Doktoraty (WCH)
Permanent URI for this collectionhttps://repozytorium.amu.edu.pl/handle/10593/765
Browse
Recent Submissions
Item Amino-functionalized MOF based thin films as sensory platforms for detection of aldehydes(2025) Mańka, Martyna; Patroniak, Violetta. Promotor; Ciesielski, Artur. Promotor; Fik-Jaskółka, Marta. Promotor pomocniczyModern science offers a wide range of techniques for monitoring environmental pollution. However, these methods are often associated with significant costs and logistical challenges. A potential solution to this issue could be the development of electrochemical sensors capable of in situ measurements. As part of this doctoral dissertation, innovative electrochemical sensors were developed, designed for the selective detection of aldehydes using metal-organic frameworks (MOFs). The primary detection mechanism relies on the formation of a covalent imine bond (Schiff base) between the carbonyl group of the aldehyde and the amino group of the MOF. Additionally, the research aimed to evaluate the potential of non-aminated MOFs for aldehyde detection via other interactions, such as hydrogen bonding, van der Waals forces, π-π interactions, or electrostatic interactions. The dissertation includes a systematic assessment of how various detection mechanisms influence key sensor parameters, such as sensitivity, selectivity, and stability. The experimental results demonstrated that sensors utilizing MOFs as the sensing material exhibit high recovery rates and strong reliability in real sample analysis, enabling detection at nanomolar levels. Współczesna nauka oferuje szeroki wachlarz technik umożliwiających monitorowanie zanieczyszczeń środowiska. Metody te wiążą się jednak często ze znacznymi kosztami i wyzwaniami logistycznymi. Rozwiązaniem tej sytuacji mogłoby być opracowanie czujników elektrochemicznych pozwalających na prowadzenie pomiarów in situ. W ramach niniejszej rozprawy doktorskiej opracowano nowatorskie czujniki elektrochemiczne, których działanie zakłada selektywne wykrywanie aldehydów przez MOFy. Główny mechanizm detekcji polega na utworzeniu kowalencyjnego wiązania iminowego (zasady Schiffa) pomiędzy grupą karbonylową aldehydu a grupą aminową MOFa. Dodatkowo przeprowadzone badania miały na celu ocenę potencjału MOFów niesfunkcjonalizowanych grupami aminowymi do wykrywania aldehydów na skutek innych odziaływań, takich jak wiązanie wodorowe, oddziaływania van der Waalsa, oddziaływania π-π czy oddziaływania elektrostatyczne. W ramach rozprawy doktorskiej przeprowadzono systematyczną ocenę wpływu różnych mechanizmów wykrywania na parametry czujników, takich jak czułość, selektywność i stabilność. Uzyskane wyniki eksperymentalne wykazały, że czujniki wykorzystujące MOFy w roli materiału wykrywającego charakteryzują się wysokimi wskaźnikami odzysku oraz dużą niezawodnością w analizie rzeczywistych próbek, umożliwiając detekcję na poziomie nanomolowym.Item Reakcje kompleksowania cukrowych pochodnych urydyno-5'-difosforanu-charakterystyka spektralna oraz badania aktywności biologicznej(2025) Stachowiak, Klaudia; Jastrząb, Renata. Promotor; Zabiszak, Michał. PromotorCelem pracy było zbadanie procesu kompleksowania cukrowych pochodnych urydyno-5’-difosforanu z biologicznie istotnymi jonami metali bloku d oraz pełna charakterystyka termodynamiczna, spektroskopowa i biologiczna wybranych form kompleksowych. Określono stałe protonacji (logβ) i stałe równowag tworzenia (logKe) dla UDP-GluA, UDP-GlcNAc i UDP-Glc metodą potencjometryczną w ściśle kontrolowanych warunkach oraz sporządzono krzywe dystrybucji form. Przeprowadzono badania układów Cu(II)/UDP-GluA, Cu(II)/UDP-GlcNAc, Co(II)/UDP-GlcNAc, Ni(II)/UDP-GlcNAc, Cu(II)/UDP-Glc, Co(II)/UDP-Glc, Ni(II)/UDP-Glc (stosunki 1:1 i 1:2), identyfikując typy kompleksów, ich trwałość oraz pH dominacji. W kolejnym etapie wykonano analizy spektroskopowe (UV-Vis, EPR, NMR, CD), ustalając skład sfery koordynacyjnej i typy chromoforów. Badania NMR prowadzono we współpracy z IChB PAN w Poznaniu. Wstępne badania biologiczne (Collegium Medicum UMK) przeprowadzono na liniach A549, T2H i SV HUC-1 po 24 i 72 h inkubacji z wybranymi związkami kompleksowymi i ligandami. Oceniono cytotoksyczność otrzymanych kompleksów względem wolnych ligandów. Uzyskane wyniki poszerzają wiedzę o właściwościach kompleksów cukrowych pochodnych urydyno-5’-difosforanu. The aim of this study was to investigate the complexation process of sugar derivatives of uridine-5′-diphosphate with biologically relevant d-block metal ions and to characterize the resulting complexes thermodynamically, spectroscopically and biologically. Protonation constants (logβ) and equilibrium stability constants (logKe) were determined for UDP-GluA, UDP-GlcNAc, and UDP-Glc under controlled conditions. Distribution curves were plotted to assess species contributions. Potentiometric studies of Cu(II)/UDP-GluA, Cu(II)/UDP-GlcNAc, Co(II)/UDP-GlcNAc, Ni(II)/UDP-GlcNAc, Cu(II)/UDP-Glc, Co(II)/UDP-Glc, Ni(II)/UDP-Glc systems (1:1 and 1:2 ratios) were carried out, identifying the types of complexes, their stability and pH of dominance. In the next step, spectroscopic analyses (UV-Vis, EPR, NMR, CD) were performed, determining the composition of the inner coordination sphere and the types of chromophores. NMR measurements were conducted in collaboration with the Institute of Bioorganic Chemistry, PAN. Preliminary biological studies, carried out in cooperation with Collegium Medicum of NCU in Bydgoszcz, involved A549, T2H, and SV HUC-1 cell lines exposed to selected complex compounds or 24 and 72 hours. Cytotoxicity was assessed in comparison to free ligands. The results expand current knowledge on the properties of uridine-5′-diphosphate sugar derivative complexes.Item Synteza i badanie aktywności biologicznej pochodnych związków pochodzenia naturalnego: iwermektyny i monenzyny(2025) Sulik, Michał; Huczyński, Adam. Promotor; Antoszczak, Michał. Promotor pomocniczyCelem rozprawy doktorskiej była synteza oraz analiza spektroskopowa i spektrometryczna pochodnych iwermektyny i monenzyny – naturalnych związków o szerokim spektrum aktywności biologicznej. Otrzymane analogi przebadano pod kątem aktywności przeciwnowotworowej i przeciwpasożytniczej (testy in vitro). Wyniki pozwoliły określić zależność między strukturą a aktywnością biologiczną związków. W świetle prognoz WHO dotyczących wzrostu zachorowań na nowotwory oraz lekooporności pasożytów, badania te wpisują się w globalne potrzeby poszukiwania nowych substancji bioaktywnych. W badaniach skoncentrowano się na modyfikacji pozycji C13 iwermektyny oraz pozycji C1 i C26 monenzyny. Otrzymano m.in. biokoniugaty celujące w mitochondria komórek nowotworowych oraz nowe analogi makrocykliczne. Wybrane pochodne wykazały znacząco wyższą aktywność biologiczną niż związki wyjściowe – np. amidy iwermektyny działały około 230 razy silniej przeciwko pasożytom śpiączki afrykańskiej, a uretan O-fenylowy monenzyny okazał się około 8-krotnie bardziej aktywny w zwalczaniu pasożytów wywołujących malarię niż związek wyjściowy, osiągając wartość parametru IC50 niższą niż 1 nM. Badania te udowodniły, że racjonalna modyfikacja znanych związków może prowadzić do odkrycia nowych, wysoce aktywnych kandydatów na leki. The aim of this doctoral dissertation was the synthesis and spectroscopic/spectrometric analysis of derivatives of ivermectin and monensin – natural compounds with a broad spectrum of biological activity. The obtained analogs were evaluated for their anticancer and antiparasitic activity (in vitro tests), enabling the assessment of structure–activity relationships. In light of WHO forecasts regarding the rising incidence of cancer and increasing drug resistance among parasites, this research addresses the urgent global need for new bioactive agents. The work focused on chemical modifications at position C13 of ivermectin and at positions C1 and C26 of monensin. Among the synthesized compounds were bioconjugates targeitng the mitochondria of cancer cells, as well as