|
|
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...
|
|
|
Faktory ovlivňující elektrochemickou oxidaci m-kresolu na borem dopované diamantové elektrodě
Procházková, Kateřina ; Schwarzová, Karolina (vedoucí práce) ; Vyskočil, Vlastimil (oponent)
Práce se zabývá studiem elektrochemické oxidace m-kresolu (desinfekční látka, surovina pro výrobu syntetických pryskyřic, environmentální polutant) na bórem dopované diamantové (BDD) elektrodě pomocí direct current voltametrie (DCV), diferenční pulsní voltametrie (DPV) a cyklické voltametrie (CV). m-kresol poskytuje v prostředí Brittonova-Robinsonova pufru o pH 2,0 - 12,0 jeden oxidační pík, jehož potenciál se s rostoucím pH posouvá směrem k nižším potenciálům (v závislosti na podmínkách měření až o 500 mV). Elektrodový děj je řízen difuzí. Z důvodu silné pasivace pracovní elektrody byly testovány dvě metody opětovné aktivace, a to leštění na alumině a anodická aktivace vložením potenciálu +2400 mV. Na zvoleném způsobu aktivace elektrody silně závisí potenciál a výška píku pro metody DCV a DPV, kdy rozdíl mezi potenciály může dosáhnout až 430 mV. Pro mechanickou aktivaci je optimální pH 12,0, kdy bylo dosaženo lineárního dynamického rozsahu 1,0 - 75 μmol·l-1 pro DCV a 0,75 - 75 μmol·l-1 pro DPV. Pro anodickou aktivaci je optimální pH 2,0 s lineárním dynamickým rozsahem 0,75 - 75 μmol·l-1 shodně pro DCV i DPV. Vliv koncentrace bóru byl studován pro BDD film s polovodivým a kovovým typem vodivosti metodou DP voltametrie. Pro kovový byla zaznamenána cca dvojnásobná citlivost než pro polovodivý film,...
|
|
|
Voltametrická detekce stigmasterolu na borem dopované diamantové elektrodě ve směsném prostředí
Benešová, Lenka ; Schwarzová, Karolina (vedoucí práce) ; Nesměrák, Karel (oponent)
Voltametrická detekce stigmasterolu na borem dopované diamantové elektrodě ve směsném prostředí Lenka Benešová Univerzita Karlova v Praze Přírodovědecká fakulta Praha 2015 Abstrakt Cílem této práce bylo navrhnutí vhodného prostředí pro detekci oxidace stigmasterolu na borem dopované diamantové elektrodě. Měření probíhalo ve směsném vodně - organickém prostředí metodou cyklické voltametrie. Nejprve byl studován vliv organického rozpouštědla na celkové potenciálové okno borem dopované elektrody pro různé poměry rozpouštědlo - fosfátový pufr. Použitými organickými rozpouštědly byly methanol, isopropanol, N-dimethylformamid a acetonitril a vodnou složku zahrnoval fosfátový pufr o pH 3,0 a koncentraci 0,075 mol.l-1. Z dosažených výsledků vyplynulo, že vhodným rozpouštědlem pro detekci stigmasterolu na BDD byl acetonitril, který poskytuje dostatečně široký potenciálový rozsah v anodické oblasti. Klíčová slova: borem dopovaná diamantová elektroda, cyklická voltametrie, organické rozpouštědlo, oxidace, stigmasterol
|
|
|
Využití komplexace tebukonazolu s měďnatými ionty pro jeho voltametrickou detekci
Dostálková, Lucie ; Fischer, Jan (vedoucí práce) ; Křížek, Tomáš (oponent)
Tebukonazol je triazolový fungicid užívaný v zemědělství, který se může vyskytovat v životním prostředí a mít negativní vliv na různé organismy. Proto byly studovány elektrochemické vlastnosti tebukonazolu a jeho komplexace s měďnatými ionty na borem dopované diamantové elektrodě pro jeho možnou nepřímou detekci v přítomnosti těchto iontů. Pro stanovení měďnatých iontů byly optimalizovány podmínky v koncentračním rozmezí 0,1-10 mol l-1 pomocí diferenční pulzní voltametrie v prostředí 0,01 mol l-1 HNO3 na anodicky oxidované BDDE, mez stanovitelnosti byla 0,087 µmol l-1 . Po optimalizaci podmínek bylo testováno nepřímé stanovení tebukonazolu. Byl sledován signál volných Cu2+ po přídavku tebukonazolu. Byl pozorován pokles tohoto signálu a podařilo se naměřit lineární kalibrační závislost pro pokles signálu 10 µmol l-1 Cu(NO3)2 v koncentračním rozmezí 2-10 µmol l-1 tebukonazolu a pro 1 µmol l-1 Cu(NO3)2 v koncentračním rozmezí 2-10 µmol l-1 a 10-100 µmol l-1 tebukonazolu. Bylo dokázáno, že komplexace tebukonazolu s Cu2+ probíhá téměř okamžitě. Samotný tebukonazol poskytuje ve vodném prostředí 0,01 mol l-1 HNO3 anodický pík při potenciálu +1550 mV. Při použití diferenční pulzní voltametrie bylo zjištěno, že po leštění elektrody se zkracuje potenciálové okno, tebukonazol nelze zachytit a pracovní...
