Browsing by Author "Schroeder, Grzegorz. Promotor"
Now showing 1 - 5 of 5
Results Per Page
Sort Options
Item Funkcjonalizacja polimerów i nanomateriałów węglowych z zastosowaniem niskocząsteczkowych receptorów molekularnych(2015-06-03) Cegłowski, Michał; Schroeder, Grzegorz. PromotorKontrolowana, chemiczna funkcjonalizacja materiałów poprzez wprowadzanie do ich struktury określonych grup funkcyjnych umożliwia zmianę ich właściwości fizykochemicznych lub nadawanie im specjalnych zastosowań. Celem naukowym mojej pracy jest opracowanie metody syntezy i otrzymanie nowych, funkcjonalnych materiałów węglowych i polimerów zawierających receptory molekularne. Układy te mają wykazywać zdolność selektywnego wiązania jonów i cząsteczek oraz wykazywać zdefiniowane właściwości. W celu otrzymania nowych matryc dla techniki MALDI-MS, które nie generowałyby sygnałów na widmie mas w rejonie niskich mas cząsteczkowych, przeprowadziłem funkcjonalizację nanorurek węglowych poprzez przyłączenie do ich powierzchni kwasu sinapowego. Uzyskane w ten sposób materiały zastosowałem jako matryce w analizie MALDI-MS surfaktantów, kwasu foliowego oraz wankomycyny. Przeprowadzenie funkcjonalizacji określonych polimerów wymagało ode mnie uzyskania receptorów, które jednocześnie będą selektywne wobec odpowiedniego analitu i reaktywne względem grup funkcyjnych obecnych w strukturze polimeru. Pierwszym celem funkcjonalizacji polimerów było uzyskanie materiałów zdolnych do tworzenia selektywnych oddziaływań z cukrami i diolami. Drugim celem funkcjonalizacji polimerów było uzyskanie materiałów zdolnych do adsorpcji kationów metali przejściowych.Item Kontrolowane dostarczanie substancji biologicznie czynnych z wykorzystaniem modyfikowanych krzemionek(2015-11-18) Lewandowski, Dawid; Schroeder, Grzegorz. PromotorZmodyfikowane krzemionki mezoporowate mogą pełnić szczególną rolę, jako nośniki leków uwalnianych w sposób kontrolowany. Duża powierzchnia właściwa oraz objętość porów pozwalają na adsorpcję znacznych ilości substancji terapeutycznych, a powierzchniowe grupy silanolowe umożliwiają zastosowanie modyfikacji regulujących proces desorpcji ładunku. Celem mojej pracy naukowej była modyfikacja krzemionek mezoporowatych (MCM-41 oraz SBA-15) umożliwiająca kontrolowane dostarczanie wybranych substancji biologicznie czynnych. W pracy skupiłem się zarówno na adsorpcji fizycznej, jak i chemicznej wybranych substancji. Przygotowałem układy hybrydowe zdolne dostarczać w sposób kontrolowany nadtlenek wodoru, ryboflawinę, 3'-azydo-3'-deoksytymidynę oraz kwas galusowy, związane z powierzchnią na drodze adsorpcji fizycznej, jak i kowalencyjnie. Otrzymane materiały mogą zostać zastosowane do celów terapeutycznych oraz analitycznych. Ponadto, ustaliłem wpływ ładunku elektrycznego wnoszonego przez modyfikację na powierzchni krzemionki na procesy adsorpcji i desorpcji wybranych związków modelowych – barwników.Item Otrzymywanie i zastosowanie w analizie chemicznej funkcjonalnych układów hybrydowych i polimerowych(2021) Pawlaczyk, Mateusz; Schroeder, Grzegorz. PromotorStale postępująca globalizacja jest jedną z głównych przyczyn odkrywania nowych materiałów, których nadrzędnym zadaniem jest hamowanie negatywnych skutków ludzkiej działalności, poprawianie jakości życia i zdrowia lub wspieranie zrównoważonego rozwoju. Tym samym, znaczną uwagę przykuwają funkcjonalne materiały hybrydowe oraz polimerowe, zawierające receptory organiczne, które indukują ich zastosowanie. Rozprawa doktorska skupia się na przedstawieniu funkcjonalizacji krzemionki, nanocząstek magnetytu oraz kopolimeru eteru metylowo-winylowego i bezwodnika maleinowego (PMVEAMA), z wykorzystaniem zróżnicowanych strukturalnie dendrymerów poli(amidoaminowych) (PAMAM) oraz deferoksaminy (DFO). Wybór receptorów organicznych podyktowany był: (i) rozgałęzioną i polifunkcyjną strukturą dendrymerów PAMAM, zapewniającą zróżnicowane oddziaływanie z analitami; oraz (ii) wysokim powinowactwem DFO do trójwartościowych jonów metali, w szczególności do jonów Fe(III). W pięciu artykułach naukowych, zawartych w niniejszej rozprawie doktorskiej, przedstawiona została synteza i charakterystyka funkcjonalnych materiałów hybrydowych i/lub polimerowych, oraz ich dalsze zastosowanie jako platformy wiążące związki zanieczyszczające środowiska wodne (jony metali toksycznych, barwniki organiczne) oraz cząsteczki bioaktywne. Otrzymane materiały wykazywały efektywność w wiązaniu toksycznych cząsteczek, jak również w sorpcji biomolekuł, co potwierdziło ich możliwe zastosowanie jako nośniki leków (określone poprzez adsorpcję leków oraz ich dalszą desorpcję z materiałów).Item Polimery z odciskiem molekularnym oraz układy hybrydowe do oznaczania związków chemicznych z zastosowaniem spektrometrii mas(2021) Guć, Maria; Schroeder, Grzegorz. Promotor; Cegłowski, Michał. PromotorW serii publikacji przedstawiono nowe materiały pozwalające na izolację analitu z próbek o złożonym składzie chemicznym oraz wzbogacenie substancji badanej w strukturach MIPs/mag-MIPs z roztworów o dużym rozcieńczeniu. Otrzymano polimery z odciskiem molekularnym selektywne względem: flawonoidów – kwercetyny; żeńskich hormonów płciowych – estronu i β-estradiolu; niesteroidowych leków zapalnych – naproksenu, diklofenaku i ibuprofenu; herbicydów - kwasu 2,4-dichlorofenoksyoctowego (2,4-D) i kwasu 4-chloro-2-metylofenoksyoctowego (MCPA) oraz glikozydów flawonoidowych – rutyny. Dla wybranych MIPs zsyntezowano magnetyczne analogi metodą rdzeń-powłoka. Magnetyczny rdzeń stanowiły nanocząstki Fe3O4, pokryte powłoką polimerową otrzymaną na drodze identycznej syntezy jak w przypadku MIPs. Otrzymano magnetyczne polimery z rozpoznawaniem molekularnym względem kwercetyny, estronu, β-estradiolu oraz glikozydu cyjanogennego – amigdaliny. Zastosowanie magnetycznego rdzenia pozwoliło przeprowadzać proces wydajnej separacji magnetycznej mag-MIPs z roztworów za pomocą magnesów neodymowych w czasie kilku sekund. Ponadto, zastosowanie sferycznych nanocząstek Fe3O4 jako magnetycznego rdzenia otoczonego powłoką polimerową mag-MIPs spowodowało położenie specyficznych miejsc rozpoznawania w zewnętrznej warstwie materiału przez co stały się one lepiej dostępne w trakcie wiązania analitu z próbki, tym samym zwiększając wydajność mag-MIPs w stosunku do MIPs. MIPs oraz mag-MIPS wykorzystano do analizy związków chemicznych dwiema technikami: ESI-MS i FAPA-MS. W klasycznej analizie ESI-MS, MIPs/mag-MIPs wprowadzane są do roztworu próbki, gdzie analit jest wiązany w strukturze polimerowej. Następnie polimer wraz ze związanym analitem jest izolowany z próbki, przemywany i umieszczany w małej objętości czystego rozpuszczalnika, gdzie dochodzi do jego ponownego uwolnienia. Tak przygotowany roztwór analitu jakościowo i ilościowo analizowany jest z wykorzystaniem łagodnej jonizacji ESI-MS. Proponowane rozwiązanie połączenia wstępnego wzbogacania analitu w strukturze MIPs/mag-MIPs oraz analizy ESI-MS w większości przypadków pozwoliło znacznie obniżyć granicę wykrywalności badanych związków organicznych oraz znieść wpływ interferentów, znajdujących się w próbce, na wynik analizy. Pomimo zastosowania łagodnej metody jonizacji w metodzie ESI-MS obserwuje się sygnały m/z pochodzące nie tylko od jonów molekularnych [M+H]+, [M-H]-, ale również od form sodowanych, dimerów i produktów fragmentacji, co w istotny sposób może wpływać na zastosowanie tej metody do analizy ilościowej wybranych analitów. W metodzie FAPA-MS MIPs/mag-MIPs wprowadza się do próbki, gdzie następuje