|
|
Multikomponentní extrakce a prekoncentrace mikrokoncentrací As, Sb, Se a Te na modifikovaný silikagel, stanovení na ICP-AES (ICP-MS) a aplikace na vzorky vod
Urbánková, Kristýna ; Řehůřková, Irena (oponent) ; Kanický, Viktor (oponent) ; Ventura, Karel (oponent) ; Sommer, Lumír (vedoucí práce)
Stanovení anorganických forem arsenu, antimonu, selenu a telluru v přírodních vodách vyžaduje často v případě instrumentálních metod potřebu kvantitativní separace a zkoncentrování. Jako nejefektivnější metodou prekoncentrace je extrakce na tuhé fázi SPE (solid phase extraction). Práce byla zaměřena na studium separace a prekoncentrace sledovaných mikroelementů na hydrofobních sorbentech, na bázi modifikovaného silikagelu Separon SGX C18, SGX C8, SGX CN, SGX NH2, SGX RPS, SGX Phenyl a silně bazickém aniontoměniči SGX AX. V práci byl diskutován možný mechanismus sorpce v přítomnosti kationtových tenzidů benzyldimethyldodecylamonium bromidu (Ajatinu), benzyldimethyltetradecylamonium chloridu (Zefiraminu) a 1 - ethoxycarbonylpentadecyltrimethylamonium bromidu (Septonexu) s vybranými komplexotvornými organickými činidly především s 4-(2-pyridylazo)resorcinolem, 8-hydroxychinolin-5-sulfonovou kyselinou, 1,2-dihydroxybenzenem, 1-pyrrolidindithioátem amonným, diethyldithiokarbaminanem sodným a thiomočovinou. Interakce iontových asociátů se sorbentem jeví komplikovaný charakter a nebyla doposud exaktně popsána, proto byla v práci věnovaná zvýšená pozornost kondicionaci sorbentu a byla podrobně studována sorpční účinnost systému bez přítomnosti a v přítomnosti vybraných tenzidů a organických činidel. Také byl sledován vliv pH sorbovaných roztoků, rychlosti a objemu kapaliny protékajícího sorbentem, výběru vhodného typu a objemu elučního činidla, testování eluční účinnosti. Byla úspěšně provedena sorpce z objemu 50 - 1000 ml, tak došlo ke 100 násobnému zvýšení prekoncentračního faktoru, čímž bylo možné použít ICP-AES pro koncentrace sledovaných mikroelementů v g.l-1 místo původních mg.l-1. V práci byl také podrobně popsán vliv matrice a doprovodných prvků přítomných v reálných vzorcích vod na účinnost sorpčního procesu. Kromě vlivu makroelementů jako je Na, K, Ca, Mg, Al a Fe byl také studováno možné ovlivnění sorpce sledovaných mikroelementů také B, Ba, Be, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, Ti, Tl, V a Zn. Vliv aniontů nebyl prokázán. Po kvantitativní eluci byla organická rozpouštědla z eluentu odpařena pod IR lampami, odparek převeden do vodného roztoku a koncentrace sledovaných prvků stanoveny pomocí ICP-AES. V práci byly také detailně popsány podmínky stanovení As, Sb, Se a Te metodou ICP-MS. Pro přímé stanovení těchto prvků byl podrobně studován vliv matričních prvků a multikomponentního standardu na intenzitu signálu bez přítomnosti a v přítomnosti vnitřních standardů germania a bismutu. I v tomto případě byla sledovaná možnost zkoncentrování mikroelementů na vybraném typu modifikovaného silikageu v přítomnosti kationtového tenzidu a vhodného organického činidla. Sorpce probíhala kvantitativně až z 500 ml, čímž došlo ke zvýšení prekoncentračního faktoru na 50. Tím bylo umožněno stanovit jednotky ng.l-1 sledovaných prvků. Pro obě koncové metody byly vyhodnoceny jak teoretické tak praktické meze detekce pro reálné vzorky vod podle IUPACu. Optimalizovaný postup sorpce byl aplikován na vybrané syntetické a reálné vzorky vod (vodovodní, povrchová sladkovodní, minerální a mořská). Výsledky získané sorpcí 1000 ml roztoku reálného vzorku na modifikovaném silikagelu a následným stanovením ICP-AES, byly porovnány s výsledky z měření na ICP-MS bez předchozí sorpce za použití metody standardních přídavků v přítomnosti vhodných vnitřních standardů. Srovnáním kalibračních závislostí v syntetické a reálné vodě a vyhodnocením spiků v těchto vodách byla také vyhodnocena chyba.
