Volume 3/S/2011

CCCAAAMMMEEERRRAAA SSSEEEPPPAAARRRAAATTTOOORRRIIIAAA

wydanie specjalne 3S(2011):

III Podlaskie

Spotkanie Chromatograficzne

III Podlaskie

Spotkanie Chromatograficzne

Reymontówka – Kotuń/Chlewiska

POD HONOROWYM PATRONATEM PREZYDENTA MIASTA SIEDLCE

I REKTORA UNIWERSYTETU PRZYRODNICZO-HUMANISTYCZNEGO

25 – 28 września 2011

Materiały konferencyjne

2

KOMITET NAUKOWY

Przewodniczący Komitetu Naukowego

Bronisław K. Głód – Siedlce

Członkowie

Tadeusz Dzido – Lublin

Marian Kamiński – Gdańsk

Piotr Słomkiewicz – Kielce

Andrzej Stołyhwo – Warszawa

Monika E. Waksmundzka-Hajnos – Lublin

Paweł K. Zarzycki – Koszalin

KOMITET ORGANIZACYJNY

Przewodnicząca Komitetu Organizacyjnego

Iwona Kiersztyn

Członkowie

Bronisław K. Głód

Anna Lamert

Paweł Piszcz

Paweł M. Wantusiak

3

PPRROOGGRRAAMM

NIEDZIELA (25.09.2011)

16:00 – 19:00 Rejestracja uczestników

19:00 – … Bankiet powitalny

PONIEDZIAŁEK (26.09.2011)

8:00 – 9:00 Śniadanie

9:00 – 9:20 Otwarcie konferencji

4

SESJA WYKŁADOWA I

Prowadzący obrady – prof. dr hab. Paweł K. Zarzycki

9:20 – 10:00

1. CHROMATOGRAFIA CIENKOWARSTWOWA Z BIODETEKCJĄ W BADANIU

EKSTRAKTÓW ROŚLINNYCH NA OBECNOŚĆ ZWIĄZKÓW O POTENCJALNEJ

AKTYWNOŚCI FARMAKOLOGICZNEJ

Monika E. WAKSMUNDZKA-HAJNOS, Łukasz CIEŚLA

10:00 – 10:30

2. PROCEDURA ROZDZIELANIA I OTRZYMYWANIA STAFYLOKOKCYNY T

Z ZASTOSOWANIEM WYSOKOSPRAWNEJ CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ

Michał LASKOWSKI, Beata FURMANEK-BLASZK,

Daniel JASTRZĘBSKI,

Marian KAMIŃSKI

10:30 – 11:00 przerwa na kawę

SESJA WYKŁADOWA II

Prowadząca obrady – prof. dr hab. Monika E. Waksmundzka-Hajnos

11:00 – 11:40

3. IMMUNO-CHROMATOGRAFIA - PRZEGLĄD ZASTOSOWAŃ, STOSOWANYCH

IMMUNO-SORBENTÓW I METOD IMMOBILIZACJI

Krystyna GRYGORYSHYN,

Marcin M. KAMIŃSKI, Grzegorz BOCZKAJ,

Mariusz JASZCZOŁT, Marian KAMIŃSKI

11:40 – 12:20

4. EXTRACTION STUDY OF SPIRULINA AND HERB DYES FROM SELECTED

PHARMACEUTICAL FORMULATIONS AND FOOD PRODUCTS

Magdalena B. ZARZYCKA, Paweł K. ZARZYCKI, Vicki L. CLIFTON,

Jerzy ADAMSKI, Bronisław K. GŁÓD

12:20 – 12:50

5. NOWE METODYKI OZNACZANIA DODATKÓW DO PALIW SILNIKOWYCH

Z ZASTOSOWANIEM ROZDZIELANIA WIELOWYMIAROWEGO LC-GC

Grzegorz BOCZKAJ, Mariusz JASZCZOŁT, Marian KAMIŃSKI

13:00 – 14:00 Obiad

5

SESJA WYKŁADOWA III

Prowadzący obrady – prof. dr hab. Piotr Słomkiewicz

14:00 – 14:30

6. OPTYMALNE WARUNKI ROZDZIELANIA I IZOLACJI FLAWONOIDÓW

I NAFTOCHINONÓW Z METANOLOWYCH EKSTRAKTÓW ROŚLINNYCH

Z ZASTOSOWANIEM PREPARATYWNEJ CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ

W ODWRÓCONYCH I NORMALNYCH UKŁADACH FAZ

Anita SKRZYPCZAK, Mariusz JASZCZOŁT, Rafał BANASIUK, Tycjan KOLANKO,

Aleksandra KRÓLICKA, Marian KAMIŃSKI

14:30 – 15:00

7. APPLICATION OF MICRO-TLC PLATFORM FOR FRACTIONATION OF HIGHLY

ORGANIC COMPOUNDS LOADED MATERIALS

Paweł K. ZARZYCKI

15:00 – 15:40

8. WIELOWYMIAROWE ROZDZIELANIE ORAZ BEZ-KALIBRACYJNE OZNACZENIE

SKŁADU ZŁOŻONYCH MIESZANIN SKŁADNIKÓW W CHROMATOGRAFII

CIECZOWEJ

Marian KAMIŃSKI, Marcin M. KAMIŃSKI

15:40 – 16:10

9. CHROMATOGRAFICZNE METODY ROZDZIELEŃ SKŁADNIKÓW CIECZY

JONOWYCH

Piotr STEPNOWSKI


SESJA POSTEROWA

17:00 – 18:30 Moderator – Prof. dr hab. Marian Kamiński, dr Iwona Kiersztyn

19:00 – … OGNISKO / DYSKOTEKA

6

WTOREK (27.09.2011)


9:00 – …. WYCIECZKA DO GRABARKI, MIELNIKA NAD BUGIEM I/LUB

(w zależności od pogody) KORONACYJNEGO MIASTA DROHICZYNA

WRAZ Z ZAMKNIĘTĄ CZĘŚCIĄ KLASZTORU JEZUITÓW

Obiad w trakcie wycieczki

PREZENTACJE FIRM (SHIMADZU, KNAUER, MERCK, PERLAN)

17.00 – 18:00

SESJA POSTEROWA

18:00 – 19:00 Moderator – Prof. dr hab. Paweł K. Zarzycki, dr Iwona Kiersztyn

19.00 Kolacja

ŚRODA (28.09.2011)


SESJA WYKŁADOWA IV

Prowadzący obrady – prof. dr hab. Piotr Słomkiewicz

9:00 – 9:30

10. PROSTA METODYKA ROZDZIELANIA I OZNACZANIA SŁODZIKÓW I CUKRÓW

W PRODUKTACH SPOŻYWCZYCH Z ZASTOSOWANIEM TECHNIK

WYSOKOSPRAWNEJ CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ

Paweł KWIATKOWSKI, Mariusz JASZCZOŁT, Marian KAMIŃSKI

9:30 – 10:00

11. CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA MIGRACJĘ IZOMERÓW OPTYCZNYCH

ROZDZIELANYCH METODĄ ELEKTROCHROMATOGRAFII PLANARNEJ

CIŚNIENIOWEJ (PPEC) W ODWRÓCONYM UKŁADZIE FAZ

Beata POLAK


7

SESJA WYKŁADOWA V

Prowadzący obrady – dr Iwona Kiersztyn

10:30 – 11:00

12. BADANIA EMISJI LOTNYCH ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH Z ASFALTÓW

DROGOWYCH Z WYKORZYSTANIEM TECHNIKI DYNAMICZNEJ ANALIZY FAZY

NAD-POWIERZCHNIOWEJ I CHROMATOGRAFII GAZOWEJ I SPEKTROMETRII

MAS

Grzegorz BOCZKAJ, Marian KAMIŃSKI

11:00 – 11:30

13. SPRZĘŻENIE CHROMATOGRAFII PLANARNEJ Z SPEKTROMETRIĄ MAS

Anna KLIMEK-TUREK, Tadeusz H. DZIDO

11:30 – 12:00 ZAKOŃCZENIE I PODSUMOWANIE KONFERENCJI

13:00 Obiad

8

SESJA POSTEROWA

Poniedziałek 26.09.2011

17:00 – 18:30

Wtorek 27.09.2011

18:00 – 19:00

P 1

ANALIZA PORÓWNAWCZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCH I STEROLI W MIĘŚNIU

ODWŁOKOWYM GARNELI CRANGON CRANGON W SEZONIE LETNIM W CYKLU

DWUROCZNYM

Adriana MIKA, Marek GOŁĘBIOWSKI, Edward SKORKOWSKI, Piotr STEPNOWSKI

P 2

PROFIL KWASÓW TŁUSZCZOWYCH W MIĘŚNIU ODWŁOKOWYM GARNELI

BAŁTYCKIEJ CRANGON CRANGON Z UZWGLĘDNIENIEM KWASU EPA I DHA

W CYKLU ROCZNYM


P 3

RÓŻNORODNOŚĆ KWASÓW TŁUSZCZOWYCH I STEROLI ZIDENTYFIKOWANYCH

W TKANKACH MIĘKKICH CLUPEA HARENGUS METODĄ GC-MS I MALDI-TOF/MS


P 4

BADANIA NAD SELEKTYWNOŚCIĄ ROZDZIELENIA WYBRANYCH FENOLOKWASÓW

W UKŁADACH RP HPLC Z RÓŻNYMI ADSORBENTAMI I MODYFIKATORAMI ELUENTU

Beata MISIOŁEK, Anna KLIMEK-TUREK, Tadeusz H. DZIDO

P 5

ZASTOSOWANIE GC I GC/MS DO ANALIZY JAKOŚCIOWEJ I ILOŚCIOWEJ MONO-

I DISACHARYDÓW W PRÓBKACH BIOLOGICZNYCH

Monika PASZKIEWICZ, Marek GOŁĘBIOWSKI, Dorota WIRKUS, Radosław OWCZUK,

Piotr STEPNOWSKI

9

P 6

ZASTOSOWANIE TECHNIK CHROMATOGRAFICZNYCH DO ANALIZY SKŁADU

LIPIDÓW POWIERZCHNIOWYCH BLATTA ORIENTALIS

Marek GOŁĘBIOWSKI, Monika PASZKIEWICZ, Agata SIKORA, Emilia WŁÓKA,

Wioletta WIELOCH, Elżbieta PRZYBYSZ, Mieczysława BOGUŚ, Piotr STEPNOWSKI

P 7

OPTYMALIZACJA ROZDZIELANIA ENANCJOMERÓW ZWIĄZKÓW POCHODNYCH

2,6-DIKETOPIPERAZYNY W CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ

Kamila SZWED, Maciej DAWIDOWSKI, Anna BIELEJEWSKA

P 8

CYKLICZNE SILILOWANIE ORAZ TERT-BUTYLODIMETYLOSILILOWANIE JAKO

TECHNIKA DERYWATYZACJI β-BLOKERÓW, β-AGONISTÓW ORAZ ANTYEPILEP-

TYKÓW

Magda CABAN, Piotr STEPNOWSKI, Marek KWIATKOWSKI, Natalia MIGOWSKA,

Jolanta KUMIRSKA

P 9

ZASTOSOWANE ZŁÓŻ EKSTARKCYJNYCH O CHARAKTERZE POLIMERYCZNYM

DO WYDZIELANIA LEKÓW O WŁAŚCIWOŚCIACH ZASADOWYCH

Magda CABAN, Piotr STEPNOWSKI, Marek KWIATKOWSKI, Natalia MIGOWSKA,

Jolanta KUMIRSKA

P 10

WYZNACZANIE IZOTERM ADSORPCJI JEDNOPIERŚCIENIOWYCH WĘGLOWODORÓW

AROMATYCZNYCH NA SORBENCIE HALOIZYTOWYM METODĄ INWERSYJNEJ

CHROMATOGRAFII GAZOWEJ

Kamil CZECH, Piotr M. SŁOMKIEWICZ

P 11

OZNACZANIE WYBRANYCH FARMACEUTYKÓW W PRÓBKACH ŚRODOWISKOWYCH

POBRANYCH Z REJONÓW PRZYBRZEŻNYCH POŁUDNIOWEGO BAŁTYKU

I WOJEWÓDZTWA POMORSKIEGO PRZY ZASTOSOWANIU TECHNIKI LC-MS/MS

Anna BIAŁK-BIELIŃSKA, Marta BORECKA, Grzegorz SIEDLEWICZ,

Kinga KORNOWSKA, Ksenia PAZDRO, Jolanta KUMIRSKA, Piotr STEPNOWSKI

10

P 12

ANALIZA JAKOŚCIOWA I ILOŚCIOWA KWASÓW TŁUSZCZOWYCH, ESTRÓW

METYLOWYCH I ALKOHOLI CALLIPHORA VICINA Z WYKORZYSTANIEM HPLC-LLSD

I GC/MS

Marek GOŁĘBIOWSKI, Monika PASZKIEWICZ, Anna GRUBBA, Mieczysława I. BOGUŚ,

Piotr STEPNOWSKI

P 13

ZASTOSOWANIE GC/MS-SIM DO ANALIZY LIPIDÓW KUTIKULARNYCH SARCOPHAGA

CARNARIA

Marek GOŁĘBIOWSKI, Monika PASZKIEWICZ, Alma OLESZCZAK,

Mieczysława I. BOGUŚ, Piotr STEPNOWSKI

P 14

OPTYMALIZACJA WARUNKÓW ROZDZIELANIA CHROMATOGRAFICZNEGO

MIESZANIN POLISACHARYDÓW WYIZOLOWANYCH ZE ŚCIANY KOMÓRKOWEJ

RÓŻNYCH SZCZEPÓW BAKTERII Z RODZAJU ENTEROCOCCUS

Anna BYCHOWSKA, Małgorzata CZERWICKA, Kinga MARSZEWSKA,

Zbigniew MAĆKIEWICZ, Piotr STEPNOWSKI, Zbigniew KACZYŃSKI

P 15

DETERMINATION OF BISPHENOL A AND RELATED EDCs COMPOUNDS IN MILK

USING micro-TLC AND TEMPERATURE-DEPENDENT INCLUSION

CHROMATOGRAPHY

Paweł K. ZARZYCKI, Elżbieta WŁODARCZYK, Deborah HODGSON, Vicki L. CLIFTON

P 16

SILILOWANIE JAKO UNIWERSALNA TECHNIKA DERYWATYZACJI

FARMACEUTYKÓW W ANALIZIE GC I GC-MS

Jolanta KUMIRSKA, Natalia MIGOWSKA, Magda CABAN, Paulina ŁUKASZEWICZ,

Anna BIAŁK-BIELIŃSKA, Małgorzata CZERWICKA, Piotr STEPNOWSKI

P 17

ZASTOSOWANIE DETEKTORA AZOTOWO-FOSFOROWEGO (NPD) DO OZNACZANIA

FARMACEUTYKÓW TECHNIKĄ GC

Jolanta KUMIRSKA, Natalia MIGOWSKA, Magda CABAN, Mirko WEINHOLD,

Anna BIAŁK-BIELIŃSKA, Jorg TÖMING, Piotr STEPNOWSKI

11

P 18

WYKORZYSTANIE TECHNIK CHROMATOGRAFICZNYCH DO WYODRĘBNIANIA

I ANALIZY STRUKTURALNEJ POLISACHARYDOWYCH SKŁADNIKÓW ŚCIANY

KOMÓRKOWEJ BAKTERII ENTEROCOCCUS FAECIUM

Zbigniew KACZYŃSKI, Anna BYCHOWSKA, Małgorzata CZERWICKA,

Kinga MARSZEWSKA, Piotr STEPNOWSKI

P 19

WYKORZYSTANIE TECHNIK CHROMATOGRAFICZNYCH DO OKREŚLENIA SKŁADU

CUKROWEGO O-POLISACHARYDÓW WYODRĘBNIONYCH Z WYBRANYCH SZCZEPÓW

BAKTERII RODZAJU CRONOBACTER

Kinga MARSZEWSKA, Małgorzata CZERWICKA, Anna BYCHOWSKA,

Jadwiga WIŚNIEWSKA, Janusz RAK, Piotr STEPNOWSKI, Zbigniew KACZYŃSKI

P 20

ANALIZA CHROMATOGRAFICZNA WOSKÓW POWIERZCHNIOWYCH

Beata SZAFRANEK, Elżbieta SYNAK, Piotr STEPNOWSKI

P 21

WPŁYW POŁOŻENIA PODSTAWNIKA NA ADSORPCJĘ Z FAZY WODNEJ

CHLOROPOCHODNYCH ANILINY NA SORBENTACH HALOIZYTOWYCH

Magdalena GARNUSZEK, Beata SZCZEPANIK, Piotr SŁOMKIEWICZ, Bożena SYZDÓŁ

P 22

ZASTOSOWANIE CHROMATOGRAFII W ANALIZIE STRUKTURY O-POLISACHARYDÓW

BAKTERII PECTOBACTERIUM ATROSPETICUM

Małgorzata CZERWICKA, Jolanta KUMIRSKA, Jerzy GAJDUS, Anna BYCHOWSKA,

Kinga MARSZEWSKA, Jadwiga WIŚNIEWSKA, Piotr STEPNOWSKI,

Zbigniew KACZYŃSKI

P 23

METODYKA ROZDZIELANIA, IDENTYFIKACJI I OZNACZANIA KUMARYNY

W NAPOJACH ALKOHOLOWYCH ORAZ MACERATACH Z TURÓWKI WONNEJ -

WYKORZYSTANIE ODWRÓCONYCH UKŁADÓW FAZ, DETEKCJI UV/DAD

I PRZEPŁYWU ZWROTNEGO W KOLUMNIE

Anita SKRZYPCZAK, Marian KAMIŃSKI

12

P 24

IDENTYFIKACJA PRODUKTÓW ELEKTROCHEMICZNEGO ROZKŁADU CIECZY

JONOWYCH ZA POMOCĄ TECHNIKI GC-MS

Aleksandra FABIAŃSKA, Marek GOŁĘBIOWSKI, Piotr STEPNOWSKI,

Ewa Maria SIEDLECKA

P 25

METODY BADANIA CAŁKOWITEGO POTENCJAŁU ANTYOKSYDACYJNEGO

PRODUKTÓW PSZCZELARSKICH

Elwira LEWCZUK, Katarzyna CIOŁEK, Paweł M. WANTUSIAK, Paweł PISZCZ,

Iwona KIERSZTYN, Bronisław K. GŁÓD, Paweł K. ZARZYCKI

P 26

ZASTOSOWANIE TECHNIK HPLC-UV I LC-MS DO IDENTYFIKACJI PRODUKTÓW

ELEKTROCHEMICZNEGO ROZKŁADU WYBRANYCH CIECZY JONOWYCH

Aleksandra FABIAŃSKA, Marek GOŁĘBIOWSKI, Jadwiga WIŚNIEWSKA,

Piotr STEPNOWSKI, Ewa Maria SIEDLECKA

P 27

- i - CYKLODEKSTRYNY ROZPUSZCZONE W CIECZY JONOWEJ JAKO FAZY

STACJONARNE W CHROMATOGRAFII GAZOWEJ

Monika SOBÓTKA, Monika ASZTEMBORSKA, Janusz LIPKOWSKI

P 28

OZNACZANIE AKTYWNOŚCI PRZECIWUTLENIAJĄCEJ OLEJÓW ROŚLINNYCH

Piotr KOŚCIESZA, Rafał JURCZAK, Paweł PISZCZ, Paweł M. WANTUSIAK,

Iwona KIERSZTYN, Bronisław K. GŁÓD

P 29

WPŁYW CIECZY JONOWYCH JAKO DODATKÓW DO CYKLODEKSTRYNOWEJ FAZY

RUCHOMEJ NA CHIRALNE ROZDZIELENIE W WYSOKOSPRAWNEJ

CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ

Agata PAPIERZ, Monika ASZTEMBORSKA

P 30

PRO- I ANTYOKSYDANTY W PROCESIE FERMENTACJI MIODÓW

Adrian SZABRAŃSKI, Paweł M. WANTUSIAK, Paweł PISZCZ, Bronisław K. GŁÓD

13

SSEESSJJAA WWYYKKŁŁAADDOOWWAA

14

CHROMATOGRAFIA CIENKOWARSTWOWA Z BIODETEKCJĄ

W BADANIU EKSTRAKTÓW ROŚLINNYCH NA OBECNOŚĆ ZWIĄZKÓW

O POTENCJALNEJ AKTYWNOŚCI FARMAKOLOGICZNEJ

Monika WAKSMUNDZKA-HAJNOS, Łukasz CIEŚLA

Zakład Chemii Nieorganicznej, Uniwersytet Medyczny w Lublinie,

ul. Chodźki 4a, 20-093 Lublin

e-mail: [email protected] (Monika Waksmundzka-Hajnos)

[email protected] (Łukasz Cieśla)

Przebadano wiele ekstraktów roślinnych i związków z nich wyizolowanych pod kątem ich

zastosowania jako leków. Na przykład w przypadku choroby Alzheimer’a aby zmniejszyć

symptomy tej dolegliwości stosuje się leki z klasy inhibitorów acetylocholinoesterazy. Jednocześnie

stwierdzono, że stres oksydacyjny odgrywa istotną rolę w rozwoju i postępie chorób

neurodegradacyjnych. Stres oksydacyjny i stała akumulacja wolnych rodników w komórkach

żywych organizmów prowadzi do uszkodzeń komórkowych organelli i w końcu do patologii

związanej z takimi chorobami jak: rak, astma, zapalenie, choroby neurodegradacyjne. Tak więc

istnieje potrzeba poszukiwań naturalnych surowców na obecność zmiataczy wolnych rodników

(związków o charakterze antyoksydantów), które mogą przeciwdziałać rozwojowi wyżej

wymienionych chorób.

