Książka abstraktów - VII Sesja Magistrantów i Doktorantów

Transkrypt

Wydział Chemiczny
Politechniki Łódzkiej
Oddział Łódzki
Polskiego Towarzystwa Chemicznego
VII Sesja
MAGISTRANTÓW I DOKTORANTÓW
ŁÓDZKIEGO ŚRODOWISKA CHEMIKÓW
pod patronatem
JM Rektora Politechniki Łódzkiej
prof. dr hab. inż. Stanisława Bieleckiego
Łódź, 21 czerwca 2016 r.
VII Sesja Magistrantów i Doktorantów Łódzkiego Środowiska Chemików
___________________________________________________________________________________________
2
___________________________________________________________________________________________
Program VII Sesji Magistrantów i Doktorantów
Łódzkiego Środowiska Chemików
8:30 - 10:00 Rejestracja uczestników (parter)
Rozwieszanie plakatów (I piętro)
10:00 - 10:15 Uroczyste otwarcie Sesji (Audytorium Ch-1)
10:15 - 12:15 Sesja posterowa magistrantów (korytarz I p.)
12:15 - 12:30 Przerwa
12:30 - 13:30 Komunikaty doktorantów (Audytorium Ch-1)
Patrycja Giesz, Wydział Chemii, UŁ
Kamil Krysiak, Wydział Chemiczny, PŁ
Anna Macieja, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, UŁ
Maria Rutkiewicz-Krotkiewicz, Wydział Biotechnologii
i Nauk o Żywności, PŁ
13:30 - 13:45 Przerwa
13:45 - 14:15 Krótkie wystąpienia doktorantów typu ignite-talk
(Audytorium Ch-1)
Piotr Drożdżyński, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, PŁ
Michał Gacki, Wydział Chemiczny, PŁ
Renata Smulik, Wydział Chemiczny, PŁ
Kaja Spilarewicz-Stanek, Wydział Chemii, UŁ
Kamil Szymczak, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, PŁ
14:30 - 15:00 Narada Jury Sesji
15:00 - 15:30 Podsumowanie Sesji, wręczenie nagród i uroczyste
zamknięcie Sesji (Audytorium Ch-1)
3
___________________________________________________________________________________________
4
___________________________________________________________________________________________
O Sesji
Sesja Magistrantów i Doktorantów Łódzkiego Środowiska
Chemików jest przeglądem osiągnięć naukowych oraz forum wymiany
doświadczeń przedstawicieli szkół wyższych i jednostek naukowych
zajmujących się problematyką chemiczną na terenie Łodzi. Spotkania te
corocznie gromadzą wielu studentów i doktorantów oraz ich
promotorów.
W trakcie tego spotkania naukowego studenci kierunków chemicznych
prezentują, w formie plakatów rezultaty swoich badań. Sesji
towarzyszą również wykłady doktorantów związane z ich pracą
naukową, a streszczenia wydawane są w formie Materiałów Sesji.
Najlepsze prezentacje są nagradzane.
Sesja podzielona jest na cztery sekcje tematyczne:




Chemia Analityczna, Nieorganiczna, Środowiskowa
i Elektrochemia
Chemia Organiczna, Biochemia, Biotechnologia i Chemia
Medyczna
Chemia Polimerów i Materiałów Funkcjonalnych
Chemia Fizyczna, Teoretyczna i Krystalografia
5
___________________________________________________________________________________________
6
___________________________________________________________________________________________
Organizatorzy
Patronat
JM Rektor Politechniki Łódzkiej prof. dr hab. inż. Stanisław Bielecki
Komitet honorowy
Prof. dr hab. Maria Koziołkiewicz
Dziekan Wydziału Biotechnologii i Nauk o Żywności PŁ
Dr hab. Jarosław Lewkowski, prof. UŁ
Przewodniczący Zarządu Łódzkiego Oddziału PTChem
Prof. dr hab. Grzegorz Mlostoń
Dziekan Wydziału Chemii UŁ
Prof. dr hab. Jarosław Dziadek
Dyrektor Instytutu Biologii Medycznej PAN w Łodzi
Prof. dr hab. Elżbieta Mikiciuk-Olasik
Dziekan Wydziału Farmaceutycznego UM w Łodzi
Dr hab. inż. Jerzy L. Gębicki, prof. PŁ
Dziekan Wydziału Chemicznego PŁ
Prof. dr hab. inż. Ireneusz Zbiciński
Dziekan Wydziału Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska PŁ
Prof. dr hab. Elżbieta Żądzińska
Dziekan Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska UŁ
Prof. dr hab. Marek Potrzebowski
Dyrektor Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN w
Łodzi
Komitet organizacyjny
Dr hab. inż. Agnieszka Dybała-Defratyka - Przewodnicząca
Dr inż. Katarzyna Błażewska
Dr inż. Lesław Sieroń
7
___________________________________________________________________________________________
Jury Sesji
Dr hab. Katarzyna Lisowska, prof. UŁ,
Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, UŁ
Dr hab. Agnieszka Olejniczak, prof. IBM PAN,
Instytutu Biologii Medycznej PAN w Łodzi
Prof. zw. dr hab. Witold Ciesielski,
Wydział Chemii, UŁ
Prof. dr hab. Elżbieta Łodyga-Chruścińska,
Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, PŁ
Dr inż. Katarzyna Błażewska,
Wydział Chemiczny, PŁ
Dr hab. inż. Agnieszka Dybała-Defratyka,
Wydział Chemiczny, PŁ
Redakcja materiałów Sesji
Dr hab. inż. Agnieszka Dybała-Defratyka
Dr inż. Katarzyna Błażewska
Projekt okładki
Dr inż. Lesław Sieroń
Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za treść publikowanych streszczeń
ISBN 978-83-7283-750-9
8
___________________________________________________________________________________________
9
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________
STRESZCZENIA WYSTĄPIEŃ DOKTORANTÓW
___________________________________________________________
10
___________________________________________________________________________________________
K-01
WIELOFUNKCYJNE MATERIAŁY WŁÓKIENNICZE MODYFIKOWANE
NANOSTRUKTURAMI SREBRA I TLENKU TYTANU
Patrycja Giesz
Promotor: dr hab. Grzegorz Celichowski, prof. UŁ1) oraz dr hab. inż. Małgorzata
Cieślak2)
1)Uniwersytet
Łódzki, Wydział Chemii, Katedra Technologii i Chemii
Materiałów,
2)Instytut Włókiennictwa, Łódź
Funkcjonalizacja materiałów włókienniczych za pomocą nanomodyfikatorów
stanowi priorytetowy kierunek rozwoju inżynierii materiałów włókienniczych.
Umożliwia wytwarzanie innowacyjnych materiałów włókienniczych
o zaprojektowanych właściwościach, rozszerzając interdyscyplinarny zakres
ich zastosowań. Wymaga to doboru odpowiedniego tworzywa i struktury
włókienniczej oraz modyfikatorów i metod ich aplikacji pozwalających na
efektywne uzyskanie wyrobów włókienniczych o trwałych funkcjach
specjalnych [1,2]. Opracowanie takich innowacyjnych wyrobów wpisuje się
w strategię rozwoju przemysłu włókienniczo-odzieżowego oraz sektorów
z nim powiązanych [3,4]. Opracowana została metoda modyfikacji włókien
mineralnych, naturalnych i chemicznych tlenkiem tytanu (TiO 2)
o właściwościach bioaktywnych, fotokatalitycznych czy zabezpieczających
przed promieniowaniem UV. Jako drugi modyfikator zastosowano nanodruty
srebra (AgNWs), umożliwiające otrzymanie materiałów włókienniczych
przewodzących prąd elektryczny oraz bioaktywnych. Aplikacja obu
nanomodyfikatorów TiO2 oraz AgNWs na powierzchni materiałów
włókienniczych umożliwia otrzymanie wielofunkcyjnych materiałów
włókienniczych.
Badania wykonane w ramach projektu kluczowego POIG.01.03.01-00-004/08
Funkcjonalne nano- i mikromateriały włókiennicze – NANOMITEX
[1]M. Radetic, Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews
16, (2013) 62-76.
[2]M. R. Nateghi, M. Shateri-Khalilabad, Carbohydrate Polymers 117 (2015) 160–168.
[3]Regionalne Strategie Innowacji Województwa Łódzkiego LORIS 2030, Regionalne
Inteligentne Specjalizacje, RIS 1. Nowoczesny przemysł włókienniczy i mody (w tym
wzornictwo).
[4]Krajowe Inteligentne Specjalizacje, KIS 13. Wielofunkcyjne materiały i kompozyty o
zaawansowanych właściwościach, w tym nanoprocesy i nanoprodukty.
11
___________________________________________________________________________________________
K-02
SYNTEZA, CHARAKTERYSTKA ORAZ WŁAŚCIWOŚCI NANOCZĄSTEK
NIEORGANICZNYCH OTRZYMANYCH Z ZASTOSOWANIEM POLIMERÓW
O ARCHITEKTURZE GWIEŹDZISTEJ
Kamil Krysiak
Promotor: prof. dr hab. Krzysztof Matyjaszewski
Promotor pomocniczy: dr inż. Marcin Kozanecki
Politechnika Łódzka, Wydział Chemiczny, Katedra Fizyki Molekularnej
Celem pracy jest synteza nanocząstek metali (srebra, złota) oraz tlenków metali (tlenek
tytanu) o ściśle zdefiniowanych rozmiarach i architekturze. Zastosowano nowatorskie
podejście, zakładające użycie odpowiednich matryc polimerowych (gwiazd), których
wielkość i kształt determinują architekturę i rozmiar nanocząstek oraz zapobiegają ich
aglomeracji i agregacji [1]. W pierwszym etapie prac, metodą polimeryzacji rodnikowej
z przeniesieniem atomu (ATRP), zsyntezowano gwiazdy polimerowe o określonej ilości
ramion. Ramiona miały postać dwublokowego kopolimeru, przy czym jeden segment
zbudowany z polimeru hydrofilowego ma za zadanie adsorbować prekursor nanocząstek
nieorganicznych, zaś drugi – hydrofobowy – pełni rolę stabilizującą układ [2]. Jako
polimerów hydrofilowych użyto poli(kwasu akrylowego), poli(metakrylanu 2hydroksyetylu) lub poli(4-winylopirydyny), zaś bloki hydrofobowe zawierały polistyren
bądź poli(metakrylan metylu). Dzięki zastosowaniu metody ATRP możliwe było
uzyskanie biblioteki gwiazd o różnej, ściśle określonej długości ramion, jak i dobrze
zdefiniowanym stosunku długości bloków hydrofilowych do hydrofobowych [3].
Następny krok polegał na wprowadzeniu prekursora do wnętrza polimerowej matrycy
i przeprowadzaniu reakcji redukcji bądź kondensacji prowadzącej do uzyskania
odpowiedniej fazy nieorganicznej. Jako prekursory nanocząstek metali zastosowane
zostały proste sole tj. azotan(V) srebra
i chlorek złota a w przypadku TiO2 chlorek
lub alkoksylany tytanu. Tak uzyskane
struktury hybrydowe mogą być dalej
modyfikowane – jak pokazuje rysunek 1.
Wielkość
i
struktura
otrzymanych
nanostruktur charakteryzowane są wieloma
metodami, takimi jak: DLS, TEM, AFM, 1H
NMR, FT-IR oraz spektroskopia Ramana.
Badania są realizowane w ramach projektu
NCN MAESTRO, UMO-2014/14/A/ST5/00204
Rys. 1 – Strategie dalszej modyfikacji
nanocząstek
[1] Breiner B and Nitschke JR. Nat Chem 2010;2(1):6-7.
[2] Pang X, Zhao L, Han W, Xin X, Lin Z. Nature
Nanotechnology 2013;8(6):426-431.
[3] Matyjaszewski K. Macromolecules 2012;45(10):40154039.
12
___________________________________________________________________________________________
K-03
UWRAŻLIWIANIE CISPLATYNOOPORNYCH KOMÓREK LUDZKIEGO RAKA
JAJNIKA NA KOMBINACJĘ CISPLATYNY I ETOPOZYDU ZA POMOCĄ
INHIBITORÓW NAPRAWY PODWÓJNYCH PĘKNIĘĆ DNA
Anna Macieja
Opiekun: dr hab. Tomasz Popławski, prof. nadzw. UŁ
Uniwersytet Łódzki, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Katedra
Genetyki Molekularnej
Terapia łączona z wykorzystaniem cisplatyny i etopozydu jest jednym ze
schematów wykorzystywanych w leczeniu raka jajnika. Leki te w sposób
pośredni i bezpośredni indukują powstawanie podwójnych pęknięć nici DNA.
Podwójne pęknięcia stanowią najpoważniejszy typ uszkodzeń DNA,
nienaprawione mogą zagrażać integralności genomu. Naprawa pęknięć
dwuniciowych przebiega na drodze rekombinacji homologicznej (HDR – ang.
homology-dependent recombination) lub przez niehomologiczne łączenie
końców (NHEJ – ang. non-homologous end-joining). Indukcja pęknięć
dwuniciowych oraz hamowanie aktywności białek biorących udział
w naprawie tego typu uszkodzeń stanowią więc ważny kierunek
w poszukiwaniu skutecznych terapii przeciwnowotworowych.
Celem pracy była ocena wpływu inhibitorów szlaków naprawy HDR
i NHEJ na cytotoksyczne i genotoksyczne działanie etopozydu i cisplatyny na
komórki ludzkiego raka jajnika. Wykorzystano dwa inhibitory: YU238259 [1]
odpowiedzialny za hamowanie szlaku naprawy HDR oraz A12B4C3 [2] –
inhibitor szlaku NHEJ. Jako model badawczy użyto dwie linie komórek
ludzkiego raka jajnika: komórki wrażliwe (A2780) i oporne (A2780cis) na
cisplatynę. Zastosowanie inhibitorów spowodowało wzrost cytotoksycznego
i genotoksycznego działania cisplatyny i etopozydu na cisplatynooporne
komórki raka jajnika. Ponadto, zaobserwowano wzrost synergizmu działania
kombinacji cisplatyna/etopozyd. Badane inhibitory powodowały wzrost
poziomu uszkodzeń DNA indukowanego działaniem leków, a także spadek
efektywności naprawy tych uszkodzeń. Zaobserwowano również wzrost
akumulacji komórek w punkcie kontrolnym cyklu G2/M oraz w fazie S.
Uzyskane wyniki wskazują na przydatność badanych inhibitorów
w uwrażliwianiu komórek ludzkiego raka jajnika na kombinację
cisplatyna/etopozyd, niezbędne są jednak dalsze badania mające na celu
identyfikację dokładnego mechanizmu działania tych inhibitorów.
Badania zostały sfinansowane ze środków Narodowego Centrum Nauki, na podstawie
decyzji nr DEC-2013/11/B/NZ7/01340.
[1] Stachelek GC et al. Mol Cancer Res. 2015 Oct;13(10):1389-97,
[2] Freschauf GK et al. Cancer Res. 2009 Oct 1;69(19):7739-46
13
___________________________________________________________________________________________
K-04
STRUKTURY KRYSTALICZNE ZIMNOLUBNYCH GALAKTOZYDAZ Z RODZINY
GH2
Maria Rutkiewicz-Krotewicz
Promotor: dr hab. inż. Anna Bujacz
Politechnika Łódzka, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności,
Instytut Biochemii Technicznej
Rodzina Hydrolaz Glikozydowych GH2, to grupa szeroko rozpowszechnionych
enzymów hydrolizujących wiązanie glikozydowe. Klasyfikacja tych enzymów
została dokonana na podstawie sekwencji [1], a nie selektywności
substratowej. W związku z tym, w grupie tej znajdują się enzymy wykazujące
aktywność m.in.: β-galaktozydaz, β-mannozydaz, egzo-β-glukozamidaz [2], βglucosydaz, α-L-arabinofuranozydaz [3]. Badania wykazały, że niektóre spośród
tym enzymów są w stanie katalizować również reakcję transglikozylacji.
Białka należące do GH2 mają bardzo zbliżony strukturalnie rdzeń katalityczny,
tworzący beczułkę TIM [4]. Poznane dotychczas struktury krystaliczne β-Dgalaktozydaz należących do tej rodziny wykazują aktywność w formie
tetramerów lub heksamerów. W Instytucie Biochemii Technicznej PŁ zostały
rozwiązane struktury dwóch nowych, zimnolubnych β-D-galaktozydaz: z
Paracoccus sp. 32D (ParβDG) oraz Arthrobacter sp. 32cB (ArthβDG), których
jednostką funkcjonalną jest dimer (Fig. 1).
Fig. 1 Struktury krystaliczne dimerów β-D-galaktozydaz: (A) ParβDG oraz (B) ArthβDG.
Dane dyfrakcyjne dla kryształów obydwu białek zostały zarejestrowane na
synchrotronie BESSY w Berlinie do rozdzielczości 2.4Å i 2.15Å. Struktura
ParβDG została określona w ortogonalnej grupie przestrzennej P212121,
natomiast ArthβDG w trygonalnej P3121. Przewidywana w testach
biochemicznych dimeryczność jednostki aktywnej obydwu enzymów została
potwierdzona badaniami krystalograficznymi, które dodatkowo ujawniły
szereg szczegółów strukturalnych, determinujących tworzenie funkcjonalnego
dimeru.
[1]Henrissat, B. (1991). Biochem. J. 280, 309-316.
[2]Davies, G., Henrissat, B. (1995). Structure. 3, 853-859.
[3]Schroder, C., Blank, S., Antranikian, G. (2015). Front. Bioeng. Biotechnol. 3, 76-82.
[4]Jacobson, R. H., Zhang, X-J., DuBosse, R. F., Matthews, B. W. (1994). Nature. 369, 761-766.
14
___________________________________________________________________________________________
K-05
BIOSURFAKTANTY OTRZYMYWANE Z MIKROORGANIZMÓW
ENDOFITYCZNYCH WYIZOLOWANYCH Z ROŚLIN POCHODZĄCYCH
Z TERENÓW ZANIECZYSZCZONYCH ZWIĄZKAMI ROPOPOCHODNYMI
Piotr Drożdżyński
Promotor: prof. dr hab. Tadeusz Antczak
Opiekun: dr inż. Olga Marchut-Mikołajczyk
Surfaktanty – związki powierzchniowo czynne, są obecne w wielu laboratoriach
chemicznych i gałęziach przemysłu. Obecnie zainteresowanie uczonych
ukierunkowane jest na ich pozyskiwanie ze źródeł odnawialnych i cechującymi
się mniejszą toksycznością, lepszą kompatybilnością środowiskową
i biodegradowalnością. Grupa związków charakteryzująca się tymi cechami to
biosurfaktanty. Synteza biosurfaktantów jest możliwa dzięki wykorzystaniu
mikroorganizmów. Drobnoustroje produkują biosurfaktanty wykorzystując do
tego celu różne źródła węgla np. substancje hydrofobowe takie jak olej
roślinny. Biosurfaktanty mają unikatowe zdolności do obniżania napięcia
powierzchniowego i międzyfazowego. Często też wykazują właściwości, dzięki
czemu znalazły zastosowanie jako antybiotyki.
Innowacyjnym źródłem biosurfaktantów mogą być drobnoustroje bytujące
wewnątrz roślin – endofity. Endofity to głównie grzyby i bakterie, które
wspierają roślinę w stresowych warunkach środowiskowych, pomagają
w walce z fitopatogenami, a także mogą uczestniczyć biodegradacji
ksenobiotyków. Część z nich produkuje bardzo interesujące związki chemiczne,
w tym biosurfaktanty.
Celem pracy była ocena mikroorganizmów endofitycznych izolowanych
z roślin rosnących na terenach zanieczyszczonych związkami ropopochodnymi
do produkcji biosurfaktantów. Wyizolowane endofity hodowano w płynnym
podłożu LB w celu oceny ich aktywności emulgacyjnej, która świadczy
o zdolności do produkcji biosurfaktantów.
Na tej podstawie wybrano cztery szczepy wykazujące najwyższą aktywność
emulgacyjną – 2A, EN1, EN6, EN18. Z nich wybrano jeden najlepszy – EN18.
Kolejnym punktem pracy była ocena zdolności do syntezy biosurfaktantów na
podłożach zawierających składniki hydrofobowe i hydrofilowe. Końcowym
etapem pracy było przeprowadzenie identyfikacji endofitu EN18 za pomocą
analizy mikroskopowej oraz testów biochemicznych. Wyniki testów
biochemicznych sugerują, że endofitem o najwyższej aktywności emulgacyjnej
jest Pseudomonas sp.
15
___________________________________________________________________________________________
K-06
SYNTEZA, WŁAŚCIWOŚCI TERMICZNE I SPEKTROSKOPOWE NOWYCH
POŁĄCZEŃ KOORDYNACYJNYCH WAPNIA Z LIGANDAMI
O WŁAŚCIWOŚCIACH FARMAKOLOGICZNYCH
Michał Gacki
Promotor: Prof. dr hab. inż. Wojciech W. Wolf
Opiekun: Dr inż. Karolina Kafarska
Politechnika Łódzka, Wydział Chemiczny, Instytut Chemii Ogólnej
i Ekologicznej
Ibuprofen, ketoprofen, kwas mefenamowy, naproksen należą do grupy
niesteroidowych leków przeciwzapalnych (NLPZ). Wykazują działanie
przeciwbólowe, przeciwgorączkowe i przeciwzapalne. Ostatnie doniesienia
literaturowe wskazują, że NLPZ mogą zapobiegać powstawaniu raka jelita
grubego, a także zmniejszają ryzyko wystąpienia choroby Alzheimera [1].
Jednakże przyjmowanie NLPZ wiąże się z ryzykiem występowania skutków
niepożądanych wynikających z mechanizmu ich działania. Do najczęstszych
zaliczamy: zapalenie błony śluzowej żołądka, owrzodzenia układu
pokarmowego, reakcje alergiczne, powikłania sercowo naczyniowe,
uszkodzenia nerek [2].
W okresie ostatnich kilku lat obserwuje się zwiększone zainteresowanie ze
strony chemii medycznej oraz nieorganicznej nad syntezą i badaniami
kompleksów metali z lekami, jako związków o potencjalnie lepszym profilu
farmakologicznym [3] i mniejszej toksyczności [4] niż wolne ligandy.
W toku badań opracowałem metody syntezy i wydzieliłem w stanie stałym
cztery nowe związki koordynacyjne wapnia z ibuprofenem, ketoprofenem,
kwasem mefenamowym i naproksenem. Wzory kompleksów ustaliłem w
oparciu o wyniki analizy elementarnej, absorpcyjnej spektrometrii atomowej
(AAS) oraz analizy termicznej (TG/DTG). Zbadałem trwałości termiczne oraz
ustaliłem mechanizm ich rozkładu na podstawie badań TG/DTG oraz techniki
sprzężonej TG-MS. Wykonałem również badania spektroskopowe
w podczerwieni, w celu potwierdzenia tworzenia wiązania koordynacyjnego
między atomem centralnym, a ligandem.