|
|
|
Production, Characterization and Utilization of the Biomass from Various Sources
Gojkovic, Živan ; Vávrová, Milada (oponent) ; Čertík, Milan (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Biomass management is one of the most important issues in modern natural science as it is the basic category which spans through various disciplines of biotechnology. Whether animal, plant or microbial by its origin, biomass presents a vast source of food components, fine chemicals and bioactive molecules, which extraction, characterization and formulation can result in interesting new products destined for human consumption or as new materials in biomedicine. In the scope of this work, two natural biomass types were investigated – chicken skin as a source of collagen type I, and green microalga Chlorella sorokiniana biomass enriched in selenomethionine (SeMet). Chicken skin is a good alternative to traditional sources of collagen such as pork, bovine and carp that have some limitations. In the first part of this thesis, collagen type I from chicken skin was isolated, identified and characterized and molecular properties were compared to collagen from other animal skins. New methods (viscosimetry and ultrasonic spectroscopy) for molecular characterization of collagen were used. By ultrasonic attenuation, it has been determined that disaggregation and liquefaction phase starts at 40 °C in bovine collagen, whereas in chicken collagen starts at 50 °C. Using viscosimetry technique, denaturation temperature was found to be 50 °C, which is 10 °C higher than that obtained with bovine tendon collagen, confirming higher thermal stability of chicken skin collagen, probably because lysine levels in chicken collagen are two times higher than in bovine. Based on obtained results it could be concluded that due to its higher thermal stability and amino acid composition, chicken skin could be used as an excellent alternative source of collagen. The second phase of the thesis focused on the enrichment of green microalga C. sorokiniana biomass in SeMet by exposing cultures to selenate Se (+VI) during batch and continuous cultivation, and it was performed at the laboratory of Biotechnology of Algae from the Faculty of Experimental Sciences at the University of Huelva in Spain. Effect of selenate on viability, cell morphology and SeMet accumulation of the microalga C. sorokiniana grown in batch conditions was studied. Growth rate of cultures exposed to a sub-lethal 40 mgL1 (212 M) of Se decreased about 25 % compared to control. EC50 of 45 mgL1 (238.2 M) was determined for selenate. Ultrastructural studies with electronic microscope revealed cellular alterations. Electrophoresis of Se-exposed cell proteins suggests that selenate affects expression of the Rubisco gene. Microalga was able to accumulate up to 140 mgkg-1 of SeMet in 120 h of cultivation. The second type of microalgae experiments focused on the enrichment of C. sorokiniana in SeMet, grown in continuous conditions in a 2.2 L photobioreactor, in a medium supplemented with selenate concentrations ranging from 5 to 50 mgL-1. Continuous cultivation at several dilution rates was performed at 40 mgL-1 selenate obtaining a maximum of 246 gL-1day-1 of SeMet. Results suggest that an efficient batch and continuous cultivation of C. sorokiniana for the production of biomass enriched in the high value amino acid SeMet, at laboratory scale is feasible by carefully selecting sub-lethal selenate concentrations in culture medium as well as the culture dilution rates.