Chromatografia cienkowarstwowa powiązana z biodetekcją daje możliwość przebadania

ekstraktów roślinnych na obecność antyoksydantów, inhibitorów różnorodnych enzymów takich

jak: acetylocholinoesterazy, glikozydazy, związków antybakteryjnych i przeciwgrzybicznych.

W obecnej pracy pokazane są przykłady zastosowań chromatografii cienkowarstwowej w różnych

układach chromatograficznych i rozwijanych różnymi technikami dla rozdzielania ekstraktów

roślinnych i zastosowanie różnych metod biodetekcji w celu stwierdzenia obecności

antyoksydantów oraz inhibitorów AChE. Dyskutowane są też praktyczne problemy związane

z wpływem różnorodnych czynników – adsorbentów, użytych rozpuszczalników, czasu trwania

reakcji wolny rodnik – antyoksydant na wyniki badań.

15

PROCEDURA ROZDZIELANIA I OTRZYMYWANIA STAFYLOKOKCYNY T

Z ZASTOSOWANIEM WYSOKOSPRAWNEJ CHROMATOGRAFII

CIECZOWEJ

Michał LASKOWSKI1, Beata FURMANEK-BLASZK

2, Daniel JASTRZĘBSKI

1,

Marian KAMIŃSKI1*

/wysalanie/odsalanie, GPC/SEC-HPLC, RP-HPLC, HILIC-HPLC, IExC-HPLC,

krystalizacja, re-krystalizacja/

1Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska,

ul. G. Narutowicza 11/12 80-233 Gdańsk, PL, *[email protected];

2Katedra Mikrobiologii, Wydział Biologii, Uniwersytet Gdański, ul. Kładki 24 80-822 Gdańsk, PL

[email protected]

Proces oczyszczania peptydów lub białek, powstałych w warunkach naturalnego metabolizmu

bakterii, albo w rezultacie tzw. nadprodukcji biotechnologicznej, składa się zawsze z serii operacji

jednostkowych, mających na celu izolację określonego indywiduum o wysokiej aktywności

biologicznej, z mieszaniny o złożonym lub bardzo złożonym składzie molekularnym. Wysoki

stopień czystości izolowanego indywiduum ma kluczowe znaczenie dla jednoznacznego określenia

struktury, dokładnego zbadania funkcji biologicznych, a szczególnie, dla zapewnienia wysokiej

aktywności przeciw-bakteryjnej. Zwykle procedury oczyszczania peptydów / białek posiadają kilka

etapów, z użyciem głównie, technik chromatografii w różnych układach faz. Opracowanie

optymalnej procedury separacyjnej jest, więc, zawsze poważnym problemem z powodu złożonego

składu supernatantu otrzymanego w rezultacie wykonania hodowli bakteryjnej oraz, dodatkowo,

z powodu konieczności uniknięcia denaturacji peptydu/białka, jako efektu zastosowania

nieodpowiednich technik, albo niekorzystnych warunków rozdzielania i izolacji.

W pracy przedstawiono nową procedurę oczyszczania bakteriocyny produkowanej przez

szczep Staphylococcus cohnii T, opracowaną z zastosowaniem wysokosprawnej kolumnowej

chromatografii cieczowej - HPLC. Stafylokocyna T, to peptyd zbudowany z 22 aminokwasów

wykazujący szczególnie wysoką aktywność bakteriobójczą wobec Staphylococus aureus.

Porównano efektywność izolacji Stafylokokcyny T z zastosowaniem HPLC względem „tradycyjnej”

metodyki opisanej w pracy doktorskiej [1] oraz w artykule [2] i opartej, po wysoleniu peptydu, na:

filtracji żelowej (Sephadex G-100®) i chromatografii jonowymiennej. Procedura, opracowana w

ramach niniejszej pracy, została zrealizowana w skali modelowej wysokosprawnej chromatografii

cieczowej (HPLC) w warunkach bez oraz przeładowania kolumny. Jest dużo mniej praco-

i czasochłonna od tradycyjnej. W konsekwencji, może zostać wykorzystywana w skali procesowej

do izolacji stafylokokcyny T z płynu pohodowlanego. Autorzy pracują obecnie nad opracowaniem

optymalnych warunków hodowli, a także nad przeniesieniem opracowanej procedury rozdzielania

do skali preparatywnej, a być może, procesowej.

[1]. B. Furmanek, Rozprawa doktorska „Charakterystyka bakteriocyny wytwarzanej przez szczep Staphylococcus sp.T”,

Uniwersytet Gdański, Wydział Biologii Geografii i Oceanologii, Gdańsk 1995.

[2] B. Furmanek, T. Kaczorowski, R. Bugalski, K. Bielawski, J. Bohdanowicz and A.J. Podhajska: Identification,

characterization and purification of the lantibiotic staphylococcin T, a natural gallidermin variant. J. Appl. Microbiol.

1999, 87, 856-866.

[3] Zgłoszenie patentowe: R. Bugalski, A.J. Podhajska: Nowy szczep bakterii zawierający plazmid i wytwarzający

substancje o charakterze antybiotycznym A1(21) 299566 (22) 93 07 01 6(51) C12N 1/20.

16

IMMUNO-CHROMATOGRAFIA - PRZEGLĄD ZASTOSOWAŃ,

STOSOWANYCH IMMUNO-SORBENTÓW I METOD IMMOBILIZACJI

Krystyna GRYGORYSHYN1, Marcin M. KAMIŃSKI

2, Grzegorz BOCZKAJ

1,

Mariusz JASZCZOŁT1, Marian KAMIŃSKI

1*,

/chromatografia powinowactwa (AC), chromatografia immuno-powinowactwa

(IAC), przeciwciała monoklonalne, przeciwciała poliklonalne, immobilizacja,

reaktywacja sorbentu/


ul. G. Narutowicza 11/12 80-233 Gdańsk, PL, *[email protected],

2Krebs-Forschung Zentrum, Heidelberg, D, [email protected]

Szczególna selektywność, a często wręcz, wysoka specyficzność rozdzielania

z wykorzystaniem chromatografii powinowactwa (Affinity Chromatography (AC)), powoduje, że ta

technika, znajduje szerokie zastosowanie do oczyszczania określonych peptydów i białek,

szczególnie enzymów, w skali preparatywnej, a także procesowej. Z wykorzystaniem specjalnie

przygotowanych sorbentów warstwowych (core surface paricles (CSP)), o ferromagnetycznym

rdzeniu, może być także stosowana jako technika specyficznej sorpcji służąca do wyodrębniania

z przestrzeni bio-rektora, określonych produktów bio-technologii. Chromatografia immuno-

powinowactwa (IAC) jest odmianą chromatografii powinowactwa o najwyższej specyficzności.

W pracy, na tle ogólnych zasad przygotowania sorbentu i dokonywania rozdzielania oraz

regeneracji powierzchni sorpcyjnej w chromatografii powinowactwa, zostały przedstawione

techniki „unieruchamiania” (immobilizacji) przeciwciał na powierzchni nośnika. Dokonano

przeglądu najczęściej stosowanych w tym celu nośników oraz metod unieruchamiania przeciwciał

na powierzchni szeroko porowatego „immobilizatora” z zachowaniem specyficznej aktywności

powierzchni sorpcyjnej. Umiejętność zastosowania warunków zapewniających wysoką aktywność

immobilizowanych makromolekuł, ma największy wpływa na uzyskiwanie wysokiej specyficzności

otrzymanego w ten sposób sorbentu. Ogromne znaczenie posiada też umiejętność doboru

optymalnych warunków „odszczepiania” sorbatu, a następnie, odtwarzania jego aktywności

sorpcyjnej.

Przedstawiono przykłady najważniejszych zastosowań poszczególnych odmian

chromatografii powinowactwa oraz immuno-powinowactwa, do otrzymywania określonych

peptydów lub białek w skali preparatywnej lub procesowej. Przedstawiono też perspektywy

dalszego rozwoju różnych odmian chromatografii powinowactwa, w tym szczególnie,

chromatografii immuno-powinowactwa.

17

EXTRACTION STUDY OF SPIRULINA AND HERB DYES

FROM SELECTED PHARMACEUTICAL FORMULATIONS

AND FOOD PRODUCTS

Magdalena B. ZARZYCKAa, Paweł K. ZARZYCKI

a, Vicki L. CLIFTON

b,

Jerzy ADAMSKIc, Bronisław K. GŁÓD

d

/Stosowana w pracy technika rozdzielania: micro-TLC/

aSection of Toxicology and Bioanalytics, Department of Civil and Environmental Engineering, Koszalin

University of Technology, Śniadeckich 2,75-453 Koszalin, Poland. bThe Robinson Institute, School of Paediatrics and Reproductive Health, Lyell MCEwin Hospital, University

of Adelaide, Haydown Rd, Elizabethvale 5112 SA, Australia. cHelmholtz Zentrum Muenchen, Institute of Experimental Genetics, Genome Analysis Center, Ingolstaedter

Landstr.1, 85764 Neuherberg, Germany. dDepartment of Analytical Chemistry, Institute of Chemistry, Faculty of Science, University of Podlasie,

3 Maja 54, 08–110 Siedlce, Poland.

This work is continuation of our research focusing on development of micro-TLC platform

for the fast analysis of low-molecular mass compounds from spirulina samples [1-5]. Based on our

previous research examining the fractionation of spirulina dyes using number of water and organic

liquids, in this study the target compounds were extracted using three relatively low-parachor

liquids: methanol, acetone and tetrahydrofuran. We analyzed a number of the spirulina samples,

which were originated from pharmaceutical formulations and food products as well as rich in

chlorophyll dyes herb samples used as the reference materials. Quantitative data derived from

micro-plates under visible light conditions and after iodine staining were explored using simple

chemometrics tools including cluster analysis and principal components analysis (PCA). Using this

method we could easily distinguish genuine spirulina and non-spirulina samples (Figure 1) as well

as fresh from expired commercial products. It has been found that comparison of the PCA patterns

derived from different extraction liquids can be usefull for preliminary chemotaxonomic

classification of the samples investigated. Described approach allows non-expensive fractionation

of target substances including cyanobacteria pigments in raw biological or environmental samples.

Due to the low consumption of the mobile phase, micro-TLC method can be considered as

environmentally friendly and green chemistry analytical tool.

Figure 1. Principal component plots showing relationships between samples investigated with respect to 1, 2

and 3 factor scores, using methanol, acetone and tetrahydrofurane extraction liquids. Objects marked as

black balls correspond to genuine spirulina products. References

[1] P. K. Zarzycki, M. B. Zarzycka, J. AOAC Int. 91 (2008) 1196. [2] P. K. Zarzycki, M. B. Zarzycka, B. K. Głód,

PAK, 55 (2009) 276. [3] P. K. Zarzycki, M. B. Zarzycka, M. M. Ślączka, V. L. Clifton, Anal. Bioanal. Chem. 397

(2010) 905. [4] P. K. Zarzycki, M. M. Ślączka, M. B. Zarzycka, E. Włodarczyk, M. J. Baran, Anal. Chim. Acta, 688

(2011) 168. [5] P.K. Zarzycki, M.B. Zarzycka, V.L. Clifton, J. Adamski, B.K. Głód, J. Chromatogr A. In press.

18

NOWE METODYKI OZNACZANIA DODATKÓW DO PALIW

SILNIKOWYCH Z ZASTOSOWANIEM ROZDZIELANIA

WIELOWYMIAROWEGO LC-GC

Grzegorz BOCZKAJ1, Mariusz JASZCZOŁT, Marian KAMIŃSKI

2

/wysokosprawna chromatografia cieczowa, chromatografia gazowa/

Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej,

Ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk,

e-mail:[email protected], [email protected]

2

W pracy przedstawiono wyniki badań nad opracowaniem metodyki oznaczania wybranych

dodatków „myjących” w paliwie do silników diesla. Porównano metodyki jednoetapowe

z wykorzystaniem chromatografii gazowej z detektorem płomieniowo-jonizacyjnym (GC-FID) lub

ze spektrometrem mas (GC-MS) oraz wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detektorem UV

z matrycą fotodiodową (HPLC-UV-DAD), z metodykami dwuetapowymi, w których do wstępnej

izolacji składników dodatku zastosowano wysokosprawną chromatografię cieczową w normalnym

układzie faz (NP-HPLC). Frakcję dodatku zbierano z wykorzystaniem elucji normalnej, albo

z zastosowaniem przepływu zwrotnego eluentu w kolumnie (eluent back-flush (EBF)). Oznaczeń

końcowych dokonywano z zastosowaniem techniki GC-FID oraz GC-MS.

Badania wykazały, że nie ma możliwości oznaczania dodatków wybranych do badań

z zastosowaniem metodyk jednoetapowych – tj. z zastosowaniem wyłącznie HPLC lub GC.

Zastosowanie dwuetapowej procedury pozwala, natomiast, na uzyskiwanie powtarzalnych wyników

oznaczeń, a wartości granicy oznaczalności (LOQ) wynoszą, w zależności od sposobu zbierania

frakcji techniką HPLC, od 1,4 - 2,2 ppm (GC-MS w trybie SIM) oraz 9,6-24,0 ppm (GC-FID).

W pracy porównano precyzję oraz dokładność, a także przedyskutowano możliwe błędy oznaczeń

i niedoskonałości opracowanych metodyk.

Słowa kluczowe: chromatografia cieczowa HPLC, chromatografia gazowa GC, przepływ zwrotny EBF,

analityka naftowa, kontrola jakości, dodatki do paliw

19

OPTYMALNE WARUNKI ROZDZIELANIA I IZOLACJI FLAWONOIDÓW

I NAFTOCHINONÓW Z METANOLOWYCH EKSTRAKTÓW

ROŚLINNYCH Z ZASTOSOWANIEM PREPARATYWNEJ

CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ W ODWRÓCONYCH I NORMALNYCH

UKŁADACH FAZ

Anita SKRZYPCZAK1, Mariusz JASZCZOŁT

1, Rafał BANASIUK

1,

Tycjan KOLANKO1, Aleksandra KRÓLICKA

2, Marian KAMIŃSKI

1

1 Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska,

ul. G. Narutowicza 11/12 80-233 Gdańsk, PL, [email protected], 2

Międzyuczelniany Wydział Biotechnologii Uniwersytetu Gdańskiego i Gdańskiego Uniwersytetu

Medycznego, Wydział Biotechnologii, ul. Kładki 24, 80-822 Gdańsk

Preparatywna chromatografia cieczowa jest techniką rozdzielania i oczyszczania użytecznych

ilości substancji z różnych skomplikowanych mieszanin. Po rozdzieleniu należy wykonać izolację

składników ze stosunkowo rozcieńczonych frakcji eluatu. Czasem operacja wydzielania

rozdzielonych składników z frakcji eluatu, może przebiegać w ten sposób, by to – dodatkowo –

sprzyjało oczyszczaniu produktu. Szczególne znaczenie ma opracowanie procedur rozdzielania

i otrzymywania o minimalnych kosztach jednostkowych, zwłaszcza, w skali procesowej.

Praca prezentuje optymalne warunki rozdzielania i otrzymywania wybranych flawonoidów

oraz naftochinonów z metanolowych ekstraktów roślin Dionaea muscipula, Drosera aliciae

i Drosera capensis oraz Drosera binata hodowanych w warunkach in vitro. Zastosowano techniki

chromatografii cieczowej w skali preparatywnej w odwróconych (RP-PLC (C18)) i normalnych

(NP-PLC (SiO2, lub DIOL)) układach faz, dążąc do warunków przeładowania kolumny.

Rozdzielanie i kolekcja frakcji, zawierających obie grupy metabolitów, może być wykonywane

jedynie w odwróconych układach faz, z zastosowaniem elucji skokowej i etapu

re-kondycjonowania aktywności sorpcyjnej kolumny. Jednak, selektywność rozdzielania

naftochinonów jest niekorzystna, mimo ich wysokiej retencji. Do rozdzielenia naftochinonów

zdecydowanie bardziej korzystne są warunki NP, niekorzystne dla flawonoidów, które, mimo

zakwaszenia eluentu, charakteryzują się w warunkach NP bardzo asymetrycznymi pikami

i niekorzystną selektywnością rozdzielania, szczególnie dla żelu krzemionkowego, jako fazy

stacjonarnej. W ceku otrzymywania naftochinonów z ekstraktów metanolowych, pierwszym etapem

rozdzielania powinna być ich ekstrakcja do cykloheksanu, a następnie - rozdzielanie w normalnych

układach faz. Stosowanie elucji gradientowej jest niekorzystne w skali preparatywnej. Wiąże się

to ze znacznymi kosztami odzysku składników eluentu, w porównaniu z warunkami elucji

izokratycznej lub skokowej.

20

APPLICATION OF MICRO-TLC PLATFORM FOR FRACTIONATION

OF HIGHLY ORGANIC COMPOUNDS LOADED MATERIALS

Paweł K. ZARZYCKI

/Stosowana w pracy technika rozdzielania: micro-TLC, HPLC/

Section of Toxicology and Bioanalytics, Department of Civil and Environmental Engineering,

Koszalin University of Technology, Śniadeckich 2,75-453 Koszalin, Poland

The main scope of this communication is to summarize the latest research of our group

concerning application of micro-thin-layer chromatography (micro-TLC) as a simple fractionation

tool for fast screening of raw extracts derived from complex biological, pharmaceutical and

environmental samples [1-5]. The problem of qualitative and quantitative determination of bioactive

substances from highly organic compounds loaded materials will be discussed from practical point

of view. Particularly, results of fractionation of complex matrices originated from food samples,

birds’ feathers, fatty oils, milk components, fresh and hydrolyzed fish bile as well as soot residues

in dust samples derived from biomass fuel and fossils home heating systems will be presented.

Moreover, chemometric investigations based on micro-TLC involving fluorescence detection and/or

PMA visualization of SPE extracts derived from surface water ecosystems and treated sewage water

samples discharged by the municipal wastewater treatment plant will be reported in comparison

with UV-DAD HPLC generated data [6, 7].

References:

[1] M.J. Baran, P.K. Zarzycki, “Fast method for fractionation of lipids and related non-polar substances

from birds’ feathers using thermostated micro-TLC”, Camera Separatoria, 3 (1) (2011) 221-227.

[2] P.K. Zarzycki, M.M. Ślączka, M.B. Zarzycka, E. Włodarczyk, M.J. Baran, T. Heese, B.K. Głód, “Fast

separation and detection of main components in complex raw biological materials using temperature-

controlled planar micro-chromatography (micro-TLC)”, Measurement Automation and Monitoring

(Pomiary Automatyka Kontrola), 56 (4) (2010) 360-364.