[1] Szekely C.A., Town T., Zandi P.P., Subcell Biochem, 42, 229-48, (2007)
[2] Lee S.L., Simon Arthritis Research & Therapy, 15, 1, (2013)
[3] Nunez C., Fernandez-Lodeiro A., Inorg. Chem. Commun., 45, 61-65, (2014)
[4] Feng J., Du X.,Royal Society of Chemistry, 43, 10930-10939 (2014)
16
___________________________________________________________________________________________
K-07
CHARAKTERYSTYKA REAKTYWNOŚCI AZANONU (HNO) - TAJEMNICZEJ
FORMY TLENKU AZOTU (II)
Renata Smulik
Promotor: prof. dr hab. inż. Andrzej Marcinek
Promotor pomocniczy: dr inż. Adam Sikora
Politechnika Łódzka, Wydział Chemiczny,
Międzyresortowy Instytut Techniki Radiacyjnej
Azanon (HNO), uprotonowany produkt jednoelektronowej redukcji tlenku
azotu (•NO), pozostaje jednym z najmniej poznanych związków w grupie tzw.
„reaktywnych form azotu”. W ostatnich latach znacznie wzrosło
zainteresowanie tą cząsteczką ze względu na unikatowe efekty
farmakologiczne obserwowane po zastosowaniu jego donorów. Zauważono, iż
w przeciwieństwie do •NO azanon wywołuje pozytywny efekt inotropowy
(wzmocnienie siły skurczu serca) i luzytropowy (wydłużenie rozkurczu serca),
które w połączeniu z działaniem wazodylatacyjnym oraz antyagregacyjnym
wydają się niezwykle korzystne w kontekście leczenia licznych schorzeń
układu sercowo-naczyniowego.1
Przypuszcza się, iż za korzystne właściwości biologiczne azanonu, odmienne od
jego prekursora •NO, odpowiedzialna może być jego wysoka reaktywność
względem grup tiolowych białek. Reakcja ta może prowadzić do inhibicji
enzymów oraz jest istotnym czynnikiem determinującym czas życia HNO w
układach biologicznych.
Przez długi czas jedną z najbardziej zagadkowych reakcji azanonu była jego
reakcja z tlenem cząsteczkowym, prowadząca do powstawania bliżej
niezidentyfikowanego utleniacza. Prace badawcze prowadzone niedawno
w MITR PŁ pod kierunkiem dr. inż. Adama Sikory pozwoliły jednoznacznie
zidentyfikować ten utleniacz i pokazały, iż jest nim nadtlenoazotyn (reakcja 1).2
(reakcja 1)
Prowadzone przeze mnie badania są rozwinięciem powyższych, a dzięki
opracowanej metodzie badań kinetycznych wyznaczyłam wartość
drugorzędowej stałej szybkości reakcji HNO z tlenem cząsteczkowym
(2k = (1,8 ± 0,3) × 104 M-1s-1). Dalsze badania pozwoliły zaś wyznaczyć wartości
stałych szybkości reakcji HNO z wybranymi istotnymi biologicznie zmiataczami
tego związku.
1
Irvine J C, Ritchie R H, Favaloro J L, Andrews K L, Widdop R E, Kemp-Harper B K, Trends Pharmacol. Sci.,2008;29:601-8
Smulik R, Dębski D, Zielonka J, Michałowski B, Adamus J, Marcinek A, Kalyanaraman B, Sikora A, J. Biol.
Chem.,2014;289:35570–81
2
17
___________________________________________________________________________________________
K-08
INNOWACYJNE MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA GRAFENU
Kaja Spilarewicz-Stanek
Promotor: Ireneusz Piwoński
Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Katedra Technologii i Chemii
Materiałów
Grafen jest obiektem zainteresowań współczesnej nauki z powodu swoich
nietypowych właściwości elektrycznych, mechanicznych i optycznych.
Dzięki dwuwymiarowej strukturze o grubości pojedynczego atomu węgla, ruch
elektronów w grafenie jest uporządkowany, zapewniając wysokie
przewodnictwo elektryczne [1]. Grafen wykazuje wytrzymałość na rozciąganie
wynoszące 130 GPa oraz moduł Younga wynoszący 1,0 TPa [2]. Wskazuje to
na fakt, że jest on jednym z najmocniejszych dotychczasowo odkrytych
materiałów. Ponadto materiał ten jest transparentny i pochłania zaledwie 2,3%
promieniowania widzialnego [1]. W jaki sposób możemy wykorzystać te cenne
właściwości w praktyce? Odpowiedzią na to pytanie jest opracowanie
nanokompozytów, w których komponentem jest grafen. Nanokompozyty
oparte na grafenie mają potencjalnie szerokie zastosowanie w projektowaniu
m.in. urządzeń elektrycznych (np. nośników pamięci i transparentnych
elektrod), sensorów, fotokatalizatorów.
Wyróżniamy trzy typy nanokompozytów opartych na grafenie: grafenu
połączonego z nanocząstkami, z półprzewodnikami oraz z polimerami [2].
Niniejsza praca przedstawia wyniki badań własnych nad projektowaniem
i badaniem właściwości dwóch rodzajów nanokompozytów: grafenu
połączonego z nanocząstkami srebra (AgNPs-G) oraz ditlenku tytanu
wzbogaconego o grafen i nanocząstki srebra (AgNPs-G-TiO2). Otrzymane
nanokompozyty
badane
były
metodami
mikroskopowymi
oraz
spektroskopowymi. Wykazano, że AgNPs-G może znaleźć zastosowanie
w projektowaniu materiałów wzmacniających sygnał Ramana (SERS),
a dodatek grafenu i nanocząstek srebra do TiO2 poprawia jego właściwości
fotokatalityczne, czyniąc go fotokatalizatorem zdolnym do działania w świetle
widzialnym.
Niniejsza praca została sfinansowana przez Uniwersytet Łódzki ze środków Dotacji dla
Młodych Naukowców (projekt nr B1611100001292.02).
[1] X. Huang, et al., Small (2011) 7, 1876-1902;
[2] V. Singh et al., Progress in Materials Science (2011) 56, 1178-1271
18
___________________________________________________________________________________________
K-09
WPŁYW RESZTY ALKOHOLOWEJ NA ENANCJOSELEKTYWNOŚĆ
KATALIZOWANYCH LIPAZĄ REAKCJI ACETYLACJI
N-BEZNZOILO-α-METYLOSERYNY
Kamil Szymczak
Promotor: prof. dr hab. inż. Janina E. Kamińska
Politechnika Łódzka, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Instytut
Podstaw Chemii Żywności
Z powodu różnic w aktywności biologicznej, a często nawet toksycznych
właściwości jednego z enancjomerów związków, uwaga naukowców skupia się
na wykorzystywaniu czystych optycznie substancji w produktach
farmaceutycznych i żywności.
α-Metyloseryna występuje naturalnie w postaci bardziej złożonych struktur
metabolitów bakteryjnych, jak (-)-amicetyna, antybiotyk przeciw szerokiemu
spektrum Gram-dodatnich i Gram-ujemnych bakterii, czy immunomodulator
(+)-konagenina [1]. W warunkach laboratoryjnych α-metyloserynę otrzymuje
się poprzez syntezę chemiczną w postaci racematu. Wszystkie znane metody
asymetrycznej syntezy chemicznej enancjomerów tego aminokwasu wymagają
użycia chiralnych reagentów i skomplikowanych procedur, a więc są kosztowne
i pracochłonne. Dlatego też coraz większym zainteresowaniem cieszą się
enzymatyczne metody rozdziału enancjomerów, jako prostsze, tańsze
i ekologiczne.
Praca przedstawia wyniki eksperymentu, dotyczącego wpływu reszty
alkoholowej
na
enancjoselektywność
rozdziałów
enzymatycznych
enancjomerów estrów N-benzoilo-α-metyloseryny. Reakcje acetylacji
katalizowane były immobilizowaną lipazą B izolowaną z Candida antarctica
(Novozym 435), a za czynnik acetylujący posłużył octan izopropenylu (IPA).
[1] K. Nakanoa, H. Kotsukia, Y. Ichikawa, Organic Preparations and Procedures International. 2008, 40(1):67-91.
19
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________
STRESZCZENIA WYSTĄPIEŃ MAGISTRANTÓW
___________________________________________________________
20
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________
Chemia Analityczna, Nieorganiczna, Środowiskowa
i Elektrochemia
___________________________________________________________
21
___________________________________________________________________________________________
S01-P01
BADANIE PROCESU SAMOORGANIZACJI HETARYLOTIOLI I ICH
WYKORZYSTANIE W ANALIZIE
Monika Barwaśna
Promotor i opiekun pracy: dr Paweł Urbaniak
Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii,
Katedra Chemii Nieorganicznej i Analitycznej
Od kilku lat sporym zainteresowaniem cieszą się elektrody modyfikowane
samoorganizującymi się monowarstwami (ang. self-assembled monolayer SAM).
Znajdują one zastosowanie min. jako elementy biosensorów czy
heterokatalizatory. Warstwy SAM wykorzystywane są także jako pokrycia
antykorozyjne takich metali jak miedź.
Celem pracy było otrzymanie monowarstw heterylotioli na powierzchni złota,
zbadanie właściwości tak przygotowanych elektrod oraz sprawdzenie
możliwości zastosowania ich w analityce chemicznej. W tym celu na
metalicznym złocie przeprowadzono próby osadzania kilku wybranych
hetarylotioli (Rysunek) charakteryzujących się obecnością przy węglu
połączonym z grupą tiolową dwóch pierścieni aromatycznych. Jako substraty
wykorzystywano zarówno powierzchnie złota zarówno poli- jak
i monokrystalicznego (111). Analizę struktury i właściwości powierzchni
prowadzono metodami elektrochemicznymi (woltamperometria cykliczna,
elektrochemiczna
spektroskopia
impedacyjna)
oraz
metodami
spektroskopowymi (rentgenowska spektroskopia fotoelektronów XPS,
dyspersyjna mikroanaliza rentgenowska EDX). Przy wszystkich użytych
hetarylowych tiolach, badania wskazują na niejednorodność pokrycia
powierzchni metalu objawiającą się wyspowym jego charakterem.
CF3
CF3
Se
SH
Se
SH
H
CF3
S
SH
Se
SH
S
S
Rys. Hetarylowe tiole użyte do modyfikacji elektrod złotych.
Otrzymane modyfikowane hetarylowymi tiolami elektrody zastosowano do
ilościowego oznaczenia kwasu L-askorbinowego oraz kwasu moczowego
metodą woltamperometrii fali prostokątnej (SWV).
Praca finansowana przez NCN – Grant Maestro-3 (Dec-2012/06/A/ST5/00219)
22
___________________________________________________________________________________________
S01-P02
WOLTAMPEROMETRYCZNE BADANIA TENOFOWIRU
Natalia Festinger
Promotor: dr Sylwia Smarzewska
Celem badań było oznaczanie tenofowiru oraz porównanie możliwości
analitycznych dwóch elektrod roboczych stosowanych w woltamperometrii.
Tenofowir (TFV) – kwas ({[(2R)-1-(6-amino-9H-puryn-9-ylo)propan-2ylo]oksy}metylo)-fosforanowy jest substancją aktywną zawartą w preparatach
farmaceutycznych służących do leczenia zakażenia wirusem HIV. TFV działa
jako nukleotydowy inhibitor odwrotnej transkryptazy będący ważnym
enzymem wirusa HIV-1.
Rys. 1. Wzór strukturalny tenofowiru.
W toku badań oznaczałam TFV na dwóch elektrodach roboczych: elektrodzie
srebrnej z odnawialnym filmem amalgamatu srebra (Hg(Ag)FE) oraz
elektrodzie z węgla szklistego modyfikowanej zawiesiną tlenku grafenu
(GO/GC). Eksperymenty prowadziłam techniką woltamperometrii fali
prostokątnej (SWV). Badałam pik redukcji na elektrodzie Hg(Ag)FE) oraz pik
utlenienia na elektrodzie GO/GC. Analizowałam wpływ elektrolitu
podstawowego i parametrów techniki SWV na rejestrowane prądy pików. Na
podstawie wykreślonej zależności natężenia prądu piku TFV od jego stężenia
wyliczyłam granicę oznaczalności (LOQ) i granicę wykrywalności (LOD) dla
obu elektrod. Opracowane metody oznaczania TFV zastosowałam do
oznaczania ilościowego tenofowiru w preparatach farmaceutycznych
i próbkach moczu z dodatkiem analitu.
23
___________________________________________________________________________________________
S01-P03
BADANIA REAKCJI CHEMICZNYCH I BIOCHEMICZNYCH
W STAŁYM POLU MAGNETYCZNYM MAGNESÓW NEODYMOWYCH
I ELEKTROMAGNESU
Aleksandra Fikier
Promotor: dr hab. inż. Marek Zieliński
Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Katedra Chemii Nieorganicznej
i Analitycznej
Celem pracy było zbadanie wpływu pola magnesów neodymowych
i elektromagnesu na kinetykę dwóch reakcji, kwasowej hydrolizy ferroiny oraz
enzymatycznego utleniania fenolu. Probówki, w których zachodziły reakcje
umieszczane były w stałym polu magnetycznym indukowanym przez różne
ułożenie względem siebie biegunów dwóch magnesów neodymowych (N-S, NN, S-S) typu Nd – Fe – B oraz w stałym polu magnetycznym elektromagnesu
o wartości indukcji magnetycznej kolejno 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1 T. Punkt
odniesienia stanowiła reakcja zachodząca bez wpływu pola magnetycznego. Dla
wszystkich reakcji mierzona była absorbancja przy użyciu jednowiązkowego
spektrofotometru VIS. Na podstawie uzyskanych wyników zostały wyznaczone
stałe szybkości reakcji oraz energia aktywacji. Odnotowano wpływ pola
magnetycznego na kinetykę zachodzących reakcji. Największą różnicę
w wartościach absorbancji dla reakcji z fenolem zaobserwowano w polu
elektromagnesu o indukcji 1T oraz w polu magnesów neodymowych przy
różnoimiennej orientacji biegunów N-S. W przypadku wpływu pola
magnetycznego na tą reakcje można zauważyć prawidłowość, że różnice
w pomiarze absorbancji wzrastają wraz ze wzrostem wartości indukcji.
W odniesieniu do reakcji hydrolizy ferroiny największą zmianę indukowało
pole neodymów o jednoimiennej orientacji biegunów S-S oraz 0,8 T
w przypadku elektromagnesu.
[1] Leonowicz M., Wysłocki J., 2005, Współczesne magnesy, Wyd. Naukowo – Techniczne, Warszawa
[2] Ziółkowski G., Chrobak A., Klimontko J., 2013, Solid State Phenomena 203-204, 302 – 305
[3] Czarnywojtek P., Kozłowski J., Machczyński W., 2011, Elektromagnetyzm, Wydawnictwo Uczelni Państwowej
Wyższej Szkoły Zawodowj, Kalisz
[4] Katz E., Lioubashevski O., Willner I., 2005, American Chemical Society, 127 (11)
24
___________________________________________________________________________________________
S01-P04
BADANIA POZOSTAŁOŚCI ORGANICZNYCH W CERAMICE
ARCHEOLOGICZNEJ Z MIEJSCOWOŚCI ZAJĄCZKI
Paulina Gątarek
Promotor: dr hab. inż. Joanna Kałużna-Czaplińska, prof. PŁ
Opiekun: mgr inż. Angelina Rosiak
Instytut Chemii Ogólnej i Ekologicznej
Badania ceramiki archeologicznej umożliwiają poszerzenie wiedzy o kulturze
ludności zamieszkującej dany teren, praktykowanych zwyczajach i obrzędach
oraz przybliżenie ówczesnej diety. Związki organiczne pozostające
w nieszkliwionej, niewygładzonej ceramice dostarczają cennych informacji na
temat potraw w niej przygotowywanych lub przechowywanych. Zastosowanie
metod analitycznych umożliwia zidentyfikowanie składu pozostałości
organicznych zachowanych w artefaktach archeologicznych [1, 2]. W ramach
niniejszej pracy badaniami objęto osiem fragmentów naczyń ceramicznych ze
stanowiska archeologicznego w miejscowości Zajączki (woj. warmińskomazurskie). Trzy próbki datowane są na wczesną epokę żelaza (IV-III wiek
p.n.e.), natomiast pozostałe próbki na wczesną epokę średniowiecza (V-X wiek
n.e.). Analiza pozostałości organicznych została przeprowadzona za pomocą
chromatografii gazowej łączonej ze spektrometrią mas (GC-MS). Oznaczone
zawartości kwasów tłuszczowych pozwalają wnioskować, iż naczynia,
z których pochodziły próbki miały kontakt z produktami pochodzenia
roślinnego.
[1] Młodecka H., Kałużna-Czaplińska J., Polański K., Prace i materiały Muzeum Archeologicznego i Etnograficznego w
Łodzi, 2008-2009, 87-102
[2] Kałużna-Czaplińska J., Rosiak A., Kwapińska M., Kwapiński W., Critical Reviews in Analytical Chemistry, 2016, 46:1,
67-81.
25
___________________________________________________________________________________________
S01-P05
ZASTOSOWANIE MIKROSKOPII SIŁ ATOMOWYCH DO BADANIA
MORFOLOGII ELEKTROD MODYFIKOWANYCH POLI (3,4ETYLENODIOKSYTIOFENEM)
Dorota Kaczmarek
Promotor: Dr Paweł Krzyczmonik
Poli(3,4-etylenodioksytiofen) (PEDOT) jest stosunkowo nowym polimerem
przewodzącym. Zaliczany jest do jednych z trwalszych i stabilniejszych
polimerów charakteryzujących się wysokim przewodnictwem. Celem mojej
pracy było badanie morfologii elektrod modyfikowanych kompozytami na
bazie poli(3,4-etylenodioksytiofenu) (PEDOT) i dodatków nanostrukturalnych
takich jak nanocząstki złota, nanorurki węglowe, dendrymery i błękit pruski.
Badania morfologii wykonywałam pomocą mikroskopu sił atomowych (AFM),
a charakterystyki elektrochemiczne badanych powierzchni wykonywałam za
pomocą woltamperometrii cyklicznej.
W swojej pracy opisuje badania związane z morfologią powierzchni elektrod
GCE pokrytych pojedynczy materiałem np. nanocząstkami złota
syntezowanymi w różny sposób i w różnych stężeniach.
Pokazałam
i scharakteryzowałam proces stopniowego nakładania dendymerów na
powierzchnię elektrody oraz proces stopniowego pokrywania powierzchni
poprzez nanocząstki złota. Natomiast główną pracy część stanowi
wieloetapowa modyfikacja elektrody GCE; kolejno warstwami PEDOT-u,
dendrymerami, nanocząstkami złota, oraz
błękitem pruskim. Wszystkie etapy tej
modyfikacji zostały scharakteryzowane
poprzez pomiary woltamperometryczne
pokazujące aktywność elektrochemiczną
otrzymanych powierzchni i poprzez
pomiar AFM pokazujące morfologię tych
powierzchni. W przypadku wszystkich
badanych
obiektów
pomiary
elektrochemiczne i pomiary mikroskopii
sił atomowych pozostawały w bardzo
dobrej zgodności ze sobą.
Rys 1. Obraz AFM otrzymany dla elektrody GCE
pokrytej warstwą nanocząstek złota
26
___________________________________________________________________________________________
S01-P06
OCENA MOŻLIWOŚCI ZASTĄPIENIA MASY ODSIARCZAJĄCEJ SULPHUREX N
PRZEZ SORBENT HALOIZYTOWY W INSTALACJI OCZYSZCZANIA BIOGAZU
W GOŚ W ŁODZI
Katarzyna Klemba
Promotor i opiekun: dr inż. Andrzej Żarczyński
W wielu krajach, w tym i w Polsce rośnie znaczenie produkcji biogazu – jednego
z odnawialnych źródeł energii. Jako główne surowce do otrzymywania biogazu
służą odpady z produkcji roślinnej i zwierzęcej, celowo uprawiane płody rolne,
produkty przemysłu rolno-spożywczego, osady ściekowe, a nawet
zeskładowane w minionych latach odpady komunalne [1-4]. Głównym celem
pracy było porównanie kosztów zastosowania oraz ocena właściwości masy
odsiarczającej Sulphurex N [5], stosowanej do odsiarczania biogazu
w Grupowej Oczyszczalni Ścieków Łódzkiej Aglomeracji Miejskiej Sp. z o. o.
(GOŚ) z modyfikowanym złożem haloizytowym Halosorb. Porównano wyniki
badań obu sorbentów w aspekcie ich składu fazowego i struktury stosując m.
in. techniki analityczne: XRD (dyfrakcja rentgenowska), SEM-EDS (skaningowa
mikroskopia elektronowa z przystawką do mikroanalizy rentgenowskiej) oraz
BET
(niskotemperaturowa
adsorpcja/desorpcja
azotu).
W
pracy
zaproponowano metodykę obliczeń umożliwiającą ocenę zasadności
zastąpienia obecnie stosowanej masy Sulphurex N przez sorbent haloizytowy.
Analiza opłacalności potencjalnego zastąpienia w instalacji GOŚ oczyszczania
biogazu dotychczas stosowanej masy odsiarczającej Sulphurex N przez sorbent
haloizytowy, wykazała, że proponowane złoże może być około trzykrotnie
tańsze od dotychczas stosowanego materiału. Doniesienia literaturowe
wskazują, że sorbent haloizytowy może efektywnie usuwać siloksany [1], co nie
zachodzi wystarczająco z udziałem masy Sulphurex N, a ponadto zużyte złoże
wysycone siarką, może być potencjalnie stosowane jako nawóz sztuczny, czyli
nie będzie obciążało środowiska. Jednak przed zamianą sorbentów powinny
być wykonane dalsze badania laboratoryjne i półtechniczne, mogące
potwierdzić lub zakwestionować słuszność koncepcji zaproponowanej w mojej
pracy.
[1] J. Cebula, Wybrane metody oczyszczania biogazu rolniczego i wysypiskowego. Wydawnictwo
Politechniki Śląskiej, Gliwice 2012.
[2] A. Żarczyński, K. Rosiak, P. Anielak, W. Wolf, Acta Innov., 12(3), 24-35, 2014.
[3] A. Żarczyński, K. Rosiak, P. Anielak, K. Ziemiński, W. Wolf, Acta Innov., 15, 57-71, 2015.
[4] T. Smolarek, Eliksir, 1(3), 52-55, 2016.
[5] Karta charakterystyki produktu Sulphurex N (tritlenek diżelaza), nr CAS 1309-37-1, CS Additive
GmbH, Werk Herten, Niemcy 2014.
27
___________________________________________________________________________________________
S01-P07
OTRZYMYWANIE I BADANIA ELEKTROCHEMICZNE ELEKTRODY Z WĘGLA
SZKLISTEGO MODYFIKOWANEJ NANORURKAMI WĘGLOWYMI
I PALLADEM
Karina Kołodziejczyk
Promotor i opiekun: dr Andrzej Leniart
Właściwości węgla szklistego takie jak duża przewodność elektryczna, duża
odporność chemiczna i mechaniczna, nieprzepuszczalność dla gazów
i stabilność w szerokim zakresie potencjałów powodują, że jest to dobry
materiał do stosowania w elektrodach służących do oznaczeń analitycznych.
Powierzchnie elektrod GC można modyfikować w celu poprawy ich właściwości
i dostosowania ich do konkretnych zastosowań. [1]
Poster przedstawia sposób otrzymywania elektrod z węgla szklistego
modyfikowanych wielościennymi nanorurkami węglowymi i palladem
(GC/MWCNTs/Pd) oraz ich charakterystykę elektrochemiczną i topograficzną.