|
|
|
Studium miniaturních zařízení pro kolekci hydridotvorných prvků v atomové spektroskopii
Krejčí, Pavel ; Čelechovská, Olga (oponent) ; Janoš, Pavel (oponent) ; Otruba, Vítězslav (oponent) ; Dočekal, Bohumil (vedoucí práce)
Práce se zabývá studiem záchytu těkavých hydridů vybraných modelových prvků As, Se, Sb a Bi na prototypu miniaturního elektrotermického kolekčního zařízení, zhotoveného z tenkého pásku molybdenové fólie. Zachycený analyt byl následně odpařen a atomizován v miniaturním difúzním vodíkovém plaménku a detekován metodou atomové absorpční spektrometrie. V tomto uspořádání byly optimalizovány podmínky pro záchyt a následné odpaření jednotlivých analytů. S využitím dvoukanálového systému pro oddělené generování hydridů analytu a interferentu a výsledků termodynamických výpočtů byly objasněny vzájemné interference, které mohou nastávat v plynné fázi. Experimentálně byl prostudován vliv množství a typu permanentního modifikátoru (Rh, Pt, Ir) povrchu na účinnost kolekce. Změna mikrostruktury povrchu po nanesení modifikátoru byla sledována skenovacím elektronovým mikroskopem vybaveným energiově disperzním analyzátorem rtg. záření a systémem pro analýzu difrakce zpětně odražených elektronů. Pomocí radioizotopů byla stanovena účinnost záchytu a topografie rozložení analytu v prostoru kolekčního zařízení. Užitečnost popisované techniky pro praxi byla ukázána na příkladu stanovení stopových množství Sb v reálných vodných vzorcích. Po spojení kolekčního zařízení s atomizací a excitací odpařeného analytu v mikrovlnně indukovaném plazmatu a detekcí metodou AES byla potvrzena možnost multielementární analýzy. Výsledky disertační práce prokazují, že studované miniaturní kolekční zařízení je vhodné pro záchyt těkavých hydridů analytu a že může být využito v kombinaci s různými způsoby atomizace a detekce analytu v rozličných spektroskopických metodách.
|
|
|
Optimization of antibacterial properties of polymer-phosphate bone fillers
Grézlová, Veronika ; Michlovská, Lenka (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Proposed diploma thesis is focused on the preparation of polymer-phosphate bone cement. The aim is to optimize antibacterial properties of the cement by adding selenium nanoparticles (SeNPs). The theoretical part describes the characteristics of bone, properties od tricalcium phosphate (TCP) and its polymorphs, the use of bone cement and antibacterial nanoparticles in medicine. The experimental part deals with the preparation of samples, description of the used methods and evaluation of the effect of SeNPs on the bone cement setting reaction, morphology, crystallinity, mechanical, rheological and antibacterial properties. As a result, SeNPs improved bone cement injectability and increased setting reaction with the positive effect on cement mechanical properties. Antibacterial properties of samples were tested using both disk and dilution method resulting in the positive inhibition effect of SeNPs on gram-positive bacteria (G+), especially Staphylococcus aureus and Methicillin-resistant Staphylococcus aureus. The quantitative SeNPs release from modified polymer-phosphate bone cement enable its use as antibacterial bone filler (e.g. for osteomyelitis treating).
|
|
| |
|
|
Speciační analýza selenu v kvasinkách kultivovaných v médiu s přídavkem selenu
Motlová, Tereza ; Vitoulová, Eva (oponent) ; Diviš, Pavel (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce bylo stanovení specií selenu v kvasinkách Saccharomyces cerevisiae kultivovaných v médiu, do kterého byla přidána anorganická forma selenu (seleničitan sodný). Koncentrace seleničitanu sodného v kultivačním médiu byly 0,1; 1; 10 a 100 mg.l-1. Kultivace byla prováděna ve fermentoru po dobu 72 hodin. Nakultivované obohacené kvasinky byly enzymaticky extrahovány a poté byly stanoveny specie selenu v jednotlivých částech kvasinek. Ke stanovení specií selenu byla použita vysokoúčinná kapalinová chromatografie ve spojení s atomovým fluorescenčním spektrometrem a s technikou generací hydridů. Analýzou různých frakcí kvasinek Saccharomyces cerevisiae bylo zjištěno, že během kultivace dochází k sorpci selenu ve formě Se4+ v buněčných membránách, zatímco v cytoplasmě nebyly anorganické formy selenu naleznuty. Dále bylo zjištěno, že kvasinky Saccharomyces cerevisiae jsou schopny metabolicky přeměňovat anorganické formy selenu na organické formy (selenomethionin), přičemž tyto formy jsou přítomny v cytoplasmě a jsou také pravděpodobně vázány na bílkovinné struktury buněčných membrán. Se zvyšující se koncentrací seleničitanu sodného v kultivačním médiu docházelo k nárůstu koncentrace Se4+ v buněčných membránách. V bílkovinných strukturách buněčných membrán se koncentrace organických forem selenu zvyšovala pouze do koncentrace 10 mg.l-1 seleničitanu sodného v kultivačním médiu.