[3] P.K. Zarzycki, M.M Ślączka, M.B. Zarzycka, M.A. Bartoszuk E. Włodarczyk, M.J. Baran;

“Temperature-controlled micro-TLC: a versatile green chemistry and fast analytical tool for separation

and preliminary screening of steroids fraction from biological and environmental samples”, Journal of

Steroids Biochemistry and Molecular Biology, (2011) DOI: 10.1016/j.jsbmb.2011.05.007.

[4] P.K. Zarzycki, M.B. Zarzycka, V.L. Clifton, J. Adamski, B.K. Głód, “Low parachor solvents extraction

and thermostated micro-TLC separation for fast screening and classification of spirulina from

pharmaceutical formulations and food samples”, J. Chromatogr. A, 1218 (2011) 5694-5704.

[5] P.K. Zarzycki, M.M. Ślączka, M.B. Zarzycka, E. Włodarczyk, M.J. Baran; “Application of micro-thin-

layer chromatography as a simple fractionation tool for fast screening of raw extracts derived from

complex biological, pharmaceutical and environmental samples”, Anal. Chim. Acta, 688 (2011)

168-174.

[6] P.K. Zarzycki, E. Włodarczyk, M.J. Baran, “Determination of endocrine disrupting compounds using

temperature-dependent inclusion chromatography I. Optimization of separation protocol”,

J. Chromatogr. A, 1216 (2009) 7602-7611.

[7] P.K. Zarzycki, E. Włodarczyk, M.J. Baran; “Determination of endocrine disrupting compounds using

temperature-dependent inclusion chromatography II. Fast screening of free steroids and related low-

molecular-mass compounds fraction in the environmental samples derived from surface waters, treated

and untreated sewage waters as well as activated sludge material”; J. Chromatogr. A, 1216 (2009)

7612-7622.

21

WIELOWYMIAROWE ROZDZIELANIE ORAZ BEZ-KALIBRACYJNE

OZNACZENIE SKŁADU ZŁOŻONYCH MIESZANIN SKŁADNIKÓW

W CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ

Marian KAMIŃSKI1*

, Marcin M. KAMIŃSKI2


ul. G. Narutowicza 11/12 80-233 Gdańsk, PL, *[email protected];

2 Krebs-Forschung Zentrum, Heidelberg, Niemcy

W pracy przedstawiono założenia i koncepcję, zależności matematyczne oraz praktyczną

weryfikację - wykonaną na przykładach wybranych produktów technicznych, stanowiących

mieszaniny wielu różnych składników o nieznanych wartościach współczynników kalibracyjnych -

dla bez-kalibracyjnej procedury oznaczania składu wieloskładnikowych mieszanin o nieznanych

składnikach, znajdujących się w mieszaninie w zawartościach nie-śladowych. Idea jest oparta na

wykorzystaniu rozdzielania wielowymiarowego, z wykorzystaniem rozdzielania tej samej

mieszaniny w co najmniej dwóch kolumnach o różnych wypełnieniach, z zastosowaniem

co najmniej dwóch różnych eluentów i rozpuszczalników próbki w postaci eluentu oraz stosowania

przepływu zwrotnego eluentu w dowolnej kolumnie. W konsekwencji, dla mieszaniny złożonej

z N składników otrzymuje się co najmniej N równań liniowych z N niewiadomymi, z których każda

oznacza zawartość innego składnika w badanej mieszaninie składników. Korzystnie jest uzyskać

N+M (M>=1) równań z N – niewiadomymi oraz na tej podstawie dokonać w sposób iteracyjny

minimalizacji wartości błędu oznaczenia zawartości poszczególnych N składników mieszaniny.

Dodatkowo, do obliczania składu mieszaniny można wykorzystać koncepcję Synowiec’a, albo

z wykorzystaniem rozdzielania z dwoma eluentami o różnych, znanych wartościach współczynnika

załamania światła, albo poprzez zastąpienie drugiego eluentu, wzorcem wewnętrznym o znanej

wartości współczynnika załamania światła. Można też, dodatkowo, wykorzystać znajomość

wartości molowych absorbancji tych składników mieszaniny, dla których ta ich właściwość jest

znana, a które są, albo rozdzielone w postaci odrębnych pików, albo są zupełnie nie rozdzielone.

W pracy wykazano, że praktyczne wykorzystanie przedstawionej koncepcji, pozwala na

poprawne określenie składu wieloskładnikowej mieszaniny, mimo nieznajomości wartości

współczynników kalibracyjnych jej składników lub grup określonych składników.

22

CHROMATOGRAFICZNE METODY ROZDZIELEŃ SKŁADNIKÓW

CIECZY JONOWYCH

Piotr STEPNOWSKI

/RP-HPLC, IC-HPLC, IP-HPLC i CE/

Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk

[email protected]

Ciecze jonowe to jedna z najbardziej obiecujących grup alternatywnych, nielotnych

rozpuszczalników. Głównym zastosowaniem cieczy jonowych na skalę przemysłową staje się

synteza organiczna, a zwłaszcza reakcje katalizowane przez metale przejściowe. Ciecze jonowe

znalazły także zastosowanie w procesach biokatalitycznych. Hydrofobowe ciecze jonowe, mogą

być również z powodzeniem wykorzystane jako rozpuszczalnik i elektrolit, wykazując szeroki

zakres stabilności elektrochemicznej, dobre przewodnictwo, termiczną stabilność oraz trwałość.

Udowodniono także przydatność cieczy jonowych jako elektrolitów w elektroforezie kapilarnej,

modyfikatorów faz stałych w chromatografii gazowej i cieczowej, czy jako czynników

maskujących wolne ugrupowania silanolowe w chromatografii cieczowej. Badania określające

zagrożenia związane ze stosowaniem cieczy jonowych (toksyczność, ekotoksyczność,

biodegradowalność, rozprzestrzenianie i uciążliwość w środowiska i in.) wymagają prostych

i powtarzalnych technik analitycznych. Techniki te, nie tylko muszą być dostosowane do różnych

matryc pochodzenia naturalnego ale również powinny umożliwiać oznaczanie tych związków na

poziomie śladowym, przypominającym stężenia mogące występować we wcześniej eksponowanych

układach biologicznych czy zanieczyszczonych próbkach środowiskowych. Dotychczas

opracowane metody analizy kationów i anionów cieczy jonowych mają zastosowanie w badaniach

matryc pochodzenia środowiskowego, biologicznego czy materiałowego. W analityce kationów

cieczy jonowych stosuje się obecnie szereg technik separacyjnych zdolnych do rozdzielenia

analizowanego czwartorzędowego kationu alkiloimidazoliowego lub alkilopirydyniowego

od pozostałych związków, zarówno obdarzonych ładunkiem jak i obojętnych. Analizę kationów

cieczy jonowych przeprowadza się wykorzystując wysokosprawną chromatografię cieczową

w odwróconym układzie faz (RP-HPLC), chromatografię jonową (IC-HPLC) oraz jonowo-

asocjacyjną (IP-HPLC), a także elektroforezę kapilarną (CE). Analityka anionów przeprowadzana

jest wyłącznie o chromatografię jonową (IC-HPLC) z detekcją konduktometryczną, przy czym

opracowano metody zarówno z tłumieniem jak i bez tłumienia tła. Badana jest możliwość zatężania

cieczy jonowych z wysoce rozcieńczonych roztworów wodnych, w których zastosowano metodę

ekstrakcji do fazy stałej z użyciem złoża jonowymiennego, zbudowanego z polimerowego nośnika

ze związanymi ugrupowaniami kwasu benzosulfonowego. W przypadku stałych próbek

biologicznych i środowiskowych opracowano selektywną metodę izolacji cieczy jonowych

polegającą na ekstrakcji mieszaninami kwasu fosforowego lub trifluorooctowego z nasyconymi

roztworami soli amonowych.

23

PROSTA METODYKA ROZDZIELANIA I OZNACZANIA SŁODZIKÓW

I CUKRÓW W PRODUKTACH SPOŻYWCZYCH Z ZASTOSOWANIEM

TECHNIK WYSOKOSPRAWNEJ CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ

Paweł KWIATKOWSKI, Mariusz JASZCZOŁT, Marian KAMIŃSKI

*

/RP-HPLC, HILIC, RID, UV-VIS/DAD/


ul. G. Narutowicza 11/12 80-233 Gdańsk, PL,*[email protected]

Produkty o obniżonej zawartości cukru wykazują wzrastający udział w produkcji środków

spożywczych. Dodatkowo zwiększa się liczba produktów spożywczych, w których cukier naturalny

został całkowicie zastąpiony przez inne substancje, pochodzenia naturalnego, lub syntetycznego,

zwane słodzikami. Stosowanie półsyntetycznych i syntetycznych substancji słodzących stanowi

alternatywę w stosunku do „klasycznych” substancji słodzących (węglowodanów), ze względu na

ich niską kaloryczność, a jednocześnie wysoką „słodkość” (są od 100 do 1000 razy słodsze, niż

sacharoza (zwana ostatnio – „cukrozą”) i wiele innych węglowodanów. Jednak słodziki wykazują

również właściwości niekorzystne, do których można zaliczyć: występowanie ubocznych

produktów syntezy oraz powstawanie w organizmie człowieka produktów będących wynikiem

przemian metabolicznych, szczególnie słodzików syntetycznych. Z drugiej strony, ze względu na

znacznie niższy koszt, słodziki bywają dodawane do produktów spożywczych zamiast cukru, co

oznacza - w istocie - fałszowanie produktu. Z tych powodów szczególnie ważne jest dysponowanie

prostymi metodami identyfikacji i oznaczania jednocześnie podstawowych cukrów stosowanych

w przemyśle spożywczym, szczególnie sacharozy, a także glukozy i fruktozy, jak i głównych

słodzików, dopuszczonych tam do stosowania. Korzystne by było dysponowanie także metodyką

identyfikacji oraz oznaczania „ubocznych” składników powstających podczas syntezy głownie

stosowanych słodzików.

Praca stanowi pierwszą z serii prac dotyczących powyższej problematyki. Przedstawiono

wyniki badań nad opracowaniem optymalnych warunków rozdzielania oraz oznaczania wybranych

słodzików, dopuszczonych do stosowania na terenie RP oraz wybranych cukrów. Zastosowano

rozdzielanie wielowymiarowe z elucją izokratyczną i technikę wysokosprawnej chromatografii

cieczowej w warunkach odwróconych układów faz (RP-HPLC) oraz z zastosowaniem oddziaływań

hydrofilowych (HILIC), w połączeniu z detekcją refraktometryczną (RID) oraz

spektrofotometryczną (UV-VIS/DAD). W warunkach odwróconych układów niemożliwe jest

rozdzielanie i oznaczanie poli-oli, którymi są niektóre słodziki, a także cukrów. Natomiast,

w warunkach oddziaływań hydrofilowych (HILIC), z elucją izokratyczną i z zastosowaniem

przepływu zwrotnego eluentu w kolumnie ulegają rozdzieleniu w satysfakcjonującym stopniu

wszystkie badane substancje. słodzące. Dzięki zastosowaniu prostego i mało kosztownego detektora

RID, można je następnie oznaczyć.

24

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA MIGRACJĘ IZOMERÓW OPTYCZNYCH

ROZDZIELANYCH METODĄ ELEKTROCHROMATOGRAFII

PLANARNEJ CIŚNIENIOWEJ (PPEC)

W ODWRÓCONYM UKŁADZIE FAZ

Beata POLAK

Zakład Chemii Fizycznej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Analityki Medycznej,

Uniwersytet Medyczny w Lublinie, ul. Chodźki 4a, 20-093 Lublin;

e-mail: [email protected]

Enancjomery są grupą izomerów o takiej samej budowie ilościowej i jakościowej. Różnią się

jedynie przestrzennym rozmieszczeniem grup funkcyjnych występujących w ich cząsteczkach.

Ta cecha cząsteczki powoduje odmienny sposób oddziaływania poszczególnych enancjomerów

ze środowiskiem wykazującym podobne właściwości. Za takie środowisko można uważać każdy

żywy organizm. Można, więc spotkać się ze różnicowaną reakcją organizmu na poszczególne

enancjomery. Z tego względu izolacja i dokładne badanie poszczególnych enancjomerów jest

koniecznością.

Jedną z metod służących do tego celu jest elektrochromatografia planarna ciśnieniowa

(PPEC). W tej metodzie przepływ fazy ruchomej względem fazy stacjonarnej odbywa się dzięki

procesowi elektroosmozy, zaś migracja stref różnych substancji jest wywołana połączeniem

efektów elektroforetycznego i podziału pomiędzy dwie fazy. Dzięki takiemu połączeniu, nowa

technika zyskała wiele zalet. Należą do nich między innymi zwiększenie sprawności układu

i znaczne skrócenie czasu trwania eksperymentu. Zalety te są również wykorzystywane podczas

rozdzielania enancjomerów. Sam mechanizm chiralnego różnicowania poszczególnych par

enancjomerów polega na utworzeniu połączeń diastereoizomerycznych z chiralnym selektorem.

Takie diastereoizomery powstawać mogą podczas procesu chromatograficznego (metoda

bezpośrednia) lub też przed procesem chromatograficznym (metoda pośrednia). Każdy

z diastereoizomerów cechuje się inną szybkością migracji w układzie i w ten sposób dochodzi do

ich rozdzielania. Na przykładzie rozdzielania enancjomerów, obydwoma przedstawionymi powyżej

sposobami, zostaną omówione czynniki wpływające na migrację stref substancji w PPEC. Można je

podzielić na dwie grupy. Do pierwszej należą, związane z fazą ruchomą, takie jak pH, stężenie

i rodzaj zastosowanego buforu, czy rodzaj i stężenie czynnika organicznego w wodno-organicznej

fazie ruchomej. Natomiast drugą grupę stanowią czynniki związane z warunkami prowadzenia

eksperymentu. Są nimi różnica potencjałów przykładana do elektrod; czas trwania eksperymentu

czy temperatura układu separacyjnego.

25

BADANIA EMISJI LOTNYCH ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH

Z ASFALTÓW DROGOWYCH Z WYKORZYSTANIEM TECHNIKI

DYNAMICZNEJ ANALIZY FAZY NAD-POWIERZCHNIOWEJ

I CHROMATOGRAFII GAZOWEJ I SPEKTROMETRII MAS

Grzegorz BOCZKAJ1, Marian KAMIŃSKI

2

/dynamiczna analiza fazy nad-powierzchniowej, chromatografia gazowa/

Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej,

ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk,

e-mail:[email protected]; [email protected]

2

Asfalty drogowe pochodzenia naftowego są wytwarzane z pozostałości z destylacji

próżniowej ropy naftowej w procesie tzw. „oksydacji”. Częściowy kraking termiczny mający

miejsce na etapie destylacji próżniowej oraz w procesie utleniania (oksydacji) pozostałości

próżniowej, prowadzi do powstania lotnych związków organicznych częściowo rozpuszczających

się w finalnym produkcie, tzw., asfalcie. Podczas dalszego wykorzystania asfaltu, tak na etapie jego

ekspedycji, jak również, budowy dróg, ma miejsce częściowe uwalnianie rozpuszczonych w niej

lotnych związków organicznych (LZO) z gorącej masy bitumicznej. Od wielu lat prowadzone są

badania nad oceną oddziaływania budowy dróg asfaltowych na środowisko, w tym głównie, na

zdrowie ludzi pracujących podczas budowy. Bada się głównie emisję wielopierścieniowych

węglowodorów aromatycznych (WWA). Nie oznacza się zawartości LZO, a także mgły asfaltowej

w powietrzu, którym oddychają pracownicy, ani emisji tych substancji do otoczenia. Ze względu na

wysoką złowonność emitowanych składników, a także ich toksyczność, konieczne jest opracowanie

standardowych procedur oznaczania wielkości emisji LZO, w tym, kluczowych grup lotnych

związków organicznych tj. związków chemicznych z grupy BTX, pirydyny i jej pochodnych, i

innych, a także zbadanie charakterystyki granulometrycznej i stężenia mgły asfaltowej.

W pracy przedstawiono wyniki badań nad składem fazy lotnej w powietrzu nad powierzchnią

lustra gorących asfaltów drogowych. Porównano zawartość zidentyfikowanych związków

chemicznych w fazie nad-powierzchniowej czterech próbek mas bitumicznych, tzn., tzw.

pozostałości próżniowej oraz trzech asfaltów utlenionych o różnym stopniu przetworzenia. Wyniki

badań wykazały znaczne różnice w składzie oraz zawartości LZO dla tych produktów. Największą

grupę związków powstałych w wyniku krakingu termicznego stanowią olefiny i węglowodory

aromatyczne, jednak, w procesie tzw. „oksydacji” powstają z nich alkohole i kolejno, związki

karbonylowe i karboksylowe – aldehydy i ketony oraz lotne kwasy organiczne. W fazie lotnej

zidentyfikowano także ważne, z punktu widzenia oceny toksyczności oparów asfaltu, związki

aromatyczne, tzn., benzen, toluen oraz 4-etylo-1,2-dimetylo-benzen.

Słowa kluczowe: asfalty, lotne związki organiczne (LZO), dynamiczna analiza fazy nad-

powierzchniowej (DHS), chromatografia gazowa (GC), spektrometria mas (MS)

26

SPRZĘŻENIE CHROMATOGRAFII PLANARNEJ

Z SPEKTROMETRIĄ MAS

Anna KLIMEK-TUREK*, Tadeusz H. DZIDO

Zakład Chemii Fizycznej Katedry Chemii, Uniwersytet Medyczny w Lublinie,

ul. Chodźki 4A, 20-093 Lublin, *e-mail: [email protected]

Chromatografia planarna / cienkowarstwowa (TLC) jest techniką chromatograficzną, która

posiada ugruntowane zastosowanie w wielu laboratoriach. Możliwość analizowania wielu próbek

jednocześnie, brak konieczności wstępnego oczyszczania analizowanych związków, oszczędność

rozpuszczalników, prostota wykonania analizy oraz niższe koszty w porównaniu do cieczowej

chromatografii kolumnowej czynią z chromatografii planarnej metodę cieszącą się wciąż

niesłabnącym zainteresowaniem [1-2]. Według szacunkowych obliczeń chromatografia

cienkowarstwowa jest stosowana m.in. w następujących dziedzinach: w farmacji- ok. 30%,

biochemii i medycynie- ok. 25%, analizie zanieczyszczeń środowiska- ok. 15%, analizie żywności-

ok. 10% oraz w analizie związków nieorganicznych – ok. 5% [3]. Stosuje się ją średnio w 75%

ogólnej liczby analiz opracowanych w różnych Farmakopeach. Sprzężenie chromatografii planarnej

z jednym z najbardziej efektywnych narzędzi analitycznych jakim jest spektrometria mas (MS),

daje tej technice ogromne możliwości związane z bezpośrednią analizą związków. Wiąże się to

jednak z koniecznością pokonania wielu problemów związanych, przede wszystkim,

z przeniesieniem próbki analitu z płytki do spektrometru. Na dzień dzisiejszy wiele różnych technik

łączenia TLC z MS jest opisanych w literaturze [4]. Ze względu na operacje związane

z przeniesieniem próbki, można je podzielić na dwie grupy: metody pośrednie, w których próbka

jest zdrapywana lub ekstrahowana z płytki chromatograficznej, a następnie przenoszona do źródła

jonów oraz metody bezpośrednie, w których strefy rozdzielanych substancji z płytki

chromatograficznej są kierowane wprost do spektrometru mas. Metody bezpośrednie mogą być

prowadzone w próżni oraz pod ciśnieniem atmosferycznym. W prezentacji zostaną omówione

najnowocześniejsze techniki łączenia chromatografii cienkowarstwowej ze spektrometrią mas,

a także perspektywy tej metody, szczególnie w świetle możliwości połączenia jej

z elektrochromatografią planarną.

Literatura:

1. J. Sherma, B. Fried, Handbook of Thin Layer Chromatography, Marcel Dekker, New York, 2003.

2. P. E. Wall: Thin Layer Chromatography: A Modern Practical Approach, Springer-Verlsag, RSC,

Cambridge, 2006.

