Doktoraty (WCH)
Permanent URI for this collectionhttps://repozytorium.amu.edu.pl/handle/10593/765
Browse
Recent Submissions
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.Item Kompleksy metalosupramolekularne z metalami d-elektronowymi jako wysoce efektywne i selektywne systemy katalityczne(2025) Kurpik, Gracjan; Stefankiewicz, Artur. PromotorKompleksy metalosupramolekularne, ze względu na imponującą różnorodność geometrii koordynacyjnych, wyjątkowe właściwości fizykochemiczne oraz szeroki wachlarz zastosowań, od lat stanowią obiekt intensywnych badań i zainteresowania w środowisku naukowym. Niniejsza rozprawa doktorska przedstawia charakterystykę trzech klas bloków budulcowych: ligandów β-diketonowych, pirydynowych oraz ambidentnych pirydylo-β-diketonów, które zostały wykorzystane w konstrukcji złożonych układów koordynacyjnych. Zróżnicowanie strukturalne tych ligandów, w zestawieniu z licznymi centrami metalicznymi, doprowadziło do syntezy architektur koordynacyjnych o znaczącym potencjale aplikacyjnym. W części eksperymentalnej zaprezentowano nową generację związków kompleksowych na bazie wyselekcjonowanych jonów metali d-elektronowych. Seria artykułów naukowych szczegółowo opisuje projektowanie, syntezę, charakterystykę strukturalno-spektroskopową oraz funkcjonalność tych układów, tj. mono- i polinuklearnych kompleksów, jak również heterometalicznych polimerów koordynacyjnych. Ze względu na unikalne właściwości, zostały one zastosowane jako efektywne i selektywne katalizatory w szeregu reakcji organicznych. Ponadto szeroko zakrojone badania pozwoliły na identyfikację czynników strukturalnych, które determinują przebieg procesów katalitycznych, prowadząc do zwiększenia aktywności katalitycznej danych jednostek. Metallosupramolecular complexes, due to their fascinating coordination geometries, unique physicochemical properties, and versatile functionalities, have long been the subject of intensive research and significant interest within the scientific community. This dissertation presents the characterization of three classes of building blocks utilized in the construction of coordination architectures, namely β-diketonate and pyridine ligands, as well as ambidentate pyridyl-β-diketones. The structural diversity of these ligands, combined with multiple metal centers, has resulted in the creation of various coordination assemblies with significant application potential. In the experimental section, a new generation of complexes is demonstrated, obtained using selected d-electron metal ions. A series of articles details the design, synthesis, spectro-structural characterization, and functionality of these systems, i.e., mono- and polynuclear complexes as well as heterometallic coordination polymers. Owing to their intrinsic characteristics, these assemblies were employed as effective and selective catalyst precursors in a variety of organic transformations. Furthermore, extensive investigations allowed for the identification of structural factors that determine the catalytic performance in specific processes, leading to an enhancement of the catalytic activity of the given units.Item Nowoczesne metody syntezy związków metaloidoorganicznych katalizowane pincerowymi kompleksami kobaltu(2025) Lewandowski, Dariusz; Hreczycho, Grzegorz. PromotorCelem rozprawy doktorskiej pt. „Nowoczesne metody syntezy związków metaloidoorganicznych katalizowane pincerowymi kompleksami kobaltu” było opracowanie efektywnych i selektywnych metod syntezy związków metaloidoorganicznych, prowadzonych w łagodnych warunkach i nie generujących toksycznych produktów ubocznych. Badania skoncentrowano na wykorzystaniu tanich katalizatorów kobaltowych opartych na szkielecie triazyny, które umożliwiły efektywną syntezę związków z potencjalnym zastosowaniem w farmacji i naukach materiałowych. W toku badań postawiono hipotezę, że odpowiedni dobór reagentów i warunków reakcji umożliwi odkrycie nowych metod syntezy związków krzemo– i boroorganicznych. Otrzymane pincerowe kompleksy kobaltu, poddano testom katalitycznym, które wykazały, że silany pierwszorzędowe oraz pinakoloboran skutecznie je aktywują, eliminując potrzebę stosowania w tym celu silnych zasad. Opracowane szlaki syntetyczne umożliwiły wydajną syntezę i dalszą funkcjonalizację związków, co potwierdziło wysoką aplikacyjność zaprojektowanych metod. Produkty scharakteryzowano za pomocą spektroskopii NMR, MS