|
|
|
Vliv selenu a vitamínu E na kvalitu masa vykrmovaných býků
Navrátilová, Eliška
Diplomová práce je vypracována na téma Vliv selenu a vitamínu E na kvalitu masa vykrmovaných býků. V rámci experimentu byla sestavena kontrolní a pokusná skupina býčků. Býčci byli krmeni stejnou základní krmnou dávkou. Pokusná skupina měla tuto dávku obohacenou o přídavek vitamínu E a selenu. Celý experiment trval po dobu 90 dní. Býčci byli váženi v měsíčních intervalech. Po ukončení experimentu byli býčci poraženi na jatkách. Ze svalu byly odebrány vzorky, které byly zabaleny a uloženy do lednice. Jednotlivé analýzy probíhaly celkem 4 týdny, od 0. týdne po 4. týden zrání. Analýza na obsah selenu a senzorické vlastnosti masa byla provedena na začátku a na konci zrání. Z výsledků vyplývá, že přídavek selenu a vitamínu E do krmné dávky neměl vliv na hmotnost a přírůstky. Obsah selenu v mase u pokusné skupiny byl vyšší a v průběhu zrání vzrůstal, zatímco u skupiny kontrolní byl nižší a postupně klesal. S růstem obsahu selenu v mase se zlepšovaly i hodnocené senzorické parametry, zatímco u kontrolní skupiny byly výsledky v 1. a 4. týdnu zrání podobné.
|
|
|
Snížení vlivu polyatomických interferencí při stanovení As a Se metodou ICP-MS
Vajnahij, Volodymyr ; Nováková, Eliška (vedoucí práce) ; Hraníček, Jakub (oponent)
Tato bakalářská práce je zaměřena na eliminaci polyatomických interferencí při stanovení As a Se využitím metody hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem. K tomu bylo využito techniky kolizně-reakční cely, která byla plněna buď kolizním nebo kolizně-reakčně plynem, konkrétně He a H2, při různých průtocích. V případě stanovení arsenu, který je monoizotopický a není tedy možný výběr jiného izotopu než 75 As, je polyatomickou interferencí 40 Ar35 Cl+ , která má stejný poměr hmotnosti ku náboji m/z = 75. V případě stanovení selenu existují izobarické interference způsobené 40 Ar38 Ar+ , 40 Ar40 Ar+ a 38 Ar40 Ca+ ovlivňující měření 78 Se a 80 Se. Při stanovení 78 Se v He módu s 5 ml ∙ min-1 , došlo k 300-násobnému snížení BEC. Současně je tento průtok kolizního plynu vyšší než rutinně používaný, a tudíž je schopný odstranit více polyatomických interferencí způsobených 40 Ar38 Ar+ , respektive 38 Ar40 Ca+ Mírného zlepšení některých parametrů bylo dosaženo také použitím H2 módu, který je efektivnější při redukci polyatomických interferencí při stanovení Se než He mód. Při odstranění argidové interference se reakční disociace H2 jevila vhodnějším mechanismem než kolizní mód a při ultrastopovém stanovení Se ve vzorcích by mělo být zváženo jeho použití. Klíčová slova Arsen, diskriminace...