3. Z. Witkiewicz, Podstawy chromatografii, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2000.

4. S.Ch Chenga, M.Z. Huangb, J. Shiea, J. Chromatogr. A, 1218 (2011) 2700-2711.

27

SSEESSJJAA PPOOSSTTEERROOWWAA

28

ANALIZA PORÓWNAWCZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCH I STEROLI

W MIĘŚNIU ODWŁOKOWYM GARNELI CRANGON CRANGON

W SEZONIE LETNIM W CYKLU DWUROCZNYM

Adriana MIKA1,2

, Marek GOŁĘBIOWSKI3, Edward SKORKOWSKI

1,

Piotr STEPNOWSKI2

/HPLC-LLSD, GC-MS, MALDI-TOF/MS/

1Wydział Biologii, Uniwersytet Gdański, Stacja Biologiczna, ul. Ornitologów 26, 80-680 Gdańsk,

[email protected] 2Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański, Katedra Analizy Środowiska, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk,

[email protected] 3Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański, Pracownia Chemometrii Środowiska, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk,

[email protected]

O różnorodności wielonienasyconych kwasów tłuszczowych w tym niezbędnych

nienasyconych kwasów (NNKT) i steroli decydują czynniki biologiczne, chemiczne, fizyczne

i geograficzne. Należą do nich: dostępność pokarmu powiązana z sezonem i warunkami

klimatycznymi, w tym z pogodą, temperaturą wody i miejscem bytowania. Znaczna ilość NNKT

omega - 3 i steroli pochodzi ze świeżej materii organicznej czerpanej z fitoplanktonu z toni wodnej,

w kwasy omega – 6 obfitują algi i nadbrzeżna roślinność, natomiast detrytus, składowany w części

przydennej, dostarcza nasyconych kwasów tłuszczowych [1]. Wzrost czasu nasłonecznienia wody

powoduje zwiększenie ilości kwasów nasyconych w stosunku do wielonienasyconych [2]. Typ

analizowanej tkanki decyduje również o rodzaju i ilościach NNKT. Najwięcej niezbędnych kwasów

tłuszczowych i steroli zawiera tkanka mięśniowa z powodu dużego powinowactwa do gromadzenia

tego typu związków lipidowych w postaci fosfolipidów. Ponadto fosfolipidy obfitujące w NNKT są

główną składową błon komórkowych. Wysokie stężenie NNKT u organizmów w słonej wodzie

morskiej wpływa na przetrwanie i tolerancję w zmianach zasolenia u skorupiaków. Obecność tych

kwasów modyfikuje przepuszczalność błony komórkowej i kształtuje działalność pompy potasowo-

sodowej, jako niezbędny osmoregulatorowy mechanizm [3].

Latem 2008 profil kwasów tłuszczowych zawierał kwasy od C10 do C18, zarówno we frakcji

triacylogliceroli (TAG), jak i wolnych kwasów tłuszczowych (FFA), zaś frakcja lipidów polarnych

(fosfolipidy) przeanalizowana techniką GC-MS obejmowała kwasy od C14 do C18. Dopiero

zastosowanie metody MALDI-TOF/MS uwidoczniło duże zróżnicowanie frakcji FA łącznie

z kwasami n-3 i n-6 oraz z ich prekursorami - kwasem α-linolenowym 18:3n-3 (ALA) i linolowym

18:2n-6 (LA). Frakcja TAG latem 2009 była niemal identyczna, jednak istotne zmiany odnotowano

w grupie FFA. Zidentyfikowano kwasy 20:5 (EPA) i 22:6 (DHA) należące do rodziny n-3 oraz

kwas 20:4 (AA), będący przedstawicielem grupy n-6. Pomijając kwas palmitynowy C16:0, który

dominował w każdej frakcji lipidów, te dwa przedstawiciele kwasów n-3 dominowały w całym

profilu kwasów tłuszczowych latem 2009, przyjmując wartości 276 mg*g-1

dla EPA i 69 mg*g-1

dla

DHA. W podtypie Crustacea zostało określonych 16 steroli, wszystkie pochodzenia roślinnego [4].

Cholesterol, którego ilości kształtują się w granicach 90-95%, jest prekursorem hormonów

płciowych oraz hormonów lnienia i jest niezbędny dla wzrostu i przeżycia skorupiaków. W sezonie

letnim 2008 prócz cholesterolu, który stanowił prawie 95%, zidentyfikowano desmosterol

i kampesterol w ilościach po 2,7%. Rok później liczba zidentyfikowanych steroli wzrosła do 11.

Cholesterol stanowił 60% wszystkich steroli, a drugim najbardziej licznym sterolem był 22-

dehydrocholesterol.

[1] Abad M., (1995), Comp Biochem Phys C, 110,109–118

[2] Kasai T., (2004), Fisheries Sci, 70, 527–529

[3] Maazouzi C., (2007), Comp Biochem Phys A, 147, 868–875

[4] Kanazawa A. ,(2001), Fish Sci, 67, 997–1007

29

PROFIL KWASÓW TŁUSZCZOWYCH W MIĘŚNIU ODWŁOKOWYM

GARNELI BAŁTYCKIEJ CRANGON CRANGON Z UZWGLĘDNIENIEM

KWASU EPA I DHA W CYKLU ROCZNYM

Adriana MIKA1,2


1,

Piotr STEPNOWSKI2

/HPLC-LLSD, GC-MS, MALDI-TOF/MS/ 1Wydział Biologii, Uniwersytet Gdański, Stacja Biologiczna, ul. Ornitologów 26, 80-680 Gdańsk,



[email protected]

Analiza profilu kwasów tłuszczowych obejmowała 4 sezony. Wykazano duże zróżnicowanie

ilościowe i jakościowe w obrębie każdej z analizowanych frakcji lipidów. Techniką użytą

do separacji tej niezwykle bogatej grupy związków była HPLC-LLSD, w wyniku której uzyskano

takie grupy jak triacyloglicerole (TAG), wolne kwasy tłuszczowe (FFA), sterole oraz lipidy polarne

(fosfolipidy). Grupę FFA i sterole poddano spochodnieniu za pomocą mieszaniny sililującej

BSTFA:TMCS (99:1), zaś frakcję TAG i fosfolipidów procesowi estryfikacji. Tak przygotowane

próbki materiału biologicznego poddano analizie GC-MS. Celem potwierdzenia lipidów polarnych

oraz szerszej identyfikacji ich przedstawicieli użyto techniki MALDI-TOF/MS. Materiałem

badawczym był mięsień odwłokowy (abdomen) Crangon crangon, garnela bałtycka. Według wielu

autorów największym bogactwem NNKT są ryby i owoce morza, dlatego celem pracy było

przeanalizowanie jakościowe i ilościowe profilu kwasów tłuszczowych. Ponadto z powodu dużego

zainteresowania kwasami tłuszczowymi (FA) zarówno nasyconymi, jak i nienasyconymi, a pośród

nich kwasami należącymi do rodzin omega-3 i omega-6 (NNKT) kolejnym zadaniem było ustalenie

zmienności sezonowej FA w poszczególnych frakcjach lipidów w ciągu roku. Czynniki takie jak

dostępność pokarmu powiązana z sezonem oraz pogoda, temperatura wody, miejsce bytowania,

czas nasłonecznienia wody, jak również typ analizowanej tkanki, wywierały znaczny wpływ na

zróżnicowanie lipidów w cyklu rocznym [1-2].

W okresie wiosny odnotowano największe ilości lipidów, 32,2 mg*g-1

mokrej masy tkanki,

a pośród nich frakcja FFA wynosiła 20,3 mg wolnych kwasów tłuszczowych*g-1

mokrej masy

tkanki mięśniowej. Sezon później, latem 2009 ilość lipidów kształtowała się w granicach 7 mg*g-1

mokrej masy tkanki, zaś ilość odnotowanych FFA wynosiła 1,34 mg*g-1

. Zanotowano znacznie

mniej kwasów tłuszczowych zarówno we frakcji TAG, FFA jak również pośród fosfolipidów. Ilości

NNKT, kwasu EPA (20:5n-3) zmniejszyły się z 276 mg mg*g-1

(wiosna) na 224 mg*g-1

(lato).

Odwrotna sytuacja miała miejsce w przypadku kwasu AA (20:4n-6) należącego do konkurencyjnej

rodziny kwasów omega - 6. Nastąpiła zmiana ilości z 9,9 mg*g-1

na 22 mg*g-1

. Wzrost niezbędnych

nienasyconych kwasów tłuszczowych koreluje z cyklem rozwojowym garneli bałtyckiej - w okresie

wiosny i lata wpływa na rozwój i wzrost młodych stadiów larwalnych [1], stąd wartości NNKT

powinny być najwyższe, a wahania wartości lipidów i poszczególnych frakcji uzasadnione są

właśnie zużyciem kwasów tłuszczowych na wymienione procesy. Potwierdzeniem tego są analizy

z okresu zimy, kiedy to profil FA był bardzo ubogi, a kwasów AA, EPA i DHA nie odnotowano.

Potwierdza to fakt, iż najniższe wskazania składników energetycznych i tym samym najniższe

wskazania energii notowane są w okresie listopad - marzec [3].

[1] Abad M., (1995), Comp Biochem Phys C, 110,109–118.

[2] Kasai T., (2004), Fisheries Sci, 70, 527–529.

[3] Campos J., (2009), J Sea Res, 62 (2009) 106–113.

30

RÓŻNORODNOŚĆ KWASÓW TŁUSZCZOWYCH I STEROLI

ZIDENTYFIKOWANYCH W TKANKACH MIĘKKICH CLUPEA

HARENGUS METODĄ GC-MS I MALDI-TOF/MS

Adriana MIKA1,2


1,

Piotr STEPNOWSKI2

/HPLC-LLSD, GC-MS, MALDI-TOF/MS/ 1Wydział Biologii, Uniwersytet Gdański, Stacja Biologiczna, ul. Ornitologów 26, 80-680 Gdańsk,



[email protected]

W komórce cholesterol używany jest jako ważny budulec przy jej regeneracji oraz pomaga

w podtrzymaniu jej życiowych funkcji. Receptory, które znajdują się na powierzchni ściany

komórkowej kontrolują dostarczanie cholesterolu w zależności od zapotrzebowania komórki.

Cholesterol utrzymuje płynność błony komórkowej, jak również jest prekursorem hormonów

steroidowych. Sterole takie jak 22-dehydrocholesterol, brassikasterol, ergosterol i izofukosterol są

niezbędne dla narybku do dalszego wzrostu [1]. Z kolei kwasy nasycone stanowią główne źródła

energii niezbędnej do wzrostu ryb i tworzenia ikry u samic, wielonienasycone kwasy są zaś źródłem

energii w procesie reprodukcji i rozwoju gonad. Pobudzają wzrost ryby i wpływają na utrzymanie

błony komórkowej oraz na jej funkcje. Kwas arachidonowy, AA (20-4n-6) mimo, iż ma podobne

znaczenie biologicznie jak EPA (20:5n-3) i DHA (22:6n-3), często u ryb jest pomijany,

prawdopodobnie z powodu niskich zawartości w organizmie, w przeciwieństwie do ssaków. AA ma

istotny wpływ na różne funkcje fizjologiczne, w tym na osmoregulację, funkcję układu sercowo-

naczyniowego i funkcjonowania systemów układu rozrodczego [2].

Ryby stanowią główny magazyn niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych dla

inhibicji chorób sercowo-naczyniowych i neurodegeneracyjnych. Na rynku istnieje wiele

suplementów kwasów omega-3 i omega-6, jednak według naukowców kwasy te są lepiej

przyswajalne bezpośrednio z ryb, pomimo, iż w suplemencie diety notuje się większe ilości

kwasów EPA i DHA. Ryba zawiera kwasy n-3 i n-6 w postaci triacylogliceroli, które w tej postaci

mogą być przyswajane przez organizm, zaś oleje rybne obfitują w estry etylowe tych kwasów [3].

Celem pracy było określenie różnorodności kwasów tłuszczowych w poszczególnych

tkankach, zarówno w mięśniu, tak chętnie spożywanym, wątrobie, gdzie zachodzi proces

lipogenezy de novo, jak również w plemnikach i płynu nasiennym, na które to rozwój mają duży

wpływ wszystkie wymienione kwasy. W każdej tkance, prócz płynu nasiennego, dominowała

frakcja kwasów tłuszczowych. W mięśniu odnotowano największe ilości steroli i NNKT. Pomimo

procesu lipogenezy zachodzącego w wątrobie, cechowała się ona mniejszym zróżnicowaniem

ilościowym i jakościowym kwasów tł., natomiast wyodrębniono z niej aż 10 steroli. W pozostałych

tkankach w granicach 100 % dominował cholesterol. Metodą MALDI-TOF/MS zidentyfikowano

polarne lipidy, a pośród nich fosfolipidy, które w największym stopniu magazynują

wielonienasycone kwasy tłuszczowe [4]. Profil FA zawierał kwasy od C10:0 (płyn nasienny) do C24:1

(wszystkie analizowane tkanki). Zarówno w profilu kwasów tłuszczowych wyznaczonym techniką

GC-MS jak i MALDI-TOF/MS dominowały kwasy EPA i DHA. Zgodnie z literaturą kwas AA

przyjmował nawet 10-krotnie niższe wartości w porównaniu z kwasami omega-3.

[1] Kanazawa A., (2001), Fish Sci, 67, 997–1007.

[2] Huynh M., (2007), Comp Biochem Phys B, 146, 504–511.

[3] Elvevoll E.O., (2006), Lipids, 41, 1109-1114.

[4] Limbourn A.J., (2009), Comp Biochem Phys B, 152, 292-298.

31

BADANIA NAD SELEKTYWNOŚCIĄ ROZDZIELENIA

WYBRANYCH FENOLOKWASÓW W UKŁADACH RP HPLC

Z RÓŻNYMI ADSORBENTAMI I MODYFIKATORAMI ELUENTU

Beata MISIOŁEK*, Anna KLIMEK-TUREK, Tadeusz H. DZIDO

Zakład Chemii Fizycznej, Katedra Chemii, Uniwersytet Medyczny w Lublinie,

ul. Chodźki 4a, 20- 093 Lublin,

*e-mail: [email protected]

Fenolokwasy, wtórne metabolity roślin wyższych, są hydroksylowymi pochodnymi kwasu

benzoesowego i cynamonowego. Źródłem tych związków są głównie owoce i warzywa. Substancje

te odgrywają kluczową rolę w procesach biologicznych roślin oraz, dzięki właściwościom

antyoksydacyjnym, w ochronie zdrowia człowieka. Fenolokwasy przyczyniają się do usuwania

wolnych rodników, chelatowania jonów metali, a także przeciwdziałają chorobie wieńcowej,

nowotworom, stanom zapalnym oraz cukrzycy.

W związku z tak istotnym znaczeniem fenolokwasów, ważne jest ich właściwe oznaczanie,

które najczęściej wykonuje się metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej w odwróconym

układzie faz.

W poprzednich publikacjach prezentowaliśmy wpływ organicznego składnika fazy ruchomej

na selektywność rozdzielenia węglowodorów aromatycznych z polarnymi grupami [1, 2] oraz

fenolokwasów [3] dla odwróconego układu faz chromatografii cieczowej z jednym rodzajem

adsorbentu, typu C-18. Badania wykazały wyraźną zależność zmian selektywności rozdzielenia od

rodzaju modyfikatora (metanol, acetonitryl, tetrahydrofuran) w wodnej fazie ruchomej. Do

wyjaśniania tych zmian zostało zastosowane podejście, które uwzględnia oddziaływania

międzycząsteczkowe substancji tylko ze składnikami adsorpcyjnej warstwy fazy stacjonarnej.

W tej prezentacji chcielibyśmy przedstawić przydatność wspomnianego podejścia do

wyjaśniania zmian selektywności rozdzielenia substancji dla układów z adsorbentami niepolarnymi,

różniącymi się długością łańcuchów alifatycznych.

Literatura:

[1] T.H. Dzido, H. Engelhardt, Chromatographia, 1994, 39, 51-61.

[2] T.H. Dzido, T.E. Kossowski, D. Matosiuk, J. Chromatogr. A, 2002, 947, 167-183.

[3] A. Klimek- Turek, T.H. Dzido, H. Engelhardt, LC- GC Europe, 2008, 21, 33-42.

32

ZASTOSOWANIE GC I GC/MS DO ANALIZY JAKOŚCIOWEJ

I ILOŚCIOWEJ MONO- I DISACHARYDÓW W PRÓBKACH

BIOLOGICZNYCH

Monika PASZKIEWICZ1*

, Marek GOŁĘBIOWSKI1, Dorota WIRKUS

1,

Radosław OWCZUK2, Piotr STEPNOWSKI

1

/GC, GC-MS/

1Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18, 80-952 Gdańsk,

2Wydział Lekarski z Oddziałem Stomatologicznym, Gdański Uniwersytet Medyczny,

ul. Dębinki 7, 80-211 Gdańsk *e-mail: [email protected]

Bariera jelitowa oddziela jałowe tkanki jamy brzusznej od treści przewodu pokarmowego,

który jest fizjologicznie skolonizowany przez niezbędną dla prawidłowego funkcjonowania ustroju

florę bakteryjną. Zabiegi operacyjne z zakresu chirurgii naczyniowej przeprowadzane w obrębie

jamy brzusznej związane są bardzo często z koniecznością zaciśnięcia tętnicy głównej. Zamknięcie

światła aorty prowadzi do szeregu zmian hemodynamicznych oraz zaburzeń perfuzji narządów

zlokalizowanych w jamie brzusznej. Bardzo niewiele jest danych, które pozwoliłyby na określenie

czy towarzyszące zaciśnięciu aorty zmiany perfuzji jelit mogą skutkować zaburzeniami ich

czynności. Otwarte pozostaje pytanie, czy stosowanie do zabiegów na tętnicy głównej znieczulenia

zewnątrzoponowego, będzie miało korzystne następstwa u chorych z potencjalnym upośledzeniem

czynności bariery jelitowej związanym z zakładaniem zacisku na tętnicę główną.

Diagnostyka przepuszczalności jelitowej oparta jest na pomiarze stężenia w moczu wcześniej

spożytych substancji, które mają pewne właściwe cechy związane z ich wchłanianiem a nie są

metabolizowane w organizmie. Zastosowanie odpowiedniej kombinacji mono- i disacharydów

umożliwia ocenę stopnia nasilenia uszkodzeń jelita a także ich lokalizację. Do analizy jakościowej

i ilościowej cukrów wydalonych z moczem, ze względu na odpowiednią selektywność i czułość,

wykorzystuje się techniki chromatograficzne, takie jak HPLC i GC. Wymagają one odpowiedniego

oczyszczenia próbki oraz przeprowadzenia cukrów w odpowiednie pochodne.

W ramach niniejszej pracy opracowano dwie metody oznaczania mono- i disacharydów

w wykorzystaniem chromatografii gazowej. Do oczyszczania próbek moczu zastosowano

mieszaninę żywic jonowymiennych (Amberlite XAD-2 i DEAE Sephadex A-25). Cukry oznaczono

w postaci acetylowych pochodnych alditoli oraz trimetylosililowych pochodnych oksymów.

Dokonano optymalizacji parametrów prowadzenia obu reakcji derywatyzacji (czas reakcji,

temperatura). Dla obu opracowanych metod wyznaczono wybrane parametry walidacyjne.

Opracowane metody zastosowano do oznaczenia: L-ramnozy, D-ksylozy, 3-O-metylo-D-glukozy

i laktulozy w próbkach moczu pacjentów Oddziału Chirurgii Naczyniowej Akademii Medycznej

w Gdańsku.