Badania
właściwości
elektrochemicznych
otrzymanych
elektrod
GC/MWCNTs/Pd przeprowadzono w środowisku kwasu chlorowego (VII)
i w roztworze zawierającym aldehyd mrówkowy. W badaniach wykorzystano
takie techniki jak woltamperometrię cykliczną, elektrochemiczną
spektroskopię impedancyjną, kulometrię w warunkach potencjostatycznych
z kontrolą ładunku. Do charakterystyki topograficznej powierzchni elektrod
użyto mikroskopii sił atomowych oraz skaningowej mikroskopii elektronowej
z mikroanalizą rentgenowską.
Rys. 1. Obraz SEM elektrody GC/MWCNTs/Pd
[1] J. Serb. Chem. Soc. 78 (5) 701–711 (2013)
28
___________________________________________________________________________________________
S01-P08
ELEKTROKATALITYCZNE WŁAŚCIWOŚCI ELEKTRODY ZŁOTEJ
MODYFIKOWANEJ HETEROAROMATYCZNYMI TIOKETONAMI
Marta Kowalska
Promotor i opiekun: dr Sławomir Domagała
Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Katedra Chemii Nieorganicznej
i Analitycznej
Ketony są to związki organiczne zawierające w swojej strukturze grupę
karbonylową (C=O). Wykorzystywane są one w wielu dziedzinach chemii, m.in.
w syntezie organicznej. Natomiast, ich siarkowe odpowiedniki zawierające
w swojej cząsteczce grupę C=S, to tioketony. Doniesienia literaturowe
dotyczące syntezy jak i charakterystyki elektrochemicznej tych związków wciąż
są nieliczne. Wynika to z ich niestabilności w standardowych warunkach
prowadzenia reakcji. Związki tiokarbonylowe wykazują większą reaktywność
niż ich karbonylowe analogi.
W pracy magisterskiej zbadano elektrokatalityczne właściwości elektrody
złotej modyfikowanej wybranymi ferrocenylowymi, heteroaromatycznymi
tioketonami. Praca została wykonana w trzech etapach. Pierwszym z nich była
charakterystyka procesów anodowego utleniania ferrocenylowego fragmentu
cząsteczek heteroaromatycznych ketonów i tioketonów. W kolejnym etapie
zbadano procesy katodowej redukcji ferrocenylowych heteroaromatycznych
ketonów i tioketonów. W obu częściach wyznaczono wartości potencjałów
utleniania i redukcji badanych związków oraz określono wpływ podstawników
na ich wartości. W ostatnim, trzecim etapie pracy, na przykładzie utleniania
i redukcji modelowego układu K3[Fe(CN)6]/K4Fe(CN)6] określono
elektrokatalityczne
właściwości
produktów
katodowej
redukcji
ferrocenylowych heteroaromatycznych tioketonów unieruchomionych na
powierzchni elektrody złotej. Charakterystykę elektrochemicznych właściwości
ferrocenylowych, heteroaromatycznych ketonów i tioketonów zbadano za
pomocą woltamperometrii cyklicznej.
Rysunek. Woltamperogramy cykliczne
wodnego roztworu K4[Fe(CN)6] (5×10-3
mol/dm3) w KCl (1 mol/dm3) na złocie
(Au) oraz na złocie modyfikowanym 1'ferrocenyl-tiofen-2-yl-metanotionem
(Au/RR’CS); szybkość polaryzacji
potencjałem v = 100 mV/s.
29
___________________________________________________________________________________________
S01-P09
OZNACZANIE AMINOKWASÓW TIOLOWYCH TECHNIKĄ CHROMATOGRAFII
CIECZOWEJ ODDZIAŁYWAŃ HYDROFILOWYCH
Łukasz Majchrzyk
Promotor: dr. hab. Rafał Głowacki, prof. UŁ
Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Katedra Chemii Środowiska
W organizmie człowieka zewnątrzkomórkowy oraz wewnątrzkomórkowy
status redoks tioli pełni ważną rolę wpływając na strukturę białek, w obronie
przed wolnymi rodnikami, w kontrolowaniu aktywności enzymów i aktywności
czynników transkrypcyjnych. Do ważnych z biologicznego punktu widzenia
związków tiolowych można zaliczyć glutation (GSH), cysteinę (Cys),
homocysteinę (Hcy) oraz cysteinyloglicynę (CysGly) (rys. 1).[1,2].
Rys. 1. Wzory strukturalne aminokwasów tiolowych: GSH, Cys, Hcy,
CysGly.[3,4]
Celem mojej pracy magisterskiej było zbadanie możliwości wykorzystania
chromatografii oddziaływań hydrofilowych do identyfikacji jakościowej oraz
oznaczania ilościowego aminokwasów tiolowych po ich derywatyzacji przy
pomocy soli oniowych. W trakcie badań spośród 4 odczynników
derywatyzujących wybrano tetrafluoroboran 2-chloro-1-metylolepidyniowy,
który pozwolił na rozdzielenie 5 aminokwasów tiolowych, tj. GSH, Cys, CysGly,
Hcy oraz N-acetylo-L-cysteiny. Podczas badań testowano elucję gradientową
oraz elucję izokratyczną, jak również różne składy fazy ruchomej. Sprawdzono
możliwosć wykorzystania buforowanej fazy ruchomej, fazy ruchomej
z dodatkiem odczynnika par jonowyh oraz fazy ruchomej zawierajacej różne
ilości kwasu ocotowego. Ostatecznie wybrano elucję gradientową, w której jako
fazę ruchomą wybrano mieszaninę acetonitrylu i wodnego roztworu kwasu
octowego o pH równym 2,23.
[1] C. K. Sen, Current Topics in Cellular Regulation 36 (2000): 1-30.
[2] S. M. Deneke, Current Topics in Cellular Regulation, 36 (2000): 151-180.
[3] http://www.pbkom.eu/sites/default/files/artykulydo2012/36_1_101.pdf
[4] http://biotka.mol.uj.edu.pl/zbm/handouts/2013/AJ/wyklad_08.pdf
30
___________________________________________________________________________________________
S01-P10
OZNACZANIE AMIN ZA POMOCĄ HPLC
Marta Marciniak
Promotor i opiekun: dr hab. prof. UŁ Robert Zakrzewski
Zakład Dydaktyki i Popularyzacji Nauki
Alifatyczne aminy występują powszechnie w środowisku. Niektóre z nich
posiadają właściwości toksyczne. Związki te to jednak ważne produkty
pośrednie w produkcji: farb, leków, kosmetyków. Oznaczanie alifatycznych
amin nie jest łatwe, gdyż są to związki lotne, polarne i rozpuszczalne w wodzie.
Opracowano metodę oznaczania pochodnej n-oktyloaminy za pomocą
wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detektorem UV-VIS. Odczynnikiem
derywatyzującym był chloran(VII) 4-[p(N,N-dimetylamino)fenylo]-2,6difenylopirylu. Proces ten przebiegał w dwóch etapach. W pierwszym etapie
dobrano optymalne warunki chromatograficzne. W drugim etapie dokonano
optymalizacji warunków reakcji. Analizę poprzedzono procesem derywatyzacji.
Dzięki reakcji aminy z solą piryliową, detektor UV-VIS wykrył i zarejestrował
widmo pochodnej aminy oraz nadmiaru odczynnika derywatyzującego.
Ostatnim etapem była walidacja metody. Metoda była czuła, powtarzalna
i precyzyjna. Zakres liniowości oznaczanego związku to: 1,0 – 10,0 nmol.
Schemat. Wzór strukturalny chloranu(VII) 4-[p-(N,N-dimetyloamino)fenylo]-2,6difenylopirylu (odczynnik derywatyzujący).
31
___________________________________________________________________________________________
S01-P11
WPŁYW WYBRANYCH CZYNNIKÓW NA SKUTECZNOŚĆ METODY
NINHYDRYNOWEJ
Dorota Minda
Promotor: prof. dr hab. Witold Ciesielski
Opiekun: dr Sylwia Smarzewska
Daktyloskopia jest metodą identyfikacji człowieka na podstawie odcisku linii
papilarnych. Jedną z chemicznych metod ujawniania odcisków linii papilarnych
pozostawionych na podłożu chłonnym jest metoda ninhydrynowa. Proces
wizualizacji odbitek linii papilarnych zachodzi dzięki reakcji chemicznej
odczynnika ze związkami obecnymi w substancji tworzącej ślad. Wynikiem
reakcji ninhydryny z aminokwasami obecnymi w substancji potowotłuszczowej jest wytworzenie barwnego produktu nazywanego purpurą
Ruhemanna [1-2].
Celem mojej pracy magisterskiej było dobranie takich warunków procesu
wizualizacji, aby uzyskane odciski linii papilarnych były widoczne oraz
czytelne. Podczas prowadzonych przeze mnie badań zajmowałam się
ustaleniem optymalnego składu roztworu wywołującego (stężenia ninhydryny,
odowiedniego rozpuszczalnika). Badałam również wpływ temperatury oraz
czasu ogrzewania na jakość ujawnionych odcisków linii papilarnych. W tym
celu wykorzystałam dwa urządzenia, którymi były: suszarka laboratoryjna
(50°C - 200°C) oraz płyta grzejna (60°C – 180°C). Ostatnim etapem mojej pracy
było sprawdzenie, czy metoda ninhydrynowa może być wykorzystana do
ujawniania „starych” odcisków palców [3].
[1] J. Kowalik, „Daktyloskopia i pokrewne metody identyfikacji człowieka. Część I”,
Wyd. Wyższej Szkoły Policji, Szczytno 2001
[2]http://agrobiol.sggw.waw.pl/biochemia/media/skrypt%20biochemia/Aminokwasy%
20i%20bialka_03_2011_pdf2.pdf (na dzień 20.02.2016r.)
[3] K. Baniuk, „Optymalne warunki przebiegu reakcji ninhydrynowej i ich wpływu
na efekt ujawniania śladów linii papilarnych”, Problemy Kryminalistyki, 1979, nr 137
32
___________________________________________________________________________________________
S01-P12
REDUKCJA ZAWARTOŚCI IZOTOPÓW RADU W WODZIE
Z WYKORZYSTANIEM MnO2 IMMOBILIZOWANEGO NA POLIMERACH PA66
I PE
Agnieszka Niepsuj
Promotor i opiekun: dr inż. Piotr Szajerski
Międzyresortowy Instytut Techniki Radiacyjnej
Podwyższone stężenia radu mogą występować w ciekłych odpadach technologicznych
(wody kopalniane, ścieki poprocesowe, itp.) i wodach podziemnych, w tym także
w wodach pitnych [1]. Z praktycznego punktu
widzenia w ochronie radiologicznej znaczenie
mają tylko dwa izotopy radu występujące
naturalnie: Ra-226 i Ra-228 o czasach
połowicznego rozpadu odpowiednio 1600 lat
i 5,75 lat [1]. Prawo Unii Europejskiej oraz
prawo polskie narzuca ograniczenie dawki
promieniowania
jonizującego
otrzymywanego przez ludzi z wody pitnej do
wartości 1 mSv/rok [2], jak również
przewiduje ochronę pracowników i ogółu
Rys. 1. Granulat PA66 pokryty MnO2.
ludności
przed
promieniowaniem
jonizującym. Stąd konieczność obniżania
stężenia izotopów radu w wodach pitnych i poprocesowych. Tlenek manganu (IV) jest
selektywnym adsorbentem radu, a osadzony na granulacie polimerowym (Rys. 1.) może
stanowić dobre wypełnienie kolumn sorpcyjnych. Przepuszczanie wody
o podwyższonym stężeniu radu przez kolumny o takim wypełnieniu mogłoby uzdatnić
wodęi obniżyć ryzyko związane ze spożyciem przez ludzi izotopów radu. Prowadzone
badania mają na celu opracowanie skutecznej i wydajnej metody usuwania z wody
izotopu radu Ra-226 przy użyciu granulatów polimerowych (z poliamidu-66 – PA66
i polietylenu – PE) pokrytych tlenkiem manganu (IV) (MnO2).
W dotychczas przeprowadzonych eksperymentach kontaktowych zbadana została
kinetyka adsorpcji Ra-226 na MnO2. Określano również wpływ grubości warstwy MnO 2
na ilość adsorbowanego Ra dla takich samych czasów kontaktu granulatu z wodą. Wodą
użytą do badań była naturalna woda mineralna znaczona izotopem Ra-226. Pomiary
wykonywane
były
z
wykorzystaniem
półprzewodnikowego
spektrometru
promieniowania gammaz detektorem REGe. Stężenie izotopu Ra-226 oznaczano
w oparciu o ilość zliczeń fotonów promieniowania gamma o energii 186,2 keV [1].
[1] The Environmental Behaviour of Radium: Revised Edition, Technical Reports Series No. 476 [online]. Edited by P.
Martin
et
al.,
Vienna,
IAEA,
2014.
[przeglądany
31
marca
2016].
Dostępny
w:
http://www.pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/trs476_web.pdf
[2] Dyrektywa Rady 2013/51/EURATOM z dnia 22 października 2013 r. określająca wymogi dotyczące ochrony
zdrowia ludności w odniesieniu do substancji promieniotwórczych w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi
(Dz. U. UE L 296/12 z 7.11.2013).
33
___________________________________________________________________________________________
S01-P13
BADANIE WPŁYWU TERPENÓW NA SINICĘ ANABAENA VARIABILIS
Justyna Olczyk
Promotor: dr Dominik Szczukocki
Opiekun: dr Barbara Krawczyk
Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemi
Zakwity sinicowe są niebezpiecznym zjawiskiem pojawiającym się w jeziorach
i innych zbiornikach wodnych na skutek niekontrolowanego i gwałtownego
wzrostu zawartości fitoplanktonu w wodzie. Przyczyną masowego pojawiania
się zakwitów jest m.in. proces eutrofizacji. Skutkiem tego jest zachwianie
równowagi ekologicznej danego ekosystemu wodnego. Szczególnie
niebezpieczne są sinice produkujące toksyny groźne dla zdrowia i życia
człowieka oraz zwierząt. Obecnie dostępnych jest wiele metod, które
wspomagają eliminację sinic ze zbiorników wodnych, jednak są one bardzo
kosztowne i tylko częściowo efektywne.
Celem pracy jest opracowanie skutecznej metody zmniejszenia liczebności
populacji sinic tworzących zakwity. Badano wpływ związków z grupy
terpenoidów na wzrost kolonii Anabaena variabilis po 1, 2, 3, 4, 7 dniach
ekspozycji. Kolonię Anabaena variabilis w próbach monitorowano badając
zmianę zawartości barwników (chlorofil a, luteina, zeaksantyna). Do wyliczenia
liczby komórek wykorzystano także pomiary absorbancji.
Kolonie Anabaena variabilis hodowane były w obecności następujących
terpenów: D-limonene, geraniol, citral, octanal, linalool, 1-tert-3,5dimethylbenzene, menthone. Tempo wzrostu kolonii Anabaena variabilis
oceniano poprzez pomiar gęstości optycznej wodnych zawiesin sinicy za
pomocą spektrofotometru przy długości fali 670 nm. Zawartość barwników
analizowano przy wykorzystaniu wysokosprawnej chromatografii cieczowej.
Na podstawie przeprowadzonych analiz można stwierdzić, że terpeny mają
wpływ na wzrost hodowli sinicy Anabaena variabilis. Analiza
chromatograficzna wykazała zmiany zawartości barwników w komórkach sinic
w zależności od stężenia użytego terpenu.
34
___________________________________________________________________________________________
S01-P14
BIOMEDYCZNE POWŁOKI NA BAZIE DITLENKU TYTANU
Patrycja Olejarz
Promotor i Opiekun: dr Barbara Burnat
Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii
Powłoki ceramiczne znajdują szerokie zastosowanie w modyfikacji
powierzchni biomateriałów metalicznych przeznaczonych na implanty
ortopedyczne. W badaniach naukowych wiele uwagi poświęca się powłokom
ditlenku tytanu, który ze względu na swoje właściwości antykorozyjne działa
jako bariera ochronna dla implantów stalowych. Dodatkowo zastosowanie
metody zol-żel do wytwarzania tych powłok umożliwia łatwy sposób
domieszkowania ich jonami wapnia i srebra w celu polepszenia bioaktywności
i bakteriobójczości ditlenku tytanu.
Celem badań prowadzonych w ramach pracy magisterskiej było określenie
wpływu domieszkowania jonami wapnia i srebra w różnych proporcjach
poszczególnych jonów na właściwości topograficzne, antykorozyjne
i biomedyczne powłok ditlenku tytanu. Powłoki TiO2 wytworzono na
powierzchni stopu biomedycznego M30NW metodą zol-żel z butkosylanu
tytanu jako prekursora. Grubość i skład fazowy wytworzonych powłok
określono metodą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego, a właściwości
topograficzne scharakteryzowano metodą mikroskopii sił atomowych. Ocenę
właściwości antykorozyjnych domieszkowanych powłok ditlenku tytanu
przeprowadzono w roztworze PBS (Phosphate Buffered Saline, pH 7.4)
z zastosowaniem metody charakterystyk Stern – Geary’ego oraz metody
polaryzacji anodowej w szerokim zakresie potencjałów. Ponadto, 14 dniowa
ekspozycja w roztworze 3M NaCl z dodatkiem 2% kwasu mlekowego
umożliwiła ocenę odporności badanych powłok na korozję długoczasową.
Ocena bioaktywności powłok na bazie ditlenku tytanu została przeprowadzona
poprzez wykonanie testu zanurzeniowego w roztworze SBF (Simulated Body
Fluid, pH 7.4) w temperaturze 37 OC, a czas ekspozycji dla każdej z próbek
wynosił 4 tygodnie.
35
___________________________________________________________________________________________
S01-P15
ZASTOSOWANIE ELEKTRODY Z WĘGLA SZKLISTEGO DO OZNACZEŃ
WYBRANEGO ZWIĄZKU BIOLOGICZNIE CZYNNEGO
Krystian Purgat
Promotor i opiekun: dr Andrzej Leniart
Badanym związkiem biologicznie czynnym był heksachlorofen (HCP) (Rys. 1).
Należy do wysoko chlorowanych związków fenoli. Jest on wykorzystywany jako
środek grzybobójczy, niszczący lub hamujący rozwój bakterii i innych
drobnoustrojów chorobotwórczych, również stosowany jest jako substancja
konserwująca w przemyśle kosmetycznym. HCP otrzymuje się przez
kondensację dwóch cząsteczek 2,4,5-trichlorofenolu z formaldehydemw
obecności
stężonego
kwasu
siarkowego.
W
przeprowadzonych
przez naukowców badań laboratoryjnych stwierdzono jego toksyczny wpływ
na ośrodkowy układ nerwowy oraz na narządy wewnętrzne człowieka (np.
wątroba). U kobiet w ciąży korzystających z produktów zawierających
heksachlorofen zaobserwowano wady w rozwoju płodu (działanie
teratogenne) [1].
Celem prezentowanej pracy było opracowanie procedury analitycznej
oznaczania heksachlorofenu za pomocą woltamperometrii fali prostokątnej
(SWV) z wykorzystaniem elektrody z węgla szklistego (GCE).
Wstępne badania dotyczące wpływu środowiska pokazały, że heksachlorofen
jest dobrze rozpuszczalny przy pH powyżej 6. Jako elektrolit podstawowy użyto
roztwór buforu Brittona-Robinsona o pH=7. Sygnał analityczny utleniania HCP
zarejestrowano przy potencjale około +0.7 V. Zoptymalizowano parametry
pomiarowe dla techniki SWV, takie jak: częstotliwość, amplitudę, krok
potencjału. Wyznaczono zakres liniowości oraz granicę wykrywalności
i
oznaczalności.
Dodatkowo
przeprowadzono
badania
techniką
woltamperometrii cyklicznej (CV). Stwierdzono, że utlenianie heksachlorofenu
jest procesem nieodwracalnym.
OH
Cl
HO
Cl
Cl Cl
Cl
Cl
Rys. 1. Heksachlorofen.
[1] A. Hay, The Chemical Scythe - Lessons of 2,4,5-T and Dioxin, SpringerScience+Business
Media, Nowy Jork 1982
36
___________________________________________________________________________________________
S01-P16
ZASTOSOWANIE MONOLITYCZNEGO KATALIZATORA RODOWEGO DO
CAŁKOWITEGO UTLENIANIA KWASÓW MONOCHLOROOCTOWEGO
I DICHLOROOCTOWEGO
Paulina Ratajczyk
Promotor i opiekun: dr inż. Andrzej Żarczyński
Na terenie Polski pracują spalarnie ciekłych odpadów chloroorganicznych
(Anwil S.A. - Włocławek, PCC Rokita - Brzeg Dolny), stosujące temperaturę
procesu około 1350oC. Tak wysoka temperatura jest niezbędna, aby uniknąć
emisji niebezpiecznych związków jakimi są polichlorowane dibenzo-pdioksyny i furany [1-3], lecz niekorzystna z ekonomicznego punktu widzenia.
Wyniki badań wskazują, iż przy zastosowaniu odpowiednich katalizatorów jest
możliwe obniżenie tej temperatury do wartości nieprzekraczającej 550 oC [2-5].
Celem doświadczeń było zbadanie aktywności monolitycznego katalizatora
zawierającego 1% Rh na warstwie pośredniej osadzonej na kordierycie (600
cpsi) w reakcji utleniania kwasów monochlorooctowego (MCO)
i dichlorooctowego (DCO), dozowanych do odparowalnika jako roztwory
wodne 50 g/l ze średnim natężeniem masowym 26 g/h. W zakresie
temperatury 300-550oC stosowano objętościowy przepływ powietrza 280 l/h
i czas kontaktu 0,36 s. Do charakterystyki stanu powierzchni katalizatora
stosowano techniki BET, TPR, SEM-EDS i XRD.
Składniki spalin: tlen, ditlenek węgla i monotlenek węgla monitorowano za
pomocą automatycznego analizatora spalin firmy Madur. Ponadto w spalinach
oznaczano stężenie chloru i formaldehydu. Z kolei w ciekłych produktach
reakcji oznaczano stężenie jonów chlorkowych, formaldehydu oraz ogólny
węgiel organiczny (OWO).
Stężenie OWO i formaldehydu w kondensatach, a także tlenku węgla
w spalinach malało wraz ze wzrostem temperatury. Podczas utleniania
substratów stężenie jonów chlorkowych mieściło się w temperaturze 350oC
i wyższej w granicach: 19,6-21,7 g/l (kwas MCO) oraz 29,6-31,1 g/l (kwas
DCO). Stwierdziłam, iż testowany katalizator rodowy był aktywny w reakcji
utlenienia badanych kwasów chlorooctowych i może znaleźć praktyczne
zastosowanie
do
unieszkodliwiania
odpadowych
związków
chloroorganicznych.
[1] G. Lewandowski, E. Milchert, A. Doroczyński, Przem. Chem. 84, 516-519, 2005.
[2] A. Żarczyński, A. Stopczyk, M. Zaborowski, Z. Gorzka, Kaźmierczak M.: Ochr. Środowiska 32(1), 49-54, 2010.
[3] A. Lenc, Eliksir 2, 9-12, 2015.
[4] A. Żarczyński, Z. Gorzka, T. Paryjczak, M. Kaźmierczak, Przem. Chem. 85, 1095, 2006
[5] Z. Gorzka, A. Żarczyński, M. Zaborowski, T. Paryjczak, M. Kaźmierczak, Rocz. Ochr. Środowiska (Annual Set The
Environment Protection) 13, 557-569, 2011.