i innych technik. Niniejsza praca opisuje katalityczne metody funkcjonalizacji sililoacetylenów, alkenów, allenów oraz aldehydów w opraciu o reakcje dehydrogenującego borylowania, hydroborowania oraz hydrosililowania. Uzyskane wyniki przedstawiono w postaci czterech publikacji naukowych. The doctoral dissertation entitled “Modern methods of synthesis of metalloidoorganic compounds catalyzed by pincer cobalt complexes” aimed to develop efficient and selective methods for synthesizing metalloidoorganic compounds under mild conditions without generating toxic by-products. The research focused on low-cost cobalt catalysts based on a triazine backbone, enabling efficient synthesis of compounds with potential applications in pharmaceuticals and polymers. The hypothesis proposed that selecting suitable reactants and reaction conditions would lead to new procedures for synthesizing organosilicon and organoboron compounds. Catalytic tests with the obtained pincer cobalt complexes showed that primary silanes and pinacolborane effectively activate them, eliminating the need for strong bases. The developed synthetic routes allowed efficient synthesis and further functionalization of the compounds, confirming their high applicability. The products were characterized by NMR spectroscopy, mass spectrometry, and other techniques. The dissertation details catalytic methods for functionalizing silylacetylenes, alkenes, allenes, and aldehydes based on dehydrogenative borylation, hydroboration, and hydrosilylation reactions, with results presented in four scientific publications.Item Opracowanie środków poprawiających dobrostan drobiu opartych o ekstrakty z biomasy roślinnej(2025) Adamska, Joanna; Pankiewicz, Radosław. PromotorCelem wdrożeniowej pracy doktorskiej było opracowanie rozwiązania odcinającego drobnoustroje, które mogły pozostać po zakończonym chowie kur na powierzchni posadzki kurnika oraz wprowadzenie w trakcie chowu kur substancji aktywnych z ziół, tak by mogły stymulować układ odpornościowy kur. Jako rozwiązanie zaproponowano produkt w postaci powłoki na posadzkę kurnika, który zawierałby w sobie ekstrakty lub olejki z roślin wykorzystywanych dotychczas w żywieniu drobiu i znane ze swoich właściwości prozdrowotnych. Badania zostały podzielone na etapy: opracowanie receptury powłoki, która nałożona na betonową posadzkę kurnika, wytworzy warstwę izolacyjną w stosunku do czynników chorobotwórczych; pozyskanie substancji czynnych z roślin zielarskich na drodze ekstrakcji i destylacji; wzbogacenie receptury powłoki o uzyskane ekstrakty i/lub olejki; przeprowadzenie eksperymentalnego chowu kur w komorach testowych w celu obserwacji wpływu zastosowania produktu powłokowego na warunki środowiskowe i dobrostan drobiu; chów na kurnikach wielkopowierzchniowych z zastosowaniem produktu powłokowego w celu porównania parametrów zootechnicznych i dobrostanu. Badania przeprowadzono dla roślin: tymianek pospolity, rozmaryn lekarski, lebiotka pospolita, szałwia lekarska, pokrzywa zwyczajna i rdest ptasi. Substancje czynne pozyskiwano przez ekstrakcję w aparacie Soxhleta oraz destylację wodną w aparacie Clevengera. W wyniku przeprowadzonych badań został opracowany i wdrożony produkt powłokowy zawierający olejek rozmarynowy, który w wpływa korzystnie na dobrostan drobiu w chowie kur brojlerów. The aim of the industrial doctoral thesis was to develop a solution that would eliminate microorganisms that could remain on the hen house floor after the hens breeding, and to introduce herbs active substances during the breeding, so that they could stimulate the hens' immune system. As a solution, a product was introduced in the form of a coating for the poultry house floor, which would contain extracts or oils from plants previously used in poultry nutrition and known for their health-promoting properties. The research was divided into stages: development of a coating that, when applied to the concrete floor of the poultry house, will create an insulating layer against pathogenic factors; obtaining active substances from herbal plants by extraction and distillation; enriching the coating with extracts and/or oils; conducting experimental breeding of chickens in test chambers in order to observe the impact of the use of the coating product on environmental conditions and the welfare of poultry; breeding in large-scale poultry houses using a coating product in order