33

ZASTOSOWANIE TECHNIK CHROMATOGRAFICZNYCH DO ANALIZY

SKŁADU LIPIDÓW POWIERZCHNIOWYCH BLATTA ORIENTALIS

Marek GOŁĘBIOWSKI1, Monika PASZKIEWICZ

1*, Agata SIKORA

1,

Emilia WŁÓKA2, Wioletta WIELOCH

2, Elżbieta PRZYBYSZ

3,

Mieczysława BOGUŚ2, Piotr STEPNOWSKI

1

/GC-MS/

1Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18, 80-952 Gdańsk,

2 Instytut Parazytologii, Polska Akademia Nauk, ul. Twarda 51/55, 00-818 Warszawa,

3 Instytut Przemysłu Organicznego, ul. Annopol 6, 03-236 Warszawa


Lipidy powierzchniowe i wewnętrzne znajdujące się na powierzchni owadów odgrywają

bardzo ważną rolę w prawidłowym ich funkcjonowaniu w środowisku naturalnym. Do zadań

lipidów kutikularnych należy przede wszystkim ochrona organizmów przed szkodliwym działaniem

czynników zewnętrznych, oraz nadmierną utratą wody. Umożliwiają one również owadom

komunikację z innymi osobnikami tego samego gatunku. Oprócz tego, lipidy powierzchniowe

mogą zapewniać ochronę przed infekcjami grzybowymi, czy bakteryjnymi. Określenie czy istnieje

korelacja pomiędzy składem lipidów powierzchniowych, a wrażliwością na infekcje grzybowe jest

niezwykle istotne. Zdefiniowanie składu lipidów powierzchniowych oraz określenie ich wpływu na

rozwój i patogeniczność grzybów entomopatogennych może mieć duże znaczenie praktyczne

i umożliwić w przyszłości opracowanie skutecznych metod ograniczania liczebności populacji

owadów szkodliwych.

Zastosowanie ekstrakcji oraz chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas

pozwoliło na analizę jakościową i ilościową składu lipidów powierzchniowych i wewnętrznych,

dorosłych owadów Blatta orientalis przed i po infekcji grzybowej. Owady Blatta orientalis zostały

poddane ekstrakcji eterem naftowym przez 60 s a następnie dichlorometanem przez 5 minut.

Otrzymane ekstrakty odparowano do sucha, a następnie poszczególne związki przeprowadzono

w pochodne (sililowanie, BSTFA TMCS, 99:1, 1 h, 100°C), aby można było je rozdzielić

i zidentyfikować przy pomocy techniki GC/MS.

Porównując zawartość alkanów u samic Blatta orientalis, wykazano, że w przypadku owadów

poddanych infekcji grzybowej, zawartość związków w lipidach powierzchniowych jest dwa razy

większa, niż u samic niezakażonych. Oprócz większej zawartości alkanów, samice po infekcji

zawierają również większą różnorodność tych związków pod względem jakościowym.

W ekstraktach stwierdzono obecność związków (hentriakontanu- C31H64 oraz oktakozanu- C28H58),

których nie zidentyfikowano w próbce otrzymanej po ekstrakcji samic zdrowych. U samic nie

poddanych infekcji, występuje natomiast większe stężenie pentakozanu, heksakozanu oraz

nonakozanu. Porównując zawartość kwasów tłuszczowych w lipidach powierzchniowych samic

Blatta orientalis, można zauważyć, że u samic po infekcji grzybowej większość związków

występuje w niskich stężeniach (wyjątek stanowi kwas C18:1). Jest ich również znacznie mniej pod

względem jakościowym - w lipidach powierzchniowych samic zdrowych zidentyfikowano aż 24

kwasy, a u samic zainfekowanych, jedynie 14. W badanych ekstraktach stwierdzono również

obecność estrów zawierających od 15 do 19 atomów węgla. W największym stężeniu związki te

występowały w ekstrakcie samic Blatta orientalis. W lipidach powierzchniowych badanego

gatunku owada zidentyfikowano również sterole oraz śladowe ilości alkoholi.

Badania zostały sfinansowane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, grant nr N N303 504238

34

NH

NO

O

PhH

H

OPTYMALIZACJA ROZDZIELANIA ENANCJOMERÓW ZWIĄZKÓW

POCHODNYCH 2,6-DIKETOPIPERAZYNY W CHROMATOGRAFII

CIECZOWEJ

Kamila SZWED1*

, Maciej DAWIDOWSKI

2 , Anna BIELEJEWSKA

1

1Instytut Chemii Fizycznej PAN, ul. Kasprzaka 44/52, 02-224 Warszawa,

2Uniwersytet Medyczny, ul. Banacha 1, 02-097 Warszawa


Cyklodekstryny są to cykliczne oligosacharydy zbudowane z pierścieni D-glukozowych,

połączonych między sobą mostkami tlenowymi -(1,4). Dzięki temu, że posiadają one

stereoselektywne zdolności inkludowania cząsteczek wykorzystuje się je m. in.

do chromatograficznego rozdzielania enancjomerów jako dodatek do fazy ruchomej [1].

-cyklodekstryna charakteryzuje się wysoką stereoselektywnością w porównaniu z i

-cyklodekstryną, jednak jej słaba rozpuszczalność ogranicza jej zastosowanie w HPLC. Jednym

ze sposobów zwiększenia rozpuszczalności -cyklodekstryna jest zastosowanie dodatku kwasu

winowego lub cytrynowego [2].

W niniejszej pracy podjęto próbę opracowania optymalnej metody rozdzielania

enancjomerów grupy związków pochodnych 2,6-diketopiperazyny (2,6-DKP) o stwierdzonym

działaniu przeciwdrgawkowym in vivo. Z dotychczasowych badań prowadzonych w tej grupie

związków wynika, iż ich aktywność farmakologiczna jest w dużej mierze zdeterminowana przez

chiralność [3].

CY-Z-SS CY-Z-RR

Rysunek 1. Wzory chemiczne pochodnych 2,6-diketopiperazyny (2,6-DKP).

W prezentowanej pracy badano zmianę retencji i enacjoselektywności pochodnych

2,6-diketopiperazyny pod wpływem zwiększenia stężenia -CD w obecności hydroksykwasów.

Użycie kwasu DL-winowego wpływa na wyraźną poprawę rozdziału chiralnego, podczas gdy

kwasy D, L-winowe zastosowane oddzielnie nie miały znaczącego wpływu

na rozdział enancjomerów. Dla kwasu cytrynowego uzyskano znaczne pogorszenie rozdziału

enancjomerów.

Badania częściowo wspierane przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju

Regionalnego, dzięki dotacji Innowacyjna Gospodarka (POIG.01.01.02-14-102/09).

Literatura:

1. Saenger W., Chem. Int. Ed. Engl., 1980, 19(5), 344-362.

2. Fenyvesi E., Vikmon M., Szeman J., Redenti E., Delcanale M., Ventura P., Szejtli M., J. Incl. Phenom.

Macro, 2007, 58, 227-235.

3. Kamiński K., Obniska A., J. Bioorg. Med. Chem., 2008, 16, 4921–4931.

NH

NO

O

PhH

H

35

CYKLICZNE SILILOWANIE ORAZ

TERT-BUTYLODIMETYLOSILILOWANIE JAKO TECHNIKA

DERYWATYZACJI β-BLOKERÓW, β-AGONISTÓW

ORAZ ANTYEPILEPTYKÓW

Magda CABAN*, Piotr STEPNOWSKI, Marek KWIATKOWSKI,

Natalia MIGOWSKA, Jolanta KUMIRSKA

/chromatografia gazowa z detekcją FID i MS/

Katedra Analizy Środowiska, Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19,

80-952 Gdańsk


Analityka polarnych związków w próbkach środowiskowych metodą chromatografii gazowej

związana jest z koniecznością chemicznej konwersji analitów do lotnych pochodnych. Dotychczas

najczęściej stosowane w tym celu były odczynniki trimetylosililujęce jak MSTFA (N-metylo-N-

(trimetylosililo)trifluoroacetamid) i BSTFA (N,O-bis(trimetylosililo)trifluoroacetamid). Warto

jednak zwrócić uwagę na odczynniki mniej popularne, które mogą zwiększyć selektywność

oznaczania. Dla przykładu CMDMSDEA ((chlorometylo)dimetylosililo-dietyloamina) jest

ciekawym odczynnikiem służącym do cyklicznej derywatyzacji leków z grupy β-blokerów i β-

agonistów. Widma mas uzyskane dla tego rodzaju pochodnych są bardzo charakterystyczne dla obu

grup leków a droga fragmentacji prosta do wyjaśnienia. Tert-butylodimetylosililowanie

z użyciem MTBSTFA jest z kolei ciekawą alternatywą dla derywatyzacji leków

antyepileptycznych. Część z nich posiada stosunkowo małe masy cząsteczkowe

i podstawienie dużego ugrupowania TBDMS do cząsteczki niweluje problem koelucji

z rozpuszczalnikiem. Zarówno w przypadku β-blokerów, β-agonistów jak

i antyepileptyków przy użyciu MTBSTFA obniża granicę wykrywalności przy detekcji FID

(większa ilość atomów węgla w podstawniku TBDMS w porównaniu z TMS) oraz rejestrowane są

bardzo charakterystyczne widma masowe. Uzyskane pochodne charakteryzują się również dużą

stabilnością hydrolityczną.

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki analiz GC-FID oraz GC-MS trzech grup leków

z użyciem alternatywnych technik sililowania, tj. cyklicznego sililowania

(β-blokerów i β-agonistów) oraz tert-butylodimetylosililowania (β-blokerów, β-agonistów oraz

antyepileptyków). Określono aplikatywność tego rodzaju reakcji spochadniania do jakościowego

i ilościowego oznaczania wybranych farmaceutyków. Proces z użyciem MTBSTFA

zoptymalizowano pod kątem temperatury i czasu reakcji. Wybrano również odpowiednie medium

reakcyjne. Rozdziału i analizy pochodnych dokonano przy użyciu chromatografu gazowego

wyposażonego w kolumnę DB5 stosując detekcję FID oraz MS. Określono również granice

wykrywalności i porównano je z wcześniej uzyskanymi dla pochodnych TMS.

Praca finansowana przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, projekt badawczy numer N N204 260237

(2009-2012).

36

ZASTOSOWANE ZŁÓŻ EKSTARKCYJNYCH O CHARAKTERZE

POLIMERYCZNYM DO WYDZIELANIA LEKÓW

O WŁAŚCIWOŚCIACH ZASADOWYCH

Magda CABAN*, Piotr STEPNOWSKI, Marek KWIATKOWSKI,

Natalia MIGOWSKA, Jolanta KUMIRSKA



80-952 Gdańsk


W ostatnich latach notuje się wzrost zużycia β-blokerów oraz β-agonistów. Obie te grupy

farmaceutyków służą do leczenia chorób cywilizacyjnych. Pierwsze mają szerokie zastosowanie

w leczeniu chorób układu krążenia, tj. chorobie wieńcowej, nadciśnieniu tętniczym i zaburzeniach

rytmu serca. Drugie są podawane przy nawracających napadach duszności do rozkurczania oskrzeli

w astmie oskrzelowej. Duża konsumpcja tych leków przekłada się na pojawienie się ich

pozostałości w wodach powierzchniowych oraz gruntowych. Ich obecność wykryto również

w wodach pitnych. Uzasadniona jest więc ocena ryzyka obecności wspomnianych farmaceutyków

w matrycach środowiskowych. Jednym z głównych elementów takiej oceny muszą być sprawne,

wiarygodne, powtarzalne i tanie metody analityczne umożliwiające oznaczanie tych związków

na możliwie niskich poziomach z uwzględnieniem złożoności matryc.

Jednym z najważniejszych etapów analizy śladowej jest proces ekstrakcji. Odpowiednie

zatężenie i oczyszczenie próbki zmniejsza późniejsze problemy analityczne. Proces ekstrakcji

powinien być zoptymalizowany w kierunku uzyskania jak największego odzysku analitów.

W przedstawionej pracy skupiono się nad doborem odpowiedniego złoża do ekstrakcji

do fazy stałej (SPE) sześciu β-blokerów i dwóch β-agonistów, posiadających właściwości

zasadowe. Wykorzystano złoża zbudowane z polimeru PS-DVB, w tym zmodyfikowane

ugrupowaniami polarnymi oraz działające na zasadzie wymieniaczy jonowych. Próbki poddano

derywatyzacji z użyciem BSTFA i analizowano za pomocą chromatografu gazowego z detekcją

FID. Określono rodzaj oddziaływań są kluczowych dla adsorpcji tego rodzaju analitów. W wyniku

porównania odzysków absolutnych wybrano najefektywniejszą kolumienkę ekstrakcyjną.

Praca finansowana przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, projekt badawczy numer N N204 260237

(2009-2012).

37

WYZNACZANIE IZOTERM ADSORPCJI JEDNOPIERŚCIENIOWYCH

WĘGLOWODORÓW AROMATYCZNYCH NA SORBENCIE

HALOIZYTOWYM METODĄ INWERSYJNEJ CHROMATOGRAFII

GAZOWEJ

Kamil CZECH1, Piotr M. SŁOMKIEWICZ

2

/inwersyjna chromatografia gazowa/

Zakład Fizyki Chemicznej, Instytut Chemii,

Uniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy Jana Kochanowskiego w Kielcach,

ul. Świętokrzyska 15G, 25-406 Kielce

[email protected],

[email protected]

Haloizyt jest krzemianem warstwowym, stosowanym do otrzymywania sorbentów

mineralnych. W odróżnieniu od pozostałych minerałów z grupy kaolinitu, charakteryzuje się

większą powierzchnią właściwą oraz większą zdolnością do wymiany jonów. Zbudowany jest

z płytek o powierzchni płaskiej i częściowo zwiniętej. Zbudowany jest z nanorurek o średnicy

kilkudziesięciu nanometrów i długości kilku mikrometrów. Ten minerał jest stosowany

do pochłaniania węglowodorów i ich pochodnych z powietrza.

W niniejszej pracy zbadano sorbent haloizytowy do pochłaniania jednopierścieniowych

węglowodorów aromatycznych. Haloizyt poddawano aktywacji kwasowej [1]. Izotermy adsorpcji

wyznaczono metodą profilu piku wykorzystując inwersyjną chromatografię gazową. Obliczenia

ciśnienia parcjalnego oraz ilości zaadsorbowanego węglowodoru wykonywano na podstawie

danych podziału profilu piku. Do obliczeń powierzchni adsorpcyjnej, powierzchni poszczególnych

segmentów piku adsorpcyjnego i czasu retencji zastosowano Pakiet Programów Komputerowych

[2]. Na podstawie wyznaczonych izoterm adsorpcji obliczono i zestawiono wartości stałych

równowagi adsorpcji.

Literatura:

[1] M.

Garnuszek, K. Czech, B. Szczepanik, P.M. Słomkiewicz

Adsorpcja 4-chloroaniliny

z fazy wodnej na sorbencie haloizytowym (w druku).

[2] K. Czech, P. M. Słomkiewicz, Zastosowanie pakietów oprogramowania komputerowego do wyznaczania

izoterm adsorpcji metoda inwersyjnej chromatografii gazowej (w druku).

Praca finansowana z projektu nr 6/1/821/POKL 2009 „Stypendia naukowe dla doktorantów kierunków

istotnych dla rozwoju regionu”

mailto:[email protected]

38

OZNACZANIE WYBRANYCH FARMACEUTYKÓW W PRÓBKACH

ŚRODOWISKOWYCH POBRANYCH Z REJONÓW PRZYBRZEŻNYCH

POŁUDNIOWEGO BAŁTYKU I WOJEWÓDZTWA POMORSKIEGO

PRZY ZASTOSOWANIU TECHNIKI LC-MS/MS

Anna BIAŁK-BIELIŃSKA1, Marta BORECKA

1, Grzegorz SIEDLEWICZ

2,

Kinga KORNOWSKA3, Ksenia PAZDRO

2, Jolanta KUMIRSKA

1,

Piotr STEPNOWSKI1

1Katedra Analizy Środowiska, Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19,

80-952 Gdańsk, [email protected], 2Zakład Chemii i Biochemii Morza, Instytut Oceanologii Polskiej Akademii Nauk,

ul. Powstańców Warszawy 55, 81-712 Sopot, 3Zespół Pracowni Fizykochemicznych

, Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19,

80-952 Gdańsk

Od ponad 15 lat obszar chemii i ekotoksykologii środowiska coraz częściej obejmuje ocenę

obecności tak zwanych nowopojawiających się zanieczyszczeń organicznych (ang. new emergening

pollutants), które stanowią potencjalne zagrożenie zarówno dla całych ekosystemów jak

i bezpośrednio dla zdrowia człowieka. Do tego rodzaju zanieczyszczeń zaliczone zostały między

innymi pozostałości różnych klas farmaceutyków. Wśród wielu różnych grup środków leczniczych

największe zagrożenie niosą pozostałości leków o działaniu przeciwbakteryjnym, głównie

ze względu na możliwość przyczyniania się do niebezpiecznego zjawiska lekooporności. Mimo,

iż w chwili obecnej w wielu ośrodkach naukowych na całym świecie prowadzone są liczne badania

związane z analityką pozostałości tych związków w próbkach środowiskowych, a co za tym idzie

oceną narażenia na obecność tych związków, w Polsce w dalszym ciągu liczba informacji na ten

temat jest ograniczona. Dlatego też w ramach niniejszej pracy opracowane zostały nowe metodyki

analityczne oznaczania wybranych antybiotyków i chemioterapeutyków z grupy penicylin,

chinolonów, fluorochinolonów, sulfonamidów i innych w wybranych próbkach środowiskowych

pobranych na terenie naszego kraju. Do tego celu wykorzystano, najbardziej czułą i selektywną

metodę oznaczania pozostałości farmaceutyków w próbkach środowiskowych na bardzo niskich

poziomach stężeń rzędu kilku g/l lub ng/l – chromatografię cieczową sprzężoną z tandemową

spektrometrią mas (LC-MS/MS). Ponadto, w celu zwiększenia czułości, obniżenia granic

oznaczalności oraz skrócenia czasu analizy na etapie przygotowania próbek do analizy zastosowano

technikę ekstrakcji do fazy stałej (SPE). Badania obejmowały także: opracowanie metod

przygotowania próbek środowiskowych do analizy tych związków w różnych matrycach (wody

powierzchniowe, w tym wody morskie oraz gleby i osady morskie), ich optymalizację oraz

walidację. Za pomocą opracowanych metod przeprowadzone zostały pionierskie badania nad

obecnością pozostałości tych leków w wybranych próbkach środowiskowych pobranych z rejonów

przybrzeżnych południowego Bałtyku i województwa pomorskiego.

Praca naukowa współfinansowana ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego,

w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki, Priorytetu IV, projekt pt. „Program wdrożenia nowoczesnych

elementów kształcenia w Uniwersytecie Gdańskim”, Zadanie „Stypendia naukowe dla doktorantów szansą na rozwój gospodarki” oraz grantu MNiSW N N306 300536 (2009-2011).

mailto:[email protected]

39

ANALIZA JAKOŚCIOWA I ILOŚCIOWA KWASÓW TŁUSZCZOWYCH,

ESTRÓW METYLOWYCH I ALKOHOLI CALLIPHORA VICINA

Z WYKORZYSTANIEM HPLC-LLSD I GC/MS

Marek GOŁĘBIOWSKI1*

, Monika PASZKIEWICZ1, Anna GRUBBA

1,

Mieczysława I. BOGUŚ2, Piotr STEPNOWSKI

1

/HPLC-LLSD i GC/MS/

1Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk,

2Instytut Parazytologii, Polska Akademia Nauk, ul. Twarda 51/55, 00-818 Warszawa,


W skład lipidów kutikularnych owadów często wchodzą nasycone i nienasycone kwasy

tłuszczowe, których zawartość w zależności od gatunku, waha się od kilku do kilkudziesięciu

procent. Różnice w ich zawartości mogą występować w zależności od stadium rozwojowego lub też

od płci owada. Estry metylowe kwasów karboksylowych w lipidach kutikularnych owadów

występują rzadko. Różnice w składzie jakościowym i ilościowym estrów występują w zależności

od stadium rozwojowego, a także między samcami i samicami. W skład lipidów kutikularnych

owadów wchodzą zarówno alkohole I-rzędowe jak i II-rzędowe. Alkohole I-rzędowe występujące

w lipidach kutikularnych owadów są zazwyczaj nasycone i nierozgałęzione o parzystej liczbie

atomów węgla.

Pierwszym etapem analiz lipidów wszystkich stadiów rozwojowych C. vicina była ekstrakcja

z wykorzystaniem eteru naftowego i dichlorometanu. W celu wyodrębnienia poszczególnych grup

lipidów obecnych we wszystkich stadiach rozwojowych C. vicina zastosowano HPLC

z aerozolowym detektorem promieniowania rozproszonego (laser light-scattering detector, LLSD).

