Wydawnictwo Naukowe UPH ; Chemical Faculty Gdansk University of Technology; Polskie Towarzystwo Nauk o Rozdzielaniu
Zastosowanie dwukolumnowej adsorpcyjnej chromatografii gazowej do rozdzielania i oznaczania gazów powstających podczas fermentacyjnego wytwarzania bio-wodoru
Bio-wodór może być otrzymywany m.in. w wyniku przetwarzania biomasy ligno-celulozowej (BMLC) w procesach fermentacji ciemnej, realizowanej w atmosferze beztlenowej, lub o niskiej zawartości tlenu, najczęściej w atmosferze azotu. Ważne znaczenie w badaniach optymalizacji warunków ciemnej fermentacji ma analityka składu powstających w procesie mieszanin gazów, które - poza wodorem, zawierają głównie: CO2, CH4 oraz niewielkie stężenia O2. Wyniki wcześniejszych naszych badań pokazują, że z wykorzystaniem długiej (6.5 m) kolumny pakowanej adsorbentem Porapak Q o ziarnach wypełnienia 100 –120 MESH, przy zastosowaniu azotu jako gazu nośnego, możliwe jest rozdzielenie w warunkach izotermicznych oraz oznaczenie w/w składników mieszanin gazowychz wykorzystaniem detektora cieplno-przewodnościowego(TCD), przy czasie analizy ok. 10 minut. W niniejszej pracy przedstawiono układ aparatu, porównawcze wyniki rozdzielania oraz korzystną metodykę analityczną oznaczania w/w składnikówgazowych z zastosowaniem dwóch równolegle usytuowanych i stosowanych naprzemiennie kolumn pakowanych, jednej z polimerowym adsorbentem typu Porapak Q oraz drugiejz sitem molekularnym 5 A. Porównano zastosowanie azotu albo helu jako gazu nośnego. Zastosowano dwa szeregowo połączone detektory – detektor cieplno-przewodnościowyo średniej czułości oraz detektor płomieniowo-jonizacyjny (FID), charakteryzujący się niskim progiem wykrywalnościi możliwością oznaczania śladowych zawartości lotnych węglowodorów iinnych lotnych organicznych składników obecnych w gazie fermentacyjnym, także innego typu niż pochodzącym z fermentacji ciemnej. Studia i badania tej pracy doprowadziły do wniosków, dotyczących korzystnych zasad postępowania w zakresie analityki mieszanin gazowych z fermentacji ciemnej i innego rodzaju fermentacji, zarówno w zakresie w/w głównych składników mieszanin gazowych obecnych w gazach fermentacyjnych, jak i w zakresie badania śladowych zawartości w gazach fermentacyjnych takich składników, jak CO, COS, NH3, PH3, SO2 oraz różnych lotnych związków organicznych, obecnych nad płynną powierzchnią w bioreaktorze fermentacji.
Zmiany właściwości antyoksydacyjnych miodów podczas ich fermentacji
Celem pracy było zbadanie czy proces fermentacji (na różnych jego etapach) miodu wpływa na jego właściwości antyoksydacyjne. Ponadto zbadano wpływ różnych dodatków (moszczy owocowych i ziół) na nie. Aby móc przedyskutować mechanizm tych zmian pomiary odniesiono do rodników różnej mocy (hydroksylowych i DPPH), a także do pomiarów amperometrycznych (w układzie przepływowym, HPLC). Wyniki te skorelowane zostały m.in. z całkowitą zawartością polifenoli. Aby przedyskutować korelacje otrzymane różnymi technikami zbadano dodatkowo stężenie etanolu i cukrów w badanych próbkach.