novel macrocyclic analogs. Selected derivatives exhibited significantly higher biological activity than the parent compounds – for example, certain ivermectin amides demonstrated approximately 230-fold greater efficacy against parasites responsible for African trypanosomiasis, while the O-phenyl urethane of monensin was about 8 times more active against malaria-causing parasites, achieving an IC50 value below 1 nM. These findings confirm that rational modification of known compounds can lead to the discovery of new, highly active drug candidates.Item Chiralne układy acykliczne i makrocykliczne jako tektony, emitery światła i sondy chromoforowe(2025) Chuchracka, Klaudia; Skowronek, Paweł. PromotorW przedstawionych w tej pracy badaniach pochodne aldehydu tereftalowego stanowią źródło fluorescencji. Substratem do otrzymania tychże pochodnych jest 2,5-dibromotereftaldehyd. Atomy 2 i 5 w pierścieniu aromatycznym zostały podstawione grupami chromoforowymi: trifenyloaminową oraz fenylokarbazolową w reakcji sprzęgania Suzuki. Każda z tych grup została przyłączona na trzy sposoby, w celu urozmaicenia właściwości optycznych finalnych produktów. Wszystkie sześć pochodnych tworzy w reakcji z DACH (zarówno o konfiguracji absolutnej R,R jak i S,S) układ makrocykla zbudowanego z trzech cząsteczek aldehydu i trzech cząsteczek aminy. W celu lepszego zrozumienia właściwości chiralooptycznych i fluorescencyjnych makrocykli, oprócz dwunastu trianglimin przygotowano również serię acyklicznych imin, opartych o te same pochodne aldehydu tereftalowego oraz proste, chiralne monoaminy. Po otrzymaniu i zbadaniu kilku związków modelowych dla dwóch przykładów wykonano dokładniejsze badania nad wykorzystaniem tych pochodnych, jako sond chromoforowych. In research presented in this thesis, terephthaldehyde derivatives are source of fluorescence. all of these were obtained from 2,5-bromoterephthaldehyde. Atoms 2 and 5 in aromatic rings were substituted with chromophore groups: triphenylamine and phenylcarbazol in Suzuki coupling. Both of the groups were joined in three ways, in order to diversify optical properties of final products. All of the six derivatives react with DACH (both with absolute configurations R,R and S,S) to give macrocycle from three molecules of dialdehyde and three molecules of diamine. In order to better understand chiraloptical and fluorescent properties of the macrocycles, apart from twelve macrocycles, there was prepared series of acyclic imines, based on the same terephthaldehyde derivatives and simple, chiral monoamines. After obtaining and examining several model compounds, two of them were more precisely examined, to claim whether they can be applied as chromophoric probes.Item Nowe fazy prototypowych matelocenów(2025) Moszczyńska, Ida; Katrusiak, Andrzej. PromotorMetaloceny to prototypowa grupa związków metaloorganicznych, których odkrycie zapoczątkowało intensywny rozwój tej dziedziny chemii. Niedawne publikacje nowych faz krystalicznych ferrocenu, modulowanej Iʺ i wysokociśnieniowej Iʹ, skłoniły mnie do bardziej wnikliwej analizy również pozostałych prototypowych metalocenów. Przeprowadzone badania struktur niklocenu i ferrocenu, przy założeniu modelu niezależnych położeń pierścieni wskazały, że w izostrukturalnych fazach I tych związków, współistnieją konformacja naprzemianległa z konformacjami skręconymi. Ten, ‘miękki model’ wyjaśnia na podstawie danych strukturalnych obserwowane wcześniej eksperymentalnie dielektryczne właściwości ferrocenu, niezgodne z symetrią C5 cząsteczek. W wysokim ciśnieniu kryształy α-rutenocenu (α-RuCp2, Pnma) i α-osmocenu (α-OsCp2, grupa przestrzenna Pnma) ulegają przemianom fazowym ze zmianą symetrii do grupy przestrzennej Pcmb (β-RuCp2) i Pcab (β-OsCp2). Pomiary spektroskopii Ramana, dyfraktometryczne pomiary proszkowe i obserwacje wizualne kryształów świadczą o szerokich histerezach przemian fazowych, rozciągających się w zakresach 0.7-3.9 GPa (RuCp2) i 0.3-3.6 GPa (OsCp2). W wysokociśnieniowych polimorfach β preferencja do tworzenia krótkich oddziaływań CH‧‧‧M (gdzie M = Ru, Os) jest wyższa niż do tworzenia oddziaływań CH‧‧‧π, przeważających w fazie α. Dzięki dyfraktometrycznym pomiarom monokryształów RuCp2 i OsCp2 w ciśnieniu atmosferycznym i wysokich temperaturach, odpowiednio 395 K i 427 K, zaobserwowałam przemiany fazowe do izostrukturalnych faz γ o symetrii Fmmm. W wyniku tych przemian zerwane zostają wszystkie kontakty CH‧‧‧M, a cząsteczki metalocenów stają się nieuporządkowane w konformacjach na przemian- i naprzeciwległej. Metallocenes constitute a prototypic group of metalloorganic compounds. The discovery of ferrocene indicated the intensive development of metaloorganic chemistry. The recently revealed new high-pressure crystal phase Iʹ and modulated phase Iʹʹ of ferrocene convinced me to investigate also other prototypic metallocenes. The structural analysis of nickelocene and ferrocene, by applying the model of independent rotation of cyclopentadienyl rings to their isostructural phases I, shows that the staggered molecular conformation coexists with rotated conformations. Based on structural data, this ‘soft model’ explains the previously reported dielectric properties of ferrocene. These properties were inconsistent with the C5 symmetry of ferrocene molecules. The compression of α-ruthenocene (α-RuCp2, space group Pnma) and α-osmocene (α-OsCp2, Pnma) crystals lead to phase transitions, which change of crystal symmetry into space group Pcmb (β-RuCp2) and Pcab (β-OsCp2). The Raman spectra, diffractometric measurements on powder samples, and visual observations of single crystals revealed a wide hysteresis of the α – β phase transitions between 0.7-3.9 GPa (RuCp2) and 0.3-3.6 GPa (OsCp2). The high-pressure β polymorphs are stabilized by short contact CH‧‧‧M (M = Ru, Os), whereas phase α is dominated by bonds CH‧‧‧π. Diffractometric measurements on single crystals of RuCp2 and OsCp2 at ambient pressure and 395 K and 427 K respectively reveal the α to γ phase transitions. The high-temperature γ phases are isostructural, space group Fmmm. These phase transitions break all CH‧‧‧M bonds, and the molecules become disordered in staggered and eclipsed conformations.Item Współczesne naczynia przyjazne środowisku – problem interakcji pomiędzy materiałem a żywnością(2025) Brończyk, Karolina; Dąbrowska, Agata. Promotor; Majcher, Małgorzata. PromotorNa mocy Dyrektywy Plastikowej, na rynek konsumencki wprowadzono „ekologiczne” materiały do kontaktu z żywnością (ang. food contact materials; FCMs), co budzi wątpliwości dotyczące bezpieczeństwa żywności. W rozprawie doktorskiej przeprowadzono charakterystykę interakcji zachodzących między nowymi FCMs a żywnością. W tym celu FCMs poddano badaniom migracji w różnych warunkach czasowych i temperaturowych, z wykorzystaniem żywności lub płynów modelowych. Oznaczono szerokie spektrum związków chemicznych (podejście nieukierunkowane) oraz markery migracji (podejście ukierunkowane) za pomocą narzędzi analitycznych, sensorycznych i statystycznych. Umożliwiło to zidentyfikowanie oraz skwantyfikowanie zanieczyszczeń, które mogą migrować z FCMs do żywności i wpływać na jej profil sensoryczny i jakość. Wyniki wykazały, że FCMs pochodzenia roślinnego mogą zniekształcać profil sensoryczny kawy i herbaty, za co odpowiadają nasycone i nienasycone związki karbonylowe i nasycone alkohole. W celu oceny wpływu czynników na intensywność interakcji FCMs-żywność, wybrano niskocząsteczkowe związki karbonylowe jako markery zachodzących zmian. Są one wszechobecne w środowisku, reaktywne i ulegają dynamicznym zmianom, a zastosowana zoptymalizowana procedura pomiarowa pozwoliła na ich monitorowanie na niskich poziomach stężeń (ng/L). Oszacowano również narażenie konsumentów na niebezpieczne związki (np. formaldehyd) stosując limit migracji specyficznej (SML) lub tolerowane dzienne pobranie (TDI). Wyniki i dyskusja są podstawą do pogłębienia wiedzy i zrozumienia natury FCMs i ich wpływu na żywność. Based on the Plastics Directive, “ecological” food