Analizy HPLC zostały wykonane w normalnym układzie faz. Analizy jakościowe i ilościowe

kwasów tłuszczowych, estrów metylowych i alkoholi wykonano techniką GC/MS (TIC i SIM).

W lipidach kutikularnych larw C. vicina stwierdzono obecność 24 kwasów tłuszczowych od C8:0

do C24:0 oraz 4 estrów metylowych: C17:1, C17:0, C19:1 i C19:0. W lipidach larw, w przeciwieństwie

do pozostałych stadiów rozwojowych, nie zidentyfikowano alkoholi. W lipidach kutikularnych

poczwarek zidentyfikowano 31 kwasów tłuszczowych od C7:0 do C26:0, 6 alkoholi od C20:0 do C26:0

oraz 6 estrów metylowych: C15:0, C17:1, C17:0, C19:2, C19:1 i C19:0. Natomiast w lipidach kutikularnych

samic stwierdzono obecność 30 kwasów tłuszczowych od C7:0 do C26:0, 7 alkoholi od C14:0 do C26:0

oraz 8 estrów metylowych: C15:0, C16:0, C17:1, C17:0, C18:1, C19:2, C19:1 i C19:0. Lipidy kutikularne

samców zawierają 28 kwasów tłuszczowych od C7:0 do C26:0, 3 alkohole (C16:0, C24:0 i C26:0) oraz 9

estrów metylowych: C13:0, C15:0, C16:0, C17:1, C17:0, C18:1 , C19:2, C19:1, C19:0 i C21:0.

W lipidach wszystkich stadiów rozwojowych C. vicina w największych ilościach występują

nasycone i nienasycone kwasy tłuszczowe od C16:0 do C18:0. Pozostałe kwasy występują

w niewielkich ilościach. Charakterystyczna jest również obecność wielonienasyconych kwasów

tłuszczowych: C20:5, C20:4 , C20:3, C20:2, C20:1 i C20:0. Alkohole występujące w lipidach kutikularnych

C. vicina są nasycone i nierozgałęzione o parzystej liczbie atomów węgla. Tylko w lipidach

poczwarek występują dodatkowo dwa alkohole o nieparzystej liczbie atomów węgla (C23:0 i C25:0).

Estry metylowe kwasów karboksylowych zawierają nieparzystą liczbę atomów węgla,

a w największych ilościach występują nienasycone związki.

Badania zostały sfinansowane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, grant nr N N303 504238.

40

ZASTOSOWANIE GC/MS-SIM DO ANALIZY LIPIDÓW

KUTIKULARNYCH SARCOPHAGA CARNARIA

Marek GOŁĘBIOWSKI1*

, Monika PASZKIEWICZ1, Alma OLESZCZAK

1,

Mieczysława I. BOGUŚ2, Piotr STEPNOWSKI

1

/HPLC-LLSD, GC/MS-SIM/

1Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk,

2Instytut Parazytologii, Polska Akademia Nauk, ul. Twarda 51/55, 00-818 Warszawa,


Główną funkcją kutikularnych lipidów owadów jest zapobieganie przed utratą wody, a także

ochrona przed infekcją spowodowaną przez mikroorganizmy. Lipidy ułatwiają również chemiczną

komunikację. System rozpoznawania owadów umożliwia rozróżnienie własnego gatunku, rodziny

i płci przedstawicieli swojego gatunku oraz owadów innych gatunków. Ponadto, skład lipidów

kutikularnych wykorzystywany jest w chemotaksonomii. Z tych powodów analiza składu lipidów

kutikularnych owadów jest niesłychanie ważne. Analiza składu lipidów kutikularnych S. carnaria

może mieć duże znaczenie praktyczne i umożliwić w przyszłości opracowanie skutecznych metod

ograniczania liczebności populacji owadów szkodliwych za pomocą grzybów entomopatogennych

(np. poprzez dodawanie do preparatów zawierających zarodniki grzybów entomopatogennych

określonych związków, zidentyfikowanych w lipidach kutikularnych, zwiększających wirulencję

danego grzyba).

W celu wyodrębnienia poszczególnych grup lipidów obecnych we wszystkich stadiach

rozwojowych S. carnaria zastosowano HPLC z aerozolowym detektorem promieniowania

rozproszonego (LLSD). Do identyfikacji i analiz ilościowych lipidów S. carnaria zastosowano

chromatografię gazową połączoną ze spektrometrią mas (GC/MS). Identyfikacji poszczególnych

związków dokonano na podstawie widm mas, a także w wyniku detekcji na wybrany jon (SIM).

Charakterystyczne jony obecne na widmach mas estrów metylowych kwasów karboksylowych

są efektem przegrupowania McLafferty’ego. Identyfikacja estrów metylowych kwasów

karboksylowych odbyła się przy zastosowaniu detekcji na jon o m/z 87. Widma mas

trimetylosililowych pochodnych kwasów karboksylowych posiadają charakterystyczne jony o m/z

117, 129, 132, 145 oraz [M-15]+ i [M]

+.. W analizach GC/MS-SIM zastosowano detekcję na jon

o m/z 145 i jony molekularne, a w analizach trimetylosililowych pochodnych alkoholi zastosowano

detekcję na jon o m/z 103.

W lipidach kutikularnych S. carnaria zidentyfikowano 5 estrów metylowych kwasów

karboksylowych: C17:1, C17:0, C19:2, C19:1 i C19:0. W największych ilościach występuje ester

metylowy kwasu oktadekenowego. Stanowi on 72,2%, 59,9% i 42,1% sumy estrów w lipidach

odpowiednio: poczwarek, samców i samic. Lipidy larw zawierają jedynie 3 estry metylowe

występujące w ilościach śladowych (C17:0, C19:1 i C19:0).

Lipidy kutikularne posiadają 28 kwasów tłuszczowych od C7:0 do C26:0. W największych ilościach

występuje kwas oktadekenowy (40,4%, 41,5%, 41,2% i 39,6% sumy kwasów kutikularnych

odpowiednio: larw, poczwarek, samców i samic). W dużych ilościach występują także kwas

heksadekanowy, heksadekenowy i oktadekanowy. Lipidy kutikularne samców i samic zawierają

również kwasy wielonienasycone: eikozapentaenowy i eikozatetraenowy. Ich zawartość stanowi

około 1% sumy wszystkich kwasów tłuszczowych.

W lipidach kutikularnych S. carnaria stwierdzono obecność 9 alkoholi od C12:0 do C28:0, w tym 5

alkoholi w lipidach larw i samic oraz 8 alkoholi w lipidach poczwarek i samców. Wszystkie

zidentyfikowane alkohole są nasycone i posiadają parzystą liczbę atomów węgla. W największych

ilościach występuje oktadekanol (larwy), heksadekanol (poczwarki), dokozanol (samce) i eikozanol

(samice).

Badania zostały sfinansowane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, grant nr N N303 504238.

41

OPTYMALIZACJA WARUNKÓW ROZDZIELANIA

CHROMATOGRAFICZNEGO MIESZANIN POLISACHARYDÓW

WYIZOLOWANYCH ZE ŚCIANY KOMÓRKOWEJ RÓŻNYCH

SZCZEPÓW BAKTERII Z RODZAJU ENTEROCOCCUS

Anna BYCHOWSKA1, Małgorzata CZERWICKA

1, Kinga MARSZEWSKA

1,

Zbigniew MAĆKIEWICZ2, Piotr STEPNOWSKI

1, Zbigniew KACZYŃSKI

1

/sączenie molekularne, preparatywna chromatografia jonowymienna/

1Wydział Chemii, Katedra Analizy Środowiska, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19,

80-952 Gdańsk, [email protected], [email protected], [email protected],

[email protected], [email protected] 2Wydział Chemii, Zakład Chemii Polipeptydów, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19,

80-952 Gdańsk, [email protected]

Bakterie z rodzaju Enterococcus to Gram-dodatnie paciorkowce [1]. Stanowią one znaczną

część mikroflory fizjologicznej przewodu pokarmowego oraz dróg moczowo-płciowych człowieka.

Do późnych lat 70-tych XX wieku bakterie te uznawane były za tzw. patogeny oportunistyczne

o znikomej szkodliwości [2]. Obecnie enterokoki zajmują jedno z czołowych miejsc w rankingu

najniebezpieczniejszych patogenów szpitalnych, będących przyczyną szczególnie trudnych

w leczeniu zakażeń [3]. Największy udział w wywoływaniu tego typu schorzeń mają

w szczególności dwa gatunki opisywanych drobnoustrojów: Enterococcus faecalis (około 80-90%

przypadków) oraz Enterococcus faecium (5-15% przypadków). Leczenie infekcji wywoływanych

przez te bakterie jest bardzo trudne, ponieważ enterokoki wykazują oporność na wiele

antybiotyków i chemioterapeutyków, takich jak: penicyliny, cefalosporyny, aminoglikozydy,

linkozamidy, czy też uważane za tzw. antybiotyki ostatniej szansy – wankomycynę i teikoplaninę.

Najlepszym sposobem zapobiegania schorzeń wywoływanych przez te patogeny są odpowiednie

szczepionki. Do ich opracowania niezbędne jest wykorzystanie zdefiniowanych strukturalnie

polisacharydowych antygenów, wyizolowanych ze ściany komórkowej tych bakterii.

W prezentowanym komunikacie przedstawiono etapy procesu wyodrębniania

polisacharydowych składników ściany komórkowej różnych szczepów bakterii z rodzaju

Enterococcus. W tym celu materiał bakteryjny w pierwszej kolejności poddano trawieniu

enzymatycznemu (lizozym, mutanolizyna, DNA-za, RNA-za, proteinaza K), a następnie otrzymaną

mieszaninę polisacharydów rozdzielano przy pomocy sączenia molekularnego testując różne

rodzaje złóż (Bio-Gel P-100, Sephacryl S-200) oraz różne układy faz ruchomych (woda

dejonizowana, octan amonu, węglan amonu). Procesy frakcjonowania monitorowano poprzez

zastosowanie detekcji refraktometrycznej lub wykonanie testów na obecność reszt cukrowych

i grup fosforanowych. Na podstawie uzyskanych chromatogramów wyodrębniono kilka frakcji, dla

których zarejestrowano widma protonowe techniką magnetycznego rezonansu jądrowego

(1H-NMR). Analiza widm protonowych pozwoliła wyselekcjonować kilka frakcji, które

po oczyszczeniu przy użyciu preparatywnej chromatografii jonowymiennej na anionicie

Q-Sepharose wykorzystano do analiz strukturalnych.

[1] Murray B. B. Clinical Microbiology Reviews, (1990), 3, 46-65.

[2] Murray B.E. The New England Journal of Medicine, (2000), 342, 710-721.

[3] Mascini E.M. Clin. Microbiol. Infect., (2005), 11, 43-56.

Badania finansowane w ramach grantu dla Młodych Doktorantów Wydziału Chemii Uniwersytetu Gdańskiego

Nr 538-8200-0496-1.

42

DETERMINATION OF BISPHENOL A AND RELATED EDCs COMPOUNDS

IN MILK USING micro-TLC AND TEMPERATURE-DEPENDENT

INCLUSION CHROMATOGRAPHY

Paweł K. ZARZYCKIa, Elżbieta WŁODARCZYK

a, Deborah HODGSON

b,

Vicki L. CLIFTONc

/Stosowana w pracy technika rozdzielania: micro-TLC, HPLC/

aSection of Toxicology and Bioanalytics, Department of Civil and Environmental Engineering, Koszalin

University of Technology, Śniadeckich 2,75-453 Koszalin, Poland, bSchool of Psychology, Faculty Science and IT, The University of Newcastle, Callaghan,

NSW 2308, Australia, cThe Robinson Institute, School of Paediatrics and Reproductive Health, Lyell MCEwin Hospital, University of

Adelaide, Haydown Rd, Elizabethvale 5112 SA, Australia

This research communication summarizes the results of our preliminary work concerning

optimization of simple analytical protocol for fast screening of bisphenol A and related endocrine

disrupting compounds (EDCs), which are present in milk samples. Particularly, we adapted a solid-

phase extraction (SPE) protocol that has previously been used by our group for quantification of

wide range of low-molecular mass substances, mainly steroids, from highly organic compounds

loaded materials like cord blood or untreated/treated sewage waters [1-3]. In present work we tested

if proposed SPE protocol can be effective for purification of fresh human and/or UHT milk matrices

as well as quantification of bisphenol A. Resulted extracts were separated using planar and column

isocratic systems working with UV-Vis, fluorescence and PMA detection. Particularly, we tested

micro-TLC platform [4] involving HPTLC RP18W plates and binary water/organic and

organic/organic mobile phases (Figure 1). It should be noted that contrary to column

chromatography and due to planar chromatography method principles, all sample components

including substances that are strongly retarded or chemisorbed by stationary phase on the start line,

can be visualized after plate development. This approach allows fast fractionation and detection of

main milk components for the future chemometric investigations, together with data generated by

the column technique (HPLC). Temperature-dependent inclusion chromatography involving C-18

HPLC analytical column was optimized for quantification of bisphenol A and for fingerprinting of

wide range of chemicals with polarity ranging from estetrol to progesterone. It has been found that

such isocratic separation using -cyclodextrin modified mobile phase and UV-DAD detection can

be simple methodology allowing sensitive determination of bisphenol A from different milk

matrices. Due to the low consumption of the mobile phase components for micro-TLC and

application of rich in water HPLC eluent, both described chromatographic techniques can be

considered as environmentally friendly and green chemistry analytical tools.

Figure 1. Fractionation of milk SPE extracts using different micro-TLC separation and detection conditions.

References:

[1] P.K. Zarzycki, K.M. Kulhanek, R. Smith, V.L. Clifton, Determination of steroids in human plasma using

temperature-dependent inclusion chromatography for metabolomic investigations, J. Chromatogr. A, 1104 (2006) 203-

208. [2] V. L. Clifton, A. Bisits, P.K. Zarzycki. Characterization of human fetal cord blood steroid profiles in relation to

fetal sex and mode of delivery using temperature-dependent inclusion chromatography and principal component

analysis (PCA), J. Chromatogr. B, 855(2) (2007) 249-254. [3] P.K. Zarzycki, E. Włodarczyk, M.J. Baran,

Determination of endocrine disrupting compounds using temperature-dependent inclusion chromatography I.

Optimization of separation protocol, J. Chromatogr. A, 1216 (2009) 7602-7611. [4] P.K. Zarzycki, Simple horizontal

chamber for thermostated micro-thin-layer chromatography, J. Chromatogr. A, 1187 (2008) 250-259.

43

SILILOWANIE JAKO UNIWERSALNA TECHNIKA DERYWATYZACJI

FARMACEUTYKÓW W ANALIZIE GC I GC-MS

Jolanta KUMIRSKA*, Natalia MIGOWSKA, Magda CABAN,

Paulina ŁUKASZEWICZ, Anna BIAŁK-BIELIŃSKA,

Małgorzata CZERWICKA, Piotr STEPNOWSKI



80-952 Gdańsk, *e-mail: [email protected]

Leki tworzą różnorodną grupę analitów o odmiennej i często skomplikowanej budowie

chemicznej. Ich analiza techniką GC jest możliwa najczęściej dopiero po przeprowadzaniu ich

w lotne i termicznie stabilne pochodne. Derywatyzację stosuję się ponadto by poprawić

selektywność, czułość i sprawność układu chromatograficznego. Obecność w ich strukturze wielu

grup funkcyjnych sprawia, iż poszukuje się uniwersalnych i stosunkowo tanich odczynników

derywatyzujących umożliwiających równoczesną analizę jak największej liczby substancji

pochodzących z różnych klas leków. Do takich reagentów zaliczane są odczynniki sililujące,

których działanie polega na zastąpieniu aktywnego atomu wodoru w grupach funkcyjnych: -OH, -

NH2, -NHR, -SH, -COOH, -POH, -SOH, -NOH, -BOH, -CONH2, grupą trimetylosililową (TMS)

lub rzadziej grupą tert-butylodimetylosililową (t-BDMS). W ramach niniejszej pracy sprawdzano

użyteczność następujących odczynników sililujących jako potencjalnych odczynników

derywatyzujących: N,O-bis(trimetylosililo)trifluoroacetamidu (MSTFA), mieszaniny 99% N,O-

bis(trimetylosililo)trifluoroacetamidu (BSTFA) i 1% trimetylochlorosilanu (TMCS) i N-

trimetylosililoimidazolu (TMSI) do derywatyzacji leków pochodzących sześciu klas

farmaceutyków: niesteroidowych leków przeciwzapalnych (NLPZ), hormonów estrogennych,

antydepresantów, antyepileptyków, β-blokerów i β-aderenomimetyków. Proces optymalizowano

pod kątem temperatury i czasu reakcji. Sprawdzano wpływ obecności rozpuszczalników

organicznych (pirydyny i octanu etylu) na wydajność derywatyzacji. Analizę chromatograficzną

przeprowadzono przy użyciu chromatografu gazowego wyposażonego w kolumnę DB5 stosując

detekcję FID oraz MS. Rodzaj tworzących się pochodnych oceniano na podstawie czasu retencji

i analizy widm mas, natomiast wydajność reakcji poprzez wyznaczenie współczynnika odpowiedzi

analitu względem wzorca wewnętrznego nieulegającego procesowi spochadniania. Za optymalne

warunki sililowania uznano stosowanie mieszaniny 99% BSTFA + 1% TMCS, użycie jako

rozpuszczalnika mieszaniny pirydyna/octan etylu (1:1, v/v) oraz przeprowadzenie reakcji

w temperaturze 60°C w ciągu 30 minut.

Praca finansowana przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach projektu badawczego numer N N204

260237 (2009-2012).

44

ZASTOSOWANIE DETEKTORA AZOTOWO-FOSFOROWEGO (NPD) DO

OZNACZANIA FARMACEUTYKÓW TECHNIKĄ GC

Jolanta KUMIRSKA1*

, Natalia MIGOWSKA1, Magda CABAN

1,

Mirko WEINHOLD2, Anna BIAŁK-BIELIŃSKA

1, Jorg TÖMING

2,

Piotr STEPNOWSKI1

/chromatografia gazowa z detekcją NPD/

1Katedra Analizy Środowiska, Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19


2UFT - Centre for Environmental Research and Sustainable Technology, University of Bremen

Leobener Straße UFT, D-28359 Bremen, Germany

Coraz większa produkcja środków farmaceutycznych oraz związane z nią spożycie leków,

spowodowało wzmożone zainteresowanie ich losami po przedostaniu się do środowiska

naturalnego. Pomimo, iż trwają intensywne badania dotyczących losu farmaceutyków i ich wpływu

na środowisko wiele pytań pozostaje wciąż bez odpowiedzi. Analizy te wymagają stosowania

czułych i wiarygodnych metod analitycznych, które pozwalałyby na oznaczanie analitów

na poziomie ng lub μg na litr lub kilogram. Jednym ze sposobów zwiększenia czułości metod

chromatografii gazowej jest zastosowanie detektora azotowo-fosforowego (NPD), reagującego

znacznie silniej na obecność związków zawierających w swojej budowie atomy azotu lub fosforu.

W ramach niniejszej pracy testowano użyteczność detektora NPD do oznaczania leków

pochodzących z pięciu klas leków: β-blokerów, β-agonistów, środków przeciwdepresyjnych,

antyepileptyków i niesteroidowych leków przeciwzapalnych. Wybrane farmaceutyki należą

do grupy najczęściej wykrywanych leków w matrycach środowiskowych, których obecność

stwierdzono w nie tylko w ściekach, ale też wodach powierzchniowych, wodach gruntowych,

wodzie pitnej, a także glebie i osadach. Z uwagi na charakter polarny (poza antydepresantami)

przed analizą techniką GC anality poddawane były derywatyzacji z użyciem N,O-bis-

(trimetylosililo)trifluoroacetamidu (BSTFA) z 1% dodatkiem trimetylochlorosilanu (TMCS).

