|
|
Využití plynové chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí pro posouzení kontaminace odpadních a povrchových vod rezidui léčiv
Lacina, Petr ; Čáslavský, Josef (oponent) ; Hajšlová, Jana (oponent) ; Sokol,, Jozef (oponent) ; Vávrová, Milada (vedoucí práce)
Předkládaná dizertační práce vychází z aktuální problematiky nárůstu přítomnosti reziduí léčiv v různých složkách životního prostředí. Jedná se o tzv. „nový“ druh environmentálních kontaminantů, které do těchto složek kontinuálně vstupují. Nejvíce zatíženou složkou životního prostředí z pohledu kontaminace rezidui léčiv je vodní prostředí. Tato práce je zaměřena na vývoj a optimalizaci metody, která spolehlivě a s dostatečnou přesností a správností dokáže kvalitativně i kvantitativně stanovit vybraná léčiva ve vodném prostředí (odpadní a povrchové vody). Cílové sloučeniny byly vybrány převážně ze skupiny nesteroidních protizánětlivých látek: kyselina salicylová, kyselina acetylsalicylová, kyselina klofibrová, ibuprofen, paracetamol, kofein, naproxen, kyselina mefenamová, ketoprofen a diklofenak. Léčiva patřící do této skupiny jsou jedny z nejvíce užívaných v České republice. Pro finální analýzu byla využita komplexní dvojrozměrná plynová chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí Time-of-Fligt (GCxGC-TOF MS) jako velice citlivá a účinná analytická metoda vhodná pro stopovou a ultrastopovou analýzu. V práci je současně uvedena optimalizace extrakční metody a především optimalizaci derivatizace, která je nezbytná pro úspěšné stanovení uvedených látek pomocí plynové chromatografie. Výsledná optimalizovaná analytická metoda, zahrnující extrakci tuhou fází (SPE), derivatizaci pomocí MSTFA (N-methyl-N-(trimethylsilyl)trifluoroacetamid) a finální analýzu s použitím GCxGC-TOF MS, byla úspěšně aplikována na reálných vzorcích odpadní a povrchové vody. Vzorky odpadní vody byly odebírány z velkokapacitní čistírny odpadních vod v Brně Modřících, vzorky povrchové vody z moravských řek Svratky a Svitavy. V odpadní vodě byly zjištěny koncentrace většiny sledovaných látek v rozmezí jednotek až desítek g/l a v povrchové vodě u některých analytů v rozmezí desítek až stovek ng/l. Závěrem práce je posouzena míra kontaminace jak odpadních, tak i povrchových vod rezidui vybraných léčiv, samovolná degradace vybraných léčiv ve vodném prostředí a účinnost odstraňování těchto látek v čistírně odpadních vod. Navržená metoda popsaná v této práci je použitelná pro monitoring a environmentální analýzu matric pocházejících z vodních ekosystémů. Je využitelná nejen pro analýzu vybraných léčiv, ale také ostatních organických sloučenin podobných vlastností jako mají vybraná léčiva.
|
|
|
Analýza dehtu vzniklého spalováním biomasy
Chytil, Václav ; Čáslavský, Josef (oponent) ; Vávrová, Milada (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na analýzu dehtu vzniklého při spalování biomasy. Vzorky dehtů byly poskytnuty Energetickým ústavem Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně. Jako stanovované skupiny látek byly zvoleny BTEX, polycyklické aromatické uhlovodíky a n-alkany. Před vlastním stanovením byly vzorky (roztoky dehtů v acetonu) upraveny. V případě BTEX a n-alkanů se jednalo pouze o filtraci a ředění, v případě polycyklických aromatických uhlovodíků byly vzorky po filtraci ještě přečištěny přes silikagel pomocí sloupcové chromatografie. Jako analytická metoda pro stanovení BTEX a n-alkanů byla zvolena plynová chromatografie s plamenovým ionizačním detektorem (GC-FID). Polycyklické aromatické uhlovodíky byly stanoveny pomocí plynové chromatografie s hmotnostně spektrometrickým detektorem (GC-MS).