contact materials (FCMs) have appeared on the consumer market, which may raise food safety concerns. The doctoral dissertation carried out a characterization of the interactions between new FCMs and food. For this purpose, different FCMs were subjected to migration tests under different time and temperature conditions, using food or food simulants. A wide spectrum of chemical compounds (untargeted approach) and migration markers (targeted approach) were determined using analytical, sensory and statistical tools. This enabled the identification and quantification of contaminants that can migrate from FCMs to food and affect its sensory profile and quality. The results showed that plant-based FCMs can distort the sensory profile of coffee and tea. Chemical compounds affecting undesirable changes include saturated and unsaturated carbonyl compounds, and saturated alcohols. Low-molecular-weight carbonyl compounds were selected as markers of undesirable changes, in order to assess the influence of various factors on the intensity of FCM-food interactions. These compounds are ubiquitous in the environment, are reactive and undergo dynamic changes, and the optimized measurement procedure used allowed their monitoring at low concentration levels (ng/L). Consumer exposure to hazardous compounds (e.g., formaldehyde) was also estimated using specific migration limits (SML) or tolerable daily intake (TDI). The presented results and discussion provide a basis for deepening knowledge and understanding the nature of popular FCMs and their impact on the food.Item Synteza, analiza spektroskopowa oraz badania biologiczne in silico nowych koniugatów steroidowych zawierających układy triazolowe(2025) Kawka, Anna; Pospieszny, Tomasz. Promotor; Koenig, Hanna. Promotorka pomocniczaPraca doktorska dotyczy projektowania, syntezy i charakterystyki nowatorskich biokoniugatów steroidowych. Związki inspirowane terapeutycznym potencjałem steroidów, kwasów żółciowych i zasad pirymidynowych połączono pierścieniami 1,2,3-triazolowymi z wykorzystaniem chemii „click”. Rozprawa obejmuje przegląd literatury oraz badania eksperymentalne i obliczeniowe. Omówiono znaczenie biokoniugatów steroidowych, takich jak skwalamina, w terapiach oraz zastosowanie chemii „click” do modyfikacji steroli i kwasów żółciowych. Podkreślono ich rolę jako inhibitorów enzymów i potencjalnych leków przeciwinfekcyjnych. W części badawczej opracowano trzy grupy związków: koniugaty kwasów żółciowych i steroli o przewidywanej aktywnościrzeciwgrzybiczej i przeciwbakteryjnej, quasi-podandy do zastosowań w nanotechnologii oraz hybrydy steroidowo-pirymidynowe o potencjale przeciwnowotworowym i przeciwdrobnoustrojowym. Analizy spektroskopowe (NMR, FT-IR, MS) oraz obliczenia teoretyczne potwierdziły poprawność struktur. Badania in silico wykazały szerokie spektrum aktywności biologicznej, m.in. przeciwnowotworowej i przeciwzapalnej. Praca wnosi wkład w rozwój chemii bioorganicznej i projektowanie wielofunkcyjnych związków terapeutycznych. The thesis focuses on the design, synthesis and characterisation of novel steroid bioconjugates. Inspired by the therapeutic potential of steroids, bile acids and pyrimidine bases, these compounds were linked via 1,2,3-triazole rings using „click” chemistry. The thesis includes a literature review and original experimental and computational studies. The review highlights the importance of steroid bioconjugates such as squalamine in pharmacological therapies, focusing on „click” chemistry to modify bile acids and sterols. This approach enables the formation of stable, bioactive supramolecular structures. The study also examines recent advances in steroid-triazole conjugates as enzyme inhibitors and potential anti-infective drugs. The research section presents three groups of new compounds: bile acid-sterol conjugates with antifungal and antibacterial properties, quasi-podands with potential applications in nanotechnology and drug delivery, and steroid-pyrimidine hybrids (with uracil and 2-thiouracil) targeting lipid metabolism enzymes for possible anticancer, antimicrobial, and dermatological therapies. Spectral analyses (NMR, FT-IR, MS) and theoretical calculations confirmed the structural correctness and chemical stability. In silico studies (PASS, molecular docking) revealed broad biological activities, including anticancer, antimicrobial, cytoprotective, and anti-inflammatory effects. This work advances bioorganic chemistry, offering new directions in the design of therapeutic compounds.Item Wolnorodnikowe reakcje aminokwasów i peptydów zawierających atom siarki. Od reaktywnych indywiduów przejściowych do produktów trwałych(2025) Grzyb, Katarzyna Nadzieja; Pędziński, Tomasz. PromotorW ramach pracy doktorskiej przeprowadzone zostały prace badawcze, których celem było dogłębne poznanie i uzupełnienie dotychczasowej wiedzy na temat mechanizmów jedno-elektronowego utleniania pochodnych metioniny - biomimetycznych układów modelowych aminokwasów zawierających grupę sulfidową. W serii pięciu tematycznie spójnych artykułów naukowych (P1-P5) zostały opisane zarówno produkty przejściowe, jak i trwałe, reakcji utleniania fotosensybilizowanego przez 3-karboksybenzofenon oraz utleniania indukowanego radiolitycznie, w którym utleniaczem jest rodnik hydroksylowy. Krótko żyjące produkty przejściowe zostały przebadane za pomocą technik czasowo-rozdzielczych, a produkty trwałe zostały zidentyfikowane z wykorzystaniem wysokosprawnej chromatografii cieczowej sprzężonej z tandemową spektrometrią mas. Połączenie tych komplementarnych metod pozwoliło uzyskać odpowiedź na pytania o wpływ struktury substratu (rodzaju grup funkcyjnych, długości łańcucha bocznego), a także warunków reakcji na powstające produkty pośrednie oraz trwałe modyfikacje badanych związków. Dzięki temu otrzymano pełniejszy obraz procesów utleniania wybranych, biologicznie istotnych cząsteczek. Ponadto została przeprowadzona szczegółowa charakterystyka ketonów aromatycznych (benzofenonu, 3-karboksybenzofenonu oraz 4-karboksybenzofenonu), które stosowane są jako fotosensybilizatory. The aim of this doctoral dissertation was to thoroughly investigate and describe the mechanisms behind photosensitized and radiation-induced oxidation of biomimetic model amino acids that contain a sulfide group. Series of five thematically coherent scientific articles (P1-P5) describes transient and stable products of the oxidation reaction of model systems containing a sulfide group. The oxidation was sensitized by 3-carboxybenzophenone and induced radiolytically, where the oxidizing agent was the hydroxyl radical. Short-lived transients (e.g., intermediates containing three-electron bonds, free radicals, and radical ions and reactive excited states) were investigated using time-resolved techniques (laser flash photolysis and pulse radiolysis), while stable products were identified using high-performance liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry. Combining these complementary methods allowed to address the impact of the substrate’s structure (type of functional groups, length of the amino acid side chain) and the reaction conditions on the formation of transient and stable products. This helped to propose a fuller picture of the oxidation processes in selected biologically important compounds. Additionally, the aromatic ketones (benzophenone, 3-carboxybenzophenone, and 4-carboxybenzophenone), which are used as photosensitizers, were characterized in detail.Item Synteza, analiza strukturalna i badanie aktywności biologicznej pochodnych salinomycyny(2025) Jędrzejczyk, Marta; Huczyński, Adam. PromotorSalinomycyna jest antybiotykiem jonoforowym produkowanym przez Streptomyces albus. Celem pracy doktorskiej była chemiczna modyfikacja salinomycyny, analiza jej struktury oraz ocena właściwości biologicznych. Opisano reakcję rozkładu salinomycyny w warunkach kwasowych oraz syntezę koniugatów z kationami fosfoniowymi, modyfikując pozycje C1 i C20. Struktury potwierdzono technikami spektroskopowymi