|
|
Utilization of potential programs in flow electrochemical determination of biologically active organic compounds
Bavol, Dmytro ; Dejmková, Hana (vedoucí práce) ; Josypčuk, Bohdan (oponent) ; Metelka, Radovan (oponent)
10 Abstrakt Předložená disertační práce je zaměřena na možnosti využití navržených potenciálových programů pro multi-pulsní amperometrii a rychlou diferenční pulsní voltametrii, jakožto detekčních technik v kombinaci s průtokovými systémy. Dalším cílem této práce je vývoj nových citlivých amperometrických a voltametrických metod pro stanovení oxidovatelných biologicky aktivních organických sloučenin. V první části studie byla průtoková injekční analýza a multi-pulsní amperometrická detekce použita pro vývoj a optimalizaci jednoduchého, levného a rychlého stanovení přírodních a syntetických antioxidantů. Zmíněna detekční technika zahrnuje aplikaci vhodného potenciálního průběhu, který se sestává z vhodné posloupnosti vkládaných pulsů na jednu pracovní elektrodu, což umožňuje selektivní stanovení analytů ve směsi, bez potřeby předchozí separace. Modelování použitých potenciálních programů bylo testováno a studováno, společně s ohledy na podmínky pro stanovení antioxidantů. Druhá část studie popisuje a charakterizuje použití rychlé diferenční pulsní voltametrie (FSDPV) v kombinaci s průtokovými systémy. FSDPV je elektroanalytická technika, která využívá vysokou rychlost skenování k záznamu velkého množství voltamogramů během několika málo sekund a zajišťuje vysoké rozlišení v čase analýzy. Tato technika byla...
|
|
|
Electrochemical oxidation of selected bile acids in acetonitrile
Habániková, Shannelle Diana ; Schwarzová, Karolina (vedoucí práce) ; Fischer, Jan (oponent)
Koncentrace žlučových kyselin je důležitým parametrem v onemocněních hepatobiliárního traktu. Tato práce se zabývá elektrochemickou oxidací kyseliny chenodeoxycholové (CDCA) a cholové (CA) na borem dopované diamantové elektrodě (BDD) v porovnání s oxidací na skelném uhlíku (GCE) a platině (PtE), ve směsném prostředí acetonitrilu a vody (0.26 % z HClO4, základný elektrolyt). Měření bylo provedeno v elektrochemickém článku se solným můstkem obsahujícím 0.5 mol·l-1 NaClO4, který oddělil pracovní a Pleskovovu referenční elektrodu (0.01 mol·l-1 AgNO3 a 1 mol·l-1 NaClO4 v acetonitrilu). Charakterizací BDD elektrody (nejširší potenciálový okno v anodické oblasti) pomocí cyklické voltametrie a redoxního markeru [Fe(CN)6]4-/3- (c = 0.1 mmol·l-1) v 1 mol·l-1 KCl, bylo zjištěno kvasi- reverzibilní chování a rozdíl anodického a katodického potenciálu byl v rozmezí od 80 do 200 mV (v závislosti na rychlosti polarizace). Leštění BDD elektrody na alumině (4 minuty) bylo identifikováno jako nejvhodnější metoda aktivace jejího povrchu a byla aplikována mezi voltametrickými skenmi v přítomnosti CA a CDCA. Ireverzibilní anodické píky oxidace CDCA a CA v prostředí acetonitril-voda (0.26 %) byly pozorovány při poměrně vysokém potenciálu přibližně +1100 ± 100 mV, v závislosti na rychlosti polarizace a použité...