|
|
|
Vývoj voltametrických metod pro detekci cholesterolu a jeho prekursoru lathosterolu
Bláhová, Eva ; Schwarzová, Karolina (vedoucí práce) ; Fischer, Jan (oponent)
Cholesterol je nezastupitelný sterol vyskytující se v živočišných buňkách, lathosterol je jedním z jeho prekursorů. Prvním cílem této práce je vývoj metody stanovení cholesterolu po extrakci kapalina-kapalina z mléčných matric metodou diferenční pulzní voltametrie na elektrodě z borem dopovaného diamantu v prostředí kyseliny chloristé v acetonitrilu, kde cholesterol poskytuje ireverzibilní odezvu v anodické oblasti při potenciálu mezi +1300 a +1600 mV v závislosti na obsahu vody. Byla ověřena i možnost spektrofotometrického stanovení pomocí Abell-Kendallovy metody. Druhým cílem je studium voltametrického chování lathosterolu na elektrodách z borem dopovaného diamantu a skelného uhlíku pomocí metod cyklické voltametrie a diferenční pulzní voltametrie především v prostředí kyseliny chloristé, ale i chloristanu sodného, kde lathosterol poskytuje ireverzibilní anodickou odezvu s potenciálem okolo +1650 mV na elektrodě z borem dopovaného diamantu, resp. s potenciálem +1350 mV na elektrodě ze skelného uhlíku. Také byl zkoumán vliv dalších kyselin na odezvu lathosterolu - sírové, dusičné a fosforečné. Byl studován vliv obsahu vody v měřeném roztoku a vliv rychlosti polarizace na odezvu lathosterolu. Dále byla měřena koncentrační závislost lathosterolu metodou diferenční pulzní voltametrie po optimalizaci...
|
|
|
A new approach to the electroanalysis of primary bile acids and related steroids
Klouda, Jan
V této dizertační práci byla vyvinuta nová metoda pro stanovení primárních žlučových kyselin: cholové kyseliny a chenodeoxycholové kyseliny. V těle savců plní žlučové kyseliny rozmanité významné funkce. Jejich stanovení je rovněž důležitým nástrojem v diagnóze aléčbě onemocnění jater a žlučníku. Tyto nasycené organické sloučeniny postrádají ve své struktuře silné chromofory a fluorofory, což zásadně znesnadňuje jejich spektrometrickou detekci. Proto jsou pro účely detekce využívány instrumentálně pokročilé, ale nákladné metody, jako je hmotnostní spektrometrie, nebo méně spolehlivé enzymatické metody. Z těchto důvodů je neustálá silná poptávka po jednoduchých a spolehlivých metodách pro stanovení žlučových kyselin. Je rovněž známo, že žlučové kyseliny je prakticky nemožné přímo elektrochemicky oxidovat. V této dizertační práci byla vyvinuta a optimalizována metoda, která umožňuje chemickou aktivaci žlučových kyselin pro jejich elektrochemickou oxidaci na nemodifikovaných elektrodových materiálech a která byla aplikována pro stanovení cholové kyseliny a chenodeoxycholové kyseliny. Tato aktivace je založena na dehydratační reakci primární žlučové kyseliny s 0,1 mol l-1 HClO4 v acetonitrilu (obsah vody 0,55 %), která do původně plně nasyceného steroidního jádra zavede jednu nebo více dvojných vazeb....
|
|
|
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...