to compare zootechnical and welfare parameters. The research was carried out for the following plants: thyme, rosemary, oregano, sage, nettle and knotweed. Active substances were obtained by extraction in the Soxhlet apparatus and water distillation in the Clevenger apparatus. As a result of the research, a coating product containing rosemary oil was developed and implemented, which has a positive effect on the well-being of poultry in broiler hen breeding.Item Synteza, badania strukturalne i aktywność przeciwnowotworowa nowych fluorowanych α-aminofosfonianów(2024) Ciesielska, Karolina; Pluskota-Karwatka, Donata. Promotor; Wawrzyniak, Dariusz. Promotor pomocniczyα-Aminofosfoniany są ważnymi przedstawicielami związków fosforoorganicznych. Wykazują one szereg aktywności biologicznych, takich jak inhibicja enzymów, działanie przeciwwirusowe, czy przeciwnowotworowe. Jednym z enzymów, którego podwyższony poziom prowadzi do poważnych konsekwencji w organizmie, jest urokinaza. Nadekspresja tego białka związana jest z nasileniem przebiegu choroby nowotworowej. Zahamowanie działania urokinazy może skutkować polepszeniem rokowań dla pacjentów. Wprowadzenie fluoru do cząsteczek związków chemicznych jest strategią umożliwiającą modulowanie właściwości tych związków. Celem badań prowadzonych w ramach projektu doktorskiego była synteza nowych fluorowanych α-aminofosfonianów, badania strukturalne otrzymanych związków, a także badania aktywności biologicznej. Tytułowe związki otrzymano na drodze hydrofosfonylacji imin. Opracowano nową, mechanochemiczną metodę otrzymywania imin, która wpisuje się w zasady zielonej chemii. Do syntezy α-aminofosfonianów zastosowano chiralne aminy, wobec czego produkty otrzymywane były w postaci mieszanin diastereoizomerycznych. Wszystkie związki zostały szczegółowo scharakteryzowane metodami zarówno spektroskopowymi, jak i spektrometrycznymi. Ustalono konfigurację absolutną nowego centrum chiralności. α-Aminofosfoniany poddano badaniom aktywności biologicznej. Badania przeprowadzono in vitro względem dziesięciu linii komórkowych ludzkich nowotworów oraz względem jednej linii komórek prawidłowych. α-Aminofosfoniany zostały również poddane testom inhibicji urokinazy. α-Aminophosphonates are important representatives of organophosphorus compounds. They exhibit a range of biological activities, such as enzyme inhibition, antiviral and anticancer effects. One of the enzymes whose elevated levels lead to serious consequences in the body is urokinase. Overexpression of this protein is associated with an increase in the course of cancer manifested. Inhibition of urokinase activity can result in an improved prognosis for patients. The introduction of a fluorine into the molecules of chemical compounds is a strategy for modulating the properties of these compound. The aim of the research carried out within the framework of the doctoral project was the synthesis of new fluorinated α-aminophosphonates, structural studies of the obtained molecules, as well as biological activity studies. The title compounds were obtained by hydrophosphonylation of imines. New mechanochemical method for imines preparation was developed, which fits in with the principles of green chemistry. For the synthesis of the α-aminophosphonates, chiral amines were used, so that the products were obtained as diastereoisomeric mixtures. All compounds were characterized in detail by both spectroscopic and spectrometric methods. The absolute configuration of new chirality center was determined. α-Aminophosphonates were subjected to biological activity studies. The tests were performed in vitro against ten human cancer cell lines and against one normal cell line. The α-aminophosphonates were also subjected to urokinase inhibition tests.Item Opracowanie produktów kosmetycznych z wykorzystaniem cząsteczki retinolu oraz odpowiednio dobranego peptydu do pielęgnacji skóry z problemami trądzikowymi, z niedoskonałościami oraz skóry starzejącej się(2024) Pawłowska, Małgorzata Ewa; Nowak, Izabela. Promotor; Marzec, Marta. Promotor pomocniczyWykorzystanie stałych nanocząstek lipidowych inkorporowanych pentapeptydem-18 i retinolem jako składnika formulacji kosmetycznej pozwala zachować pełne spektrum właściwości tych bioaktywnych związków. Nośniki lipidowe zwiększają biodostępność i głębokość penetracji związków czynnych, jednocześnie zmniejszając ryzyko niepożądanych efektów