|
|
|
Novel Approaches in Electrochemical Determination of Xenobiotic Compounds and in Study of Their Interaction with DNA
Hájková, Andrea ; Vyskočil, Vlastimil (vedoucí práce) ; Trnková, Libuše (oponent) ; Labuda, Ján (oponent)
Předložená disertační práce je zaměřena na vývoj analytických metod pro stanovení vybraných cizorodých látek a ke sledování poškození DNA, které mohou způsobit. Hlavní pozornost byla věnována vývoji a testování netoxických elektrodových materiálů pro přípravu miniaturizovaných elektrochemických zařízení a nových elektrochemických DNA biosenzorů. 2-Aminofluoren-9-on (2-AFN) byl vybrán jako modelový polutant životního prostředí, který patří do skupiny nebezpečných genotoxických látek. Jeho karcinogenní a mutagenní účinky mohou představovat riziko jak pro životní, tak pro pracovní prostředí. 2-AFN má oxo skupinu, kterou lze elektrochemicky redukovat, a aminoskupinu, kterou lze elektrochemicky oxidovat. Voltametrické chování 2-AFN v negativní oblasti potenciálu bylo zkoumáno na rtuťovým meniskem modifikované stříbrné pevné amalgamové elektrodě (m-AgSAE), která představuje netoxickou a mechanicky stabilní alternativu ke rtuťovým elektrodám. Tato pracovní elektroda byla následně použita pro vývoj nově navrženého miniaturního elektrodového systému (MES), který má mnoho výhod, jako je možnost jednoduchého měření v terénu, snadná přenosnost a měření ve 100µL objemu vzorku. Také elektroda ze skelného uhlíku (GCE) byla použita pro další výzkum elektrochemického chování 2-AFN a jeho stanovení v katodické i...
|
|
|
Využití elektrochemického DNA biosenzoru při detekci poškození DNA způsobeného genotoxickým 2-nitrofluorenem
Stávková, Klára ; Vyskočil, Vlastimil (vedoucí práce) ; Zima, Jiří (oponent)
2-Nitrofluoren (NF) je považován za modelového zástupce nitrovaných polycyklických aromatických uhlovodíků (NPAH) patřících do skupiny mutagenů a karcinogenů. Interakce DNA s genotoxickým 2-nitrofluorenem byla sledována pomocí elektrochemického DNA biosenzoru připraveného z elektrody ze skelného uhlíku (GCE) a nízkomolekulární DNA z lososích spermií. Použity byly techniky elektrochemická impedanční spektroskopie (EIS), cyklická voltametrie (CV) a square-wave voltametrie (SWV). Za pomoci techniky EIS nebyla pozorována žádná poškozující interakce, která by způsobovala zlomy ve struktuře DNA. Pomocí CV byla ale zjištěna interkalace NF do struktury DNA za vzniku komplexu NF-DNA. Interkalace má za následek snížení počtu elektroaktivních míst schopných podléhat oxidaci, což bylo prokázáno technikou SWV, kdy docházelo ke snížení výšek píku guanosinu a adenosinu. Z důvodu nebezpečného působení NF na strukturu DNA byla vyvinuta elektroanalytická metoda pro jeho stanovení a aplikovatelnost metody byla úspěšně ověřena na modelovém vzorku písku. Pro vývoj byla použita technika diferenční pulsní voltametrie (DPV) v prostředí směsi Brittonova-Robinsonova purfu o pH 7,0 a ethanolu v poměru 7:3 (v/v) a s pravidelnou předúpravou povrchu elektrody. Mez stanovitelnosti (LQ) byla 1. 10-7 M.
|
|
|
Application of Antimony Film Electrodes for Determination of Pesticide Trifluralin
Gajdár, Július ; Fischer, Jan (vedoucí práce) ; Vyskočil, Vlastimil (oponent)
Tato diplomová práce se zabývá využitím antimonových filmových elektrod ve voltametrické analýze organických látek, v případě této práce je studován pesticid trifluralin. V studii se našla optimální substrátová elektroda z pěti vybraných elektrod, mezi které patřili zlatá, stříbrná, měděná, leštěná amalgámová elektroda a elektroda ze skelného uhlíku (GCE). Nejlepší charakteristiky byly pozorovány u antimonové filmové elektrody ze skelného uhlíku (SbFGCE), u které byla pozorována vyšší citlivost a nižší mez stanovitelnosti v porovnání s čistou elektrodou. Antimonový film byl stabilní a byla na něm dosáhnutá dobrá opakovatelnost (RSD = 5,2 %). Proběhla optimalizace parametrů elektrochemické přípravy filmu na SbFGCE v depozičním roztoku. Pomocí takto připravené elektrody bylo optimalizováno stanovení koncentrace trifluralinu. Nejvyšší signál analyt poskytoval při diferenční pulsní voltametrii v roztoku methanolu a 0,1 M kyseliny chlorovodíkové v poměru 1:1. Byl dosáhnut limit stanovitelnosti při koncentraci 1,2·10-6 mol·l-1 . Přímé voltametrické stanovení proběhlo aj v modelovém vzorku říční vody. Nižší meze stanovitelnosti byly dosáhnuty s využitím extrakce tuhou fází (SPE). Výtěžnost extrakce v deionizované vodě se pohybovala na úrovni 86 ± 8 % při 125 násobném prekoncentračním faktoru a limit...