|
|
|
A new approach to the electroanalysis of primary bile acids and related steroids
Klouda, Jan
V této dizertační práci byla vyvinuta nová metoda pro stanovení primárních žlučových kyselin: cholové kyseliny a chenodeoxycholové kyseliny. V těle savců plní žlučové kyseliny rozmanité významné funkce. Jejich stanovení je rovněž důležitým nástrojem v diagnóze aléčbě onemocnění jater a žlučníku. Tyto nasycené organické sloučeniny postrádají ve své struktuře silné chromofory a fluorofory, což zásadně znesnadňuje jejich spektrometrickou detekci. Proto jsou pro účely detekce využívány instrumentálně pokročilé, ale nákladné metody, jako je hmotnostní spektrometrie, nebo méně spolehlivé enzymatické metody. Z těchto důvodů je neustálá silná poptávka po jednoduchých a spolehlivých metodách pro stanovení žlučových kyselin. Je rovněž známo, že žlučové kyseliny je prakticky nemožné přímo elektrochemicky oxidovat. V této dizertační práci byla vyvinuta a optimalizována metoda, která umožňuje chemickou aktivaci žlučových kyselin pro jejich elektrochemickou oxidaci na nemodifikovaných elektrodových materiálech a která byla aplikována pro stanovení cholové kyseliny a chenodeoxycholové kyseliny. Tato aktivace je založena na dehydratační reakci primární žlučové kyseliny s 0,1 mol l-1 HClO4 v acetonitrilu (obsah vody 0,55 %), která do původně plně nasyceného steroidního jádra zavede jednu nebo více dvojných vazeb....
|
|
|
Vývoj voltametrických metod pro detekci fytosterolů na elektrodách na bázi uhlíku
Zelenský, Michal ; Schwarzová, Karolina (vedoucí práce) ; Fischer, Jan (oponent)
Cílem této diplomové práce bylo vyvinout elektrochemickou metodu pro tři fytosteroly, a to stigmasterol, β-sitosterol a ergosterol za pomoci voltametrických technik na elektrodách ze skelného uhlíku a bórem dopovaného diamantu. Práce navazuje na bakalářskou práci [1], kde se ukázalo, že k elektrochemické oxidaci fytosterolů je potřeba kyseliny chloristé v acetonitrilu. Při použití této kyseliny dochází k dehydratační reakci a produkty této dehydratace jsou elektrochemicky oxidovány. Kalibrační závislosti byly naměřeny pro všechny fytosteroly v prostředí s obsahem vody 0,43 %. Stálost signálu byla sledována při zvyšujícím se obsahu deionizované vody. Poté byly změřeny kalibrační závislosti ve zvýšeném obsahu vody. Pokud budeme chtít použít separační techniky typu HPLC, musíme nejprve zjistit, jak se budou fytosteroly chovat v tomto prostředí, a proto se zkoumala stálost signálu na obsahu pufrů. Použitými pufry byly fosfátový a acetátový pufr. Posléze byla naměřena koncentrační závislost v prostředí s vyšším obsahem fosfátového pufru. Dále byla zkoumána možnost detekce dvou fytosterolů zároveň při jednom měření. Klíčová slova: dehydratace, elektroda ze skelného uhlíku, bórem dopovaná diamantová elektroda, fytosteroly, oxidace, voltametrie
|
|
|
Vývoj elektroanalytických metod pro detekci žlučových kyselin obsahujících 7α hydroxylovou skupinu
Jelšíková, Kristýna ; Schwarzová, Karolina (vedoucí práce) ; Dejmková, Hana (oponent)
Obsahem této diplomové práce je studium elektrochemických procesů vybraných žlučových kyselin, které obsahují 7 hydroxylovou skupinu (cholová, chenodeoxycholová a −muricholová). Měření probíhala na borem dopované diamantové elektrodě v prostředí acetonitrilu a kyseliny chloristé (obsah vody 0,55 %) metodou cyklické voltametrie. Je známo, že za pomoci dehydratační reakce mezi kyselinou chloristou a 7 žlučovou kyselinou dojde ke zvýšení elektrochemické aktivity 7 žlučové kyseliny. Předmětem studia byla stabilita voltametrické odezvy takto chemicky aktivovaných žlučových kyselin v oblasti záporných potenciálů. Bylo zjištěno, že pro získání katodického signálu 7 žlučových kyselin je důležitá přítomnost kyslíku v měřeném roztoku. Ten nejspíše plní regenerační funkci, v jeho přítomnosti dochází ke zpětné oxidaci produktu elektrochemické redukce, a tím ke zvýšení voltametrického signálu. Zároveň je důležité, aby sken v cyklické voltametrii nejprve směřoval do pozitivních hodnot, kdy musí být dosaženo potenciálu +2,0 V (vs. Ag/AgNO3 v acetonitrilu), kdy dochází k tvorbě HO● radikálů, právě jejichž působením nejspíše vzniká ten produkt(y) oxidace žlučových kyselin, které je následně možné redukovat. Poté je dosaženo katodické odezvy studovaných žlučových kyselin při ca −0,40 V (chenodeoxycholová kyselina),...
|
host ::
RSS.