37
___________________________________________________________________________________________
S01-P17
OPRACOWANIE METODY OZNACZANIA CYSTEINY W BLASZKACH
PAZNOKCIA
Marlena Sobucka
Promotor: dr hab. Grażyna Chwatko
Opiekun: dr Kamila Borowczyk
Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Katedra Chemii Środowiska
Paznokieć jest elastyczną, zrogowaciałą blaszką, przede wszystkim ułatwiającą
czynności manualne, zwiększającą zręczność, a także chroniącą opuszkę palca.
Paznokcie są bogate w białko włókniste, a więc zbudowane są z tzw. twardej
keratyny,
zawierającej
nawet
do
22%
reszt
cysteiny
(Cys).
Charakterystycznymi elementami budowy paznokcia są macierz (korzeń),
łożysko i płytka paznokciowa. Prędkość przyrostu paznokcia palców rąk
wynosi średnio ok. 0,9 mm na tydzień, w rezultacie, do całkowitego
uzupełnienia płytki potrzeba ok. 5 miesięcy [1, 2].
Celem niniejszej pracy magisterskiej było opracowanie metody pozwalającej
oznaczyć różne form Cys w blaszce paznokcia. Przeprowadzony eksperyment
ukierunkowany był na zbadanie korelacji pomiędzy ilością Cys obecnej
w blaszce paznokcia a wiekiem, jak również płcią. Badania prowadzone był
z zastosowaniem techniki HPLC z detekcją UV. Opracowana metoda opiera się
na procesie derywatyzacji przedkolumnowej, gdzie odczynnikiem
derywatyzującym jest tetrafluoroboran 2-chloro-1-metylochinioliniowy.
Procedura przygotowania próbki do końcowej analizy obejmowała: odważenie
próbki, przemycie, ekstrakcję, hydrolizę ekstraktu i blaszki paznokcia oraz
redukcję i derywatyzację uzyskanych roztworów. Zaproponowana procedura
pozwoliła oznaczyć następujące formy Cys obecne w blaszce paznokcia: Cys
przyłączonej wiązaniem disiarczkowym z białkiem, Cys w białku
rozpuszczalnym w dodecylosiarczanie sodu i NaOH oraz Cys w białku
nierozpuszczalnym w tym roztworze.
Na podstawie uzyskanych wyników można wywnioskować, iż wraz z wiekiem
dawcy zawartość Cys w blaszce paznokcia maleje. Dodatkowo nie
zaobserwowano powiązania między zawartością Cys, a płcią dawcy.
Badania współfinansowane przez NCN, grant nr 2013/09/D/ST5/03909, oraz Uniwersytet
Łódzki
[1] B. Mandal, Y Ogra, K. Suzuki, Speciation of arsenic In human nail and hair from arsenic-affected area
by HPLC-inductively coupled argan plasma mass spectrimetry, 2002, Toxicology and Applied
Pharmacology 189, 73–83
[2] D. Chrzanowska, D. Krasowska, Wybrane zmiany płytek paznokciowych. 2008, Borgis-Nowa
Medycyna 3, s. 12-15
38
___________________________________________________________________________________________
S01-P18
WALIDACJA CHROMATOGRAFICZNEJ METODY RÓWNOCZESNEGO
OZNACZANIA FURFURALU, ALKOHOLU FURFURYLOWEGO I ALKOHOLU
TETRAHYDROFURFURYLOWEGO W MIESZANINIE REAKCYJNEJ
Jolanta Tomaszewska
Promotor: dr hab. Izabela Witońska
Techniki chromatograficzne stosowane są na szeroką skalę w praktyce przemysłowej
i laboratoryjnej, zarówno w analizie ilościowej, jakościowej, jak i procesach
preparatywnych. W odpowiedzi na potrzeby przedsiębiorcy zlecającego zbadanie
wytwarzanego produktu, samo wykonanie analizy jakościowej danej próbki i określenie
ilości jej składników jest niewystarczające i wymaga uzupełnienia informacji o pewność
wyniku, jego dokładność, precyzję, a także błąd pomiaru. Metody chromatograficzne
wykorzystywane są również jako główne narzędzie w badaniach akademickich, służące
nie tylko w analizie, ale również w badaniu kinetyki reakcji katalitycznych, czy
bilansowaniu masy w przebiegającym procesie.
Obecnie rozwój i wprowadzenie na szeroką skalę czystych i efektywnych technologii
w produkcji związków chemicznych z odpadów gospodarki komunalnej i przemysłu
spożywczego staje się kluczowym obszarem zainteresowania naukowców, zakładów
produkcyjnych oraz rządu. Jedną z metod wytwarzania związków chemicznych z biomasy
jest jej hydroliza kwasowa oraz późniejsza transformacja uzyskanych produktów do
związków ważnych z ekonomicznego i gospodarczego punktu widzenia. Produktem
hydrolizy kwasowej materiałów odpadowych zawierających hemicelulozę jest m.in.
furfural,
który
może
być
przekształcony
do
alkoholu
furfurylowego
i alkoholu tetrahydrofurfurylowego podczas reakcji redukcji w obecności odpowiedniego
katalizatora.
W niniejszej pracy zaprezentowano nową metodę oznaczania głównych składników
mieszaniny reakcyjnej katalitycznego uwodornienia furfuralu (1), z wykorzystaniem
techniki GC – FID oraz proces walidacji opracowanej metody, a także szacowania
niepewności pomiaru.
Tabela 1. Zestawienie uzyskanych parametrów walidacyjnych.
Badania finansowane przez NCBiR, w ramach programu BIOSTRATEG II.
[1] Leśniak M. i inni. Hydrogenation of furfural over Pd-Cu/Al2O3 catalysts. The role of interaction
between palladium and copper on determining catalytic properties. Journal of Molecular Catalysis A:
Chemical, 395, 337 – 348, 2014.
39
___________________________________________________________________________________________
S01-P19
BADANIE RÓWNOWAG KWASOWO – ZASADOWYCH W ROZTWORACH
DENDRYMERÓW PAMAM
Ewa Więckowska
Promotor i opiekun pracy: dr Paweł Urbaniak
Dendrymery PAMAM, czyli poliamidoaminowe zbudowane na rdzeniu 1,2-diaminoetanu
(etylenodiaminy), są jednymi z najpopularniejszych rodzajów dendrymerów. Mogą one
pełnić m.in. rolę tzw. nośników leków. Transport leku, czyli z reguły cząsteczki związku
organicznego, może się odbywać dzięki stosunkowo silnym oddziaływaniom wodorowym
lub/i van der Waalsa pomiędzy dendrymerem a molekułą organiczną. Pomiędzy
ramionami dendrymerów tworzą się tzw. wnęki (jamy), w których transportowane
cząsteczki mogą zostać zamknięte, co dodatkowo ułatwia ich transport.
Rys. 1. PAMAM G-1
Rys.2. PAMAM G-2.5 (R = COO-) oraz G-3.5
(R = CONHCH2CH2N(CH2CH2COO-)2)
Dendrymery PAMAM generacji całkowitych (np. PAMAM G-1 (Rys. 1)) na powierzchni
cząsteczki zawierają grupy aminowe –NH2. Natomiast dendrymery PAMAM generacji
połówkowych (jak PAMAM G-2.5 oraz G-3.5 (Rys. 2)) na powierzchni posiadają grupy
karboksylowe –COOH, które mogą występować także w formie zdysocjowanej –COO-.
Obecność tych grup, a także wewnętrznych grup aminowych powoduje, że dendrymery
biorą udział w równowagach kwasowo-zasadowych. Tym samym, ich właściwości jako
nośników leków zależą od pH środowiska. Badane dendrymery mogą także koordynować
jony metali. Wobec tego równowagi tych procesów także muszą być brane pod uwagę
przy ocenie możliwości transportu cząsteczek leków. Celem pracy było zbadanie
równowag kwasowo-zasadowych w wodnych roztworach dendrymerów (Rys. 1 i 2)
a także zbadanie oddziaływań pomiędzy wymienionymi dendrymerami a wybranymi
jonami metali (Cu2+, Cd2+, Pb2+, Zn2+, Ni2+). W badaniach wykorzystano metody:
potencjometryczną-pH oraz 1H-NMR. Obliczenia stałych równowag wykonano z użyciem
programów Pkas oraz Hyperquad 2008.
40
___________________________________________________________________________________________
S01-P20
BADANIE POBORU METALI PRZEZ JĘCZMIEŃ UPRAWIANY
NA POPIOŁACH LOTNYCH Z WĘGLA BRUNATNEGO
Kinga Wieczorek
Promotor: dr inż. Anna Turek
W Polsce rocznie jest produkowanych średnio 160 TWh energii elektrycznej,
z czego ok. 85% energii powstaje w oparciu o spalanie węgla kamiennego
i brunatnego, co wiąże się z wytwarzaniem dużych ilości odpadów
paleniskowych, na które składają się w większości popioły lotne i żużle [1,2].
Według danych GUS w Polsce na koniec 2014 roku zostało zgromadzonych 26,9
mln ton popiołów lotnych z węgla [3]. Największą polską elektrownią bazującą
na węglu brunatnym jest Elektrownia Bełchatów, która rocznie wytwarza około
4 mln ton odpadów paleniskowych [4]. Magazynowanie popiołów lotnych na
składowiskach odpadów paleniskowych stwarza potencjalne zagrożenie dla
środowiska naturalnego, głównie z powodu możliwości wymywania
niebezpiecznych
substancji
przez
wody
opadowe.
W ostatnich latach popioły znajdują zastosowanie w produkcji cementu. Ze
względu na silne właściwości odkwaszające mogą być również wykorzystane w
rolnictwie i gospodarce komunalnej. Kwestia utylizacji popiołów lotnych
pozostaje jednak ciągle nieuregulowana, głównie z uwagi na problem migracji
metali ciężkich [5].
Celem badań była ocena przydatności jęczmienia do fitoremediacji popiołów
lotnych wytwarzanych w Elektrowni Bełchatów. Rośliny hodowano na
mieszankach popiołowo-glebowych, a następnie poddawano mineralizacji
mikrofalowej na mokro (65% HNO3 i 30% HCl w proporcji 6:1 v/v) w układzie
zamkniętym. Zawartości metali w mineralizatach oznaczono metodami ET-AAS
oraz F-AAS. Z analiz wynika, że metale są silniej akumulowane w korzeniach,
niż w częściach nadziemnych. W przypadku niektórych pierwiastków
zaobserwowano tendencję do obniżania się poziomu zawartości metali
w roślinach wraz ze wzrostem zawartości popiołu w mieszankach popiołowoglebowych. Ponadto pomiary wartości pH wskazują, że uprawa roślin
spowodowała obniżenie zasadowości mieszanek popiołowo-glebowych. Z
przeprowadzonych badań wynika, że istnieją możliwości zastosowania uprawy
jęczmienia w celu fitoremediacji popiołów lotnych z węgla brunatnego.
Praca stanowi fragment projektu finansowanego przez PGE GiEK S.A. Bełchatów
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
Centrum Informacji o Rynku Energii, http://www.rynek-energii
elektrycznej.cire.pl/st,33,207,tr,75,0,0,0,0,0,podstawowe-dane.html, (14.05.2016).
Żygadło M., Woźniak M., Energetyka i ekologia, 2009, 771-775.
Rocznik Statystyczny Rzeczypospolitej Polskiej, Główny Urząd Statystyczny, W-wa 2015.
Kaczmarek A., Olech J., Fuzowski K., Plan Gospodarki Odpadami dla Gminy Kleszczów na lata 2004-2015.
Kalembasa S., Godlewska A., Wysokiński A., Roczniki Gleboznawcze, 2008, 2, 93-97.
41
___________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________
Chemia Organiczna, Biochemia, Biotechnologia
i Chemia Medyczna
_______________________________________________________
42
___________________________________________________________________________________________
S02-P01
OPRACOWANIE WARUNKÓW SYNTEZY CYKLOALKA[B]CHROMENONÓW
Tomasz Bartosik
Promotor: dr inż. Jacek Kędzia
Politechnika Łódzka, Wydział Chemiczny, Instytut Chemii Organicznej
Szkielet cykloalka[b]chromenonu występuje w wielu związkach pochodzenia
naturalnego posiadających interesujące właściwości biologiczne. Należą do nich
m. in. Diversonol [1], który ma właściwości przeciwbakteryjne, Diaportheone B
[9] posiadający właściwości przeciwgruźlicze czy Ascherxanthone A [3]
o właściwościach cytotoksycznych.
W
niniejszym
komunikacie
przedstawiona
jest
nowa
synteza
cykloalka[b]chromenonów
4,
w
której
substratami
są
dietoksyfosforylochromen-4-ony 1. Tytułowe związki zostały otrzymane
w sekwencji reakcji obejmującej addycję Michaela bromopochodnych
dioksolanów 2 do odpowiednich dietoksyfosforylochromen-4-onów 1,
deprotekcję grupy aldehydowej i wewnątrzcząsteczkową reakcję Hornera–
Wadswortha–Emmonsa.
[1] Siddiqui I. N., et al., J. Nat. Prod. 2011, 74, 365–373
[2] Swaroop P. S., et al., Org. Biomol. Chem., 2012, 10, 5385
[3] Palasarn S., et al., J. Nat. Prod. 2005, 68, 945-946
43
___________________________________________________________________________________________
S02-P02
ASYMETRYCZNA AMINOKATALIZA W SYNTEZIE ZWIĄZKÓW
HETEROCYKLICZNYCH ZAWIERAJĄCYCH ATOM TLENU
Jan Bojanowski
Promotor: dr hab. inż. Łukasz Albrecht
Stereokontrolowana synteza organiczna jest cennym narzędziem
w nowoczesnej chemii. Pozwala ona na otrzymywanie cząsteczek o ściśle
zdefiniowanej budowie przestrzennej, co ma kluczowe znaczenie dla ich
aktywności
biologicznej.
Pochodne
3,4–dihydrokumaryny
oraz
dihydroksantonu są ważną grupą związków wykazujących własności
przeciwzapalne, antybakteryjne, a nawet przeciwrakowe.
Celem mojej pracy dyplomowej było opracowanie nowych strategii syntezy
pochodnych 4,4a-dihydroksantonu oraz 3,4–dihydrokumaryny stosując
aminokatalizatory wywodzące się z proliny. Zaprojektowane podejścia
syntetyczne wykorzystują aktywację dienaminową, lub trienaminową dając
heterocykliczne
produkty
zawierające
atom
tlenu
w
sposób
stereokontrolowany.
Praca naukowa finansowana w ramach programu Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego
pod nazwą „Iuventus Plus” w latach 2015-2017 nr projektu 0008/IP3/2015/73.
[1] a) E. N. Jacobsen, A. Pfaltz, H. Yamamoto, Comprehensive Asymmetric Catalysis,
Springer, Berlin, 1999; b) K. Mikami, M. Lautens, New Frontiers in Asymmetric Catalysis,
Wiley-Interscience, New Jersey, 2007.
[2] a) D. P. Kamat, S. G. Tilve, V. P. Kamat, J. K. Kirtany, Org. Prep. Proc. Int. 2015, 47, 1; b)
K.-S. Masters, S. Brase, Chem. Rev. 2012, 112, 3717.
[3] H. Jiang, Ł. Albrecht, K. A. Jørgensen, Chem. Sci. 2013, 4, 2287.
44
___________________________________________________________________________________________
S02-P03
OPRACOWANIE PROCEDURY SYNTEZY OLIGORYBONUKLEOTYDU
MODYFIKOWANEGO S-GERANYLO-2-TIOURYDYNĄ
Radosław Bomba
Promotor: prof. dr hab. inż. Elżbieta Sochacka
Opiekun: dr inż. Grażyna Leszczyńska
Kwasy rybonukleinowe (RNA) zawierają w swojej strukturze liczne modyfikowane
i hipermodyfikowane jednostki nukleozydowe, przy czym największą liczbę modyfikowanych
rybonukleozydów (ponad 90) zidentyfikowano w transferowych kwasach rybonukleinowych
(tRNA).[1] Modyfikacje najliczniej występują w 34 pozycji tRNA, gdzie pełnią ważną rolę w kontroli
poprawności i efektywności biosyntezy białek. Ostatnio, w tej pozycji tRNA odkryto dwie nowe
modyfikacje:
5-metyloaminometylo-S-geranylo-2-tiourydynę
(mnm5geS2U)
oraz
5karboksymetyloamino-metylo-S-geranylo-2-tiourydynę (cmnm5geS2U).[2] Modyfikacje te posiadają
nietypowe cechy strukturalne: i/ brak atomu wodoru w pozycji N-3, czego konsekwencją są zmiany
właściwości donorowo-akceptorowych geS2U w tworzeniu pary z trzecią literą kodonu; ii/ obecność
silnie hydrofobowego łańcucha alkilowego o strukturze lipidu prenylowego, co sugeruje udział
geS2U-RNA w procesach transportu, oddziaływaniach z białkami hydrofobowymi czy lokalizacji
tRNA w komórce. Odkrycie podwójnej aktywności katalitycznej enzymu SeIU, w procesie
geranylowania i selenowania, sugeruje, że geS2U mogą być produktami przejściowymi biochemicznej
przemiany substratowych 2-tiourydyn w 2-selenourydyny.[2-4]
Włączając się w nurt badań nad funkcją biologiczną geranylowanych 2-tiourydyn
przeprowadziliśmy, nieopisaną dotychczas w literaturze, chemiczną syntezę oligorybonukleotydów
modyfikowanych S-geranylo-2-tiourydyną (geS2U-RNA, Rys.). Do tego celu wykorzystane zostały
dwie strategie syntetyczne: I/ bezpośrednie włączenie zsyntetyzowanego amidofosforynu Sgeranylo-2-tiourydyny w łańcuch RNA metodą amidofosforynową na nośniku CPG, a następnie
zastosowanie odpowiednio wyselekcjonowanej metody deprotekcji oligomeru; II/ post-syntetyczne
geranylowanie prekursorowego oligomeru modyfikowanego 2-tiourydyną (S2U-RNA) przy użyciu
bromku geranylu jako czynnika S-alkilującego.
Otrzymane, w pełni odblokowane oligorybonukleotydy zostały oczyszczone metodą IE-HPLC a ich
struktura potwierdzona analizą MALDI-ToF MS.
Praca magisterska jest realizowana ze środków grantu NCN (UMO-2014/13/B/ST5/03979, 2015-2018) w konsorcjum
z Barbarą Nawrot (CBMiM, PAN, ul. Sienkiewicza 112, 90-363 Łódź)
[1]. M.A. Machnicka, A. Olchowik, H. Grosjean, J.M. Bujnicki RNA Biology, 2014, 11, 1619-1629;
[2] C.E. Dumelin, Y. Chen , A.M Leconte, Y.G. Chen, D.R. Liu Nat Chem Biol., 2012, 8, 913–919;
[3] R. Wang, S.V. Ranganathan, M. Basanta-Sanchez, F. Shen et al ChemComm., 2015, 51, 16369-16372;
[4] P. Bartos, A. Maciaszek, A. Rosinska, E. Sochacka, B. Nawrot Bioorg. Chem., 2014, 56, 49-53
45
___________________________________________________________________________________________
S02-P04
OZNACZANIE SKŁADU I ZMIENNOŚCI ELAGOTANIN
W LIŚCIACH TRUSKAWKI W OKRESIE ONTOGENEZY
Małgorzata Cieślak
Promotor : Dr inż. Elżbieta Karlińska
Politechnika Łódzka, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności
Polifenole to wtórne metabolity roślin o zróżnicowanej masie cząsteczkowej,
strukturze, właściwościach chemicznych, fizycznych i biologicznych. Są obecne
w liściach, kwiatach, łodygach, skórce, owocach oraz korzeniach roślin. Liczne
badania wykazały, że polifenole występujące w wielu owocach odgrywają
ważną rolęw profilaktyce i leczeniu wielu chorób. Do polifenoli obecnych w
truskawce należą m.in.: kwasy hydroksybenzoesowe, taniny (elagotaniny
i procyjanidyny), antocyjany i flawonole. Także niejadalne części truskawki,
a szczególnie liście, są bogatym źródłem związków polifenolowych.
Celem pracy było zbadanie składu polifenolowego trzech wybranych odmian
liści truskawki. Liście odmiany Grandarosa i Marduk uzyskano od dr inż.
Agnieszki Masny z Pracowni Genetyki i Hodowli Roślin Sadowniczych Instytutu
Ogrodnictwa w Skierniewicach, zaś liście odmiany Honeoye pochodziły
z uprawy towarowej z okolic Łodzi. Zawartość polifenoli, w tym flawonoli,
proantocyjanidyn i elagotanin, oznaczono metodą wysokosprawnej
chromatografii cieczowej HPLC.
Wykazano, że w suchej masie liści truskawki trzech odmian głównymi
polifenolami były elagotaniny i procyjanidyny. Procyjanidyny w analizowanych
liściach występowały w ilości od 1600 do 3000 mg/100 ss. Główną elagotaniną
liści truskawki jest agrimonina. Jej zawartość mieściła się w zakresie od 1200
do 1900 mg/100 g ss. liści. Zawartość sumy glikozydów kwercetyny
i kamferolu, kształtowała się na poziomie odpowiednio 198-414 i 22-54
mg/100 g ss. liści, zaś kwas p-kumarowy występował w ilości 21-28 mg w 100
g suchego materiału. Analiza statystyczna wykazała istotne różnice
w zawartości poszczególnych grup polifenoli w liściach truskawki w zależności
od odmiany. Liście truskawek mogą być rozpatrywane jako cenne źródło
otrzymywania związków polifenolowych.
46
___________________________________________________________________________________________
S02-P05
BADANIE REAKCJI CHALKONÓW ZAWIERAJĄCYCH GRUPĘ
TRIFLUOROMETYLOWĄ Z WYBRANYMI YLIDAMI TIOKARBONYLOWYMI
Agnieszka Czyżewska
Promotor: Prof. dr hab. Grzegorz Mlostoń
Opiekun: dr Katarzyna Urbaniak/mgr Paulina Grzelak
Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Katedra Chemii Organicznej i
Stosowanej
Chalkony, będące pod względem strukturalnym α,β-nienasyconymi ketonami,
stanowią atrakcyjną grupę substratów, szeroko wykorzystywanych we
współczesnej syntezie organicznej. Zarówno naturalne jak i syntetyczne
chalkony wykazują szerokie spektrum aktywności biologicznej [1]. Na
szczególną uwagę zasługują, dotychczas stosunkowo mało poznane, chalkony
zawierające w swojej strukturze grupę trifluorometylową (CF3). Chalkony typu
2 można otrzymać w wyniku kilkuetapowej syntezy wychodząc z 2-bromo3,3,3-trifluoropropenu [2]. Z kolei, chalkony typu 3 otrzymywane są w
kondensacji aldolowej trifluoroacetonu z odpowiednim aldehydem [3].
Wybrane chalkony typu 2 oraz typu 3 stanowiły substraty (dipolarofile) w
reakcjach z ylidami tiokarbonylowymi 1 otrzymywanymi in situ z
odpowiednich 1,3,4-tiadiazolin w roztworze THF [4]. W przypadku chalkonów
2 otrzymano pochodne tetrahydrotiofenu 4 jako produkty regioselektywnej
[3+2]-cykloaddycji. Nieoczekiwanie, chalkony 3 reagowały z ylidami
tiokarbonylowymi 1 dając 7-członowe O,S-heterocykle 5 w wyniku formalnej
[4+3]-cykloaddycji. Budowę otrzymanych produktów ustalono metodami
spektroskopowymi (1H NMR, 13C NMR, IR) oraz potwierdzono wynikami
analizy elementarnej lub metodą HR-MS.