i krystalograficznymi. Badania wykazały, że produkt reakcji rozkładu zachowuje zdolność do kompleksowania jonów metali, a pochodne z kationem fosfoniowym wykazują większą cytotoksyczność wobec komórek nowotworowych (zastosowane linie ludzkich komórek nowotworowych: SW480, SW620, PC3, MDA-MB-231, A549) niż salinomycyna i doksorubicyna. Ponadto udowodniono, że otrzymane pochodne wpływają na funkcjonalność mitochondriów. Analiza obejmowała wpływ na mitochondria, cykl komórkowy i apoptozę. Związki wykazywał umiarkowaną aktywność przeciwbakteryjną wobec bakterii Gram-dodatnich. Wyniki wskazują, że koniugacja bioaktywnych cząsteczek to obiecujący kierunek w poszukiwaniu nowych leków przeciwnowotworowych. Salinomycin is an ionophore antibiotic produced by Streptomyces albus. The aim of the doctoral dissertation was the chemical modification of salinomycin, structural analysis, and evaluation of its biological properties. The study described the degradation reaction of salinomycin under acidic conditions and the synthesis of its conjugates with phosphonium cations by modifying positions C1 and C20. The structures were confirmed using spectroscopic and crystallographic techniques. Research showed that the degradation product retains the ability to complex metal ions, and the derivatives containing a phosphonium cation exhibit higher cytotoxicity against cancer cell lines (used cancer cell lines: SW480, SW620, PC3, MDA-MB-231, A549) than salinomycin and doxorubicin. Furthermore, it was demonstrated that the obtained derivatives affect mitochondrial functionality. The analysis included the impact on mitochondria, the cell cycle, and apoptosis. The compounds also exhibited moderate antibacterial activity against Gram-positive bacteria. The results indicate that conjugation of bioactive molecules is a promising direction in the search for new anticancer drugs.Item Opracowanie nowych procedur badawczych oznaczania pozostałości leków w produktach żywnościowych wraz z ich walidacją i wdrożeniem w Laboratorium Wojewódzkiego Inspektoratu Weterynarii w Poznaniu(2025) Pacyńska, Joanna; Niedzielski, Przemysław. PromotorW ramach badań opracowano procedury badawcze oznaczania antybiotyków wymaganych w kontroli, należących do różnych grup chemicznych. Procedury oznaczania pozostałości substancji przeciwbakteryjnych opracowano dla mięśni, mleka, nerek, jaj i miodów, z zastosowaniem techniki LC-MS/MS. Przygotowano trzy odrębne procedury badawcze: jedną wspólną dla mięśni, mleka i nerek, drugą dla jaj a trzecią dla miodów. Opracowane procedury obejmowały nie tylko optymalizację procesu ekstrakcji antybiotyków, ale również optymalizację warunków instrumentalnych. Celem było uzyskanie miarodajnej, czułej i selektywnej procedury oznaczania pozostałości substancji przeciwbakteryjnych w różnych produktach spożywczych pochodzenia zwierzęcego. Opracowane procedury zostały poddane walidacji zgodnie z wymaganiami Rozporządzenia Wykonawczego Komisji (UE) 2021/808. Określono wszystkie wymagane parametry: CCβ, CCα, powtarzalność, odtwarzalność, poprawność, selektywność, liniowość, efekt matrycy oraz odporność metody. Wyznaczono również budżet niepewności pomiaru zgodnie z wymaganiami normy PN-EN ISO/IEC 17025. Zwalidowane procedury zostały wdrożone do badań rutynowych w Laboratorium Wojewódzkiego Inspektoratu Weterynarii w Poznaniu oraz objęte systemem akredytacji przez Polskie Centrum Akredytacji. As part of the study, analytical procedures for the determination of antibiotics required in official control, belonging to various chemical groups, were developed. The procedures for the determination of antibacterial residues were established for muscle, milk, kidney, egg, and honey matrices using LC-MS/MS technique. Three separate analytical procedures were prepared: one common for muscle, milk, and kidney; a second for eggs; and a third for honey. The developed procedures included not only the optimization of the antibiotic extraction process but also the optimization of instrumental conditions. The aim was to obtain a reliable, sensitive, and selective procedure for the determination of antibacterial residues in various food products of animal origin. The developed procedures were validated in accordance with the requirements of Commission Implementing Regulation (EU) 2021/808. All required parameters were determined: CCβ, CCα, repeatability, reproducibility, trueness, selectivity, linearity, matrix effect, and method robustness. The measurement uncertainty budget was also estimated according to the requirements of the PN-EN ISO/IEC 17025 standard. The validated procedures were implemented for routine analysis at the Laboratory of the Voivodeship Veterinary Inspectorate in Poznań and were included in the accreditation system by the Polish Centre for Accreditation.Item Wykorzystanie nowych technologii w recepturowaniu produktów dermatologicznych zawierających surowce pszczele(2025) Suwiński, Grzegorz; Nowak, Izabela. PromotorW niniejszej pracy opracowano, scharakteryzowano i skomercjalizowano nowe technologie nośników zawierających surowce pszczele: organożel z 90% w/w ekstraktu z propolisu oraz krem typu olej w wodzie z 5-15% w/w miodu. Cykl trzech publikacji naukowych niniejszej rozprawy opisuje kolejne etapy prac nad najlepiej rokującymi technologiami, stworzonymi w celu poprawy efektywności stosowania produktów zawierających surowce pszczele. Ostatnim etapem przedmiotowych badań było technologiczne wdrożenie dwóch produktów w przedsiębiorstwie farmaceutycznym. Prace badawcze opublikowane w ramach niniejszej rozprawy obejmują kolejno: - P1 [Przem. Chem., 2021, 100.6, 600-605] - PAT1 (patent) [WUP UPRP 2022, 43, 5] - P2 [Materials 2025, 18, 266] - P3 [Pharmaceuticals, 2024, 17, 1709] In this work, new carrier technologies containing bee-derived raw materials were developed, characterized, and commercialized: an organogel with 90% w/w propolis extract and an oil-in-water cream with 5-15% w/w honey. The cycle of three scientific publications in this dissertation describes subsequent stages of work on the most promising technologies, created to improve the efficacy of products containing bee-derived raw materials. The final stage of the research was the technological implementation of two products in a pharmaceutical company. The research published in this dissertation includes: - P1 [Przem. Chem., 2021, 100.6, 600-605] - PAT1 (patent) [WUP UPRP 2022, 43, 5] - P2 [Materials 2025, 18, 266] - P3 [Pharmaceuticals, 2024, 17, 1709]Item Badanie kierunków potencjalnego zastosowania cieczy jonowych w procesach wytwarzania i modyfikacji kompozytów epoksydowych oraz ocena ich właściwości(2025) Zieliński, Dawid Damian; Maciejewski, Hieronim. Promotor; Śmiglak, Marcin. PromotorRozprawa doktorska koncentruje się na syntezie, charakterystyce oraz innowacyjnym zastosowaniu cieczy jonowych i ich mieszanin jako wielofunkcyjnych modyfikatorów i utwardzaczy dla żywic epoksydowych oraz kompozytów wzmacnianych włóknami. Praca składa się z dwóch głównych części: szczegółowej analizy teoretycznej oraz przewodnika po cyklu siedmiu publikacji, które opisują kompleksowe badania nad nowymi systemami cieczy jonowych oraz ich wpływem na właściwości badanych materiałów kompozytowych. W części teoretycznej zaprezentowano dogłębną analizę literatury, obejmującą historię, klasyfikację oraz unikalne właściwości fizykochemiczne cieczy jonowych. Szczególną uwagę poświęcono ich zastosowaniu w żywicach epoksydowych. Cykl publikacji koncentruje się na procesach syntezy różnych cieczy jonowych, ich wykorzystaniu w polimeryzacji żywic epoksydowych oraz analizie wpływu na struktury kompozytowe, w tym m. in. na właściwości mechaniczne, termiczne oraz odporność ogniową. Badania wykazały, że ciecze jonowe mogą pełnić istotną rolę jako modyfikatory, umożliwiając kontrolowane procesy sieciowania, poprawę właściwości mechanicznych oraz termicznych, a także zwiększenie odporności ogniowej kompozytów. Wyniki otwierają nowe możliwości w projektowaniu zaawansowanych materiałów