Oceniano czy możliwa jest zmiana sposobu detekcji z FID na NPD, czy zwiększy się czułość

metody oraz czy będą one miały nadal charakter liniowy. Szczególną uwagę zwrócono na analizę β-

blokerów, β-agonistów i antydepresantów. Derywatyzacji poddano szereg próbek różniących się

stężeniem, powtarzając każdą analizę 5-krotnie. Uzyskane wyniki posłużyły do określenia takich

parametrów walidacyjnych jak liniowość, powtarzalność, dokładność, granica wykrywalności

i granica oznaczalności. Rezultaty tych badań zostaną przedstawione i szczegółowo omówione.

Praca finansowana przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach projektu badawczego numer N N204

260237 (2009-2012).

45

WYKORZYSTANIE TECHNIK CHROMATOGRAFICZNYCH

DO WYODRĘBNIANIA I ANALIZY STRUKTURALNEJ

POLISACHARYDOWYCH SKŁADNIKÓW ŚCIANY KOMÓRKOWEJ

BAKTERII ENTEROCOCCUS FAECIUM

Zbigniew KACZYŃSKI*, Anna BYCHOWSKA, Małgorzata CZERWICKA,

Kinga MARSZEWSKA, Piotr STEPNOWSKI

/sączenie molekularne, chromatografia gazowa/



Bakterie z rodzaju Enterococcus stanowią naturalną jelitową florę bakteryjną każdego

człowieka. W ciągu ostatnich 20 lat drobnoustroje te stały się jednym z wiodących czynników

zakażeń szpitalnych, wywołujących m.in. zakażenia układu moczowego, zapalenie wsierdzia,

zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, czy też bardzo niebezpieczne zakażenia krwi (posocznice).

Leczenie tych infekcji jest bardzo skomplikowane, gdyż enterokoki wykazują silną oporność

na szereg antybiotyków, w tym również na tzw. antybiotyki ostatniej szansy – wankomycynę

i teikoplaninę.

W obliczu wciąż narastającego zagrożenia ze strony omawianych bakterii oraz mało

skutecznej terapii antybiotykowej zaistniała konieczność opracowania szczepionki przeciwko tym

patogenom. Doniesienia naukowe pokazują, że większość skutecznie działających szczepionek

wykorzystywanych w zwalczaniu różnych zakażeń bakteryjnych otrzymano w oparciu o ich

polisacharydowe składniki ściany komórkowej. W celu opracowania szczepionek przeciwko

enterokokom niezbędne jest wyizolowanie i określenie struktury chemicznej w/w polisacharydów.

W badaniach tych z kolei wysoce użyteczne są różnego rodzaju techniki chromatograficzne, takie

jak sączenie molekularne i chromatografia gazowa.

W prezentowanym komunikacie przedstawiono etapy procesu wyodrębniania i analizy

strukturalnej polisacharydowych składników ściany komórkowej bakterii Enterococcus faecium,

szczepu U0317. Komórki bakteryjne poddano trawieniu enzymatycznemu (lizozym, mutanolizyna,

DNA-za, RNA-za, proteinaza K), a wyodrębnioną mieszaninę polisacharydów rozdzielano przy

pomocy sączenia molekularnego na złożu Bio-Gel P-100. Na podstawie uzyskanego

chromatogramu wyodrębniono kilka frakcji polisacharydowych, dla których zarejestrowano widma

1H-NMR (magnetyczny rezonans jądrowy). W oparciu o uzyskane widma wyselekcjonowano

materiał, dla którego przeprowadzono badania strukturalne. W celu określania struktury chemicznej

wyizolowanego polisacharydu wykorzystano: GC-FID, GC-MS oraz NMR.

46

WYKORZYSTANIE TECHNIK CHROMATOGRAFICZNYCH DO

OKREŚLENIA SKŁADU CUKROWEGO O-POLISACHARYDÓW

WYODRĘBNIONYCH Z WYBRANYCH SZCZEPÓW BAKTERII RODZAJU

CRONOBACTER

Kinga MARSZEWSKA1*

, Małgorzata CZERWICKA1, Anna BYCHOWSKA

1,

Jadwiga WIŚNIEWSKA1, Janusz RAK

2, Piotr STEPNOWSKI

1,

Zbigniew KACZYŃSKI1

/chromatografia żelowa, chromatografia gazowa/

1Wydział Chemii, Katedra Analizy Środowiska, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19,

80-952 Gdańsk, *e-mail: [email protected],

2Wydział Chemii, Zakład Teoretycznej Chemii Fizycznej, Uniwersytet Gdański,

ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk

Bakterie z rodzaju Cronobacter są Gram-ujemnymi pałeczkami powszechnie występującymi

w środowisku naturalnym. Izolowano je z najróżniejszych próbek w tym z odżywek dla niemowląt.

Występowanie tych mikroorganizmów w produktach przeznaczonych do konsumpcji dla niemowląt

może stanowić potencjalne źródło zakażeń, a wywołane przez te organizmy choroby

(m. in. zapalenie opon mózgowych, posocznica) mają ciężki przebieg i w konsekwencji mogą

kończyć się śmiercią, w szczególności gdy narażone na nie są wcześniaki [1]. Rodzaj ten zawiera

pięć gatunków: C. sakazakii, C. malonaticus, C. turicensis, C. muytjensii, C. dublinensis. Podziału

tego dokonano na podstawie badań genetycznych nad Enterobacter sakazakii w 2007 roku [2].

Z uwagi na skutki jakie mogą wywoływać zakażenia tymi organizmami, ważnym jest dokładne

poznanie mechanizmu patogenezy tych drobnoustrojów. Pomocne w tym może okazać się ustalenie

budowy powtarzalnej jednostki O-polisacharydów (OPS-ów) izolowanych z ich ściany komórkowej

oraz porównanie tych struktur w obrębie gatunków i szczepów. O-polisacharydy stanowią swoistą

i unikatową część zewnętrznej błony bakterii Gram-ujemnych, tym samym poznanie ich budowy

może przyczynić się do stworzenia podziału chemotaksonomicznego, a w przyszłości stanowić bazę

wyjściową dla stworzenia szybkich testów immunologicznych.

Analizę składu cukrowego O-polisacharydów przeprowadzono dla czterech wybranych

szczepów: C. turicensis NTU 57, C. malonaticus NTU 33, C. sakazakii NTU 696, C. sakazakii

NTU 767. W przypadku wszystkich przedstawionych szczepów bakteryjnych schemat

postępowania był następujący: wytrącony ze ściany komórkowej kompleks lipidowo-

polisacharydowy (LPS) poddano hydrolizie z użyciem roztworu 1% kwasu octowego, po usunięciu

części lipidowej, supernatant zawierający poli- i oligosacharydy poddano rozdziałowi

z wykorzystaniem sączenia molekularnego. Dla wyselekcjonowanych frakcji wykonano analizy

z wykorzystaniem techniki magnetycznego rezonansu jądrowego 1H NMR. Rodzaj i ilość

monosacharydów wchodzących w skład jednostek powtarzalnych OPS-ów ustalono na podstawie

analiz odpowiednich acetylowych pochodnych alditoli z wykorzystaniem techniki chromatografii

gazowej (GC) oraz chromatografii gazowej połączonej ze spektrometrią mas (GC-MS).

Literatura:

[1] J.M. Farber, S.J. Forsythe, Emerging issues in food safety Enterobacter sakazakii, ASM PRESS, Washington, D.C.,

2008.

[2] Iversen C, Lehner A, Mullane N, et al.. The taxonomy of Enterobacter sakazakii: proposal of a new genus

Cronobacter gen. nov. and descriptions of Cronobacter sakazakii comb. nov. Cronobacter sakazakii subsp. sakazakii,

comb. nov., Cronobacter sakazakii subsp. malonaticus subsp. nov., Cronobacter turicensis sp. nov., Cronobacter

muytjensii sp. nov., Cronobacter dublinensis sp. nov. and Cronobacter genomospecies 1. BMC Evol Biol 7: 64, 2007.

47

ANALIZA CHROMATOGRAFICZNA WOSKÓW

POWIERZCHNIOWYCH

Beata SZAFRANEK*, Elżbieta SYNAK, Piotr STEPNOWSKI

/HPLC, GC/

Uniwersytet Gdański, Wydział Chemii, Katedra Analizy Środowiska,

ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk,


Na powierzchni liści i łodyg wszystkich roślin wyższych znajduje się warstwa wosku

powierzchniowego (epikutykularnego). Warstwa wosku oddziela roślinę od jej środowiska

i umożliwia egzystencję w niesprzyjających warunkach (ogranicza niekontrolowaną utratę wody

poprzez parowanie, zapobiega infekcjom grzybowym i bakteryjnym, bierze udział

w oddziaływaniach roślina-owad). Woski powierzchniowe roślin są skomplikowanymi

mieszaninami relatywnie niepolarnych związków alifatycznych oraz cyklicznych. Skład chemiczny

wosków zależy przede wszystkim od gatunku rośliny. Analiza składu chemicznego wosków jest

wykonywana zwykle metodą chromatografii gazowej (GC/FID oraz GC/MS) po wstępnej separacji

składników za pomocą niskociśnieniowej chromatografii cieczowej. Celem pracy było

zastosowanie chromatografii cieczowej z detektorem promieniowania rozproszonego (HPLC/LSD)

do separacji i analizy wosków powierzchniowych. Zastosowanie detektora LSD umożliwia

identyfikację grupową składników wosków powierzchniowych roślin (tzw. analiza grupowa).

Poszczególne grupy związków mogą być następnie kolekcjonowane do dalszych analiz GC/FID

i GC/MS.

48

WPŁYW POŁOŻENIA PODSTAWNIKA NA ADSORPCJĘ Z FAZY WODNEJ

CHLOROPOCHODNYCH ANILINY NA SORBENTACH

HALOIZYTOWYCH

Magdalena GARNUSZEK1,2

, Beata SZCZEPANIK1,2

, Piotr SŁOMKIEWICZ1,2

,

Bożena SYZDÓŁ1,2

1Instytut Chemii, Uniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy Jana Kochanowskiego,

ul. Świętokrzyska 15G, 25-406 Kielce, 2Laboratorium Badań Strukturalnych, Uniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy

Jana Kochanowskiego, ul. Świętokrzyska 15G, 25-406 Kielce,

[email protected], [email protected], [email protected]

Pochodne chlorowe aniliny znajdują zastosowanie w produkcji leków,

barwników, tworzyw sztucznych, środków zapachowych oraz środków

ochrony roślin. Chloroaniliny oraz produkty ich rozpadu ulegają

akumulacji w glebie i wodzie, co jest szkodliwe dla środowiska oraz

człowieka ze względu na ich trwałość oraz toksyczność [1].

Rys. 1. p – Chloroanilina.

Haloizyt o wzorze ogólnym Al4[Si4O10](OH)8•10H2O charakteryzuje się

wysoką odpornością chemiczną w szerokim zakresie pH, dużą

powierzchnią właściwą (60-500 m2/g w zależności od sposobu

przetwarzania) oraz dużą jonowymiennością, co czyni go przydatnym

do usuwania toksycznych substancji z wody oraz gleby. Ze względu na

dostępność i stosunkowo niski koszt produkcji, modyfikowany minerał

może być wykorzystany do usuwania m. in. takich związków jak

chloroaniliny z powodzeniem jako konkurencyjny w stosunku do

innych dostępnych na rynku sorbentów [2].

Rys. 2. Haloizyt aktywowany

60% m/m roztworem H2SO4.

Przeprowadzono badania adsorpcji z fazy wodnej o-, m-, p-chloroaniliny oraz

2,6-dichloroaniliny na haloizycie aktywowanym jednokrotnie 10%, 60% oraz dwukrotnie 10%

i 60% m/m roztworem kwasu siarkowego (VI) w układzie przepływowym. Stwierdzono, że

najlepsze właściwości sorpcyjne wykazuje haloizyt aktywowany jednokrotnie 60% m/m roztworem

kwasu siarkowego (VI). Położenia podstawnika chlorowego wywiera wpływ na sorpcję badanych

amin. Najlepsze wyniki uzyskuje się dla izomerów para- i meta-, natomiast w przypadku

pochodnych z podstawnikiem w położeniu orto- (o- oraz 2,6-dichloroanilina) stopień adsorpcji

wyraźnie się obniża.

Literatura:

[1] Zhang T., Ren H.-F., Liu Y., Zhu B.-L., Liu Z.-P., A novel degradation pathway of

chloroaniline In Diaphorobacter sp. PCA 039 entails initial hydroxylation, World J. Microbiol.

Biotechnol., (2010) 26: 665 -673.

[2] Kuczyńska H., Kamińska – Tarnawska E., Sołtys J., Kopalina z pokładów „Dunino” jako

nanosurowiec do otrzymywania farb, Przemysł chemiczny, 90/1 (2011).

49

ZASTOSOWANIE CHROMATOGRAFII W ANALIZIE STRUKTURY

O-POLISACHARYDÓW BAKTERII PECTOBACTERIUM ATROSPETICUM

Małgorzata CZERWICKA*, Jolanta KUMIRSKA, Jerzy GAJDUS,

Anna BYCHOWSKA, Kinga MARSZEWSKA, Jadwiga WIŚNIEWSKA,

Piotr STEPNOWSKI, Zbigniew KACZYŃSKI

/sączenie molekularne, chromatografia gazowa/

Wydział Chemii, Uniwersytet Gdański, ul. Sobieskiego 18/19, 80-952 Gdańsk


Bakterie należące do rodzaju Pectobacterium atakują ważne z gospodarczego punktu

widzenia gatunki roślin takie jak: ziemniaki, trzcina cukrowa, marchew, pomidory, ananasy oraz

niektóre rośliny ozdobne. Bakterie gatunku Pectobacterium atrosepticum związane są głównie z

infekcjami ziemniaków. Powodują one więdnięcie i żółknięcie całej rośliny bądź tylko podstawy

łodygi tzw. czarna nóżka, a także gnicie sadzeniaków podczas ich przechowywania. Gatunek

Pectobacterium atrosepticum po raz pierwszy został opisany w 1902 roku przez van Hall’a jako

Bacillus atrosepticus. W literaturze najdłużej był opisywany jako podgatunek Erwinia carotovora

subsp. atroseptica. Już w 1945 roku zaproponowano zaklasyfikowanie tych pektynolitycznych

Gram-ujemnych bakterii do nowego rodzaju Pectobacterium. Propozycja ta jednak została

zaakceptowana dopiero pod koniec lat 90-tych ubiegłego wieku. Trudności z identyfikacją

i klasyfikacją baterii rodzaju Pectobacterium, świadczą o występowaniu w tej grupie dużej

heterogenności, a obowiązujący w tej chwili podział taksonomiczny z całą pewnością nie jest

ostateczny. W diagnostyce oraz identyfikacji gatunków i podgatunków bakterii rodzaju

Pectobacterium nie wykorzystano dotychczas pełnej struktury antygenów O-polisacharydowych.

Określenie struktury pierwszorzędowej powtarzalnych jednostek polisacharydowych antygenów

bakteryjnych jest procesem praco- i czasochłonnym, w którym istotną rolę odgrywają techniki

chromatograficzne.

Z trzech wybranych szczepów bakteryjnych (Pectobacterium atrosepticum SCRI 1039,

Pectobacterium atrosepticum SCRI 1043, Pectobacterium atrosepticum SCRI 1055) wyodrębniono

i oczyszczono O-polisacharydy (OPS-y). W tym celu wykonano ekstrakcję suchej masy bakteryjnej

z zastosowaniem różnych metod (np. w układzie fenol-woda, fenol-chloroform-eter naftowy),

usunięto kwasy nukleinowe, wyizolowano lipopolisacharydy, które następnie poddano hydrolizie

i po usunięciu lipidu A wydzielono frakcje polisacharydowe z zastosowaniem metody sączenia

molekularnego (GPC - gel permeation chromatography). Następnie zidentyfikowano wchodzące

w skład OPS-ów reszty cukrowe, określono konfiguracje anomerycznych atomów węgla, wielkości

pierścieni cukrowych, przynależność do szeregu konfiguracyjnego D lub L, sposób i kolejność

powiązania reszt cukrowych oraz rodzaj i miejsce występowania podstawników niecukrowych.

W tym celu skorzystano z klasycznych metod chemicznych takich jak: analiza cukrowa, analiza

metylacyjna (metody: Ciukanu-Kerek’a i Hakomori), reakcja z optycznie czynnym (S)-(+)-butan-2-

olem, de-O-acetylacja. Uzyskane w wyniku powyższych reakcji chemicznych produkty poddano

analizie jakościowej i ilościowej z wykorzystaniem techniki chromatografii gazowej

oraz chromatografii gazowej połączonej ze spektrometrią mas. Dla otrzymanych O-polisacharydów

wykonano pełną interpretację zarówno widm jednowymiarowych 1H i

13C NMR,

jak i dwuwymiarowych homokorelacyjnych COSY, TOCSY, NOESY oraz heterokorelacyjnych:

HSQC, HMBC i HMQC-TOCSY. Wyniki uzyskane metodami chemicznymi oraz analiza kompletu

widm NMR były podstawą do określenia I-rzędowej struktury wszystkich wyodrębnionych antygenów

powierzchniowych.

50

METODYKA ROZDZIELANIA, IDENTYFIKACJI I OZNACZANIA

KUMARYNY W NAPOJACH ALKOHOLOWYCH ORAZ MACERATACH Z

TURÓWKI WONNEJ - WYKORZYSTANIE ODWRÓCONYCH UKŁADÓW

FAZ, DETEKCJI UV/DAD I PRZEPŁYWU ZWROTNEGO W KOLUMNIE

Anita SKRZYPCZAK1, Marian KAMIŃSKI

1*


ul. G. Narutowicza 11/12 80-233 Gdańsk


Kumaryna (1,2-benzopiron) jest naturalną substancją, posiadającą szczególne właściwości

aromatyczne. Występuje m.in. w roślinach stosowanych jako dodatki smakowe i aromatyczne

do napojów alkoholowych. Bywa też dodawana do niektórych innych produktów spożywczych,

w tym, do napojów bezalkoholowych. W wyniku doniesień o toksyczności kumaryny, ograniczono

dopuszczalne jej zawartości w żywności i napojach. Maksymalny poziom zawartości kumaryny,

bezpieczny dla ludzi w żywności i napojach bezalkoholowych, wynosi 2 mg/kg, a w napojach

alkoholowych - 10 mg/kg. Stąd, niezwykle ważne jest dysponowanie łatwą metodyką oznaczania

zawartości kumaryny, zarówno w napojach alkoholowych, jak i w maceratach turówki wonnej,

stosowanych do produkcji smakowych napojów alkoholowych, a także w napojach

bezalkoholowych.

Praca prezentuje wyniki badań nad warunkami rozdzielania, identyfikacji na podstawie

widma w zakresie UV oraz oznaczania kumaryny w napojach alkoholowych i maceratach z turówki

wonnej, wykorzystywanych do produkcji wódek ziołowych. Dobrano warunki analityczne

zapewniające optymalną selektywność rozdzielania w krótkim czasie. Zastosowano odwrócony

układ faz (RP-HPLC) do rozdzielania oraz detektor UV typu DAD, do identyfikacji i oznaczania

analitu. W przypadku rozdzielania i oznaczania kumaryny w maceracie z turówki wonnej

zastosowano, dodatkowo, przepływ zwrotny eluentu w kolumnie (E-BF), co pozwala na ominięcie

etapu wstępnego oczyszczania próbki np. techniką ekstrakcji do fazy stałej (SPE), a także zapewnia

całkowite usunięcie z kolumny związków silnie oddziałujących z fazą stacjonarną, co zapewnia

powtarzalność wyników oznaczania i długi „czas życia” kolumny.

Wyniki wstępnych badań wskazują, że opracowana tu metodyka, może też znaleźć też

zastosowanie do identyfikacji oraz oznaczania kumaryny w innych produktach spożywczych,

jednak ustalenie pełnej listy produktów, które mogą być badane z zastosowaniem prezentowanej

metodyki wymaga jeszcze badań oraz walidacji procedury dla różnych produktów żywnościowych.