Projekt jest finansowany ze środków Narodowego Centrum Nauki (Grant Opus, UMO2014/13/B/ST5/04004).
[1] J. R. Dimmock, D. W. Elias, M. A. Beozely, N. M. Kandepa, Curr. Med. Chem., 1999, 6,
1125.
[2] N. Ikeda, T. Konno, J. Fluorine Chem., 2015, 173, 69.
[3] D. Mead, R. Loh, A. E. Asato, R. S. H. Liu, Tetrahedron Lett. , 1985, 24, 2873.
[4] G. Mlostoń, H. Heimgartner Polish J. Chem. 2000, 74, 1503.
47
___________________________________________________________________________________________
S02-P06
ANALIZA PRODUKTÓW REAKCJI NUKLEOZYDÓW TRNA ZAWIERAJĄCYCH
PIERŚCIEŃ HYDANTOINY (CT6A, MS2CT6A, CG6A) Z WYBRANYMI
NUKLEOFILAMI
Katarzyna Dębiec
Promotor: prof. dr hab. inż. Elżbieta Sochacka
Opiekun: mgr inż. Michał Matuszewski
Cykliczna N6-treonylokarbamoiloadenozyna (ct6A) została zidentyfikowana w 2013 r.
w 37 pozycji pętli anytkodonowej wielu tRNA [1], jako natywna forma izolowanej
i badanej od ponad 40 lat N6-treonylokarbamoiloadenozyny (t6A) [2], zawierającej łańcuchową ʟtreoninę. Przeprowadzone badania nad syntezą [3] i analiza rentgenostrukturalna kryształów
ct6A pozwoliły wykazać, iż faktyczną postacią ct6A jest nukleozyd, zawierający cykliczną formę ʟtreoniny o strukturze pierścienia hydantoiny [4]. Ponadto przypuszcza się, że inne modyfikowane
nukleozydy
tRNA,
jak
2-metylotio-N6-treonylokarbamoiloadenozyna
(ms2t6A)
i N6glicylokarbamoiloadenozyna (g6A) mogą również występować jako cykliczne analogi (ms2t6A,
cg6A). Odkrycie ct6A wymaga przeprowadzenia prac zmierzających do poznania reaktywności
nowego nukleozydu, co jest istotne dla dalszych badań mających na celu inkorporację ct6A
w łańcuch oligonukleotydowy jak i poznania funkcji biologicznej ct6A w procesach dekodowania
informacji genetycznej.
37
W ramach badań pracy magisterskiej przeprowadziłam analizy produktów reakcji nukleozydów
ct6A, cg6A i ms2ct6A z wybranymi nukleofilami (H2O, R-NH2). Reaktywność pierścienia hydantoiny
w cyklicznych nukleozydach została zbadana w warunkach hydrolitycznych, odzwierciedlających
środowisko komórkowe (0,2 M wodny roztwór soli fizjologicznej PBS o pH 7,4), jak również
w warunkach zasadowych, z wykorzystaniem n-butyloaminy jako mimetyka reszt lizynowych
obecnych w białkach. Do badań procesów hydrolizy jak i aminolizy oraz charakterystyki
powstałych produktów wykorzystne zostały analizy TLC, HPLC i 1H NMR.
Praca magisterska wykonana w ramach projektu finansowanego przez Narodowe Centrum
Nauki nr UMO-2014/13/N/ST5/01591
[1] Miyauchi, K; Kimura, S; Suzuki, T. Nat. Chem. Biol. 2013, 9, 105-108.
[2] El Yacoubi, B; Bailly, M. & de Crecy-Lagard, V. Annu. Rev. Genet. 2012, 46, 69–95.
[3] Matuszewski, M; Sochacka, E. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2014, 24, 2703-2706.
[4] Matuszewski, M; Wojciechowski, J; Miyauchi, K; Wolf, WM; Suzuki, T; Sochacka, E. Nucleosides, Nucleotides&Oligonucleotides Gordon
Research Conference, poster, Salve Regina University, Newport, 2015.
48
___________________________________________________________________________________________
S02-P07
GENOMIKA PORÓWNAWCZA PRODUCENTÓW CELULOZY BAKTERYJNEJ
Daria Fabjańska
Promotor: prof. dr hab. inż. Stanisław Bielecki
Opiekun: dr inż. Małgorzata Ryngajłło, mgr inż. Paulina Jacek
Celuloza bakteryjna (BC) to biopolimer syntetyzowany przez bakterie
fermentacji octowej, który dzięki swoim właściwościom znalazł szerokie
zastosowanie w praktyce. Wykorzystanie jej w przemyśle spożywczym,
kosmetycznym i medycynie napędza realizację badań, które pozwalają
zwiększyć wydajność procesu wytwarzania tego cennego nanomateriału oraz
poszerzyć zakres jego zastosowań.
Zdolność do wytwarzania celulozy przez różne szczepy bakteryjne
spowodowana jest obecnością genów związanych bezpośrednio z biosyntezą
tego polisacharydu, takich jak syntaza celulozy. Genomika porównawcza
umożliwia analizę pokrewieństwa między taksonami oraz śledzenie ewolucji,
co może pozwolić na identyfikację regionów istotnych dla procesu syntezy tego
biopolimeru wśród jego producentów. Istotność różnic pomiędzy genomami
pozwala na przybliżenie zrozumienia relacji miedzy genotypem, a fenotypem.
W przypadku niniejszej pracy zróżnicowanie fenotypowe dotyczy właściwości
i struktury błony celulozowej wśród wysoce spokrewnionych szczepów.
Zastosowana analiza wykorzystała szeroki zakres analiz bioinformatycznych,
rozpoczynając od konstrukcji drzewa filogenetycznego, poprzez porównywanie
genomów, a kończąc na identyfikacji polimorfizmów pojedynczego nukleotydu.
W badaniach wykorzystano 9 szczepów bakterii wykazujących zdolność do
produkcji celulozy bakteryjnej, których genomowe DNA poddano
sekwencjonowaniu (następnej generacji; NGS), a następnie składaniu. Analiza
porównawcza sekwencji całych genomów dostarczyła informacji na temat
podobieństwa genetycznego, a także pochodzenia i ewolucji badanych
szczepów. Pozwoliło to na wstępną hipotezę molekularnych przyczyn
różnorodności wytworzonych błon celulozowych badanych producentów.
49
___________________________________________________________________________________________
S02-P08
PRZEŻYWALNOŚĆ BAKTERII ASAIA SP. W OBECNOŚCI ŚRODKÓW
DEZYNFEKUJĄCYCH
Nina Felcenloben
Promotor: dr hab. inż. Dorota Kręgiel
Opiekun: mgr inż. Hubert Antolak
Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii
Bakterie octowe Asaia sp. stanowią częste zanieczyszczenie napojów
funkcjonalnych. Właściwości adhezyjne komórek i tworzony przez nie biofilm
na powierzchniach materiałów abiotycznych stanowi istotny problem
w procesach higienizacji oraz w utrzymaniu stabilności mikrobiologicznej
produktów. W konsekwencji prowadzi to do strat ekonomicznych
przedsiębiorstw branży napojowej. Celem przeprowadzonych badań było
określenie wpływu dezynfektantów: kwasu nadoctowego i czwartorzędowych
soli amoniowych (QAC) na wzrost i utworzone biofilmy bakterii z rodzaju
Asaia. Dodatkowo oceniono wpływ naturalnego surfaktantu - saponiny
z Quillaja saponaria na zmianę oporności komórek Asaia sp. na zastosowane
środki dezynfekcyjne.
W badaniach wykorzystano kwas nadoctowy oraz bromek n-etylo-N,Ndimetylo-heksadecyloamoniowy (QAC) w stężeniach 1 ÷ 0,001% oraz 0,1%
roztwór saponiny Q. saponaria Materiał mikrobiologiczny stanowiło 6
szczepów bakterii A. bogorensis i A. lannensis wyizolowanych z wadliwych
napojów funkcjonalnych. Minimalne stężenie hamujące (MIC) wyznaczono
metodą spektrofotometryczną. Analizę wpływu dezynfektantów na tworzone
biofilmy przeprowadzono metodą luminometryczną, metodą hodowlaną oraz
z zastosowaniem mikroskopii fulorescencyjnej.
Wyznaczone minimalne stężenia hamujące oraz minimalne stężenia bójcze
wykazały, że bakterie Asaia sp. wykazują największą wrażliwość na
czwartorzędowe sole amoniowe. Wzrost badanych szczepów został
zahamowany w pożywce zawierającej 0,03% (v/v) QAC, podczas gdy kwas
nadoctowy zahamował wzrost bakterii przy wartości 0,125% (v/v). Wykazano,
że zastosowany przed traktowaniem dezynfektantami 0,1% roztwór saponiny
obniżał wartość MIC użytych dezynfektantów do wartości 0,004% (v/v) dla
QAC oraz 0,03 % (v/v) dla kwasu nadoctowego.
Wyniki badań świadczą, że zastosowanie roztworu saponiny przed procesem
dezynfekcji znacznie zwiększa skuteczność działania tych środków, zarówno
w stosunku do komórek planktonowych jak i biofilmów bakterii Asaia sp.
Praca finansowana z projektu badawczego PRELUDIUM Narodowego Centrum Nauki.
Numer projektu 2015/17/N/NZ9/03635
50
___________________________________________________________________________________________
S02-P09
SYNTEZA WYBRANYCH KWASÓW ANTI-1,2
DIAMINOALKANOFOSFONOWYCH
Sebastian Frankowski
Promotor: prof. dr hab. inż. Tadeusz Gajda
Opiekun: mgr inż. Łukasz Janczewski
Kwasy 1,2-diaminoalkanofosfonowe cieszą się dużym zainteresowaniem, gdyż
wiele z nich jest wykorzystywanych jako inhibitory ludzkiej reniny [1],
proteazy i polimerazy HIV [2] oraz aminopeptydazy leucynowej [3].
Celem
badań
jest
synteza
wybranych
kwasów
anti-1,2diaminoalkanofosfonowych [4] przy użyciu izotiocyjanianometanofosfonianów
diarylu jako kluczowych związków wyjściowych.
[1]Tao, M.; Bihovsky, R.; Wells, G. J.; Mallamo, J. P. J. Med. Chem. 1998, 41, 3912.
[2]Stowasser, B.; Budt, K.-H.; Li, J.-Q.; Peyman, A.; Ruppert, D. Tetrahedron Lett. 1992, 33,
6625; (b) Ikeda, J. A.; Ashley, J. A.; Wirsching, P.; Janda, K. D. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114,
7604.
[3]Giannousis, P. P.; Bartlett, P. A. J. Med. Chem. 1987, 30, 1603.
[4](a) Błaszczyk, R.; Gajda, T. Tetrahedron Lett. 2007, 48, 5859; (b)Błaszczyk, R.; Gajda, A.;
Zawadzki, S.; Czubacka, E.; Gajda, T. Tetrahedron; 2010, 66, 9840.
51
___________________________________________________________________________________________
S02-P10
WPŁYW DIETY NISKO- I WYSOKOKALORYCZNEJ WZBOGACONEJ
OPORNYMI DEKSTRYNAMI NA MIKROBIOTĘ JELITOWĄ SZCZURÓW
Agnieszka Chlebicz
Promotor: dr hab. inż. Katarzyna Śliżewska
Opiekun: dr Renata Barczyńska-Felusiak
Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie,
Wydział Matematyczno-Przyrodniczy
Oporne dekstryny stanowią przedmiot wielu badań i wzbudzają zainteresowanie
naukowców ze względu na ich korzystny wpływ w mikroflorę jelitową, a co z tym idzie –
na zdrowie gospodarza. W badaniach wykorzystano oporne dekstryny otrzymane
w Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Dekstryny uzyskano ze skrobi
ziemniaczanej (D1 i D2) bądź kukurydzianej (K1 i K2), którą poddano pirokonwersji
i modyfikacji chemicznej. Dekstrynę o symbolu D1 otrzymano w wyniku ogrzewania
skrobi w 130°C przez 240 minut z dodatkiem kwasu solnego (katalizator reakcji) i kwasu
cytrynowego (czynnik sieciujący), dekstrynę D2 w 130°C przez 120 minut z dodatkiem
kwasu solnego i kwasu winowego, dekstrynę K1 w 130°C przez 180 minut z dodatkiem
kwasu solnego i kwasu cytrynowego, natomiast dekstrynę K2 w 130°C przez 180 minut
z dodatkiem kwasu solnego i kwasu winowego.
Celem pracy było określenie wpływu diety nisko – i wysokotłuszczowej na skład
mikroflory jelitowej szczurów oraz określenie jak na tą mikroflorę oddziałuje
suplementacja diety opornymi dekstrynami (D1, D2, K1, K2). Doświadczenie na szczurach
przeprowadzono w Zwierzętarni Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN
w Olsztynie. Mikroflorę jelitową określono na Wydziale Biotechnologii i Nauk o
Żywności, PŁ. W tym celu zastosowano metodę fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ (z
ang. Fluorescent in situ hybridization, FISH), opierającą się na hybrydyzacji
specyficznych, wybarwionych sond do określonych sekwencji 16S rRNA,
charakterystycznych dla odpowiednich grup bakterii.
Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, iż dieta bogata w tłuszcze nie jest
korzystna dla składu mikroflory jelitowej, powodując zmniejszanie liczebność bakterii
probiotycznych z rodzaju Bifidobacterium sp. oraz Lactobacillus sp. Ponadto ogólna liczba
bakterii beztlenowych obecnych w kale, również była niższa w przypadku stosowania
diety wysokotłuszczowej. Suplementacja diety opornymi dekstrynami (D1, D2, K1, K2)
przyniosła korzystny efekt w kontekście zarówno składu ilościowego mikroflory, jak
również stymulacji wzrostu określonych grup bakterii, nawet w przypadku stosowania
diety wysokotłuszczowej. Oporne dekstryny pochodzenia ziemniaczanego oraz
kukurydzianego wykazały zatem działanie prebiotyczne oraz bifidogeniczne.
Badania częściowo finansowane przez NCN w ramach projektu Sonata 2.
52
___________________________________________________________________________________________
S02-P11
WYKORZYSTANIE POMOCNIKÓW CHIRALNYCH W SYNTEZIE NOWYCH
OPTYCZNIE CZYNNYCH POCHODNYCH PIROLIDYNY I PIPERYDYNY
Aleksandra Jabłońska
Promotor: dr hab. Anna Zawisza
Opiekun: dr hab. Anna Zawisza
Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej
Wiele produktów naturalnych oraz większość leków posiada w swojej
strukturze pierścienie heterocykliczne. Antybiotyki, barwniki, aminokwasy,
enzymy, witaminy jak również składniki DNA to związki heterocykliczne.
Wśród związków heterocyklicznych wykazujących aktywność biologiczną
dużym zainteresowaniem cieszą się alkaloidy piperydynowe, szczególnie 2
lub/i 6 podstawione o interesujących właściwościach farmakologicznych. Ze
względu na tak duże znaczenie praktyczne związków heterocyklicznych należy
poszukiwać nowych, dogodnych metod otrzymywania tej ważnej klasy
związków. Spośród wielu metod otrzymywania układów heterocyklicznych
korzystnymi okazały się reakcje katalizowane kompleksami palladu. Reakcje
z jego udziałem prowadzone są w łagodnych warunkach, charakteryzują się
tolerancją na liczne grupy funkcyjne i nie wymagają specjalistycznej aparatury,
a co najważniejsze są wysoce stereoselektywne.
Celem prezentowanej pracy jest synteza nowych optycznie czynnych
aminowęglanów allilowych i przeprowadzenie ich w winylowe pochodne
pirolidyny i piperydyny w warunkach homogenicznej katalizy kompleksami
palladu. Istotnym założeniem badań jest wprowadzenie do struktury
wyjściowych aminowęglanów chiralnej grupy zabezpieczającej aminę o znanej
i określonej konfiguracji absolutnej, spełniającej rolę pomocnika chiralnego
w procesie heterocyklizacji. Pozwala to na prowadzenie reakcji cyklizacji
w sposób stereokontrolowany. Co więcej, obecność chiralnych ligandów jest już
zbędna, a proces odbywa się bez utraty czystości enancjomerycznej wyjściowej
aminy. Poza tym, dobierając odpowiednią grupę zabezpieczającą (aminę),
zmieniając warunki reakcji (rozpuszczalnik) można wpływać na ilościowy
stosunek stereoizomerów w tworzącym się na drodze cyklizacji centrum
chiralności w pozycji 2 pierścienia heterocyklicznego. Jako chiralne grupy
zabezpieczające wybrane zostały chlorowodorki estrów metylowych Laminokwasów: alaniny, fenyloalaniny, leucyny i waliny.
53
___________________________________________________________________________________________
S02-P12
PORÓWNANIE SKŁADU I ZAWARTOŚCI ELAGOTANIN DWÓCH GATUNKÓW
ROŚLIN Z RODZINY RÓŻOWATYCH: TRUSKAWKI I RZEPIKU POSPOLITEGO
Klaudia Janowska
Promotor: dr inż. Elżbieta Karlińska
wolnorodnikowych.
Truskawka (Fragaria ananassa) oraz rzepik pospolity
(Agrimonia eupatoria) to dwa gatunki roślin należące do
rodziny różowatych (Rosaceae). Działanie prozdrowotne tych
roślin związane jest m.in z obecnością w ich tkankach
związków
polifenolowych
–
wtórnych
metabolitów
o zróżnicowanej budowie cząsteczek. Truskawka i rzepik
pospolity są szczególnie bogatym źródłem elagotanin,
a zwłaszcza agrimoniny. Elagotaniny są estrami kwasu
3,4,5,3',4',5'- heksahydroksydifenylowego i monosacharydu,
zwykle D-glukozy. Elagotaninom i ich metabolitom przypisuje
się liczne prozdrowotne właściwości, w tym działanie
przeciwwirusowe,
antybakteryjne,
antymutagenne,
przeciwzapalne, a także zdolność do przerwania reakcji
Celem pracy było określenie składu i zawartości elagotanin dwóch gatunków roślin
z rodziny różowatych: truskawki i rzepiku pospolitego. Materiał stanowiły wytłoki
truskawkowe rozdzielone na frakcję miąższu i nasion, pozyskane z zakładu przetwórstwa
owoców i warzyw Alpex Sp. z o.o w Łęczeszycach; ziele rzepiku pospolitego pochodzące
z uprawy Ogrodu Roślin Leczniczych w Łodzi, prowadzonego przez p. dr Beatę
Romanowską, oraz ziele rzepiku pospolitego zakupione w sklepie ekologicznym na
terenie Łodzi. W badanym materiale oznaczono zawartość elagotanin, metodą
wysokosprawnej chromatografii cieczowej HPLC .
Wykazano, że badany materiał jest bogatym źródłem elagotanin. Największą ilością
elagotanin charakteryzowało się ziele rzepiku pospolitego. Zawartość elagotanin
w łodydze rzepiku wynosiła średnio 1015,5 mg/ 100 g s.s., zaś w liściach średnio 228,6
mg/100 g s.s. Ziele rzepiku zakupione w sklepie ekologicznym zawierało 300,9 mg/100 g.
Miąższ i nasiona truskawek, zawierały odpowiednio 283,5 i 142,9 mg elagotanin w 100 g
wysuszonego materiału. Wykazano, że główną elagotaniną rzepiku pospolitego
i truskawki jest agrimonina o masie 1870 g/mol. Zidentyfikowano również bis-HHDPglukozę, o masie molowej 784, galloilo-bis-HHDP-glukozę o masie molowej 936. Ponadto
w miąższu i nasionach truskawek zidentyfikowano elagotaninę o masie 1236 g/mol, oraz
elagotaninę o masie 2038 g/mol o nieustalonej budowie.
54
___________________________________________________________________________________________
S02-P13
REAKCJE TIOKETONÓW ARYLOWO-HETARYLOWYCH ORAZ
DIHETARYLOWYCH Z WYBRANYMI α-OKSODIAZOZWIĄZKAMI
Małgorzata Jeske
Promotor: prof. dr hab. Grzegorz Mlostoń
Opiekun: dr Katarzyna Urbaniak
Związki tiokarbonylowe stanowią ważną grupę związków organicznych i są
użytecznymi substratami wykorzystywanymi do syntez złożonych produktów
zawierających w swojej strukturze atomy siarki [1]. W ciągu ostatnich
kulkudziesięciu lat widoczny jest intensywny rozwój badań skupionych na
optymalizacji metod ich syntezy oraz badaniu ich reaktywności. Szczególne
znaczenie posiadają reakcje 1,3-dipolarnej cykloaddycji.
W Zakładzie Związków Heteroorganicznych UŁ od wielu lat prowadzone są
prace mające na celu wykorzystanie w syntezie organicznej nowych tioketonów
arylowo-hetarylowych oraz dihetarylowych [2, 3].
W ramach realizowanej pracy badano reakcje pochodnych arylowohetarylowych i bishetarylowych typu 1 z wybranymi α-oksodiazozwiązkami 2.
Reakcje prowadzono w toluenie w temperaturze pokojowej. W zależności od
rodzaju użytego związku α-diazokarbonylowego 2 obserwowano powstawanie
pochodnych 1,3-oksatiolu typu 3, jako produktów 1,5-elektrocyklizacji, albo
tiiranów 4, będących produktami 1,3-elektrocyklizacji. Produkty 4 poddane
w kolejnym etapie desulfuryzacji w standardowych warunkach, dawały
krystaliczne tri- lub tetrapodstawione alkeny 5 z zadowalającymi
wydajnościami (ok. 60%). Budowę otrzymywanych produktów ustalono
metodami spektroskopowymi (1H NMR, 13C NMR, IR) oraz potwierdzono
wynikami analizy elementarnej.
Badania zrealizowano przy wsparciu Narodowego Centrum Nauki (grant Maestro-3 (NCN
Kraków, Dec–2012/06/A/ST5/00219))
[1] (a) G. Maas, Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48, 8186-8195; (b) G. Mass, In Heterocyclic Compounds:1,3-Dipolar
Cycloaddition; A. Padwa, W. H. Pearson, Eds.; John Wiley and Sons, Inc.: New York, 2002; Vol. 59, pp. 541-621.
[2] G. Mlostoń, K. Urbaniak, K. Gębicki, P. Grzelak, H. Heimgartner, Heteroatom Chem., 2014, 25, 548-555.
[3] G. Mlostoń, K. Urbaniak, A. Linden, H. Heimgartner, Helv. Chim. Acta, 2015, 98, 453-461.
55
___________________________________________________________________________________________
S02-P14
OPTYMALIZACJA PROCESU WZROSTU NANOCZĄSTEK METALICZNYCH NA
ZARODKACH KRYSTALIZACJI
Martyna Kałuzińska
Promotor: dr hab. Jarosław Grobelny, prof. UŁ
Opiekun: dr Emilia Tomaszewska
Katedra Technologii i Chemii Materiałów
W ostatnich latach opracowano wiele nowych syntez nanocząstek metalicznych (NPs),
pozwalających na precyzyjną kontrolę rozmiarów i kształtów otrzymywanych struktur.