skórnych. Ponadto chronią enkapsulowane składniki aktywne przed degradacją chemiczną. Mają też właściwości okluzyjne, dzięki czemu wpływają korzystnie na poziom nawilżenia skóry. Wykorzystane w ramach przedłożonej rozprawy substancje aktywne wspomagają szereg procesów fizjologicznych w skórze. Peptydy wykazują aktywność enzymatyczną, która wpływa na redukcję efektów starzenia się skóry, takich jak spadek jej elastyczności oraz powstawanie zmarszczek mimicznych. Retinol z kolei stymuluje syntezę kolagenu i elastyny, przyspiesza odnowę komórkową oraz reguluje aktywność gruczołów łojowych. W toku badań potwierdzono prawidłowy dobór metody otrzymywania SLN enkapsulowanych peptydem i retinolem oraz stabilność zawierających je emulsji kosmetycznych. Skuteczność działania opracowanych produktów kosmetycznych zweryfikowano z wykorzystaniem urządzeń Courage + Khazaka. Synergistyczne działanie retinolu oraz oligopeptydu wpłynęło na polepszenie ogólnej kondycji skóry przy jednoczesnym zastosowaniu minimalnych działających dawek. The use of solid lipid nanoparticles incorporated with pentapeptide-18 and retinol as a component of cosmetic formulations allows the full spectrum of properties of these bioactive compounds to be maintained. Lipid carriers increase the bioavailability and depth of penetration of active compounds, while reducing the risk of adverse skin effects. In addition, they protect encapsulated active ingredients from chemical degradation. They also have occlusive properties, thus having a beneficial effect on skin hydration levels. The active substances used in the dissertation support a number of physiological processes in the skin. Peptides exhibit enzymatic activity, which reduces the effects of skin aging, such as a decrease in elasticity and the formation of facial wrinkles. Retinol, in turn, stimulates the synthesis of collagen and elastin, accelerates cell renewal and regulates the activity of sebaceous glands. In the course of the research, the proper choice of the method for obtaining SLNs encapsulated with peptide and retinol and the stability of cosmetic emulsions containing them were confirmed. The effectiveness of the developed cosmetic products was verified using Courage + Khazaka equipment. The synergistic effect of retinol and oligopeptide improved the overall condition of the skin while using minimal acting doses.Item Krystalograficzne i kwantowochemiczne badania rozkładu gęstości elektronowej oraz analiza ́ topologiczna oddziaływań w kryształach ́ molekularnych(2024) Pyziak, Mikołaj; Kubicki, Maciej. PromotorNiekowalencyjne oddziaływania międzycząsteczkowe są przedmiotem szczególnego zainteresowania chemików, fizyków chemicznych i farmakologów odkąd tylko zrozumiano rolę, jaką pełnią drobne niuanse rozkładu elektronów w dziedzinach nauki takich, jak chemia supramolekularna lub projektowanie leków. Dla większości dziedzin chemii, rozpoznawanie przyczyn i skutków wariacji w rozkładzie elektronów stało się nieodzowne. Dla ciał stałych możliwym jest obliczenie rozkładu gęstości elektronowej na podstawie sposobu rozpraszania promieniowania rentgenowskiego, jeśli tylko substancja naświetlana zorganizowana jest w sposób periodyczny. Przy dostatecznie dobrej jakości danych, zmierzone zostać mogą˛ szczegółowe osobliwości rozkładu gęstości ładunku istotne dla własności tworzonych oddziaływań międzycząsteczkowych. W przedstawianej pracy użyte zostały wysokorozdzielcze dane rentgenograficzne, na podstawie których rozwiązane i udokładnione zostały modele cząsteczkowe uwzgledniające szczegółową zmienność gęstości ładunku nadając im sens chemiczny i fizyczny. W udokładnianiu wysokorozdzielczym zastosowano multipolowy model Hansena-Coppensa, otrzymując w ten sposób reprezentacje molekuły będącą bazą do topologicznej analizy rozkładu gęstości elektronowej przy pomocy teorii atomów w cząsteczkach R.Badera. Za podstawę pracy został wybrany zestaw cząstek zawierających naukowo cenne oddziaływania międzycząsteczkowe. Związki te zawierają w swoich kryształach molekularnych interesujące przypadki silnych wiązań wodorowych, nietypowych wiązań halogenowych oraz chalkogenowych. W celu dalszego pogłębienia wiedzy i zrozumienia tych oddziaływań, wysokorozdzielcze badania rentgenograficzne wsparte zostały szeregiem kwantowochemicznych badań tychże systemów, rozszerzając możliwy wgląd w wybrane oddziaływania międzycząsteczkowe. Wiele z