51

IDENTYFIKACJA PRODUKTÓW ELEKTROCHEMICZNEGO ROZKŁADU

CIECZY JONOWYCH ZA POMOCĄ TECHNIKI GC-MS

Aleksandra FABIAŃSKA*, Marek GOŁĘBIOWSKI, Piotr STEPNOWSKI,

Ewa Maria SIEDLECKA


ul. Sobieskiego 18, 80-952 Gdańsk


Najbardziej skuteczne metody usuwania toksycznych i trudno biodegradowalnych

zanieczyszczeń należą do Pogłębionych Procesów Utleniania (ang. Advanced Oxidation Process,

AOP). Jedną z tych metod jest utlenianie z wykorzystaniem elektrod o wysokim potencjale

utleniania. Mechanizm elektrochemicznej degradacji polega na anodowym rozkładzie wody do

rodników hydroksylowych, które w zależności od rodzaju elektrody pozostają chemicznie

(elektrody „aktywne”) lub fizycznie (elektrody „nieaktywne”) zaadsorbowane na jej powierzchni,

a następnie reagują ze związkami organicznymi. Kontrola procesu utylizacji zanieczyszczeń

poprzez identyfikację produktów rozpadu jest istotnym elementem w określaniu jego skuteczności

oraz daje możliwości poznania mechanizmu tego procesu. Identyfikacja produktów degradacji

pozwala również na ocenę potencjalnej toksyczności i biodegradowalności mieszaniny

podegradacyjnej. Metodą pozwalającą na wstępne rozpoznanie produktów rozpadu jest technika

GC-MS. Mieszanina produktów zostaje rozdzielona na kolumnie chromatograficznej, a detektor,

jakim jest spektrometr mas pozwala na identyfikację poszczególnych związków. Szczególnie ważne

są badania nad drogą rozkładu cieczy jonowych, których właściwości dają możliwość szerokiego

zastosowania w przemyśle. W związku z tym, przypuszcza się, że w najbliższych latach będą one

obecne jako zanieczyszczenia w ściekach i odpadach.

W prezentowanej pracy wykorzystano technikę GC-MS do wstępnego rozpoznania

produktów elektrochemicznego rozkładu chlorku 1-butylo-3-metyloimidazolowego (IM14Cl).

Identyfikacja produktów pozwoliła na zaproponowanie prawdopodobnej drogi elektrochemicznej

degradacji tego związku. Zastosowanie techniki GC-MS umożliwiło również porównanie procesu

rozkładu IM14Cl na elektrodach „aktywnych” (IrO2) i „nieaktywnych” (BDD, PbO2).

Badania finansowano z Grantu NN523 42 3737 i BW Nr 538820005091.

52

METODY BADANIA CAŁKOWITEGO POTENCJAŁU

ANTYOKSYDACYJNEGO PRODUKTÓW PSZCZELICH

Elwira LEWCZUK1, Katarzyna CIOŁEK

1, Paweł M. WANTUSIAK

1,

Paweł PISZCZ1, Iwona KIERSZTYN

1,

Bronisław K. GŁÓD1, Paweł K. ZARZYCKI

2

/chromatografia cienkowarstwowa TLC/

1Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny, Wydział Nauk Ścisłych, Zakład Chemii Analitycznej,

ul. 3 Maja 54, 08-110 Siedlce, URL: dach.ich.uph.edu.pl, e-mail: [email protected]

2Politechnika Koszalińska, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska,

Zakład Toksykologii i Bioanalityki, ul. Śniadeckich 2,75-453 Koszalin, e-mail: [email protected]

W ostatnich latach wiele uwagi poświęca się lepszemu poznaniu wpływu wolnych rodników

(WR) i reaktywnych form tlenu (RFT) na organizm ludzki. Wolnym rodnikom przypisuje się

powstawanie wielu chorób zwyrodnieniowych oraz przyspieszanie procesu starzenia. Są one

usuwane z organizmów żywych przez (występujące w owocach, warzywach, miodach czy ziołach)

antyoksydanty i/lub zmiatacze wolnych rodników.

Opracowane przez nas zostały nowe (udoskonalone) metody oznaczania całkowitego

potencjału antyoksydacyjnego (CPA) (i) wykorzystujące reakcję rodnika DPPH z antyoksydantami

i jego oznaczaniu za pomocą chromatografii cienkowarstwowej (TLC) oraz (ii) pomiar powierzchni

pików zarejestrowanych za pomocą różnicowej woltametrii pulsowej (DPV).

W technice TLC zastosowano stabilny rodnik azowy DPPH• (1,1-difenylo-2-pikrylohydrazyl)

którego metanolowy roztwór ma barwę purpurową. W wyniku jego redukcji do DPPH-H, pod

wpływem antyoksydantów zawartych w badanej próbce, roztwór zmienia barwę na żółtą. Miarą

CPA było zmniejszenie się pola powierzchni plamki (piku) rodnika. Próbkę rozwijano na płytce

silikażelowej w układzie heksan:aceton;etanol o stosunku objętościowym 3:1,9:0,1 (v/v/v). Płytkę

skanowano i poddano obróbce przy użyciu programu komputerowego Scion Image. Poprawność tej

techniki sprawdzono przez porównanie wyników uzyskanymi klasyczną metodą fotometryczną z

DPPH (zmiana absorbancji roztworu przy długości fali λ = 517 nm).

Opracowane techniki zastosowano do wyznaczania CPA produktów pszczelarskich. Okazało

się, że TLC można zastosować do pomiarów wartości CPA miodów pitnych. Jest ona dokładniejsza

od fotometrycznej, gdyż pozwala na rozdzielanie ewentualnych barwników obecnych w próbce

mogących fałszować wyniki fotometryczne. Zaletą jej jest również badanie kilku próbek

jednocześnie. Metoda oparta na DPV dostarcza ogólnych informacji o właściwościach

antyoksydacyjnych badanych miodów.

53

ZASTOSOWANIE TECHNIK HPLC-UV I LC-MS DO IDENTYFIKACJI

PRODUKTÓW ELEKTROCHEMICZNEGO ROZKŁADU WYBRANYCH

CIECZY JONOWYCH

Aleksandra FABIAŃSKA*, Marek GOŁĘBIOWSKI, Jadwiga WIŚNIEWSKA,

Piotr STEPNOWSKI, Ewa Maria SIEDLECKA


ul. Sobieskiego 18, 80-952 Gdańsk


Ciecze jonowe są obiecującą grupą związków, która znajduje zastosowanie jako alternatywne

nielotne rozpuszczalniki w syntezie organicznej, reakcjach katalitycznych i biokatalitycznych,

elektrochemii oraz w ostatnich latach jako lubrykanty. Ze względu na szeroki zakres możliwości

stosowania tych związków pewne jest iż w następstwie ich eksploatacji powstawać będą odpady

i ścieki zawierające zarówno związki macierzyste jak i produkty ich rozpadu. Jak donosi literatura

niektóre z cieczy jonowych wykazują toksyczność w stosunku do organizmów żywych oraz

znaczną trwałość w środowisku. Dlatego też niezmiernie ważne jest opracowanie odpowiednich

metod utylizacji cieczy jonowych oraz poznanie ich drogi rozpadu poprzez identyfikację produktów

degradacji. Jedną z dobrze zapowiadających się technik degradacji jest zastosowanie elektrod

o wysokim potencjale utleniania skutecznie usuwających trudno biodegradowalne związki

organiczne.

W niniejszej pracy przedstawiono opracowaną metodę analityczną opartą o zastosowanie

układu wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detektorem UV oraz z techniki LC-MS

do oceny stopnia rozkładu oraz identyfikacji produktów degradacji wybranych cieczy jonowych

przy użyciu elektrody PbO2. Parametry analityczne dobrane zostały w sposób umożliwiający ocenę

ilościową badanych związków na bardzo niskich poziomach. Dzięki opracowanej metodzie

możliwe było określenie prawdopodobnej struktury produktów degradacji pięciu cieczy jonowych:

chlorku 1-butylo-3-metylo-imidazolowego (IM14Cl), chlorku 1-metylo-3-oktylo-imidazolowego

(IM18Cl), chlorku 1-(3-hydroksypropylo)-3-metylo-imidazoliowego (IM13OHCl), bromku 1-(2-

etoksyetylo)-3-metylo-imidazoliowego (IM12O2Br) oraz chlorku 1-benzylo-3-metylo-

imidazolowego (IM1-1PhCl). Ilość produktów rozkładu oraz droga rozkładu ściśle wiązała się ze

strukturą związku macierzystego.

Badania finansowano z Grantu NN523 42 3737 i BW Nr 538820005091.

54

- i - CYKLODEKSTRYNY ROZPUSZCZONE W CIECZY JONOWEJ

JAKO FAZY STACJONARNE W CHROMATOGRAFII GAZOWEJ

Monika SOBÓTKA*, Monika ASZTEMBORSKA, Janusz LIPKOWSKI

Instytut Chemii Fizycznej PAN, ul. Kasprzaka 44/52, 01-224 Warszawa


Niskotemperaturowe ciecze jonowe są to stopione sole o temperaturze topnienia poniżej

temperatury pokojowej. Posiadają wiele unikalnych właściwości fizykochemicznym min.: bardzo

mała prężność par, niepalność, duża stabilność termiczna i elektrochemiczna, zdolność

rozpuszczania szerokiej gamy związków organicznych i nieorganicznych. W ostatnich latach

niskotemparturowe ciecze jonowe są bardzo często wykorzystywane w chemii analitycznej.

Ważnym zastosowaniem cieczy jonowych jest wykorzystywanie ich jako rozpuszczalników

cyklodekstryn (CD), do otrzymywania nowego rodzaju stabilnych termicznie, chiralnych faz

stacjonarnych w chromatografii gazowej [1, 2].

Cyklodekstryny, są to naturalne, chiralne oligosacharydy. Głównymi ich przedstawicielami

są α-, β-i γ-cyklodekstryny zbudowane odpowiednio z 6, 7 i 8 jednostek α-D-glukozy.

Cyklodekstryny są wykorzystywane w różnych technikach chromatograficznych do rozdzielania

enancjomerów. W literaturze opisano enancjoselektywne właściwości modyfikowanych

cyklodekstryn rozpuszczających się w różnych cieczach jonowych, stosowanych jako fazy

stacjonarne w kapilarnej chromatografii gazowej [1, 2]. Natomiast nigdzie nie zostało opisane

zastosowania w chromatografii gazowej naturalnych cyklodekstryn rozpuszczonych w cieczach

jonowych (α-, β- i γ-cyklodekstryna).

W prezentowanych badaniach, (przygotowano szklane kolumny pakowane) fazy stacjonarne

zawierające - i -cyklodekstrynę rozpuszczono w chlorku 1-decyl-3-metyloimidazoliowym.

Badanymi związkami były chiralne terpeny. Zbadano tworzenie się kompleksów

i enancjoselektywne właściwości - i -CD rozpuszczonych w cieczy jonowej.



Literatura:

[1] Huang K.; Zhang X.; Armstrong D.W., J. Chromatogr. A, 1217 (2010) 5261.

[2] Berthod A.; He L.; Armstrong D.W., Chromatographia, 53 (2001) 63.

55

OZNACZANIE AKTYWNOŚCI PRZECIWUTLENIAJĄCEJ

OLEJÓW ROŚLINNYCH

Piotr KOŚCIESZA, Rafał JURCZAK, Paweł PISZCZ,

Paweł M. WANTUSIAK, Iwona KIERSZTYN, Bronisław K. GŁÓD

/wysokosprawna chromatografia cieczowa RP-HPLC/FLD/ED/

Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny, Wydział Nauk Ścisłych, Zakład Chemii Analitycznej,

ul. 3 Maja 54, 08-110 Siedlce

URL: dach.ich.uph.edu.pl, e-mail: [email protected]

Antyoksydanty są to związki wyspecjalizowane w dezaktywowaniu i zapobieganiu zniszczeń

wolnorodnikowych, głównie procesowi utleniania. Pod pojęciem antyoksydanta rozumiemy każdą

substancję, która występuje w danym układzie/systemie (np. żywy organizm, produkt

żywnościowy) w dużo mniejszych stężeniach od stężeń substratu (substancji podlegającej

utlenianiu) wstrzymuje lub opóźnia proces utlenienia. Organizmy żywe same syntetyzują

antyoksydanty endogenne, stanowiące obronę przed wolnymi rodnikami.

Zaproponowany przez nas pomiar aktywności przeciwutleniającej (CPAED) polegał na

wyznaczeniu całkowitego pola powierzchni wszystkich pików chromatograficznych

zarejestrowanych za pomocą detektora amperometrycznego przy różnych potencjałach elektrody

pracującej (węgiel szklisty vs Ag/AgCl) w zakresie utleniania. Wyniki zostały skorelowane z

analogicznymi zmierzonymi w odniesieniu do rodnika DPPH, uzyskanymi za pomocą różnicowej

woltametrii pulsowej (DPV), a także z całkowitą zawartością polifenoli i tokoferoli.

Do pomiaru stężenia tokoferoli zastosowano wysokosprawną chromatografię cieczową w

układzie faz odwróconych (RP) z detekcją fluorescencyjną (FLD) lub elektrochemiczną (ED). Na

kolumnę chromatograficzną COSMOSIL 5C18-MS-II Waters (4,6 x 250 mm, 5 μm) nastrzykiwano

próbki olejów roślinnych po zmydlaniu lub jako ekstrakty metanolowe. Jako fazę ruchomą

zastosowano 0,1 M NaClO4 w MeOH.

Okazało się, że RP-HPLC zarówno z detekcją fluorescencyjną jak i elektrochemiczną

pozwalają na oznaczenie stężenia tokoferoli w olejach jadalnych. Detekcja elektrochemiczna

umożliwia dodatkowo określenie udziału poszczególnych tokoferoli w całkowitym ich stężeniu

i/lub CPAED.

56

WPŁYW CIECZY JONOWYCH JAKO DODATKÓW

DO CYKLODEKSTRYNOWEJ FAZY RUCHOMEJ NA CHIRALNE

ROZDZIELENIE W WYSOKOSPRAWNEJ CHROMATOGRAFII

CIECZOWEJ

Agata PAPIERZ*, Monika ASZTEMBORSKA

/wysokosprawna chromatografia cieczowa/

Instytut Chemii Fizycznej PAN, ul. Kasprzaka 44/52, 01-224 Warszawa


Cyklodekstryny (CD) są naturalnie chiralnymi substancjami, o 100% czystości

enancjomerycznej i jako takie są doskonałym molekularnym sorbentem o wysokiej

enancjoselektywności. Jednym z ograniczeń ich zastosowania jest nierozpuszczalność

w niewodnych środowiskach a także, w sposób ograniczony, w roztworach wodnych. Ciecze

jonowe są specjalnym rodzajem rozpuszczalników, które wykazują obiecujące zdolności do

rozpuszczania cyklodekstryn.

Obecnie ciecze jonowe (IL) cieszą się ogromnym zainteresowaniem nie tylko wśród technik

rozdzielczych ale także w całej chemii analitycznej. W literaturze można spotkać się

z doniesieniami na temat zastosowania cieczy jonowych do faz ruchomych w wysokosprawnej

chromatografii cieczowej [1]. Zostało udowodnione, że ich obecność w eluencie poprawia jakość

rozdzielenia, prowadząc do zmian w czasach retencji i kształcie pików [2]. Można też znaleźć

doniesienia dotyczące wykorzystania chiralnych i niechiralnych cieczy jonowych jako dodatków do

cyklodekstryn w celu separacji enancjomerów w elektroforezie kapilarnej [3,4], jednakże, nie

spotkano się z takim zastosowaniem cieczy jonowych w wysokosprawnej chromatografii

cieczowej.

W tej pracy zbadano wpływ dwóch cieczy jonowych: chlorku 1-butylo-3-

metyloimidazoliowego oraz 1-heksylo-3-metyloimidazoliowego na chiralne rozdzielenie

(+-)-efedryny, (+-)-skopolaminy, (+-)-atropiny i (+-)-homoatropiny. Obie ciecze zostały dodane

w ilości równomolowej wraz z β- i γ- cyklodekstrynami do fazy ruchomej w wysokosprawnej

chromatografii cieczowej. Rozdzieleń dokonano na kolumnie z wypełnieniem C18. Uzyskane

wyniki wskazują na możliwość tworzenia się potrójnych kompleksów IL/CD/analit ze względu

na zmiany w czasach retencji. Nie zaobserwowano jednak pozytywnego wpływu cieczy jonowych

na enancjoseparację badanych związków, a w jednym przypadku zauważono wręcz pogorszenie

rozdzielenia.

Literatura:

[1] Tang F., Tao L., Luo X.B., Ding L., Guo M.L., Nie L.H., Yao S.Z, J. Chromatogr. A, 1125 (2006) 182-

188. [2] Hu X., Peng J., Huang Y., Yin D., Liu. J., J. Sep. Sci., 32 (2009) 4126-4132.

[3] François Y., Varenne A., Juillerat E., Villemin D., Gareil P., J. Chromatogr. A, 1155 (2007) 134-141.

[4] Rousseau A., Florence X., Pirotte B., Varenne A., Gareil P., Villemin D., Chiap P., Crommen J.,

Fillet M., Servais A.C., J. Chromatogr. A, 1217 (2010) 7949-7955.



http://pubget.com/search?q=authors%3A%22Xialin%20Hu%22&from=19890843

http://pubget.com/search?q=authors%3A%22Jinfeng%20Peng%22&from=19890843

http://pubget.com/search?q=authors%3A%22Yuanjian%20Huang%22&from=19890843

http://pubget.com/search?q=authors%3A%22Daqiang%20Yin%22&from=19890843

http://pubget.com/search?q=authors%3A%22Jingfu%20Liu%22&from=19890843

57

PRO- I ANTYOKSYDANTY W PROCESIE FERMENTACJI MIODÓW

Adrian SZABRAŃSKI, Paweł M. WANTUSIAK,

Paweł PISZCZ, Bronisław K. GŁÓD

/wysokosprawna chromatografia cieczowa HPLC/DAD/ED/

Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny, Wydział Nauk Ścisłych, Zakład Chemii Analitycznej,

ul. 3 Maja 54, 08-110 Siedlce

URL: dach.ich.uph.edu.pl, e-mail: [email protected]

W pracy zmierzono, różnymi technikami, całkowity potencjał antyoksydacyjny (CPA)

miodów na różnych etapach fermentacji oraz pod wpływem dodatków ziołowych i owocowych. Do

pierwszej grupy zaliczamy metody wykorzystujące konkurencyjną reakcję wygenerowanego (OH)

lub trwałego (DPPH) rodnika z badaną próbką i sensorem. Produkt reakcji oznaczany był

chromatograficznie (OH) lub fotometrycznie (DPPH

). Inną metodą było oznaczanie całkowitej

powierzchni wszystkich pików na chromatogramie otrzymanymi z zastosowaniem detektora

amperometrycznego. Pierwsza z technik polegała na wygenerowaniu rodnika hydroksylowego, w

reakcji analogicznej do reakcji Fentona, i jego reakcji zarówno z próbką jak i sensorem (kwasem p–

hydroksybenzoesowym, pHBA) służącym jako pułapka spinowa. Generowane rodniki zmiatane są

konkurencyjnie przez pHBA oraz badaną substancję. Produkt reakcji oznaczano za pomocą RP-

HPLC z detekcją UV.

Otrzymane wyniki skorelowane zostały z całkowitym stężeniem polifenoli i antocyjanów.

Ponadto zbadano udział w zmianach CPA cukrów, etanolu i nadtlenku wodoru. Zbadano również

reakcje uboczne rodników hydroksylowych z glukozą, etanolem i kwercetyną tłumaczące brak

addytywności poszczególnych składników na CPA.

Okazało się, że wartości CPA miodów zmieniają się podczas fermentacji. Dużo większe

zmiany obserwowane są w stosunku do DPPH niż rodnika hydroksylowego, gdyż ten ostatni jako

najsilniejszy rodnik reaguje nie tylko z silnymi antyoksydantami ale również z cukrami i

alkoholem, których stężenia we wszystkich miodach są porównywalne. Duży udział w zmianach

CPA miały również wtórne reakcje rodnika hydroksylowego z glukozą (wytwarzające dodatkowe

rodniki), etanolem czy kwercetyną, a także obecność wody utlenionej w niektórych miodach.

58

Komitet Organizacyjny

III Podlaskiego Spotkania Chromatograficznego

składa serdeczne podziękowania SPONSOROM

Volume 3/S/2011

Documents

Transcript of Volume 3/S/2011