Wraz z rozwojem technik otrzymywania nanomateriałów otwierają się nowe
perspektywy umożliwiające uzyskanie nie tylko NPs sferycznych o ściśle określonych
rozmiarach [1], ale również struktur typu rdzeń – powłoka (znane w terminologii
angielskiej jako "core-shell nanoparticles") [2], czy też nanocząstek pustych w środku [3].
Obrazowanie otrzymanego materiału możliwe jest tylko dzięki rozwojowi technik
pozwalających na charakteryzowanie otrzymanych struktur, który obserwowany jest
w ostatnich latach.
Otrzymywanie NPs wydawać się może trywialne. Jednak wybór metody syntezy ma
bezpośredni wpływ na jakość otrzymanych wyników, tj. wielkość, kształt, stabilność,
przez co uzyskanie nanomateriałów o określonych parametrach oraz zachowujących
swoje właściwości w środowisku aplikacji nie jest proste. Ze względu na dużą wydajność
i brak konieczności stosowania skomplikowanej aparatury, znacznie rozpowszechnione
są chemiczne metody syntezy nanocząstek. Jednak na końcowy rozmiar i kształt
otrzymanych nanocząstek ma wpływ wiele czynników. Efektywną techniką wytwarzania
monodyspersyjnych, stabilnych NPs metalicznych o określonych rozmiarach jest metoda
hodowania na zarodkach krystalizacji [4]. Umożliwia ona oddzielenie etapów
zarodkowania i wzrostu nanokryształów, dzięki czemu zapewnia lepszą kontrolę oraz
standaryzację środowiska, w którym otrzymywane są NPs, co jest niezwykle istotne ze
względu na ewentualne przyszłe zastosowania biomedyczne.
Celem niniejszej pracy było opracowanie procedury otrzymywania wodnych koloidów
monodyspersyjnych, kulistych nanocząstek złota (AuNPs), srebra (AgNPs) oraz srebra na
złocie (Au@AgNPs) o rozmiarach w zakresie 10 - 50 nm metodą wzrostu na zarodkach
krystalizacji. Metodyka obejmuje syntezę NPs o rozmiarze ok. 10 nm, które służą
w dalszych etapach jako zarodki krystalizacji do otrzymania większych nanocząstek.
Koloidy zarodków AuNPs otrzymano w wyniku redukcji kwasu chlorozłotowego (III) za
pomocą cytrynianu sodu, natomiast AgNPs zsyntezowano przez redukcję AgNO 3 za
pomocą NaBH4 w obecności cytrynianu sodu. Kontrola takich czynników jak: stężenie,
stosunek molowy, kolejność i szybkość dodawania reagentów pozwoliła na uzyskanie
monodyspersyjnych AuNPs (w rozmiarach 20 - 50 nm), Au@AgNPs (w rozmiarach 20 40 nm) oraz AgNPs (w rozmiarach 20 - 50 nm). Kształt oraz rozkład wielkości cząstek
został wyznaczony z wykorzystaniem metod badawczych takich jak: dynamiczne
rozpraszanie światła laserowego (DLS), spektroskopia UV-Vis i skaningowa transmisyjna
mikroskopia elektronowa (STEM).
[1] Bastus N. G., Comenge J., Puntes V., Langmuir 27, 11098–1110, 2011
[2] Chaudhuri R. G., Paria S., Chemical Revievs, 112 (4), 2373–2433, 2012
[3] Moshe A. B., Markovich G., Chem. Mater. 23, 1239–1245 (2011)
[4] Niu, W., Zhang, L., & Xu, G., Science China Chemistry, 55(11), 2311-2317, 2012
56
___________________________________________________________________________________________
S02-P15
DEZYNFEKCJA TKANIN Z ZASTOSOWANIEM PLAZMY
NISKOTEMPERATUROWEJ
Karolina Łącka
Promotor: Justyna Skóra
Plazma jest to zjonizowany gaz przewodzący prąd elektryczny, w skład którego
wchodzą oprócz cząstek neutralnych, kationy, aniony, elektrony, fotony oraz
rodniki
[1],
dzięki
czemu
może
ona
wykazywać
działanie
przeciwdrobnoustrojowe.
Celem pracy jest ocena skuteczności plazmy niskotemperaturowej
w dezynfekcji tkanin zabytkowych oraz określenie wpływu metody na
właściwości tych tkanin. Zakres badań obejmował określenie dynamiki wzrostu
wybranych drobnoustrojów na tkaninach, wyznaczenie optymalnych
parametrów plazmy niskotemperaturowej o wyładowaniach jarzeniowych
w dezynfekcji tkanin, określenie skuteczności plazmy w dezynfekcji tkanin
(metoda hodowlana). Ponadto wykonano ocenę wpływu plazmy
niskotemperaturowej na właściwości mechaniczne, fizyko-chemiczne oraz
strukturę tkanin wykorzystując m.in. technikę FTIR i mikroskopię elektronową
SEM. Badania wykonano wobec tkanin: bawełna, len, jedwab, wykorzystując
mikroorganizmy: Bacillus megaterium, Pseudomonas fluorescens, Streptomyces
sp., Aspergillus niger, Penicillium funiculosum, Trichoderma viride.
Wszystkie badane tkaniny były łatwo zasiedlane przez mikroorganizmy,
których liczba po 7 dniach hodowli kształtowała się na poziomie 1,4x10 6 – 9,8
x106 jtk/4cm2. Po tym czasie nie wykazano istotnych statystycznie zmian
w liczbie mikroorganizmów w porównaniu do stanu po 21 dniach inkubacji.
Plazma niskotemperaturowa wykazuje średnią i wysoką aktywność bójczą 0,8
– 3,4 w zależności od gazu plazmotwórczego, dezynfekowanej tkaniny oraz
gatunku mikroorganizmu. Najwyższą aktywność bójczą dezynfekcji z użyciem
plazmy (warunki procesu – gaz: tlen; czas: 10 minut) odnotowano wobec pleśni
Penicillium funiculosum (bawełna i len) oraz promieniowców Streptomyces sp.
(jedwab). Najmniej wrażliwe na tą metodę dezynfekcji okazały się szczepy
Aspergillus niger i Pseudomonas fluorescens. Odnotowano zmiany
w mikrotopografii włókien (mikroubytki) badanych tkanin po procesie
dezynfekcji z użyciem azotu, jak i tlenu. Plazmowanie tkanin pozwoliło jednak
zwiększyć wytrzymałość na zrywanie bawełny i lnu, niekorzystne było jedynie
dla właściwości wytrzymałościowych jedwabiu. Stwierdzono, iż do dezynfekcji
tkanin powinna być stosowana plazma niskotemperaturowa przez 10 minut,
w której gazem plazmotwórczym będzie tlen.
[1] Kordus A. (1985) „Plazma. Właściwości i zastosowania w technice”, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa
57
___________________________________________________________________________________________
S02-P16
SYNTEZA 1-(2-AMINOALKILO)AZIRYDYN NA DRODZE NUKLEOFILOWEGO
OTWIERANIA PIERŚCIENIA AZIRYDYNY
Ewelina Sandra Misztal
Promotor: prof. dr hab. Stanisław Leśniak
Opiekun: dr Adam Marek Pieczonka
Asymetryczna synteza organiczna jest niezwykle intensywnie rozwijająca się
dziedziną we współczesnej chemii organicznej. Jednak mimo to, ligandy
zawierające w swojej strukturze pierścień azirydynowy są nieliczną i słabo
poznaną grupą chiralnych katalizatorów.1 W badaniach wykorzystano
nowatorską metodę syntezy optycznie czystych 1-(2-aminoalkilo)azirydyn 1
otrzymywanych w reakcji nukleofilowego otwierania pierścienia azirydyny 2.
Reakcję prowadzono w łagodnych warunkach w obecności ZnBr 2 z wysoką
wydajnością chemiczną. Powstawanie 1-(2-aminoalkilo)azirydyny 1,
począwszy od optycznie czystej NH-azirydyny 2 zachodzi selektywnie
i
prowadzi
do
powstawania
jednego
diastereoizomeru.
1-(2Aminoalkilo)azirydyny 1 są substratem wyjściowym do syntezy ligandów
z układem mocznikowym 3 i tiomocznikowym 4 oraz imin 5. Otrzymane iminy
z powodzeniem zostały zastosowane jako ligandy w kondensacji aldolowej.
Katalizatory z układami mocznikowymi i tiomocznikowymi nadal są
przedmiotem badań w różnych reakcjach testowych.
ZnBr 2
2
N
N
H
NH 2
2
1
N
N
N
N
HN
Ph
HN
3
5
O
Ph
HN
S
HN
Bu
4
[1] Leśniak, S.; Rachwalski, M.; Pieczonka, A. M. Curr. Org. Chem. 2014, 18, 3045.
58
___________________________________________________________________________________________
S02-P17
OPTYMALIZACJA METODY EKSTRAKCJI PREPARATÓW
ARABINOKSYLANÓW IZOLOWANYCH Z OTRĄB ŻYTA
W ZALEŻNOŚCI OD STOPNIA ICH ROZDROBNIENIA
Monika Ostrowska
Promotor: dr inż. Justyna Rosicka- Kaczmarek
Instytut Chemicznej Technologii Żywności
W powszechnym przetwórstwie zbożowym otręby to naturalny, roślinny produkt
uboczny, powstający na etapie przetwarzania ziarna na mąkę. Otręby stanowią
mieszaninę różnorodnych składników powstających w trakcie przemiału zewnętrznych
części ziarna, wykazują zmienną zawartość cząstek bielma oraz różny stopień
rozdrobnienia. Wciąż poszukuje się nowych dróg wykorzystania otrąb ze względu na ich
cenny skład chemiczny i potencjalne właściwości prozdrowotne wynikające z obecności
w składzie m. in. frakcji polisacharydów nieskrobiowych tj. arabinoksylanów.
Stwierdzono, że 55% wszystkich polisacharydów nieskrobiowych występujących we
frakcji błonnika pokarmowegow otrębach żytnich stanowią właśnie arabinoksylany [1].
Dzięki obecności w ich budowie cząsteczek kwasu ferulowego, polisacharydy te wykazują
znaczący potencjał antyoksydacyjny [2].
Celem badań było otrzymanie i charakterystyka właściwości chemicznych ferulowych
polisacharydów nieskrobiowych (arabinoksylanów) izolowanych z produktu ubocznego
przemysłu młynarskiego, jakim są otręby zbóż, w zależności od stopnia ich
rozdrobnienia. Materiał badawczy stanowiły otręby żytnie o różnym stopniu
rozdrobnienia: ≥1000, ≥600, ≥315, ≥200 oraz ≥150 µm. W celu izolowania
arabinoksylanów rozpuszczalnych w wodzie każdą frakcję poddano dwukrotnej
ekstrakcji wodą destylowaną, a następnie hydrolitycznej degradacji skrobi oraz białek
obecnych w preparatach. Różnice w zastosowanych metodach ekstrakcyjnych miały na
celu zredukowanie przede wszystkim ilości białka w preparacie przy jednoczesnym
zachowaniu jak największej ilości cennego kwasu ferulowego.
W gotowych preparatach oznaczono zawartość arabinoksylanów metodą HPLC,
zawartość białka metodą Kjeldahla oraz zawartość kwasu ferulowego wolnego
i całkowitego metodą LC – MS/MS.
Otrzymane wyniki badań wskazują na bardzo istotny wpływ stopnia rozdrobnienia otrąb
zarówno na czystość izolowanych preparatów pod względem zawartości w nich białka,
jak również na ilość i jakość ekstrahowanych z danej frakcji polisacharydów. Wykazano,
że wraz ze wzrostem wielkości cząstek otrąb wzrasta w ekstraktach zawartość białka
i kwasu ferulowego, a maleje ilość arabinoksylanów.
[1] Knud Erik Bach Knudsen, Helle Nygaard Lærke, Rye Arabinoxylans: Molecular Structure, Physicochemical
Properties and Physiological Effects in the Gastrointestinal Tract, July/August 2010, Volume 87, Number 4 Pages 353362.
[2] Bartłomiej Makowski, Justyna Rosicka-Kaczmarek, Ewa Nebesny: Bioactive Compounds in cereals: Technological
and nutritional properties. In Biotechnology of Bioactive Compounds: Sources and Applications, 2015: 103-122, ISBN:
978-1-118-73349-3, Editors: Vijai K. Gupta, Maria G. Tuohy, Anthonia O’Donovan, Mohtashim Lohani, Wiley- Blackwell
59
___________________________________________________________________________________________
S02-P18
PRZECIWCUKRZYCOWE DZIAŁANIA WYBRANYCH FITOZWIĄZKÓW IDENTYFIKACJA MECHANIZMU DZIAŁANIA
Nina Pawlik
Promotor: prof. dr hab. Maria Koziołkiewicz
Opiekun: dr inż. Małgorzata Zakłos-Szyda
Wysoki i stale zwiększający się procent ludzi cierpiących na choroby zespołu
metabolicznego, w tym cukrzycy typu 2 zmusza do podjęcia szeregu badań
mających na celu zbadanie potencjalnych związków, które mogłyby posłużyć
w prewencji i leczeniu chorób metabolicznych. Coraz większa ilość badań
potwierdza, że fitozwiązki na poziomie komórkowym wykazują podobne efekty
co syntetyczne preparaty farmaceutyczne. Poprzez oddziaływanie na błonę
biologiczną i potencjał mitochondrialny są w stanie inicjować wiele szlaków
sygnałowych odpowiedzialnych za utrzymanie homeostazy na poziomie
komórkowym oraz całego organizmu.
W celu określenia maksymalnej nietoksycznej dawki preparatów roślinnych
(IC0), zbadano ich wpływ na aktywność metaboliczną komórek linii szczurzych
miocytów L6 poprzez test PrestoBlue. W pracy zbadano wpływ kilku
ekstraktów roślinnych na potencjał mitochondrialny (test JC-1), stres
oksydacyjny (test DCF), ilość ATP (pomiar luminescencyjny), płynność błon
biologicznych (wykorzystanie barwnika laurdan) oraz perforację błony
(wykorzystanie jodku propidyny). Uzyskane wyniki wskazały na zdolność
badanych fitozwiązków do modulacji wewnątrzkomórkowych sygnałów
poprzez wpływanie na depolaryzacje błon mitochondrialnych, zmianę poziomu
ATP oraz wewnątrzkomórkowego stresu oksydacyjnego. Wskazuje to iż,
niektóre z badanych ekstraktów roślinnych mogą zostać wykorzystane jako
potencjalne terapeutyki chorób metabolicznych, a w szczególności cukrzycy
typu 2.
Badania były przeprowadzone w ramach projektów badawczych: 3407/B/P01/2011/40,
UMO-2011/01/B/NZ9/04699, PBS1/B8/7/2013.
60
___________________________________________________________________________________________
S02-P19
ZMIANY W GENOMOWYM DNA CANDIDA ALBICANS W OBECNOŚCI OLEJKÓW
ETERYCZNYCH
Marlena Pęczek
Promotor: dr Katarzyna Rajkowska
W ostatniej dekadzie odnotowuje się gwałtowny wzrost częstości zakażeń
grzybiczych wywołanych drożdżami Candida sp. [1]. Ze względu na występowanie
szczepów Candida sp. wykazujących oporność na dostępne antybiotyki, poszukiwane
są nowe, skuteczne, nietoksyczne i nie powodujące objawów ubocznych
antymikotyki. Takimi substancjami mogą być olejki eteryczne, wykazujące szerokie
spektrum aktywności przeciwdrobnoustrojowej [2]. Jednak mechanizmy ich
działania wobec patogennych drożdży Candida albicans nie zostały dotychczas
dobrze rozpoznane [3].
Celem pracy było określenie wpływu olejku drzewa herbacianego (Melaleuca
alternifolia (Maiden & Betche) Cheel) oraz olejku goździkowego (Syzygium
aromaticum (L.) Merr. & L.M. Perry) na genom drożdży Candida albicans ATCC
10231. Skład chemiczny olejków analizowano metodą chromatografii gazowej ze
spektrometrią mas GC-MS-FID za pomocą analizy GC Ultra w połączeniu z
spektrometrem masowym DSQ II. W składzie olejku drzewa herbacianego
dominowały terpinen-4-ol (41,9%), γ-terpinen (17,8%) i α-terpinen (8,0%),
natomiast w przypadku olejku goździkowego – eugenol (85,2%) i (E)-β-kariofilen
(9,9%). Komórki drożdży w fazie wzrostu logarytmicznego poddano działaniu
olejków eterycznych w zakresie stężeń 0,03%–1% v/v. Izolację genomowego DNA
przeprowadzono za pomocą zestawu CHEF Genomic DNA Plug Kit (Bio-Rad), według
metodologii referencyjnej [4]. Wyizolowane chromosomalne DNA rozdzielono
metodą elektroforezy pulsacyjnej PFGE przy użyciu aparatu CHEF-DR II (Bio-Rad). W
elektroforetycznym kariotypie C. albicans ATCC 10231 widocznych było 7
chromosomów o wielkości molekularnej w zakresie 0,8–3,5 Mb. Zmiany w kariotypie
obserwowano po działaniu olejkami eterycznymi w stężeniu MIC (najniższe stężenie
olejku hamujące wzrost drożdży), tj. 0,5% v/v oraz w stężeniu 2×MIC. Odnotowane
zmiany w profilach elektroforetycznych chromosomalnego DNA świadczą o
genotoksycznym działaniu badanych olejków eterycznych na komórki C. albicans.
[1]. Yapar N. (2014) Therapeutics and Clinical Risk Management 10: 95-105.
[2]. Bakkali F., Averbeck S., Averbeck D., Idaomar M. (2008) Food and Chemical Toxicology 46(2): 446-475.
[3]. Rajkowska K., Kunicka-Styczyńska A., Maroszyńska M., Dąbrowska M. (2014) Acta Biochimica Polonica 61(2): 305-310.
[4]. Schwartz D.C., Cantor C.R. (1984). Cell 37(1): 67-75.
61
___________________________________________________________________________________________
S02-P20
ZASTOSOWANIE OLEJKÓW ETERYCZNYCH W DEZYNFEKCJI OBIEKTÓW
ZABYTKOWYCH
Jowita Polak
Promotor: dr hab. Beata Gutarowska, prof. PŁ
Opiekun: dr inż. Katarzyna Matusiak
Olejki eteryczne to naturalne mieszaniny zapachowe, zawierające około 20-60
składników o różnym stężeniu i właściwościach. W ich składzie obecne są związki
chemiczne odpowiedzialne za aktywność biologiczną, w tym przeciwdrobnoustrojową
olejków [1].
Celem badań była ocena właściwości przeciwdrobnoustrojowych par olejku
cynamonowego i goździkowego, oraz wpływ stosowanych olejków na tkaniny. Zakres
pracy obejmował określenie dynamiki wzrostu drobnoustrojów na tkaninach, ustalenie
minimalnego stężenia hamującego (MIC) olejków eterycznych, wyznaczenie optymalnych
parametrów dezynfekcji tkanin olejkami eterycznymi, oraz ustalenie skuteczności
dezynfekcji olejkami tkanin zabytkowych. W badaniach przeprowadzono również analizy
chromatograficzne składu olejków eterycznych w fazie gazowej, oraz zawartości olejków
w tkaninach po dezynfekcji metodą GC-MS. Ponadto wykonano ocenę wpływu olejów
eterycznych na właściwości mechaniczne oraz fizyko-chemiczne tkanin wykorzystując
m.in. technikę FTIR. Badania wpływu par olejku cynamonowego i goździkowego
wykonano wobec tkanin: bawełna, jedwab, len wykorzystując mikroorganizmy: Bacillus
megaterium, Pseudomonas fluorescens, Streptomyces sp., Aspergillus niger, Penicillium
funiculosum, Trichoderma viride.
Drobnoustroje łatwo zasiedlały wszystkie badane tkaniny, ich liczba po 7 dniu hodowli
kształtowała się na poziomie 1,10×106–3,34×107jtk/10cm2. Po 7 dniu hodowli nie
wykazano istotnych statystycznie zmian w liczbie mikroorganizmów w porównaniu do
stanu z 21 dnia hodowli.
Olejki cynamonowy i goździkowy w fazie gazowej wykazały odmienną aktywność
przeciwdrobnoustrojową. Skuteczniejsze działanie hamujące wykazał olejek
cynamonowy, który w testowanych stężeniach zahamował wzrost wszystkich badanych
szczepów drobnoustrojów. MIC olejku cynamonowego w stosunku do Apergillus niger i
Penicillum funiclosum wynosiło 3,125%, dla Trichoderma viride, Bacillus megaterium,
Pseudomonas fluorescen 6,25%. Najmniej wrażliwy okazał się Streptomyces sp. dla
którego wartość MIC to 12,50%. Olejek goździkowy w stosunku do bakterii w badanym
zakresie stężeń cechował się brakiem właściwości bakteriobójczych, MIC- dla wszystkich
badanych szczepów pleśni wynosił 6,25%. W kolejnym etapie sprawdzano działanie par
olejku cynamonowego wobec zainokulowanych tkanin: jedwabiu (bakterie), bawełny i
lnu (pleśnie). Wyniki wskazują, że olejek cynamonowy testowany w stężeniu 12,5%
wykazał silny efekt grzybobójczy, który uwidaczniał się w obniżeniu liczby bakterii
średnio o 99% oraz grzybów o 100%. Najmniej wrażliwe na tą metodę dezynfekcji były
bakterie Pseudomonas fluorescens, których redukcja po 6 dniowym procesie dezynfekcji
wynosiła 98,77%.
[1] Bakkali F., Averbeck S., Averbeck D., Idaomar M., (2008) “Biological effects of essential oils – a review”, Food and
Chemical Toxicology, 46; 446–475
62
___________________________________________________________________________________________
S02-P21
SYNTEZA 1,3-DIPODSTAWIONYCH 5-METYLIDENO-5,6-DIHYDROURACYLI
O POTENCJALNEJ AKTYWNOŚCI CYTOTOKSYCZNEJ
Mateusz Rochala
Promotor: prof. dr hab. inż. Tomasz Janecki
Opiekun: mgr inż. Marlena Pięta
Związki azaheterocykliczne, zawierające szkielet 1H-pirymidyn-2,4-dionu
powszechnie zwanego uracylem występują w licznych, biologicznie aktywnych
produktach naturalnych. Z tego powodu budzą zainteresowanie jako
potencjalne środki terapeutyczne. Zainteresowanie to dotyczy również
fosforylowanych uracyli 2 zarówno ze względu na ich potencjalną aktywność
biologiczną[1] jak i to, że mogą być użytecznymi reagentami
w syntezie organicznej.
Schemat 1
W niniejszym komunikacie przedstawiona jest wydajna metoda
syntezy 5-metylideno-5,6-dihydrouracyli 3 z 5-dietoksyfosforylouracyli 2
w sekwencji reakcji, na którą składa się addycja Michaela i olefinowanie
Hornera-Wadswortha-Emmonsa przy wykorzystaniu otrzymanych adduktów.
Wyjściowe uracyle 2 otrzymano z 2-dietoksyfosforyloacetamidów 1 w wyniku
trzy etapowej sekwencji reakcji. Otrzymane związki zostaną przebadane pod
kątem aktywności cytotoksycznej.
