofilowych wybranych związków o znaczeniu neurologicznym oraz witamin rozpuszczalnych w tłuszczach (A. Pyka, D. Gurak), porównania rozdziału chromatograficznego witaminy PP i jej pochodnych (W. Klimczok, A. Pyka) oraz analizy właściwości fizykochemicznych wybranych chinolonów i fluorochinolonów (K. Bober). Wśród innych rozdziałów książki chcemy zwrócić uwagę na te dotyczące zdalnego kształcenie w dziedzinie optymalizacji eksperymentu chemicznego (B. Dębska), wybranych aspektów statystycznego opracowania danych z badania biegłości (A. Baterowicz, A. Wojtowicz), oceny retencji chromatograficznej podczas optymalizacji rozdzieleń w wysokosprawnej chromatografii cieczowej (T. Bączek i wsp.), nowego algorytmu wyznaczania punktu końcowego w miareczkowaniu potencjometrycznym (M. Jakubowska i wsp.), a także analizy efektywności pracy bioreaktora z membraną enzymatyczną (P. Adamczak i wsp.).

Zamierzonym celem niniejszej książki jest popularyzacja chemometrii jako dziedziny nauki wspomagającej badania chemiczne i pokrewne chemii, głównie w zakresie planowania eksperymentów, interpretacji wyników oraz w efektywnym uzyskiwaniu użytecznej informacji z danych wielowymiarowych. Naszym zdaniem, zaletą książki jest także to, że autorzy poszczególnych rozdziałów reprezentują różne dziedziny nauki i praktyki. Wyrażamy przekonanie, że Czytelnicy, niezależnie od stopnia znajomości metod chemo¬metrycznych, znajdą w książce informacje, które zainspirują ich i zachęcą do stosowania narzędzi chemometrycznych w rozwiązywaniu interesujących ich problemów.

Redaktorzy książki serdecznie dziękują wszystkim Autorom, którzy przyczynili się do jej powstania.

Zamówienia na książkę należy przesłać na adres:

Sekcja Organizacji i Informacji Naukowej IES
ul. Westerplatte 9, 31-033 Kraków

faks: 12 422-38-50

e-mail: wydawnictwo@ies.krakow.pl

Przepraszamy, ale komentarze są obecnie wyłączone.