badanych związków posiadało w swej strukturze co najmniej jeden atom siarki, pierwiastek znany ze sprawiania trudności podczas wysokorozdzielczego udokładniania. Trudności te zostały z sukcesem pokonane, pozwalając na szczegółowy wgląd w topologię rozkładu gęstości oddziaływań obejmujących atom siarki. Zidentyfikowano i zbadano wzajemne wiązanie S··· S, dowodząc że taki angażujący dziurę σ kontakt może w rzeczy samej być wiązaniem międzycząsteczkowym. Podobnie, interakcja atomów chloru zależąca od drobnych zmienności w ich gęstości elektronowej została zidentyfikowana, zanalizowana i modelowana in silico. Analiza topologiczna rozkładu gęstości elektronowej prowadzona była zarówno w oparciu o dane dyfrakcyjne, jak i kwantowochemiczne. Oba podejścia wspierały i uzupełniały się˛ wzajemnie. Dane zebrane przy pomocy tych metod stanowiły podstawę˛ do zbudowania lepszego zrozumienia charakteru badanych oddziaływań niekowalencyjnych, jak również pozwalały na krzyżowa˛ weryfikacje˛ otrzymywanych wyników. W ramach tej pracy naukowej potwierdzono wzajemne wspieranie się oraz wzajemną weryfikacje˛ krystalograficznych i kwantowochemicznych modeli rozkładu gęstości elektronowej jako prawidłową i cenną strategię badawczą. Większość z badanych systemów była modelowana na podstawie danych rentgenograficznych odbiegających od idealnych, jednak pozwalających na otrzymanie wiarygodnych wyników pod wymogiem ostrożnego, rozsądnego udokładniania i kreatywnego podejścia do napotykanych problemów. Owocem tego procesu jest nowa, wieloetapowa procedura oparta o synergię metod obliczania rozkładu gęstości w oparciu o dane rentgenograficzne oraz obliczenia kwantowochemiczne. Opracowana procedura ma w sobie potencjał umożliwienia badań gęstościowych dla szerokiej grupy kryształów molekularnych dotychczas uważanych za niedostatecznie dobrej jakości na potrzeby wysokorozdzielczych badań dyfraktometrycznych. Noncovalent interatomic interactions are of prime interest for chemists, chemical physicists and pharmacologists ever since we understood the role which fine aspects of electron distribution play in branches of science like supramolecular chemistry or drug design. For the majority of branches of chemistry, recognizing causes and effects of variations in charge density distribution became indispensable. In solids, it is possible to derive charge density distribution from X-ray beam scattering if the irradiated substance is organised periodically. For sufficiently high quality data, the fine features of charge density distribution relevant for intermolec- ular interactions properties can be measured. In this work, high resolution X-ray diffraction data was used as basis for solving and refining molecular models that incorporated the variations in charge density in physically and chemically meaningful manner. Hansen-Coppens multipolar model was used in high-resolution refinement, obtaining a molecule representation that was further studied using topological analysis in conjunction with Bader’s atoms-in-molecules theory. A set of compounds that contain scientifically valuable cases of intermolecular interactions was chosen. These compounds contain research-worthy cases of strong hydrogen bonds, atypical halogen bonds, and chalcogen bonds. In order to further deepen the understanding of these interactions, high-order X-ray data refinement was supplemented with a series of quantum chemical studies of these systems, widening the possible scientific insight on chosen intermolecular interactions. Many of chosen compounds contained at least one sulphur atom, a chemical element notorious for challenging when present in system undergoing high-order refinement. The challenge has been successfully overcome, allowing for detailed insight into charge density topology of interactions containing sulphur. Reciprocal S··· S bond was found and analysed, proving that such σ -hole involving contact can be indeed binding. Similarly, an interaction of chlorine atoms depending on fine variations in charge density was identified, analysed and finally modelled in silico. Topological analysis of charge density distribution was based on both diffraction data as well as on quantum chemical studies, with two approaches supporting and com- plementary to each other. Data collected using these methods was used to build a better understanding of studied noncovalent interactions nature, as well as to