[1] Pałasz A., Cież D., Eur. J. Med. Chem., 2015, 97, 582–611
63
___________________________________________________________________________________________
S02-P22
BADANIE PRZEBIEGU REAKCJI ADDYCJI SOLI (R)-(+)- I (S)-(-)METYLOBENZYLOAMINIOWYCH KWASU PODFOSFORAWEGO DO
BENZALDEHYDU
Marta Romaniszyn
Opiekun: mgr inż. Łukasz Janczewski
Kwasy α-aminofosfinowe – fosfinowe analogi kwasów karboksylowych są
ważną klasą związków wykazujących różnorodne, interesujące właściwości1. Są
również ważnymi związkami pośrednimi w syntezie związków biologicznie
aktywnych. Jedną z metod otrzymywania diastereoizomerycznie czystych Nblokowanych kwasów fosfinowych jest addycja optycznie czynnych soli (R)(+)- i (S)-(-)-metylobenzyloaminiowych kwasu podfosforawego do aldehydów 25 (Schemat 1).
Schemat 1
Celem pracy jest ustalenie przebiegu opisanej wyżej reakcji na podstawie
analizy widm 31P i 1H NMR uzyskanych mieszanin reakcyjnych.
Projekt finansowany ze środków Narodowego Centrum Nauki (DEC2011/03/B/ST5/01058)
[1] Collinsová M., Jirácek J., Curr. Med. Chem., 2000, 7, 629
[2] Hamilton, R., Walker, B., Walker, B. J., Tetrahedron Lett., 1995, 36, 4451.
[3] Lewkowski J., J. Organomet. Chem.,2003, 681, 225
[4] Drąg, M., Praca doktorska, Politechnika Wrocławska, Wrocław, 2003.
[5] Kaboudin B., As-habei N., Tetrahedron Lett., 2003, 44, 4243
64
___________________________________________________________________________________________
S02-P23
BOROPENICYLINA
SYNTEZA POCHODNYCH KWASU PENICYLANOWEGO MODYFIKOWANYCH
KLASTEREM KARBORANYLOWYM
Daria Różycka
Promotor i opiekun: dr. hab. Agnieszka B. Olejniczak, prof. IBM PAN 1
Promotor i opiekun: prof. dr. hab. Zbigniew H. Kudzin2
1PAN,
Instytut Biologii Medycznej, Laboratorium Skriningowe
Łódzki, Wydział Chemii, Katedra Chemii Organicznej
2Uniwersytet
Antybiotyki β-laktamowe (penicyliny, cefalosporyny, cefamycyny, klawamy),
oddziałują na ścianę komórkową bakterii, której podstawowym zadaniem jest
ochrona przed czynnikami zewnętrznymi oraz zapewnienie sztywnej
konstrukcji komórki. Mechanizm ich działania polega na wiązaniu
i dezaktywacji białek wiążących penicylinę – transpeptydaz – bakteryjnych
enzymów uczestniczących w budowie
ściany komórkowej [1]. Nadużywanie
antybiotyków oraz chemioterapeutyków,
ich niewłaściwe stosowanie, doprowadziło
do występowania i szerzenia się zjawiska
oporności drobnoustrojów. Koniecznym jest
poszukiwanie
nowych
antybiotyków
i
nowych
celów
do
leków
przeciwbakteryjnych.
Karborany to związki chemiczne składające
się z atomów węgla, boru i wodoru
(C2B10H12). Ze względu na oporność na
katabolizm i utlenianie, stabilność w
środowisku biologicznym, lipofilowość,
Rys. 1. Struktury koniugatów kwasu
zdolność do oddziaływania z białkami
penicylanowego i klastera boru
tworząc nietypowe wiązanie protonowowodorkowe, klatkową budową, są one stosowane coraz częściej do modyfikacji
związków aktywnych biologicznie [2].
Celem pracy było opracowanie metody syntezy antybiotyku β-laktamowego
(penicyliny) modyfikowanej klasterem karboranylowym (Rys. 1). Pracę
wykonano w Instytucie Biologii Medycznej PAN.
Badania wykonane w ramach działalności statutowej Laboratorium Skriningowego IBM
PAN. Autorzy wyrażają podziękowania dla Prof. Z.J. Leśnikowskiego za współtworzenie
niniejszej tematyki badań.
[1] A. Zervosen, E. Sauvage, J-M. Frére, P. Charlier, A. Luxen, Molecules, 2007, 17, 12478-12505.
[2] F. Issa, M. Kassiou, L. M. Rendina, Chem. Rev., 2011, 111, 5701-5722.
65
___________________________________________________________________________________________
S02-P24
SYNTEZA IZOTIOCYJANIANÓW Z WYKORZYSTANIEM CHLORKU NOSYLU
JAKO ODCZYNNIKA DESULFURUJĄCEGO
Maciej Saktura
Opiekun: dr inż. Anna Gajda
Naturalne
izotiocyjaniany
selektywnie
hamują
wzrost
komórek
nowotworowych in vivo i indukują ich apoptozę, charakteryzując się przy tym
brakiem toksyczności. Występują one w roślinach krzyżowych takich jak
kalafior czy brokuły, w formie nieaktywnych biologicznie glukozynolanów,
które w reakcji z mirozynazą przekształcają się w aktywne biologicznie
izotiocyjaniany.
Celem badań jest opracowanie metody syntezy zróżnicowanych strukturalnie
izotiocyjanianów z pierwszorzędowych amin lub ich soli zachodzącej via
ditiokarbaminiany trietyloamoniowe z następczą reakcją desulfuracji za
pomocą chlorku nosylu oraz porównanie tej metody z analogiczną, w której
jako odczynnika desulfurującego używa się chlorku tosylu [1].
Projekt finansowany ze środków Narodowego Centrum Nauki (DEC2011/03/B/ST5/01058)
[1] Wong. R.; Dolman. S. J. J. Org. Chem. 2007, 72, 3969-3971.
66
___________________________________________________________________________________________
S02-P25
OTRZYMANIE I CHARAKTERYSTYKA IZOLATÓW MELANOIDYN Z ZIARNA
KAKAOWEGO
Agata Skura
Promotor: dr inż. Joanna Oracz
Instytut Technologii i Analizy Żywności
Ziarno kakaowe stanowi cenne źródło substancji biologicznie aktywnych
mających korzystny wpływ na zdrowie człowieka. Podczas obróbki termicznej
w ziarnie kakaowym następuje wiele przemian, wśród których główną rolę
odgrywają reakcje Maillarda.[1] Prekursory reakcji Maillarda, takie jak wolne
aminokwasy oraz cukry redukujące, reagują ze sobą w czasie prażenia,
przyczyniając się do wykształcenia charakterystycznego aromatu
czekoladowego, a także do pogłębienia brunatnej barwy ziarna. Proces ten jest
bardzo złożony i w końcowej fazie prowadzi do powstania brązowych
polimerów, zwanych melanoidynami. Związki te wykazują właściwości
antyoksydacyjne, chemoprewencyjne, obniżające poziom cholesterolu oraz
stymulujące wzrost bakterii jelitowych.[2,3]
Celem podjętych badań było otrzymanie izolatów melanoidyn z ziarna
kakaowego oraz określenie ich właściwości antyoksydacyjnych. Materiał do
badań stanowiły surowe oraz wyprażone ziarna kakaowe odmiany Criollo.
Badane ziarna kakaowe poddawano procesowi prażenia z zastosowaniem
czterech temperatur: 110, 120, 135 i 150°C. W celu izolacji melanoidin
z badanych ziaren kakaowych zastosowano technikę dializy (MW cut-off > 12
kDa). Właściwości antyoksydacyjne otrzymanych izolatów melanoidyn
analizowano poprzez oznaczenie zdolności zmiatania wolnych rodników
DPPH• (jako EC50 wyrażone w mg) oraz zawartości polifenoli ogółem metodą
Folina-Ciocaltau (jako ekwiwalent kwasu galusowego).
Uzyskane wyniki wykazały, że izolaty melanoidyn otrzymane z surowych
ziaren kakaowych charakteryzują się najwyższą aktywnością zmiatania
rodników DPPH• wyrażoną jako EC50 (0,23 mg) oraz największą zawartością
polifenoli ogółem (142,29 mg GAE/ g). Stwierdzono, że wzrostowi temperatury
obróbki termicznej od 110 do 150 °C towarzyszyło znaczące obniżenie
zdolności do zmiatania wolnych rodników. Najmniejszą aktywność wygaszania
rodników DPPH• wykazywały izolaty melanoidyn otrzymane z ziaren
kakaowych poddanych obróbce termicznej w temperaturze 150 °C (EC 50
wynosiło 0,41 mg). Natomiast najniższą zawartość polifenoli ogółem
stwierdzono w izolatach uzyskanych z ziaren kakaowych prażonych
w temperaturze 110 °C (98,89 mg GAE/ g).
[1] Oracz J., Żyżelewicz D., Nebesny E. (2015). Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 55(09) : 1176-1192
[2] Oliviero, T., Capuano, E., and Fogliano, V. (2009). J. Agric. Food Chem., 57 : 147-152
[3] Wang, H.-Y., Qian, H., and W.-R.,Yao (2011). Food Chem., 128 : 573-584
67
___________________________________________________________________________________________
S02-P26
LIGANDY POCHODNE AZIRYDYNY JAKO KATALIZATORY ASYMETRYCZNEJ
KONDENSACJI ALDOLOWEJ Z UDZIAŁEM JONÓW ZN(II)
Aleksandra Strojewska
Promotor: prof. dr hab. Stanisław Leśniak
Opiekun: dr Adam Marek Pieczonka
Reakcje asymetryczne prowadzone w środowisku wodnym są obszarem szybko
rosnącego zainteresowania wśród chemików organików. Woda jest najbardziej
rozpowszechnionym rozpuszczalnikiem na świecie, a co najważniejsze jest
ogólnodostępna i nieszkodliwa dla środowiska.1 Optycznie czyste,
diastereoizomeryczne pochodne azirydyny okazały się bardzo skutecznymi
katalizatorami asymetrycznej reakcji kondensacji aldolowej prowadzonej
w obecności wody. Pożądany produkt otrzymano z wydajnością do 95% oraz
nadmiarem enancjomerycznym dochodzącym do 99%. Określono wpływ wody
oraz centrum stereogenicznego zlokalizowanego w pochodnych azirydyny
w stereochemicznym przebiegu reakcji kondensacji aldolowej.
H2O
Zn(OTf)2
[1] O. Popik, M. Pasternak-Suder, K. Leśniak, M. Jawiczuk, M. Górecki, J. Frelek, J.
Młynarski, J. Org. Chem. 2014, 79, 5728-5739.
68
___________________________________________________________________________________________
S02-P27
SYNTEZA NOWYCH LIGANDÓW FOSFINO-IMINOWYCH POCHODNYCH
D-GLUKOZAMINY I WYKORZYSTANIE ICH W ASYMETRYCZNEJ
REAKCJI TROSTA-TSUJI
Sebastian Sztendel
Promotor: dr hab. Anna Zawisza
Opiekun: dr Robert Kołodziuk
W ostatnich latach duże zainteresowanie chemików organików skierowane jest
na zastosowanie węglowodanów jako chiralnych pomocników, ligandów oraz
organokatalizatorów.[1]
Jednymi z powszechniej stosowanych ligandów cukrowych są ligandy
zawierające w swojej strukturze atom fosforu. Wśród nich wyróżnić możemy
między innymi ligandy fosfinowe, fosfoniowe oraz fosforynowe.[2]
Na posterze zaprezentowana zostanie synteza nowych liganów fosfinowych 1A
oraz 1B, pochodnych D-glukozaminy (Rysunek 1) oraz ich wykorzystanie
w modelowej reakcji Trosta-Tsuji.
Rysunek 1
[1] M. M. K. Boysen, Carbohydrates - Tools for stereoselective synthesis, Viley - VCH, 2013
[2] M. D. Nisco, S. Pedatella, S. Bektas, A. Nucci, R. Caputo, Carbohydrate Research 2012,
356, 273–277
69
___________________________________________________________________________________________
S02-P28
INTENSYFIKACJA KONWERSJI OLEJÓW W ALKILOWE ESTRY KWASÓW
TŁUSZCZOWYCH – REAKCJE KATALIZOWANE PRZEZ RÓŻNE PREPARATY
Aleksandra Tarasiuk
Promotor: prof. dr hab. inż. Stanisław Bielecki
Opiekun: dr inż. Mirosława Szczęsna-Antczak
Ważną cechą lipaz (EC 3.1.1.3) jest ich szeroka specyficzność substratowa oraz
stosunkowo wysoka stabilność w bezwodnych rozpuszczalnikach
organicznych. Reakcje estryfikacji występują między alkoholami a wolnymi
kwasami tłuszczowymi, reakcje transestryfikacji mogą zachodzić między
dwoma estrami (interestryfikacja), estrem i kwasem (acydoliza)
lub estrem i alkoholem (alkoholiza). Ze względu na łagodne warunki wymagane
dla reakcji katalizowanych przez lipazy, transformacje te są uważane za mniej
szkodliwe dla środowiska aniżeli syntezy chemiczne. Reakcje tego typu są
wykorzystywane w produkcji wielu ważnych biotechnologicznych produktów,
takich jak: biodiesel, estry zapachowe, monoacyloglicerole, biodegradowalne
polimery, a także czyste enancjomery farmaceutyków.
Wydajność transestryfikacji zależy od wielu czynników, m.in.: źródła lipazy
i ilości biokatalizatora, stosunku molowego i rodzaju substratów, ilości wody
niezbędnej dla działania enzymu, temperatury, pH i czasu trwania procesu.
Środowisko reakcji może być również modyfikowane poprzez dodatek amin,
cieczy jonowych, niejonowych surfaktantów (Tween 20, Triton X-100),
organicznych polimerów czy silanów, bądź modyfikacji można poddać sam
enzym (np. immobilizacja).
Celem pracy było sprawdzenie, w jakim stopniu na efekty katalizowanej przez
sn-1,3 specyficzne lipazy transestryfikacji oleju roślinnego 2-metylobutanolem,
wpływa stężenie wody w zakresie 0 – 3% oraz dietyloaminy (DEA) w zakresie
stężeń 0 – 60 μM (modelowanie niewodnego środowiska reakcji). W badaniach
wykorzystano lipazę z Thermomyces lanuginosus (handlowy preparat enzymu
immobilizowanego na silikażelu, Lipozyme® TL IM, Novozymes) oraz lipazę
z Mucor circinelloides (w postaci liofilizatu uzyskanego po wykonanej w ramach
pracy ekstrakcji białek błonowych z wysuszonej i rozdrobnionej grzybni
oraz ultrafiltracji uzyskanego ekstraktu).
Otrzymane wyniki wskazały na synergiczne działanie wody i DEA
(w optymalnym stężeniu) prowadzące do podwyższenia wydajności estrów 2metylobutylowych. Wyznaczono (metodą interpolacji) poszukiwane wartości
optymalne tych dodatków dla reakcji katalizowanych przez obie lipazy.
Przewidywana jest kontynuacja badań z zastosowaniem innych alkoholi oraz
preparatów lipaz, co ułatwić powinno wyjaśnienie zaobserwowanego zjawiska.
70
___________________________________________________________________________________________
S02-P29
POZYSKIWANIE I OCZYSZCZANIE KWASU KUMAROILOCHINOWEGO ORAZ
KSYLOGLUKOZYDUFLORETYNY Z JABŁEK Z WYKORZYSTANIEM TECHNIKI
FCPC
Łukasz Zakrzewski
Promotor: dr inż. Krzysztof Kołodziejczyk
Opiekun: dr hab. Sylvain Guyot
Celem pracy było wyizolowanie czystych izolatów kwasu kumaroilochinowego
oraz ksyloglukozydufloretyny przy jednoczesnym zachowaniu jak najniższych
kosztów procesu. Uzyskane w ten sposób związki mają posłużyć w dalszych
badaniach nad właściwościami polifenoli jabłkowych francuskiemu ośrodkowi
naukowemu INRA Le Rheu.
Według współczesnej wiedzy kwas kumaroilochinowy może brać udział
w reakcjach oksydacji. Problem w dalszych badaniach nad jego właściwościami
stanowi fakt, że kwas ten nie jest dostępny w sprzedaży. Pozyskanie czystego
kwasu kumaroilochinowego pozwoli na prace eksperymentalne na
modelowych roztworach, które będą mogły zweryfikować hipotezę dotycząca
udziału tego kwasu w reakcji z oksydazą polifenolową.
Przyjmuje się, że im większa zawartości ksyloglukozydufloretyny w jabłkach
tym większe prawdopodobieństwo wystąpienia problemów technologicznych
związanych z jego oksydacją, a tym samym zachowania pożądanej barwy
soków oraz napojów jabłkowych. Uzyskanie w większych ilościach tego
związku pozwoli na zweryfikowanie jego udziału w kreowaniu barwy
produktów jabłkowych.
Część doświadczalna pracy zawiera wybór najlepszego surowca do pozyskania
obu interesujących związków. Spośród trzech odmian jabłek: ‘DousMoen’,
‘Binet Rouge’ i ‘Kermerrien’ wybrano odmianę ’DousMoen’ i to jej używano do
dalszych eksperymentów. Następnym dobrano odpowiedni rozpuszczalnik do
FCPC. Spośród ośmiu wybrano wariant mieszaniny heksan/octan
etylu/etanol/woda według proporcji 1/8/2/7. Kolejno po pierwszym użyciu
FCPC zdecydowano się na wstępne rozdzielanieepikatechiny i kwasu
kumaroilochinowegoz wykorzystaniem ekstrakcji ciecz – ciecz. Ekstrakcję tą
wykonano przed właściwym frakcjonowaniem polifenoli. Do właściwego
rozdziału użyto około 11 g preparatu polifenolowego, który podzielono na trzy
części. Podczas rozdziału pierwszej części (~3g)zebrano 16 frakcji, natomiast
przy drugiej części (~3,9 g) 22 frakcje. Frakcje 2,3 i 10 z drugiego użycia CPC_2
poddano dalszemu oczyszczaniu używając semi – preparatywnej HPLC.
Ostatecznie uzyskano 62,4 mg kwasu kumaroilochinowego oraz 8,32 mg
ksyloglukozydufloretyny.
71
___________________________________________________________________________________________
S02-P30
OCENA WŁAŚCIWOŚCI ADHEZYJNYCH BAKTERII ASAIA SP. W OBECNOŚCI
SOKÓW OWOCOWYCH
Roksana Żurawska
Promotor: dr hab. inż. Dorota Kręgiel
Opiekun: mgr inż. Hubert Antolak
Owoce stanowią bogate źródło naturalnych substancji bioaktywnych, które
wykazują prozdrowotne efekty na organizm człowieka. Należą do nich głównie
polifenole, które pod względem strukturalnym można podzielić na kwasy
fenolowe, flawonoidy czy taniny. Stanowią one grupę antyoksydantów
wykazujących aktywność antynowotworową i przeciwzapalną. Dodatkowo,
niektóre grupy polifenoli takie jak antocyjany i proantocyjanidyny wykazują
działanie przeciwbakteryjne i antyadhezyjne.
Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu soków czarnej
porzeczki (Ribes nigrum L.), borówki czernicy (Vaccinium myrtillus L.),
rokitnika (Hippophae rhamnoides L.) oraz śliwki (Prunus domestica L.) na
wzrost i adhezję bakterii Asaia sp., stanowiących zanieczyszczenie napojów
funkcjonalnych. W pracy wykorzystano 6 szczepów należących do gatunków
Asaia bogorensis i A. lannensis. Związki polifenolowe, profile sacharydowe oraz
kwasowe wyznaczono metodą HPLC. Wzrost bakterii, w pożywce GC z 10%
(v/v) dodatkiem soków owocowych, badano metodą densytometryczną.
Natomiast, wpływ soków na adhezję komórek do materiału opakowaniowego
politereftalanu etylenu (PET) określono metodą luminometryczną i metodą
wysiewów. Ponadto, obliczono względny współczynnik adhezji A(%). Analiza
chemiczna soków wykazała, że należą one do szczególnie bogatych źródeł
antocyjanów: delfinidyny, cyanidyny i ich pochodnych. Wyniki
przeprowadzonych badań mikrobiologicznych świadczą, że 10% (v/v) sok
czarnej porzeczki, borówki czernicy i rokitnika hamuje adhezję bakterii Asaia
sp. do PET. Najsilniejszym działaniem antyadhezyjnym charakteryzował się sok
borówki czernicy, wykazujący działanie w stosunku do wszystkich szczepów
bakterii. W próbach zawierających dodatek soku V. myrtillus odnotowano
statystycznie istotne zmniejszenie wartości względnego współczynnika adhezji
A(%) i pomiaru luminometrycznego, w porównaniu do próby kontrolnej.
Praca finansowana z projektu badawczego PRELUDIUM Narodowego Centrum Nauki.
Numer projektu 2015/17/N/NZ9/03635.
72
___________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
73
___________________________________________________________________________________________
S03-P01
POZYSKIWANIE KAUCZUKU NATURALNEGO Z MNISZKA LEKARSKIEGO
Justyna Miedzianowska
Promotor: dr hab. inż. Krzysztof Strzelec prof. nadzwyczajny
Opiekun: dr inż. Anna Strąkowska
Instytut Technologii Polimerów i Barwników
Kauczuk naturalny jest biopolimerem, który pod względem chemicznym składa
się niemal wyłącznie z cis-1,4 –poliizoprenu. Znajduje szerokie zastosowanie
w wielu gałęziach przemysłu, gdzie z powodu unikalnych właściwości nie może
być wyparty przez inne alternatywne materiały syntetyczne. Głównym
handlowym źródłem kauczuku naturalnego w chwili obecnej jest drzewo Hevea
brasiliensis, jednak surowiec pozyskiwany z niego nie zawsze spełnia stawiane
mu wymogi. Coraz powszechniejsze są alergie na białka zawarte w lateksie
kauczuku naturalnego. Istnieje również poważne zagrożenie związane
z możliwością rozprzestrzenienia się patogenu Microcyclus ulei wywołującego
chorobę kauczukowca, która ogranicza biosyntezę kauczuku w roślinie.
Dodatkowe źródła pozyskiwania kauczuku naturalnego mogłyby również
wywołać korzystne zmiany w użytkowaniu gruntów i przenieść uprawy na
obszary mniej podatne na ekstremalne warunki pogodowe, a także zaspokoić
niedobory dostaw spowodowane coraz to większym popytem.
Przeprowadzono badania mające na celu pozyskanie kauczuku naturalnego
z powszechnie występującego mniszka lekarskiego z jak najlepszą wydajnością.
Zrealizowany został cały proces wyodrębniania kauczuku naturalnego,
zawierający wstępne przygotowanie próbek z korzeni roślinnych, dobór
rozpuszczalnika/rozpuszczalników, a także warunki oraz parametry
prowadzenia procesu ekstrakcji kauczuku naturalnego z rośliny.
Metodyka badań obejmowała sam proces ekstrakcji oraz analizę otrzymanego
produktu za pomocą spektroskopii w podczerwieni (IR), skaningowej
kalorymetrii różnicowej (DSC) oraz chromatografii żelowej (GPC). W wyniku
przeprowadzonych badań na korzeniach mniszka lekarskiego uzyskano próbki
lepkiego materiału. Przeprowadzone analizy potwierdziły obecność kauczuku
naturalnego w wyekstrahowanych próbach oraz umożliwiły oznaczenie
podstawowych przemian termicznych zachodzących w polimerze, a także
określanie średnich mas cząsteczkowych uzyskanych polimerów.