|
|
|
Photocatalysed Se Volatile Species Generation
Remperová, Natália ; Nováková, Eliška (vedoucí práce) ; Musil, Stanislav (oponent)
Techniky generovania prchavých zlúčenín zavádzajú vzorku v plynnej fáze do atómového absorpčného spektrometrického detektora. Tieto techniky generovania pomáhajú prekonať obmedzenia zavádzania kvapalnej vzorky a umožňujú stanoviť stopové prvky v rôznych matriciach. UV-fotochemické generovanie je jednou z techník, ktoré sú používané na generovanie prchavých špécií. Menej škodlivé chemikálie, znížené množstvo odpadu, cenovo dostupnejšia analýza, či zlepšené limity detekcie sú niektoré z výhod, ktoré táto technika prináša v oblasti zavádzania vzoriek do spektrometrických detektorov v analytickej chémii. Selén je jeden z najviac študovaných prvkov v oblasti techník generovania prchavých zlúčenín. Avšak, štúdia katalyzovaného UV-fotochemického generovania prchavých látok Se spojená s detekciou atómovou absorpčnou spektrometriou a s vierohodným určením účinnosti zatiaľ nebola publikovaná. Cieľom tejto diplomovej práce je vyvinúť metódu pre fotochemické generovanie prchavých špécií Se zo seleničitanového a selénanového aniónu, optimalizovať jej podmienky, preskúmať vplyv rôznych fotokatalyzátorov na generovanie a bližšie ich charakterizovať. Najprv bola zostavená aparatúra na základe informácií z literatúry a predchádzajúcich skúseností vedcov z našej skupiny. Potom boli nájdené optimálne podmienky pre...
|
|
|
Toxicita selenových nanočástic v živočišném organismu
Hledíková, Jana
Cílem studie bylo ověřit toxicitu selenových nanočástic v živočišném organismu. Laboratorní potkani kmene Wistar albino byli rozděleni do pěti skupin. Čtyři skupiny potkanů byly krmeny monodietou s přidanými SeNP v dávce 0,5; 1,5; 3,0 a 5,0 mg Se/kg na krmnou dávku. Experiment trval 28 dní. Během něj byla každých 7 dní (0, 7, 14, 21, 28) měřena hmotnost zvířat. Po usmrcení zvířat na konci pokusu byly zjišťovány některé krevní parametry a histopatologie vybraných tkání. V krvi byla diagnostikována celková antioxidační kapacita (TAC), aktivita glutathionperoxidázy (GPx), superoxiddismutázy (SOD), alkalické fosfatázy (ALP), asparátaminotransferázy (AST), alaninaminotransferázy (ALT), glukóza, celkový protein a albumin. Analyzoval se obsah selenu v krvi a játrech a byly provedeny jaterní funkční testy. Proběhlo histopatologické hodnocení jaterní a střevní tkáně. Přírůstek hmotnosti zvířat nevykazoval rozdíly mezi testovanými skupinami. Ve srovnání s kontrolní skupinou se v testovaných skupinách zvýšil obsah selenu v krvi i játrech. Obsah selenu v játrech se však nezvyšoval u testovaných skupin v závislosti na dávce. Rozdíly v TAC a aktivitě ALP a AST nebyly zjištěny. Významné snížení aktivity ALT se projevilo u testovaných skupin ve srovnání s kontrolní skupinou. Aktivita SOD byla snížena v SeNP testované skupině s 5 mg Se/kg oproti všem ostatním skupinám. Aktivita GPx měla mírně rostoucí trend v závislosti na dávce SeNP, ale bez významného (p <0,05) efektu. Při histopatologickém vyšetření bylo zjištěno poškození jaterního parenchymu a epitelu střeva, které bylo závislé na velikosti dávky SeNP. Z této studie lze vyvodit, že krátkodobé podávání SeNP může být bezpečné a prospěšné, například při nedostatku selenu nebo při léčebných účelech.
|
host ::
RSS.