kompozytowych, oferując jednocześnie praktyczne wskazówki dotyczące doboru optymalnych struktur cieczy jonowych. The doctoral dissertation focuses on the synthesis, characterization, and innovative application of ionic liquids and their mixtures as multifunctional modifiers and hardeners for epoxy resins and fiber-reinforced composites. The work consists of two main parts: a detailed theoretical analysis and a guide through a cycle of seven publications that describe comprehensive studies on new ionic liquid systems and their impact on the properties of the examined composite materials. The theoretical part presents an in-depth literature review, covering the history, classification, and unique physicochemical properties of ionic liquids, with particular attention given to their application in epoxy resins. The publication cycle focuses on the synthesis processes of various ionic liquids, their use in the polymerization of epoxy resins, and the analysis of their impact on composite structures, including mechanical properties, thermal properties, and fire resistance. The research demonstrated that ionic liquids can play a significant role as modifiers, enabling controlled cross-linking processes, improving mechanical and thermal properties, and enhancing the fire resistance of composites. The results open new possibilities in the design of advanced composite materials while offering practical guidelines for selecting optimal ionic liquid structures.Item Opracowanie nowej linii dermokosmetyków naturalnych i biodegradowalnych, zgodnych z zasadami zrównoważonego rozwoju oraz wymaganiami Ecocert/ COSMOS, przyjaznych środowisku i skórze(2025) Krzyżostan, Monika; Nowak, Izabela. PromotorZaproponowane przez Komisję Europejską polityki Zielonego Ładu, takie jak gospodarka zeroemisyjna oraz w obiegu zamkniętym, spowodowały wzrost zapotrzebowania na tworzenie zrównoważonych produktów kosmetycznych, których cykl życia w znacznie zredukowanym stopniu oddziałuje na środowisko. Na założenia Zielonego Ładu w dużej mierze odpowiadają standardy COSMOS dla kosmetyków naturalnych i organicznych, stanowiące całościowe, kompleksowe spojrzenie na proces wytwarzania kosmetyku. Jednocześnie brakuje na rynku specjalistycznych dermokosmetyków przeznaczonych do pielęgnacji skóry atopowej, zawierających składniki aktywne pochodzenia naturalnego o działaniu potwierdzonym badaniami naukowymi, stworzonych w duchu zrównoważonego rozwoju. Ze względu na opisany w literaturze wielokierunkowy mechanizm działania saponin triterpenowych zawartych w wąkrocie azjatyckiej (Centella asiatica L.), roślina ta może wykazywać duży potencjał w hamowaniu procesów zapalnych zachodzących w skórze osób chorych na atopowe zapalenie skóry (AZS), co zostało już potwierdzone w badaniach in vivo na modelach mysich. Ponadto, proces fermentacji rośliny pozwala na otrzymanie surowca o działaniu postbiotycznym, który może wspomagać przywrócenie równowagi mikrobiomu skóry atopowej. Głównym celem prowadzonych badań było opracowanie zoptymalizowanej technologii wytwarzania pięciu naturalnych produktów dermokosmetycznych zgodnych ze standardami COSMOS, opartych na działaniu emolientów oraz ekstraktu i biofermentu otrzymanych z liści wąkroty azjatyckiej, przeznaczonych do pielęgnacji skóry atopowej, a także potwierdzenie skuteczności ich działania w testach in vivo. Trzy spośród pięciu opracowanych produktów były przedmiotem przedłożonej pracy doktorskiej. Rozprawa doktorska została przygotowana w formie spójnego tematycznie cyklu artykułów opublikowanych w czasopismach naukowych z listy MNiSW. W artykule przeglądowym D1 opisano założenia Zielonego Ładu i sposoby jego wdrażania w przemyśle kosmetycznym. W nawiązaniu do gospodarki o obiegu zamkniętym ukazano aspekt upcyklingu odpadów pochodzących z przemysłu spożywczego, a także metody ekstrakcji oraz biofermentacji służące do ich przetwarzania na zrównoważone surowce kosmetyczne. W artykule przeglądowym D2 opisano właściwości, zastosowanie oraz budowę saponin triterpenowych wyizolowanych z liści wąkroty azjatyckiej, tzn. madekasozydu, azjatykozydu, kwasu madekasowego i kwasu azjatykowego. W publikacji eksperymentalnej D3 przedstawiono ocenę środowiskową surowców oraz zoptymalizowany, niskoenergetyczny proces wytwarzania podłoży kosmetycznych tj. emulsji typu w/o, o/w oraz żelu. Opisano badania stabilności otrzymanych podłoży, a także szczegółowo omówiono profile uwalniania madekasozydu i azjatykozydu w zależności od ich stężenia, rodzaju podłoża oraz pH płynu akceptorowego. W tym celu przeanalizowano mechanizmy uwalniania w oparciu o cztery modele kinetyczne. Natomiast w publikacjach eksperymentalnych D4 i D5 opisano wyniki badań in vivo nad skutecznością działania trzech produktów dermokosmetycznych na skórę atopową, których formulacje zostały opracowane na bazie otrzymanych wcześniej podłoży. W toku prowadzonych badań zoptymalizowano proces technologiczny otrzymywania emulsji w/o, o/w oraz żelu, dążąc do zmniejszenia śladu węglowego w środowisku. Zbadano parametry fizykochemiczne oraz potwierdzono stabilność formulacji z wykorzystaniem technik dyfrakcji laserowej (LD), elektroforetycznego rozpraszania światła (ELS) oraz statycznego wielokrotnego rozpraszania światła (SMLS). Potwierdzono stabilność madekasozydu i azjatykozydu w podłożach kosmetycznych za pomocą HPLC. Na podstawie profilu uwalniania madekasozydu i azjatykozydu wybrano optymalny rodzaj nośników właściwych dla skóry atopowej i opracowano formulacje balsamu do ciała, kremu do rąk oraz kremu do twarzy. Skuteczność ich działania na skórę potwierdzono w randomizowanych, pojedynczo zaślepionych, kontrolowanych badaniach in vivo z udziałem ochotników z AZS. The Green Deal policies proposed by the European Commission, such as the circular economy and zero emissions, have led to an increase in demand for the creation of sustainable cosmetic products with a significantly reduced impact on the environment. The assumptions of the Green Deal are met by the COSMOS standards for natural and organic cosmetics, providing a holistic and comprehensive view of the cosmetic manufacturing process. Simultaneously, on the market lacks specialist dermocosmetics intended for the care of atopic skin, containing active ingredients of natural origin with effects confirmed by scientific research and created in the spirit of sustainability. Due to the multidirectional mechanism of action of triterpene saponins from Centella asiatica L., described in the literature, this plant can demonstrate a great potential in inhibiting inflammatory processes that occur on the skin of people with atopic dermatitis (AD), as it has been confirmed in in vivo studies on mouse models. In addition, the plant fermentation process allows the production of a raw material with a postbiotic effect supporting the restoration of the balance of the atopic skin microbiome. The main objective of the research was to develop an optimized technology for the production of three natural dermocosmetic products compliant with the COSMOS standards, based on the emollients and an extract and bioferment obtained from the leaves of Centella asiatica L., intended for the care of atopic skin, as well as to confirm the effectiveness of their action by in vivo tests. Three of the five developed products were the subject of the submitted dissertation. The doctoral dissertation was prepared in the form of a coherent series of articles published in scientific journals from the list of the Ministry of Science and Higher Education. The review article D1 describes the assumptions of the Green Deal and the methods of its implementation in the cosmetics industry. In reference to the circular economy, the upcycling of waste from the food industry was presented, as well as extraction and biofermentation methods for their processing into sustainable cosmetic raw materials. The review article D2 shows the properties, application, and structure of triterpene saponins isolated from the leaves of Centella asiatica L, such as