|
|
|
Vícerozměrné separace v kapalné fázi
Šesták, Jozef ; Čáslavský, Josef (oponent) ; Pulkrabová, Jana (oponent) ; Česla, Petr (oponent) ; Kahle, Vladislav (vedoucí práce)
Dizertační práce se zabývá problematikou vícerozměrných separací v kapalné fázi. Tyto separační techniky jsou vyvíjeny ve snaze splnit současné požadavky kladené na analýzu velmi složitých vzorků, jejichž komponenty jsou teplotně nestálé, mají nízkou tenzi par nebo vysokou molekulovou hmotnost a nelze je analyzovat s využitím dvourozměrné (2D) plynové chromatografie. V teoretické části práce jsou vysvětleny koncepty píkové kapacity a ortogonality. Vysokoúčinná kolonová kapalinová chromatografie (HPLC) a vysokoúčinná kapilární elektroforéza (HPCE) jsou zde chápány jako nejvhodnější jednorozměrné kapalinově-separační techniky pro realizaci vícerozměrných separací v kapalné fázi, jelikož s nimi lze realizovat automatizované provedení vícerozměrné separace navíc s možností on-line spojení s hmotnostní spektrometrií. V experimentální části je popsána konstrukce zjednodušeného miniaturizovaného kapalinového chromatografu. Původní koncept byl rozšířen o možnosti přípravy gradientů mobilní fáze. Funkce systému byla demonstrována na gradientové separaci směsi alkylfenonů, peptidů z tryptického digestu BSA a směsí nitrolátek. Popsaný LC systém byl použit jako základ několika dvourozměrných separačních platforem. Realizována byla HILIC-MALDI-MS analýza glykanů, dvourozměrná separace peptidů z tryptického digestu BSA využívající off-line spojení kapilární izoelektrické fokusace s vyvinutým gradientovým miniaturizovaným LC systémem a platforma umožňující realizaci on-line dvourozměrné kapalinové chromatografie v módech IEC×RPLC, RPLC×RPLC a HILIC×RPLC. Prezentované výsledky podporují správnost uvažovaného konceptu.
|
|
|
Úloha signalizace přes substrátovou doménu proteinu p130Cas pro migraci, invazivitu a metastázování nádorových buněk
Zemanová, Kateřina ; Brábek, Jan (vedoucí práce) ; Čáslavský, Josef (oponent)
p130Cas (Crk-associated substrate) byl poprvé popsán před více než 30 lety jako protein, který asociuje s onkoproteiny v-src a v-crk a který je hojně fosforylován. Proteiny z rodiny CAS jsou nedílnou součástí buněčně biologických procesů za normálních i patologických situací. Pro substrátovou doménu je charakteristické 15 opakovaní motivu YXXP. p130Cas je adaptorový protein, který podporuje interakce mezi proteiny nezbytné pro tvorbu multiproteinových komplexů. Protein p130Cas reguluje tyto multiproteinové komplexy, které dále řídí chemotaxi, apoptózu, diferenciaci a migraci. Nadprodukce proteinů CAS byla zaznamenána v souvislosti se špatnou prognózou a zvýšeným výskytem metastází. Stejně tak souvisí zvýšená produkce proteinů z CAS rodiny s rezistencí na některé druhy chemoterapeutik.
|
|
|
Short-term application of elevated temperature and drought influences the isotopic composition of winter wheat grains
Pernicová, Natálie ; Urban, Otmar ; Čáslavský, Josef ; Klem, Karel ; Trnka, Miroslav
The study aimed to determine the differences in carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N) stable isotope ratios in grains of three winter wheat varieties grown under optimal and stress conditions. We found that the wheat variety has a significant effect on both δ13C and δ15N isotope ratios. Short-term (nine days) exposure to drought and high temperature during the heading or stem extension development phase significantly enhanced δ13C values, but only high temperature affected δ15N values. Enhanced δ15N values support the assumption that global warming causes a higher representation of the 15N isotope in plants. Moreover, significant interactive effects of temperature and water availability on the values of both isotopes were found implying that C and N metabolisms have been altered under the investigated stress conditions. We conclude that δ13C and δ15N isotope ratios of cereal grains are sensitive indicators of stress conditions, even short-term ones
|
|
| |
|
|
Regulation of Epithelial-Mesenchymal transition by the ERK pathway.
Čáslavský, Josef ; Vomastek, Tomáš (vedoucí práce) ; Brábek, Jan (oponent) ; Gregor, Martin (oponent)
Epiteliální tkáň se skládá z uniformních, polarizovaných buněk, které jsou mezi sebou propojeny řadou kohezivních kontaktů napojených na aktinový cytoskelet. Přestože na první pohled epitel působí jako pevná a neměnná struktura, během různých fyziologických a patofyziologických dějů zahrnujících embryonální vývoj či rozvoj nádorů, může epiteliální tkáň výrazně měnit své charakteristické rysy. V těchto dějích epiteliální buňky mohou podstupovat nejrůznější morfologické změny, které zahrnují ztrátu polarity, rozrušení mezibuněčných spojení a iniciaci individuální buněčné migrace. Tyto změny v morfologii jsou souhrnně označované jako epitelo-mesenchymální tranzice a umožnují buňkám efektivně prostupovat do okolních tkání. Předpokládá se, že jsou hlavním faktorem umožnující šíření nádorových buněk. Signální dráha ERK, která se skládá se ze tří sekvenčně aktivovaných proteinkináz RAF, MEK a ERK, hraje důležitou úlohu v přeměně epitelialní tkáně na individuálně migrující buňky. Důležitou efektorovou proteinkinázou v rámci zmíněné signální dráhy je kináza ERK. ERK fosforyluje celou řadu proteinů jak v cytoplazmě, tak i v jádře a jejich fosforylace následně řídí různé buněčné odpovědi. Otázkou zůstává, jakým způsobem signální dráha ERK řídí transformaci epiteliálních buněk na individuálně migrující buňky....