cross verify the obtained results. During this work, mutual support and testability of crystallographic and quantum chemical approaches to charge density modelling was confirmed as a viable and valuable approach. Most of studied systems were modelled basing on less-than-perfect data sets that, whilst allowing for obtaining credible results, required careful and creative problem solving. In this process, a novel multistep procedure basing on synergy between diffraction and quantum chemical based charge density appproximation was applied. The developed procedure has the potential of enabling charge density studies for a plethora of molecular crystals that were previously considered insufficient for detailed diffraction data based analysis.Item Opracowanie metody poboru próbek i analizy wybranych zanieczyszczeń środowiska za pomocą urządzeń pomiarowych sprzężonych z bezzałogowym statkiem powietrznym(2024) Adamski, Michał; Dąbrowska, Agata. PromotorRozprawa doktorska miała na celu opracowanie oraz optymalizację skutecznej metody analizy próbek powietrza pobieranych za pomocą aparatury sprzężonej z bezzałogowym statkiem powietrznym (BSP), ze szczególnym uwzględnieniem związków karbonylowych, w tym aldehydów. Związki te odgrywają kluczową rolę jako markery zanieczyszczenia powietrza, ponieważ ich obecność jest powszechna zarówno w wyniku działalności człowieka, jak i naturalnych procesów atmosferycznych. Wysoka toksyczność aldehydów, zwłaszcza formaldehydu i acetaldehydu, sprawia, że ich monitorowanie ma bezpośrednie znaczenie dla zdrowia publicznego. Ponadto związki karbonylowe są wysoce polarne i labilne, co stanowi wyzwanie w kontekście ich precyzyjnej analizy, wymagając zaawansowanych technik analitycznych. Opracowano i zintegrowano aparaturę do pobierania próbek powietrza z BSP, a także zoptymalizowano metodykę pobierania próbek gazowych. Kluczowym elementem pracy było zastosowanie zaawansowanych technik chromatograficznych oraz metod przygotowania próbek, takich jak derywatyzacja i dyspersyjna mikroekstrakcja ciecz-ciecz (DLLME) i jej modyfikacja (DLLMESFO). Proces derywatyzacji umożliwił przekształcenie lotnych związków karbonylowych w bardziej trwałe i łatwe do analizy pochodne, natomiast technika DLLME-SFO pozwoliła na efektywną ekstrakcję analitów przy minimalnym zużyciu rozpuszczalników. W laboratorium przeprowadzano szczegółową analizę chemiczną pobranych próbek z wykorzystaniem metod chromatografii gazowej w układzie z selektywnym detektorem wychwytu elektronów (GC-ECD). W ramach realizacji badań stosowano czujniki elektrochemiczne, które umożliwiały pomiary w czasie rzeczywistym. Wyniki pomiarów były porównywane z wynikami uzyskiwanymi techniką chromatograficzną w laboratorium stacjonarnym. The dissertation aimed to develop and optimise an effective method for the analysis of air samples collected with an unmanned aerial vehicle (BSP)-coupled apparatus, with a particular focus on carbonyl compounds, including aldehydes. These compounds play a key role as markers of air pollution, as their presence is widespread both as a result of human activities and natural atmospheric processes. The high toxicity of aldehydes, especially formaldehyde and acetaldehyde, makes their monitoring of direct relevance to public health. In addition, carbonyl compounds are highly polar and labile, which poses a challenge for their precise analysis, requiring advanced analytical techniques. A BSP air sampling apparatus was developed and integrated, and the gas sampling methodology was optimised. A key element of the work was the application of advanced chromatographic techniques and sample preparation methods, such as derivatisation and dispersive liquid-liquid microextraction (DLLME) and its modification (DLLME-SFO). The derivatisation process allowed the conversion of volatile carbonyl compounds into more stable and easily analysable derivatives, while the DLLME-SFO technique allowed efficient extraction of analytes with minimal solvent consumption. In the laboratory, detailed chemical analysis of collected samples was performed using gas chromatography methods in a selective electron capture detector (GC-ECD) system. Electrochemical sensors were used in the implementation of the study, which allowed real-time measurements. The results of the measurements were compared with those obtained using the chromatographic technique in a benchtop laboratory.