madecassoside, asiaticoside, madecassic acid, and asiatic acid. The experimental publication D3 presents an environmental assessment of raw materials and an optimized, low-energy process for the production of various cosmetic supports, namely: w/o, o/w emulsions and gel. The stability studies of the obtained supports are described, and the release profiles of madecassoside and asiaticoside are discussed in detail with a reference to their concentration, type of the cosmetic support, and pH of the acceptor fluid. The release mechanisms were analyzed based on four kinetic models. In the experimental publications D4 and D5, the results of in vivo studies on the effectiveness of dermocosmetic products in atopic skin, the formulations of which were developed based on previously obtained cosmetic supports, are described. During the studies, the technological process of obtaining w/o, o/w emulsions and gel was optimized, aiming at reducing the carbon footprint in the environment. Physicochemical parameters were examined and the stability of formulations was confirmed using laser diffraction (LD), electrophoretic light scattering (ELS), and static multiple light scattering (SMLS) techniques. The stability of madecassoside and asiaticoside in cosmetic supports was confirmed by HPLC. Based on the release profile of madecassoside and asiaticoside, the most optimal carriers matched to the needs of atopic skin were selected and formulations of body lotion, hand cream, and face cream were developed. Their effectiveness on the skin was confirmed in randomized, single-blind and placebo-controlled in vivo studies with the participation of volunteers with AD.Item Koniugaty indolowe – synteza, analiza strukturalna i ocena aktywności biologicznej(2025) Babijczuk Karolina; Jasiewicz, Beata. PromotorCelem mojej pracy doktorskiej była synteza koniugatów indolowych oraz ich kompleksów, a także analiza strukturalna i ocena aktywności biologicznej otrzymanych związków. Wykorzystując graminę zsyntezowałam ponad trzydzieści nowych koniugatów indolowo-azolowych, w których pierścień azolu połączony jest z indolem łącznikiem metylenowym. Ze względu na strukturę można podzielić je na trzy grupy: 1) indolowo-imidazolowe, 2) indolowo-tioketonowe, 3) indolowo-pirazolowe. Koniugaty pierwszej grupy wykorzystałam jako ligandy w reakcji kompleksowania z chlorkiem cynku. Wszystkie nowe pochodne zostały scharakteryzowane za pomocą spektrometrii mas oraz spektroskopii FT-IR i NMR, a dla większości została określona struktura w krysztale. We współpracy z Wydziałem Biologii UAM zbadałam właściwości hemolityczne i antyoksydacyjne związków. Dokowanie molekularne pozwoliło na określenie powinowactwa wybranych pochodnych do enzymów uczestniczących w stresie oksydacyjnym. Dodatkowo we współpracy z Uniwersytetem Przyrodniczym w Poznaniu zbadano właściwości przeciwbakteryjne i przeciwgrzybiczne związków. Wszystkie koniugaty i kompleksy zostały też sprawdzone pod kątem ich podobieństwa do leków dzięki wykorzystaniu metod in silico. Przeprowadzona analiza właściwości biologicznych otrzymanych pochodnych pozwoliła określić zależność między strukturą chemiczną związku a jego aktywnością biologiczną. The aim of my doctoral thesis was to synthesize indole conjugates and their complexes, as well as to analyze the structure and evaluate the biological activity of the obtained compounds. Using gramine, I synthesized over thirty new indole-azole conjugates in which the azole is attached to the indole through a methylene linker. Based on their structure, they can be divided into three groups: 1) indole-imidazole, 2) indole-thioketone, and 3) indole-pyrazole. The conjugates of the first group were used as ligands in the complexation reaction with zinc chloride. All new derivatives were characterized by mass spectrometry, FT-IR, and NMR spectroscopy and for most of them the crystal structures were determined. In collaboration with the Faculty of Biology of Adam Mickiewicz University, I investigated the compounds' hemolytic and antioxidant properties. Molecular docking allowed us to determine the affinity of selected derivatives to enzymes involved in oxidative stress. In addition, studies in collaboration with the University of Life Sciences in Poznań determined the compounds' antibacterial and antifungal properties. Also, the druglikeness of all conjugates and complexes were tested using in silico methods. A comprehensive analysis of the biological activity of the obtained derivatives established the relationship between the compound's chemical structure and its biological properties.Item Zastosowanie organofunkcyjnych związków krzemu w procesie otrzymywania materiałów o określonych właściwościach powierzchniowych(2025) Kaczmarek, Marta Maria; Maciejewski, Hieronim. PromotorModyfikacja powierzchni materiału umożliwia nadanie mu nowych właściwości, cech czy funkcji. Celem niniejszej rozprawy doktorskiej było zastosowanie organofunkcyjnych związków krzemu do opracowania metody otrzymywania materiałów o określonych właściwościach powierzchniowych. W badaniach skupiono się na modyfikacji zwilżalności powierzchni, dążąc do otrzymania powłok o właściwościach hydrofilowych lub hydrofobowych. Aby to osiągnąć, powierzchnię szkła funkcjonalizowano otrzymanymi w procesie zol-żel roztworami związków krzemoorganicznych lub modyfikowaną krzemionką. Opracowano prostą i skuteczną metodę otrzymywania transparentnych powłok o właściwościach hydrofilowych i przeciwmgielnych, stosując organofunkcyjne silany. Zarówno wytworzone powłoki na szkle, jak i użyte do ich przygotowania roztwory modyfikujące, przechowywane w warunkach laboratoryjnych zachowywały swoje bardzo dobre właściwości hydrofilowe i przeciwmgielne. W celu zbadania wpływu morfologii powierzchni na jej właściwości zwilżające, krzemionkę otrzymaną w procesie zol-żel, a także krzemionki komercyjne, poddano modyfikacji różnymi grupami funkcyjnymi. Wyniki kątów zwilżania powłok z ich udziałem porównano do wartości otrzymywanych na modyfikowanej analogicznym związkiem, gładkiej powierzchni szkła. Wykazano, że uzyskana dzięki zastosowaniu krzemionek chropowatość powierzchni, ma wpływ na jej właściwości zwilżające. Modification of the material’s surface allows it to be given new properties, characteristics, or functions. The aim of this dissertation was to use organofunctional silicon compounds to develop a method for obtaining materials with specific surface properties. The research focused on modifying the surface’s wettability to obtain coatings with hydrophilic or hydrophobic properties. To achieve this, the glass surface was functionalized with solutions of organosilicon compound or modified silica, prepared by the sol-gel process. A simple and effective method for obtaining transparent coatings with hydrophilic and anti-fogging properties using organofunctional silanes has been developed. Both the coatings produced on glass and the modifying solutions used for their preparation, stored under laboratory conditions, retained their excellent hydrophilic and anti-fogging properties. To study the effect of surface morphology on its wetting properties, silica obtained by the sol-gel process, as well as commercial silicas, were modified with various functional groups. The results of the water contact angles of the coatings containing silicas were compared to the values obtained on a smooth glass surface modified with an analogous compound. It has been shown that the surface roughness achieved by using silicas affects its wetting properties.Item Technologia suszenia i granulacji chelatów mikroelementowych(2025) Michałek, Bernard; Gierczyk, Błażej. Promotor; Matyniak, Magdalena. Promotor pomocniczyWe współczesnym rolnictwie coraz ważniejsze staje się stosowanie specjalistycznych i odpowiednio dobranych nawozów w celu zwiększenia efektywności produkcji rolnej, przy jednoczesnym zachowaniu odpowiedniej jakości upraw i gleby. Powinny one charakteryzować się wysoką koncentracją składnika pokarmowego oraz jego wysoką dostępnością dla roślin. W