związanie analitu w strukturze polimerowej. Następnie MIPs/mag-MIPs wraz z związanym analitem izolowany jest z roztworu, przemywany i analizowany metodą FAPA-MS. Uwolniony termicznie analit ulega jonizacji niskotemperaturową plazmą pod ciśnieniem atmosferycznym i wraz z gazem nośnym jest transportowany do spektrometru mas, gdzie następuje analiza jonów. Takie rozwiązanie nie tylko skraca czas i upraszcza protokół analizy, ale w wielu przypadkach jeszcze znaczniej obniża granicę wykrywalności niskocząsteczkowych związków organicznych w stosunku do innych metod spektrometrii mas i rozwiązuje problem fragmentacji analitu, powstawania dimerów, jonów sodowanych, tworzenia kompleksów w procesie jonizacji. Ponadto, mniejsze zużycie rozpuszczalników i czyni proponowaną metodę przyjazną dla środowiska i zgodną z zasadami Zielonej Chemii, co wykazaliśmy na przykładzie analizy niesteroidowych leków przeciwzapalnych. W przypadku analizy estrogenów zaproponowaliśmy protokół selektywnej ilościowej analizy estronu i β-estradiolu. Dodatkowo otrzymane MIPs oraz mag-MIPs pozwalają na stabilne „przechowywanie” hormonów związanych w strukturze polimerowej przez 72 h. Jest to bardzo istotne w przypadku analizy próbek środowiskowych, gdzie czas od pobrania do analizy jest dłuższy niż czas rozkładu hormonów. Zaproponowano również protokół oznaczania amigdaliny. Rozwiązanie sprawdzono stosując certyfikowany materiał odniesienia – pestki moreli. Ponadto, podczas badań testowano różne typy źródeł wytwarzania plazmy w technice FAPA-MS. W ostatnim etapie badań wykazano, że sama struktura polimerowa nie wpływa negatywnie na organizmy żywe, dlatego MIPs/mag-MIP mogą być stosowane w próbkach środowiskowych. Badania toksyczności przeprowadzono na dwóch typach organizmów: Daphnia magna Straus oraz Tetradesmus obliquus (Turpin) M.J. Wynne. Dowiedziono, że wstępne założenia były słuszne i połączenie technologii wytwarzania polimerów z odciskiem molekularnym MIPs/mag-MIPs z metodą bezpośredniej analizy FAPA-MS z jonizacją plazmą rozwiązuje wiele złożonych problemów analitycznych. Proponowane metody można z powodzeniem wykorzystać w branży farmaceutycznej do oznaczania substancji aktywnych w lekach lub ich pozostałości np. w ściekach, w branży medycznej np. do oznaczania substancji we krwi, w sporcie do oznaczania substancji niedozwolonych z moczu lub krwi, w przemyśle kosmetycznym do analizy substratów, produktów czy ścieków oraz w ochronie środowiska.Item Technika dysocjacji zderzeniowej w źródle jonów spektrometru mas oraz jej zastosowanie w badaniach kompleksów wybranych środków biologicznie czynnych z kationami metali(2010-10-12T07:37:53Z) Mańkowska, Natalia; Schroeder, Grzegorz. PromotorCelem pracy było opracowanie nowej techniki analizy danych, uzyskanych za pomocą spektrometrii mas oraz jej zastosowanie do zbadania kompleksów wybranych ligandów o znaczeniu biologicznym z kationami metali. Autorska technika polega na analizie zależności abundancji jonów na widmie mas (I) od wartości napięcia stożkowego (Vc), wytypowaniu punktów na tej zależności charakterystycznych dla każdego jonu – Vc,Imax (Vc = Vc,Imax przy I = Imax), Vc,dec (Vc rozpoczęcia rozpadu jonu) oraz Vc,0 (Vc rozpoczęcia obserwacji jonu potomnego na widmie mas). Udowodniono niezależność wartości Vc,Imax od warunków przeprowadzenia eksperymentu oraz liniową zależność od entalpii rozpadu jonu. Dla reakcji rozpadu jonu wykazano liniową korelację pomiędzy Vc,dec jonu macierzystego i Vc,0 jonu potomnego. Poprzez analizę wartości Vc,0, Vc,dec, Vc,Imax każdego jonu przeprowadzono badanie stabilności i dróg fragmentacji kompleksów utworzonych przez biologicznie czynne ligandy trzech grup z kationami metali alkalicznych, ziem alkalicznych oraz przejściowych.