|
|
|
Využití tuhých elektrod na bázi uhlíku k elektrochemické oxidaci acikloviru
Vaněčková, Eva ; Schwarzová, Karolina (vedoucí práce) ; Fischer, Jan (oponent)
Electrochemical oxidation of acyclovir at glassy-carbone electrode and boron-doped diamond electrode gives one pH-dependent oxidation signal; the corresponding electrode reaction is controlled by diffusion. It is followed by a second indistinctive signal in the pH range 2,0 - 9,0. Further, optimization of conditions was carried out for determination of acyclovir using DC and DP voltammetry. The calibration dependence on GC electrode in B−R buffer (pH = 6,0) is linear only in the concentration range from 2 to 10 μmol∙l−1 for DCV with limit of detection 0,38 μmol∙l−1; for DPV it is not linear. BDD electrode has to be activated to prevent its passivation. Anodic activation at +2,4 V for 15 s with simultaneous stirring of solution results in relative standard deviation of 0,9% for acyclovir concentration of 1∙10−4 mol∙l−1. Using DCV and DPV methods linear concentration dependences were obtained in 0,1 mol∙l-1 nitric acid and in pH 6,0 B−R buffer. The lowest limit of detection and limit of quantification (LOD = 0,47 μmol∙l−1 a LOQ = 1,55 μmol∙l−1) and linear range from 0,6 to 100 μmol∙l−1 was reached in pH 6,0 B−R buffer. Further, standard addition method was used to quantify acyclovir in Zovirax tablets. Satisfactory recoveries of 101,1 ± 2,3 % using DCV and 98,8 ± 2,2 % using DPV at BDD (compared with the...
|
|
|
Využití jednoduchého elektrochemického DNA biosenzoru při stanovení environmentálních polutantů a vyšetřování jejich interakce s DNA
Blašková, Marta ; Vyskočil, Vlastimil (vedoucí práce) ; Zima, Jiří (oponent)
Pomocí elektrochemického DNA biosenzoru na bázi elektrody ze skelného uhlíku (GCE) a nízkomolekulární DNA z lososích spermií (DNA/GCE) byla vyšetřována interakce DNA se třemi zástupci environmentálních polutantů - naftalenu, anthracenu a 2-aminoanthracenu. Interakce s DNA byly sledovány pomocí square wave voltametrie (SWV) a elektrochemické impedanční spektroskopie (EIS). U naftalenu nebyla pozorována interakce poškozující DNA, v případě anthracenu byl pozorován vznik interkalačního komplexu [DNA-anthracen], jehož tvorba však nezpůsobuje vznik zlomů vláken DNA. Vznik podobného interkalačního komplexu byl pozorován i u 2-aminoanthracenu [DNA-2-aminoanthracen], u kterého se na základě získaných výsledků předpokládá, že interkalace 2-aminoanthracenu do dvoušroubovice DNA vyvolává pnutí a následný vznik jednořetězcových zlomů, které způsobují, že fragmenty DNA odpadávají z povrchu elektrody. Interkalační interakce DNA s anthracenem a 2-aminoanthracenem byla využita pro vývoj elektrochemických metod pro stanovení těchto látek na GCE a DNA/GCE. Při vývoji metod byly použity DC voltametrie (DCV) a diferenční pulzní voltametrie (DPV). Pro stanovení anthracenu byla vyvinuta DPV metoda využívající prostředí ethanol/Brittonův- Robinsonův (BR) pufr o pH 5,0 (1:1). Mez stanovitelnosti metody (LQ) na GCE byla...