literaturze opisywane jest stosowanie surfaktantów w nawozach płynnych oraz wysoka skuteczność prewencyjnego nawożenia dolistnego. Dodatkowo należy zwrócić uwagę na znaczący efekt nawożenia upraw środkami zawierającymi wysokie stężenia Zn oraz rolę wysokiej dostępności tego ważnego mikroelementu w produktach rolnych. Granulowane chelaty to innowacyjne nawozy, które są wysoce skuteczne i uniwersalne, a także zapewniają roślinom doskonałą przyswajalność. Na ostateczne właściwości granulatu ma wpływ metoda jego przygotowania i zastosowane substancje. Granulacja rozpyłowa w złożu fluidalnym (FBSG) jest ważnym procesem przemysłowym do produkcji granulatu z zawiesin lub roztworów. Po pierwsze, złoże cząstek stałych jest fluidyzowane przez skierowany w górę strumień gazu. Następnie złoże jest spryskiwane zawiesiną lub roztworem, który osiada na cząstkach. W odpowiednich warunkach, tj. wilgotności gazu i temperatury, faza ciekła odparowuje, a na cząstkach tworzy się nowa warstwa stała. Cząstki różnią się wielkością, co skutkuje rozkładem średnicy cząstek. Granulacja natryskowa w złożu fluidalnym umożliwia wytwarzanie cząstek o pożądanej charakterystyce, w tym rozkładzie wielkości cząstek (PSD), gęstości lub zawartości pyłu. W przypadku produkcji na dużą skalę granulatory natryskowe w złożu fluidalnym działają w sposób ciągły. Tutaj, oprócz pożądanego działania w stanie ustalonym, mogą wystąpić niestabilności, takie jak oscylacje nieliniowe, w zależności od konkretnych warunków procesu. Duże znaczenie mają średnice uzyskanych granulek, ich zakres wielkości oraz ostateczne koszty wyprodukowania nawozu. W pracy opisano proces tworzenia granul Zn(II)IDHA, z wykorzystaniem aglomeracji w złożu fluidalnym za pomocą wodnego roztworu tej substancji o wysokiej zawartości suchej masy. Skupiono się na badaniach eksperymentalnych pozwalających wybrać najbardziej korzystne warunki procesu. Zbadano również wpływ wybranych czynników na granuleuzyskane w ciągłym procesie FBSG nawozów chelatowych do aplikacji dolistnej. Zbadano wpływ dodatku środka powierzchniowo czynnego do roztworu rozpylanego do złoża oraz perturbacji parametrów roboczych na PSD i morfologię granulek. Eksperymenty uzupełniono obliczeniami opartymi na równaniu bilansu populacji (PBE). Wykazano, że zwiększenie prędkości obrotowej młyna przyczynia się do nieznacznego wzrostu ilości pyłu, ale w dłuższej perspektywie nie zakłóca regularnego procesu aglomeracji. Wyniki obliczeń potwierdzają, że pomimo złożoności procesu, jego opis za pomocą PBE jest wykonalny. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentów dobrano parametry badanego procesu w celu uzyskania tzw. stanu ustalonego podczas produkcji Zn(II)IDHA, jako technologii gotowej do wdrożenia na skalę przemysłową. In modern agriculture, the use of specialized and appropriately selected fertilizers is becoming increasingly important to enhance agricultural production efficiency while maintaining the quality of crops and soil. These fertilizers should be characterized by high nutrient concentration and high availability for plants. The literature describes the use of surfactants in liquid fertilizers and the high efficacy of preventive foliar fertilization. Additionally, attention should be given to the significant effect of fertilizing crops with agents containing high concentrations of Zn and the high availability of this important micronutrient in agricultural products. Granulated chelates are innovative fertilizers that are highly effective and versatile, providing plants with the best initial effect. The final properties of the granulate are influenced by the method of preparation and the substances used. Fluidised Bed Spray Granulation (FBSG) is an important industrial process for producing solid granules from suspensions or solutions. Initially, solid particles are fluidise by an upward gas stream. Then, the fluidsed bed is sprayed with a suspension or solution, which deposits on the particles. Under appropriate conditions, i.e., gas humidity and temperature, the liquid phase evaporates, forming a new solid layer on the particles. The particles vary in size, resulting in a particle size distribution (PSD). Fluidised bed spray granulation enables the production of particles with desired characteristics, including PSD, density, or dust content. For large-scale production, fluidised bed spray granulation operates continuously. Here, besides the desired steady-state action, instabilities such as nonlinear oscillations can occur, depending on specific process conditions. The diameters of the obtained granules, their size range, and the final production costs of the fertilizer are of great importance. The dissertation describes the process of granulation using the agglomeration of Zn(II)IDHA in a fluidised bed with an aqueous solution of this substance with high dry matter content. The work focuses on experimental research to select the most favorable process conditions. The influence of selected factors on the granules obtained in a continuous FBSG process for chelated fertilizers for foliar application was also examined. The impact of adding a surfactant to the solution sprayed into the bed and perturbing operational parameters on PSD and granule morphology was investigated. The experiments were complemented by calculations based on the Population Balance Equation (PBE). It was shown that increasing the milling speed contributes to a slight increase in dust but does not disrupt the regular agglomeration process in the long term. The calculation results confirm that despite the complexity of the process, its description using PBE is feasible. Based on the conducted experiments, the parameters of the studied process were selected to achieve a so-called steady-state during the production of Zn(II)IDHA, ready for industrial scale implementation.Item Opracowanie technologii wytwarzania innowacyjnych środków do pielęgnacji i nabłyszczania powierzchni na bazie funkcyjnych polisiloksanów(2025) Bętlewski, Adam; Nowak, Izabela. PromotorRosnące zapotrzebowanie na wysokowydajne środki do pielęgnacji powierzchni wymaga opracowania innowacyjnych formulacji zapewniających trwałość, połysk i ochronę. Niniejsza rozprawa koncentruje się na stworzeniu aerozolowych preparatów pielęgnacyjnych, wykorzystujących funkcjonalne polisiloksany i naturalne woski. Głównym celem było opracowanie efektywnego procesu produkcji oraz przygotowanie formulacji do wdrożenia rynkowego. Badania obejmowały analizę właściwości fizykochemicznych wosków pszczelego, Carnauba i z otrębów ryżowych w połączeniu z polisiloksanami. Oceniono ich wpływ na połysk, trwałość warstwy ochronnej, hydrofobowość i właściwości antypoślizgowe, co pozwoliło na opracowanie optymalnych formulacji. Dodatkowo badano morfologię powierzchni i mikroskopowy rozkład warstw ochronnych. Prace dotyczyły także technologii konfekcjonowania w aerozole, analizy kompatybilności formulacji z opakowaniami oraz doboru propelentów i systemów rozpylających. Testy stabilności potwierdziły trwałość preparatów, a badania użytkowe zweryfikowały ich skuteczność w rzeczywistych warunkach. Ostatecznie opracowano proces produkcji w skali półtechnicznej, umożliwiający wdrożenie przemysłowe. Praca stanowi wkład w rozwój wysokowydajnych preparatów do pielęgnacji powierzchni, odpowiadających na potrzeby rynku i stanowiących podstawę do dalszego udoskonalania formulacji komercyjnych. The growing demand for high-performance surface care products requires the development of innovative formulations that ensure durability, gloss, and protection. This dissertation focuses on creating aerosol-based surface care formulations using functional polysiloxanes and natural waxes. The main goal was to develop an efficient manufacturing process and prepare the formulations for market implementation. The research involved analyzing the physicochemical properties of beeswax, carnauba wax, and rice bran wax combined with polysiloxanes. Their impact on gloss, coating durability, hydrophobicity, and anti-slip