74
___________________________________________________________________________________________
S03-P02
KURKUMINA JAKO NATURALNY PRZECIWUTLENIACZ
POLIESTRÓW ALIFATYCZNYCH
Ewelina Niedzielska
Promotor: prof. dr hab. Marian Zaborski
Opiekun: dr inż. Anna Masek
Obecnie, materiały polimerowe są powszechnie stosowane praktycznie
w każdym sektorze gospodarki. Prawie połowa polimerów stosowana jest
w produkcji opakowań. Niestety, krótki czas życia takich produktów powoduje
ogromną ilość odpadów. Rozwiązaniem problemu może być stosowanie
polimerów biodegradowalnych, które są przyjazne dla środowiska
i konsumentów. Jednak, aby biopolimery zachowały dobre właściwości przez
okres użytkowania wymagana jest ich stabilizacja. Wykorzystanie
biopolimerów wymaga także stosowania proekologicznych dodatków,
tak aby w odpowiednich warunkach kompostu kompozyty mogły ulec
biodegradacji i otrzymać certyfikację.
Celem przedstawionej pracy było zbadanie wpływu naturalnych
przeciwutleniaczy z grupy flawonoidów na właściwości kompozytów
sporządzonych na bazie polilaktydu (PLA) lub polihydroksyalkanianu (PHA),
a także porównanie właściwości powyższych próbek niestarzonych
i poddanych starzeniu termooksydacyjnemu, UV oraz klimatycznemu.
Polimerowe blendy poddano procesowi biodegradacji, w celu oceny ich
podatności na działanie mikroorganizmów. Zbadano przebieg procesu
utleniania matrycy polimerowej na podstawie analizy Uv-Vis, FTIR oraz DSC.
Przeprowadzono badanie zmiany koloru i pomiar kąta zwilżania. Porównano
także dwie metody aplikacji kurkuminy na badane próbki. Pierwsza z nich to
metoda impregnacji w etanolowym roztworze, druga to dodatek
przeciwutleniacza w masie. Kurkumina polepsza stabilizację poliestrów oraz
nadaje im żółty kolor.Stworzone kompozycje mogłyby z powodzeniem zostać
wykorzystane jako materiały opakowaniowe do żywności czy produktów
jednorazowego użytku. Produkcja takich opakowań w znaczącym stopniu
mogłaby pomóc w rozwiązaniu globalnego problemu ze składowaniem
i utylizacją odpadów.
Zdjęcie 1. Impregnacja próbek polihydroksyalkanianu w 1%
roztworze kurkuminy w etanolu.
75
___________________________________________________________________________________________
S03-P03
BADANIE ADHEZJI LODU DO POWIERZCHNI HYDROFOBOWYCH
I SUPERHYDROFOBOWYCH
Beata Spychała
Promotor: dr Maciej Psarski
Opiekun: dr hab. Grzegorz Celichowski prof. UŁ, mgr inż. Daniel Pawlak
Katedra Technologii i Chemii Materiałów,
Materiały, których
kąt zwilżania wody wynosi powyżej 150° nazywamy
superhydrofobowmi. Stąd może wynikać ich zastosowanie jako materiały „lodofobowe”,
czyli takie, które mają małą adhezję lodu do powierzchni próbki. Dzięki nim możliwe było
by zwiększenie bezpieczeństwa w wielu dziedzinach przemysłu, poprzez wytwarzanie
powierzchni, na której nie akumulowałby się lód. Materiały takie mogą znaleźć
zastosowanie np. w lotnictwie, gdzie pozwoliłyby na uniknięcie gromadzenia się lodu na
skrzydłach samolotów. Prezentowane powierzchnie superhydrofobowe zostały
wytworzone za pomocą fotolitografii. Struktury zostały wykonane w fotoczułym
polimerze – fotorezyst SU-8, który kolejno został naświetlany, wygrzewany, a następnie
wywołany w roztworze PGMEA. Wytworzone w ten sposób wzory odwzorowano za
pomocą miękkiej fotolitografii w żywicy epoksydowej. Każdą powierzchnię
zmodyfikowano związkami fluoroalkilosilanowymi z różną długością perfluorowanego
łańcucha. Na przygotowanych w ten sposób podłożach wykonano za pomocą goniometru
pomiary zwilżalności – kąty napływu, kąty cofania oraz histerezę kąta zwilżania.
Dodatkowo scharakteryzowano je przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego
(SEM), ukazując obraz wytworzonych mikro- oraz nanostruktur. Najistotniejszym
pomiarem było zmierzenie adhezji lodu na wymienionych powyżej powierzchniach.
W tym celu zaprojektowano aparaturę do pomiaru adhezji lodu poprzez pomiar siły
potrzebnej do oderwania zamarzniętej kropli wody z podłoża. Zmodyfikowany fotorezyst
pozwolił na otrzymanie powierzchni superhydrofobowe okącie postępującym
wynoszącym 165°, natomiast żywica epoksydowa na uzyskanie kąta 169°. Najniższe
wartości adhezji lodu dla fotorezystu oraz żywicy wyniosły 16 kPa.
Wykonując doświadczenie potwierdzono, że otrzymane powierzchnie superhydrofobowe
mają niższą adhezję lodu niż powierzchnie hydrofobowe.
Zamarznięta kropla wody na teksturowanej
powierzchniach żywicy epoksydowej (a)
i zdjęcie SEMstruktury na której się
znajduje (b)
Praca finansowana przez Narodowe Centrum Nauki, grant nr UMO-2012/05/B/ST8/02876
76
___________________________________________________________________________________________
S03-P04
WPŁYW NAPEŁNIACZY WĘGLOWYCH NA WŁAŚCIWOŚCI UŻYTKOWE
ELASTOMERÓW
Bolesław Szadkowski
Promotor: prof. dr hab. Marian Zaborski
Opiekun: dr Martyna Pingot
Jednymi z najbardziej popularnych napełniaczy stosowanych w technologii
polimerów są napełniacze węglowe. Najbardziej znanymi napełniaczami z tej
grupy są: sadza, grafit, grafen, fulereny, nanorurki węglowe czy nanowłókna
węglowe. Równomierny sposób zdyspergowania tego typu materiału
w ośrodku elastomerowym powoduje, iż otrzymane w ten sposób kompozyty
polimerowe odznaczają się poprawionymi właściwościami użytkowymi [1,2].
Celem niniejszej pracy było otrzymanie wulkanizatów kauczuku butadienowoakrylonitrylowego (NBR) o poprawionych właściwościach mechanicznych oraz
przewodnictwie elektrycznym poprzez zastosowanie nanorurek węglowych
jako napełniaczy wzmacniających. W pracy badawczej zastosowano
konwencjonalny zespół sieciujący, którym był układ siarkowy. Matrycą
elastomerową był natomiast kauczuk butadienowo-akrylonitrylowy. Metodyka
badań obejmowała: sporządzenie mieszanek kauczukowych przy użyciu
mikromieszarki laboratoryjnej Brabender, ocenę właściwości reometrycznych
mieszanek, przeprowadzenie procesu wulkanizacji przy użyciu pras
wulkanizacyjnych,
zbadanie
właściwości
mechanicznych
próbek
(wytrzymałość na rozciąganie, rozdzieranie, histereza), oznaczenie gęstości
usieciowania badanych próbek, zbadanie przewodnictwa elektrycznego
otrzymanych wulkanizatów. Dokonano również oceny wpływu wybranych
substancji dyspergujących na właściwości otrzymanych wulkanizatów.
Uzyskane wyniki jednoznacznie wykazują, iż nanorurki węglowe poprawiają
właściwości mechaniczne w większym stopniu niż powszechnie stosowana
w przemyśle sadza. Kompozyty polimerowe zawierające nanorurki węglowe
ponadto charakteryzują się wyższym przewodnictwem elektrycznym.
[1] Huczko A., Kurcz M., Popławska M., „Nanorurki węglowe: otrzymywanie,
charakterystyka, zastosowania.”, WUW, Warszawa 2015
[2] Rabek J., „Wspólczesna wiedza o polimerach” , PWN, Warszawa 2013
77
___________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________
78
___________________________________________________________________________________________
S04-P01
BADANIA TEORETYCZNE WŁASNOŚCI
1,10-N,N’-BIS-(β-D-MOCZNIKOGLUKOPIRANOZYLO)-4,7,13-TRIOKSA-1,10-DIAZACYKLOPENTADEKANU
Marta Adamiak
Promotor: dr hab. Anna Ignaczak, prof. UŁ
Katedra Chemii Teoretycznej i Strukturalnej
1,10-N,N’-Bis-(β-D-mocznikoglukopiranozylo)-4,7,13-trioksa-1,10
diazacyklopentadekan to nowy związek należący do grupy pochodnych eteru
azakoronowego, który został zsyntetyzowany w 2014 roku w Katedrze Chemii
Organicznej i Stosowanej przez zespół badawczy profesorów B. Kryczki i S.
Porwańskiego [1].
Jest on szczególnie interesujący ze względu na podstawniki cukrowe
(β-glukoza), dzięki którym możliwe jest zastosowanie tego związku, jako
potencjalnego nośnika leków. Nośniki takie mogą w sposób znaczący
ograniczyć działania niepożądane w organizmie chorego. Celem moich badań
było poszerzenie wiedzy o tym nowym związku, a w szczególności znalezienie
struktur preferowanych energetycznie. Za pomocą przybliżonych metod
teoretycznych, takich jak mechanika molekularna (MM+, Amber99, Charmm27)
oraz półempiryczne metody mechaniki kwantowej (PM6, PM7),
przeprowadzona została dość szczegółowa analiza przestrzeni konfiguracyjnej
dla tego związku. Pozwoliło to wstępnie wytypować kilka najstabilniejszych
konformerów, dla których wykonane zostały dalsze badania przy użyciu
symulacji komputerowych, a następnie metod funkcjonałów gęstości (DFT:
B3LYP-GD2). Obliczenia PM6, PM7 oraz DFT wykonane zostały w próżni
i w wodzie, co pozwoliło dodatkowo oszacować wpływ rozpuszczalnika na
badane struktury.
Na posterze przedstawione zostaną wyniki uzyskane z kolejnych etapów badań.
Porównane będą struktury wskazywane przez poszczególne metody, jako te
o najniższej energii. Ponadto zaprezentowane zostaną wybrane własności
konformerów najstabilniejszych (według metody DFT) w próżni i wodzie.
[1] M. Pintal, B. Kryczka, S. Porwański, Carbohydrate Research 386 (2014) 18-22
79
___________________________________________________________________________________________
S04-P02
REAL SPACE BOND INDICATORS FOR INTRAMOLECULAR HYDROGEN
BOND
Magdalena Pruska
Promotor: dr hab. Magdalena Małecka
Opiekun: dr hab. Magdalena Małecka
Seven theoretical molecules containing five- and six-membered rings are
reported with special focus on intramolecular hydrogen bonds (O/N-H ... O/N).
Geometry of theoretical moieties were optimized with using 7 various database
functions. The geometrical and topological parameters based on QTAIM theory
[1] were analyzed. Additionally, electron localizability indicator (ELI)[2] and
delocalization index[3] was calculated. In some cases the analysis confirmed
the O/N-H...O/N, interactions to be resonance assisted. For five – membered
ring the intramolecular hydrogen interaction is not so evident even if different
substituents in ring were analyzed.
Figure 1. The molecular graphs (on left) with theoretical ELI-D localization domain
representations (on right) for intramolecular O-H…O (upper row) and N-H…O (lower raw).
[1] R. F. W. Bader, Atoms in Molecules. A Quantum Theory. Oxford University Press. 1990
[2] M. Kohout, Int. J. Quantum Chem, 2004, 97, 651–658I
[3] R. F. W. Bader; M. E. Stephens, .J. Am. Chem. Soc., 1975, 97, 7391–7399
80
___________________________________________________________________________________________
S04-P03
KRYSTALIZACJA BIAŁKA SZOKU CIEPLNEGO HSP104
Marta Szymczak
Promotor: Prof. dr hab. inż. Grzegorz Bujacz
Opiekun: dr Marta Orlikowska
W walce z negatywnymi skutkami nieprawidłowego procesu fałdowania białek,
które leży u podstaw wielu chorób neurodegeneracyjnych, kluczową rolę
odgrywają białka szoku cieplnego (Hsp, ang Heat shock proteins). W
naturalnych warunkach stanowią one od 5 do 10% wszystkich białek
występujących w pojedynczej komórce, natomiast w warunkach stresowych
poziom syntezy białek Hsp znacznie wzrasta. Drożdżowe białko Hsp104 i jego
bakteryjny homolog białko ClpB to jedyne chaperony, które we współpracy z
białkami Hsp70 zdolne są do dysocjacji agregatów białkowych. Ze względu na
fakt, że białka Hsp104/ClpB tylko w formie heksametrycznej wykazują
aktywność dezagregacyjną podjęto próby rekonstrukcji funkcjonalnych
multimerów. Wykorzystano do tego dane z kriomikroskopii elektronowej oraz
rozwiązaną wcześniej strukturę krystaliczną monomeru białka ClpB [2,3]. Ze
względu na fakt że wyniki dla obu białek są niespójne (Rysunek 1) otrzymanie
dobrych kryształów białka Hsp104 i poznanie jego struktury przestrzennej
umożliwiłoby ustalenie położenia domeny M w cząsteczce, co z kolei pozwoli
lepiej zrozumieć mechanizm działania tej makromolekuły.
Do badań zostały użyte cztery różne
warianty białka Hsp104. Badania
prowadzone były metodą dyfuzji par
w układzie wiszącej kropli z
zastosowaniem
trzech
niehydrolizowanych pochodnych ATP
oraz
pięciu
specjalnie
zaprojektowanych peptydów, użytych
jako analogów substratu. Badania
prowadzone dotychczas pozwoliły na
utrzymanie różnorodnych kryształów,
które zostaną sprawdzone podczas najbliższych pomiarów dyfrakcyjnych z
zastosowaniem synchrotronowego źródła promieniowania. Pomiary te
pozwolą stwierdzić czy zastosowane modyfikacje pozwoliły na uzyskanie
dobrej jakości kryształów.
Praca finansowana jest z grantu NCN 2013/08/S/NZ1/00750.
[1] K. Liberek et al., EMBO J., 27 (2008) 328.
[2] S. Lee et al., J. Struct. Bio., 146 (2007) 99.
[3] P. Wendler et al., Cell, 28 (2007) 1366.
[4] S. Hodson et al., J. Struct. Biol., 179 (2012)161.
81
___________________________________________________________________________________________
S04-P04
WIĄZANIE HALOGENOWE W STRUKTURACH KRYSTALICZNYCH
ZWIĄZKÓW KRZEMU, GERMANU, ARSENU I SELENU
Kinga Wzgarda - Raj
Promotor: dr hab. Marcin Palusiak, prof. UŁ
Opiekun: dr Agnieszka Rybarczyk-Pirek
Celem pracy było zbadanie występowania i właściwości wiązania
halogenowego typu R-X···Y, gdzie R: Si,Ge,As,Se; X: Cl,Br,I; Y: O,N,Cl,Br,I,
w strukturach krystalicznych związków krzemu, germanu, arsenu i selenu.
Dokonano przeszukania krystalograficznej bazy danych CSD [1] w celu opisu
parametrów geometrycznych badanych oddziaływań. Dodatkowo została
przeprowadzona analiza powierzchni Hirshfelda [2] znalezionych struktur
krystalicznych. Dane eksperymentalne zestawiono z wynikami badań
przeprowadzonych metodami teoretycznej chemii kwantowej. Optymalizacja
wybranych układów modelowych z zastosowaniem funkcjonału ωB97XD/augcc-pVTZ oraz zastosowanie metod QTAIM [3] i NBO [4] pozwoliły na
szczegółowy opis parametrów charakteryzujących badane wiązanie
halogenowe.
[1] F.H. Allen, Acta Crystalallogr. Sect. B 58, 380 (2002).
[2] M.A. Spackman, D. Jayatilaka, Cryst. Eng. Comm., 11, 19-32 (2009).
[3] R. Bader, „Atoms in Molecules: A Quantum Theory” Oxford Univ. Press, USA (1994).
[4] F. Weinhold, C.R. Landis „Valency and Bonding – A Natural Bond Orbital DonorAcceptor Perspective” Cambridge Univ. Press, UK (2005).
82
___________________________________________________________________________________________
Indeks
Streszczenia wystąpień doktorantów
Patrycja Giesz
Kamil Krysiak
Anna Macieja
Maria Rutkiewicz-Krotkiewicz
K-01
K-02
K-03
K-04
str. 10
str. 11
str. 12
str. 13
Piotr Drożdzyński
Michał Gacki
Renata Smulik
Kaja Spilarewicz-Stanek
Kamil Szymczak
K-05
K-06
K-07
K-08
K-09
str. 14
str. 15
str. 16
str. 17
str. 18
Streszczenia wystąpień magistrantów
Chemia Analityczna, Nieorganiczna, Środowiskowa i Elektrochemia
Monika Barwaśna
Natalia Festinger
Aleksandra Fikier
Paulina Gątarek
Dorota Kaczmarek
Katarzyna Klemba
Karina Kołodziejczyk
Marta Kowalska
Łukasz Majchrzyk
Marta Marciniak
Dorota Minda
Agnieszka Niepsuj
Justyna Olczyk
Patrycja Olejarz
Krystian Purgat
Paulina Ratajczyk
Marlena Sobucka
Jolanta Tomaszewska
Ewa Więckowska
Kinga Wieczorek
Kamila Kaźmierczak
S01-P01
S01-P02
S01-P03
S01-P04
S01-P05
S01-P06
S01-P07
S01-P08
S01-P09
S01-P10
S01-P11
S01-P12
S01-P13
S01-P14
S01-P15
S01-P16
S01-P17
S01-P18
S01-P19
S01-P20
S01-P21
str. 21
str. 22
str. 23
str. 24
str. 25
str. 26
str. 27
str. 28
str. 29
str. 30
str. 31
str. 32
str. 33
str. 34
str. 35
str. 36
str. 37
str. 38
str. 39
str. 40
str. 84
Chemia Organiczna, Biochemia, Biotechnologia i Chemia Medyczna
Tomasz Bartosik
Jan Bojanowski
Radosław Bomba
Małgorzata Cieślak
S02-P01
S02-P02
S02-P03
S02-P04
83
str. 42
str. 43
str. 44
str. 45
___________________________________________________________________________________________
Agnieszka Czyżewska
Katarzyna Dębiec
Daria Fabjańska
Nina Felcenloben
Sebastian Frankowski
Agnieszka Chlebicz
Aleksandra Jabłońska
Klaudia Janowska
Małgorzata Jeske
Martyna Kałuzińska
Karolina Łącka
Ewelina Sandra Misztal
Monika Ostrowska
Nina Pawlik
Marlena Pęczek
Jowita Polak
Mateusz Rochala
Marta Romaniszyn
Daria Różycka
Maciej Saktura
Agata Skura
Aleksandra Strojewska
Sebastian Sztendel
Aleskandra Tarasiuk
Łukasz Zakrzewski
Roskana Żurawska
S02-P05
S02-P06
S02-P07
S02-P08
S02-P09
S02-P10
S02-P11
S02-P12
S02-P13
S02-P14
S02-P15
S02-P16
S02-P17
S02-P18
S02-P19
S02-P20
S02-P21
S02-P22
S02-P23
S02-P24
S02-P25
S02-P26
S02-P27
S02-P28
S02-P29
S02-P30
str. 46
str. 47
str. 48
str. 49
str. 50
str. 51
str. 52
str. 53
str. 54
str. 55
str. 56
str. 57
str. 58
str. 59
str. 60
str. 61
str. 62
str. 63
str. 64
str. 65
str. 66
str. 67
str. 68
str. 69
str. 70
str. 71
Justyna Miedzianowska
Ewelina Niedzielska
Beata Spychała
Bolesław Szadkowski
S03-P01
S03-P02
S03-P03
S03-P04
str. 73
str. 74
str. 75
str. 76
Marta Adamiak
Magdalena Pruska
Marta Szymczak
Kinga Wzgarda-Raj
S04-P01
S04-P02
S04-P03
S04-P04
84
str. 78
str. 79
str. 80
str. 81
___________________________________________________________________________________________
S01-P21
KWAS MRÓWKOWY JAKO ŹRÓDŁO WODORU – BADANIA TEORETYCZNE
I EKSPERYMENTALNE
Kamila Kaźmierczak
Promotor: dr inż. Agnieszka Ruppert
Opiekun: mgr inż. Olga Sneka-Płatek
Politechnika Łódzka, Wydział Chemiczny, Instytut Chemii Ogólnej i Ekologicznej
W obecnych czasach, przy nieuchronnie zmniejszających się zasobach paliw kopalnych,
konieczne są poszukiwania odnawialnych źródeł paliw i chemikaliów. Jednym z surowców
o największym potencjale jest biomasa lignocelulozowa. W reakcji hydrolizy powstają z niej
kwas lewulinowy (ang. levulinc acid, LA) oraz kwas mrówkowy (ang. formic acid, FA)
w równomolowych ilościach. FA może ulec dehydrogenacji do H2 i CO2 albo dehydratacji dając
H2O i CO. Może on zatem być źródłem wodoru. Aby rozkład kwasu mrówkowego zachodził
selektywnie konieczne jest użycie katalizatora. Otrzymany w taki sposób wodór posłużyć
może do uwodornienia LA do γ-walerolaktonu (ang. γ-valerolactone, GVL), który jest
dodatkiem do biopaliw. Zastosowanie bimetalicznych, heterogenicznych katalizatorów może
znacznie poprawić selektywność rozkładu FA do H2, w porównaniu z katalizatorami
monometalicznymi. W swojej pracy zajmowałam się badaniem układów Ag-Pd ze względu na
ich wysoką aktywność w rozkładzie FA.
Celem moich badań było zbadanie wpływu ilości Ag:Pd na konwersję FA oraz właściwości
fizykochemiczne katalizatora. W tym celu połączyłam podejście eksperymentalne
i teoretyczne. Korzystając z teorii funkcjonału gęstości (ang. Density Functional Theory, DFT)
wyliczyłam siłę oddziaływań pomiędzy powierzchnią metaliczną i kwasem mrówkowym.
Rozkład HCOOH via HCOO wyliczyłam korzystając z periodycznych modeli powierzchni:
Pd(111), Ag(111), modelu z 1 atomem Pd w warstwie powierzchniowej otoczonego Ag i 3
warstwami Ag poniżej (111). Wyliczone i porównane zostały energie adsorpcji na
powierzchniach dla cząstek: HCOOH, HCOO, CO2, H oraz energie stanów przejściowych
(HCOOH → HCOO+H and HCOO → H+CO2).
Otrzymane wyniki obliczeń teoretycznych porównane zostały z wynikami reakcji
przeprowadzonymi dla rozkładu kwasu mrówkowego z zastosowaniem katalizatorów:
4%Ag-1%Pd/AlO(OH),
4,5%Ag-0,5%Pd/AlO(OH),
9%Ag-1%Pd/AlO(OH).
Katalizatory
scharakteryzowane zostały za pomocą techniki XRD (ang. X-ray Diffraction, rentgenografia
strukturalna) oraz ToF-SIMS (and. Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry,
spektrometria mas jonów wtórnych z analizatorem czasu przelotu).
85

Książka abstraktów - VII Sesja Magistrantów i Doktorantów

Transkrypt

Podobne dokumenty