|
|
|
Úloha signalizace přes substrátovou doménu proteinu p130Cas pro migraci, invazivitu a metastázování nádorových buněk
Zemanová, Kateřina ; Brábek, Jan (vedoucí práce) ; Čáslavský, Josef (oponent)
p130Cas (Crk-associated substrate) byl poprvé popsán před více než 30 lety jako protein, který asociuje s onkoproteiny v-src a v-crk a který je hojně fosforylován. Proteiny z rodiny CAS jsou nedílnou součástí buněčně biologických procesů za normálních i patologických situací. Pro substrátovou doménu je charakteristické 15 opakovaní motivu YXXP. p130Cas je adaptorový protein, který podporuje interakce mezi proteiny nezbytné pro tvorbu multiproteinových komplexů. Protein p130Cas reguluje tyto multiproteinové komplexy, které dále řídí chemotaxi, apoptózu, diferenciaci a migraci. Nadprodukce proteinů CAS byla zaznamenána v souvislosti se špatnou prognózou a zvýšeným výskytem metastází. Stejně tak souvisí zvýšená produkce proteinů z CAS rodiny s rezistencí na některé druhy chemoterapeutik.
|
|
|
Application of Diffusive Gradients in Thin Films Technique in Food and Environmental Analysis
Reichstädter, Marek ; Čáslavský, Josef (oponent) ; Urík,, Martin (oponent) ; Diviš, Pavel (vedoucí práce)
This work studies development of Diffusive Gradients in Thin films (DGT) technique for determination of mercury (Hg) and other trace metals and further application possibilities of this technique. In this work, the DGT technique is developed for the determination of Hg and other trace metals in various liquid media. Two different Hg-specific ion-exchange resins were evaluated for application in the DGT technique – Purolite S924 and Cysteine-Modified Amino-Propyl silica (CAPS). The Purolite S924 is commercially available chelating resin, the CAPS resin was prepared under laboratory conditions by glutaraldehyde-mediated immobilisation of cysteine onto 3-aminopropyl functionalised silica. Both resins showed promising application potential in the DGT technique thanks to their good performance in solutions of a broad range of pH and ionic strength. The performance of the DGTs with the new resins was compared with the performance of the DGTs with the commonly used Chelex-100 and 3-mercaptopropyl functionalised silica resins. The major advantage of the S924 and CAPS resin is the ability of simultaneous assessment of Hg and other trace metals (Cu, Ni, Pb, Cd, Co). Due to different requirements on the resins used in the DGT technique for Hg and other trace metals, the DGT technique or simultaneous quantitative determination of Hg and other trace metals was not reported yet. Until now, the assessment of Hg and other trace metals have been performed by two separated types of the DGT samplers – one for Hg and one for other trace metals. That increased the number of samples produced and consumables used. The DGT technique with the CAPS resin was used for determination of metals in Oostende and Zeebrugge marine harbours in the Belgian coastal zone. Although the DGT technique was originally introduced as an environmental analysis tool, the application of the DGT technique in food analysis was also studied in this work. The performance of the DGT technique was validated in fish sauces and the effective diffusion coefficients of Hg and trace metals in the fish sauce were determined. Subsequently, the DGT technique was successfully applied to determine the concentration of mercury and other trace metals in fish sauce samples. To compare the new analytical procedure using DGT technique, fish sauces were also analysed directly by thermal decomposition gold amalgamation atomic absorption spectroscopy (TD-AAS) and also after microwave decomposition by sector field inductively coupled plasma mass spectrometry (SF-ICP-MS). Due to the preconcentration ability of the DGT technique, lower detection limits were achieved in comparison with the TD-AAS or the SF-ICP-MS. Moreover, the wear and corrosion of metal parts of the analytical instruments were eliminated by the ability of the DGT technique to separate the trace metals from the complex matrix of fish sauce.
|
|
|
Infrared spectroscopy of thin films
Kiss, Andrej ; Čáslavský, Josef (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
The objective of this Bachelor thesis is a literary research in the fields of thin films, plasma enhanced chemical vapor deposition technique, and Fourier transform infrared spectroscopy in order to measure the infrared spectra of thin films and characterise its chemical structure based on the measured spectra. Five samples of plasma polymer films of tetravinylsilane, deposited on silicon wafers using plasma enhanced chemical vapor deposition with effective power ranging from 2 to 150 W were measured with Fourier transform infrared spectroscope. The measurement revealed the chemical bonds present in the five samples and how the structure changed with changing effective power. The decrease in the absorption bands with hydrogen presence suggest an increase of crosslinking with enhanced power. Also, the decrease in the band with silicon presence provides evidence for the increase of C/Si ratio. These results help us understand the characteristics of these thin films and contribute to the understanding the plasma enhanced chemical vapor deposition process.
|
host ::
RSS.