|
|
|
Elektrochemická oxidace vybraných žlučových kyselin v acetonitrilu
Klouda, Jan ; Nesměrák, Karel (vedoucí práce) ; Rychlovský, Petr (oponent)
Použití voltametrie pro stanovení žlučových kyselin a příbuzných látek je v literatuře zaznamenáno, avšak v naprosté většině případů této metodě předchází separační krok. Cílem této bakalářské práce bylo vyvinutí metody pro přímé stanovení a případně i identifikaci šesti vybraných žlučových kyselin. Měření probíhala v nevodném prostředí acetonitrilu za použití DC voltametrie. Jako pracovní elektroda byly použity platinová elektroda a elektroda ze skelného uhlíku, v obou případech v rotujícím uspořádání. Z výsledků měření vyplynulo, že platinová elektroda není pro toto použití vhodná. Elektroda ze skleného uhlíku skýtá určitý potenciál pro stanovení a identifikaci žlučových kyselin, avšak identifikace je téměř vyloučena velkou podobností půlvlnových potenciálů.
|
|
|
Voltametrické stanovení 5-nitrobenzimidazolu za využití netradičních elektrodových materiálů
Chládková, Barbora ; Vyskočil, Vlastimil (vedoucí práce) ; Zima, Jiří (oponent)
4 Abstrakt Tato diplomová práce se zabývá stanovením 5-nitrobenzimidazolu (5-NBIA) metodami DC voltametrií (DCV) a diferenční pulsní voltametrií (DPV). Jako pracovní elektrody byly použity stříbrná amalgamová pastová elektroda (AgA-PE), která byla pro toto stanovení zkonstruovaná ve formě nového prototypu, dále bismutová filmová elektroda (BiFE), u které byly na počátku optimalizovány podmínky pro depozici filmu bismutu na podkladovou elektrodu (za tímto účelem byla testována elektroda ze skelného uhlíku a zlatá elektroda), a elektroda ze skelného uhlíku (GCE). Byly nalezeny optimální podmínky pro voltametrické stanovení 5-NBIA na AgA-PE (prostředí Brittonova-Robinsonova pufru (BR-pufru) o pH 7,0 pro DCV i DPV), BiFE se zlatou podkladovou elektrodou (prostředí BR-pufru o pH 9,0 pro DCV i DPV; film deponován "ex situ" v míchaném roztoku 1000 mg L-1 Bi3+ iontů v 0,1 mol L-1 acetátovém pufru o pH 4,5 po dobu 300 s), GCE (prostředí BR-pufru o pH 5,0 pro DCV i DPV) a za těchto podmínek byly proměřeny kalibrační závislosti v koncentračních rozmezích 0,1 - 100 µmol L-1 (pro DCV a DPV na AgA-PE) a 1 - 100 µmol L-1 (pro DCV a DPV na BiFE a GCE) a vypočteny meze stanovitelnosti (LQ) pro jednotlivé metody: LQ ≈ 1,2 µmol L-1 (DCV i DPV na AgA-PE), 0,54 µmol L-1 (DCV na BiFE), 2,0 µmol L-1 (DPV na BiFE), 0,8 µmol L-1...
|
|
|
Novel Approaches in Electrochemical Determination of Xenobiotic Compounds and in Study of Their Interaction with DNA
Hájková, Andrea
Předložená disertační práce je zaměřena na vývoj analytických metod pro stanovení vybraných cizorodých látek a ke sledování poškození DNA, které mohou způsobit. Hlavní pozornost byla věnována vývoji a testování netoxických elektrodových materiálů pro přípravu miniaturizovaných elektrochemických zařízení a nových elektrochemických DNA biosenzorů. 2-Aminofluoren-9-on (2-AFN) byl vybrán jako modelový polutant životního prostředí, který patří do skupiny nebezpečných genotoxických látek. Jeho karcinogenní a mutagenní účinky mohou představovat riziko jak pro životní, tak pro pracovní prostředí. 2-AFN má oxo skupinu, kterou lze elektrochemicky redukovat, a aminoskupinu, kterou lze elektrochemicky oxidovat. Voltametrické chování 2-AFN v negativní oblasti potenciálu bylo zkoumáno na rtuťovým meniskem modifikované stříbrné pevné amalgamové elektrodě (m-AgSAE), která představuje netoxickou a mechanicky stabilní alternativu ke rtuťovým elektrodám. Tato pracovní elektroda byla následně použita pro vývoj nově navrženého miniaturního elektrodového systému (MES), který má mnoho výhod, jako je možnost jednoduchého měření v terénu, snadná přenosnost a měření ve 100µL objemu vzorku. Také elektroda ze skelného uhlíku (GCE) byla použita pro další výzkum elektrochemického chování 2-AFN a jeho stanovení v katodické i...
|
host ::
RSS.