properties was evaluated, leading to optimized formulations. Additionally, protective layers were studied for surface morphology and microscopic distribution. The study also addressed aerosol packaging, including formulation compatibility with packaging materials, selection of propellants, and spraying systems. Stability tests confirmed product durability, while application tests validated their real-world performance. Finally, a pilot-scale production process was developed to facilitate industrial implementation. This work contributes to the advancement of high-performance surface care formulations, meeting market needs and supporting further refinement for commercial applications.Item Opracowanie produktów dermokosmetycznych na bazie wyselekcjonowanych ekstraktów roślinnych, olejków eterycznych i substancji o wysokim potencjale łagodzącym i regeneracyjnym względem urazów i chorób zwyrodnieniowych stawów(2025) Pikosz, Katarzyna; Feliczak-Guzik, Agnieszka. Promotor; Szczyglewska, Paulina. Promotor pomocniczyW ostatnich latach obserwuje się wzrost zapadalności na chorobę zwyrodnieniową stawów (ChZS), która diagnozowana jest nie tylko wśród starszej części społeczeństwa, ale także u młodszego pokolenia (szczególnie sportowców), co prowadzi do wykluczenia ich z rywalizacji. Do tej pory nie opracowano efektywnego leczenia choroby zwyrodnieniowej stawów, dlatego stosowane mogą być jedynie terapie spowalniające postęp choroby lub chroniące przed pogłębianiem się obecnych uszkodzeń. Zwykle, terapie zachowawcze opierają się na terapii przeciwbólowej oraz jak najdłuższym utrzymaniu ruchomości i działaniu kojącym w obrębie stawu. Dlatego nieustannie poszukiwane są alternatywne formy przynoszenia ulgi osobom zmagającym się z ChZS. Niniejsza rozprawa doktorska miała na celu opracowanie produktów dermokosmetycznych na bazie wyselekcjonowanych ekstraktów roślinnych, olejków eterycznych i substancji o wysokim potencjale łagodzącym i regeneracyjnym względem urazów i chorób zwyrodnieniowych stawów, oraz przeprowadzenie wszystkich niezbędnych badań umożliwiających wdrożenie produktów na rynek. Przedstawiona dysertacja zawiera część literaturową, metodyczną oraz wyniki przeprowadzonych badań i ich dyskusję. In recent years an increase in the incidence of osteoarthritis (OA) has been observed, which has been diagnosed not only in the elderly, but also in the younger generation, especially in athletes, which usually means the end of their career. As yet, no effective treatment for osteoarthritis has been developed, so only therapies that slow down the progression of the disease or protect against the deepening of existing damage can be applied. Typically, conservative therapies are based on analgesic therapy and aim at maintaining mobility and soothing effects in the joints as long as possible. Therefore, the search for alternative forms of bringing relief to people struggling with OA is continued. The studies presented in this doctoral dissertation were aimed at development of dermocosmetic products based on selected plant extracts, essential oils and substances with high soothing and regenerative potential for injuries or degenerative joint diseases, and to conduct all necessary research to enable the products introduction on the market. The presented dissertation contains a presentation of the topic based on literature along with a methodological part as well as the results of the conducted research and their discussion.Item Waloryzacja glicerolu z zastosowaniem katalizatorów węglowych(2025) Ptaszyńska, Karolina Kinga; Kozłowski, Mieczysław. Promotor; Malaika, Anna. Promotor pomocniczyCelem realizowanej pracy doktorskiej były szczegółowe badania dotyczące opracowania nowych heterogenicznych katalizatorów na bazie węgla użytecznych w wybranych procesach waloryzacji glicerolu, tj. estryfikacji glicerolu za pomocą kwasu octowego, eteryfikacji glicerolu alkoholem tert-butylowym i glicerolizie mocznika, prowadzących do wartościowych związków chemicznych. Podjęta tematyka jest szczególnie ważna ze względu na konieczność zagospodarowania glicerolu, który otrzymywany jest ubocznie w procesie produkcji biodiesla i występuje obecnie na rynku w znacznym nadmiarze (co zagraża rentowności przemysłu biodiesla). Zasadniczym etapem prowadzonych prac było określenie zależności pomiędzy właściwościami fizykochemicznymi otrzymanych materiałów a ich aktywnością katalityczną w danym procesie waloryzacji glicerolu. Najważniejsze rezultaty przeprowadzonych prac podsumowano w niniejszej rozprawie doktorskiej, która obejmuje cykl 5 spójnych tematycznie artykułów naukowych oraz komentarz do tych prac. The submitted doctoral dissertation aimed at detailed research on the development of novel heterogeneous carbon-based catalysts for selected glycerol valorization processes, including the esterification of glycerol with acetic acid, the etherification of glycerol with tert-butyl alcohol, and the glycerolysis of urea, all leading to valuable chemical compounds. This topic is of particular importance due to the need for efficient management of glycerol, a by-product in the biodiesel production process, which is currently on the market in significant excess, potentially threatening the profitability of the biodiesel industry. The main purpose of the work was to establish the relationship between the physicochemical properties of the obtained samples and their catalytic activity in the selected glycerol valorization processes. The most significant findings are summarized in the doctoral dissertation, which includes a series of five thematically related scientific articles along with appropriate commentary.Item Od aminokwasów do białka – badanie wpływu fotoutleniania aminokwasów na modelowe białko(2025) Frąckowiak, Kamil; Marciniak, Bronisław. Promotor; Ignasiak-Kciuk, Marta. Promotor pomocniczyZbadano procesy beztlenowego fotosensybilizowanego utleniania aromatycznych reszt aminokwasowych w układach modelowych oraz enzymie GAPDH w obecności 3-karboksybenzofenonu (3CB). Za pomocą nanosekundowej fotolizy błyskowej badano produkty przejściowe i wykryto, że ładunek cząsteczki ma wpływ na reakcje. Produkty trwałe rozdzielono techniką HPLC i scharakteryzowano przez MS. Wykazano powstawanie dimerów aminokwas-aminokwas, kowalencyjnych adduktów aminokwasów z 3CB, produktów tworzenia wiązania podwójnego (Trp i His), a także produkty fotodysocjacji His i Phe. Powstawanie dimerów w przypadku Tyr i Trp było zależne od struktury, gdzie im większa cząsteczka (bardziej zablokowana), tym więcej dimerów. Wyniki z układów modelowych porównano do GAPDH. Fotoutlenianie GAPDH w obecności 3CB wpływa na tworzenie dimerów, polimerów i innych produktów. Najbardziej uszkodzone są aminokwasy zawierające siarkę, zaraz po nich His i Tyr. Analiza aktywności enzymatycznej wykazała, że wstępne modyfikacje, jak i obecność 3CB nie wpływają na aktywność. Dopiero dłuższe czasy naświetlania drastycznie ją zmniejszają. The processes of anaerobic photosensitized oxidation of aromatic amino acid residues were studied in model systems and the enzyme GAPDH in the presence of 3-carboxybenzophenone (3CB). Using nanosecond flash photolysis, transient products were examined, and it was found that molecular charge affects the reactions. Stable products were separated by HPLC and characterized by MS. The formation of amino acid-amino acid dimers, covalent amino acid adducts with 3CB, products involving double bond formation (Trp and His), and photodissociation products of His and Phe were observed. Dimer formation in Tyr and Trp was structure-dependent, with more blocked molecules forming more dimers. Results from the model systems were compared to GAPDH. Photo-oxidation of GAPDH in the presence of 3CB led to the formation of dimers, polymers, and other products. Sulfur-containing amino acids were the most damaged, followed by His and Tyr. Enzymatic activity analysis showed that early modifications and the presence of 3CB did not affect activity, but longer exposure times drastically reduced it.