Metodyka rozdzielania i oznaczania lotnych inhibitorów fermentacji w brzeczkach fermentacyjnych ciemnej fermentacji, techniką GC-MS
W pracy przedstawiono opracowaną w wyniku badań metodykę identyfikacji i oznaczania inhibitorów fermentacji w brzeczkach fermentacji ciemnej z biomasy ligno-celulozowej, z wykorzystaniem ekstrakcji ciecz-ciecz w sprzężeniu z chromatografią gazową ze spektrometrem mas (LLE-GC-MS). W ramach badań dokonano doboru korzystnych warunków ekstrakcji ciecz-ciecz, w tym: pH, objętości rozpuszczalnika ekstrakcyjnego, czasu ekstrakcji oraz warunków wirowania. Opracowana metodyka charakteryzuje się niskimi wartościami granicy wykrywalności (0,0086 –3,75 mg/L) i oznaczalności, dobrą powtarzalnością i szerokim zakresem liniowości. W próbkach brzeczek fermentacyjnych, zidentyfikowano trzy inhibitory fermentacji (furfural, gwajakol i syringol) w stężeniach w zakresie od 0,04 do 2,45 mg/L. Dodatkowo, osiem innych inhibitorów, w tym głównie lotne kwasy tłuszczowe w stężeniach od2,86 do 956 mg/L zidentyfikowano w brzeczkach, w trybie SCAN. Wyniki badań, wskazują na konieczność monitorowania przebiegu procesu fermentacji ciemnej w zakresie powstawania inhibitorów fermentacji, których obecność wpływa toksycznie na mikroorganizmy wytwarzające biowodór.
Metodyka oznaczania sumarycznej zawartości inhibitorów fermentacji ciemnej oraz monocukrów w brzeczkach fermentacyjnych techniką HPLC-RID-UV-VIS/DAD
W pracy przedstawiono wyniki badań oraz opracowaną w ich rezultacie metodykę ilościowego oznaczania sumarycznej zawartości inhibitorów fermentacji ciemnej oraz monocukrów w brzeczkach fermentacyjnych z wykorzystaniem techniki chromatografii cieczowej (RP-HPLC-RID-UV-VIS/DAD). Najbardziej przydatną do zbadania sumarycznej zawartości inhibitorów w próbkach rzeczywistych okazało się zastosowanie warunków chromatografii wykluczania jonowego (IExclC) z kolumną Shodex (1) SH1011,7 μm, 8x300 mm, przy natężeniu przepływu (1,2 mL/min) eluentu o składzie H2O + 0,2% HCOOH z termostatowaniem kolumny w 60°C oraz objętości dozowania brzeczki fermentacyjnej v=50 μL. Metodyka charakteryzuje się niskimi wartościami granicy wykrywalności (0,073 mg/L) oraz oznaczalności (0,219 mg/L), szerokim zakresem liniowości (0,219-3,600) oraz dobrą powtarzalnością (RSD poniżej 4,4 %). Opracowana metodyka została z powodzeniem zastosowana do zbadania sumarycznej zawartości inhibitorów w rzeczywistych próbkach brzeczek fermentacyjnych z oznaczeniem dodatkowym zawartości monocukrów.
Analiza retencji wybranych testowych związków chemicznych w kolumnie wypełnionej żelem krzemionkowym modyfikowanym grupami aminowymi
W niniejszej pracy zbadano wpływ składu fazy ruchomej oraz temperatury na proces retencji trzech testowych związków chemicznych: kofeiny, kwercetyny oraz fenolu w chromatografii oddziaływań hydrofilowych (HILIC). Określono także ogólną sprawność kolumny dla badanych związków w układach z fazami ruchomymi zawierającymi 70 i 90% [V/V] rozpuszczalnika organicznego. Badania przeprowadzono w kolumnie wypełnionej żelem krzemionkowym modyfikowanym grupami aminowymi. Temperaturę zmieniano w zakresie od 20 do 50°C, natomiast objętościowe natężenie przepływu eluentów w zakresie 0,05 do 3 [ml/min]. Otrzymane zależności wykazały istotny wpływ zarówno składu fazy ruchomej jak i temperatury na mechanizm retencji związków testowych. Wykazano także wysoką sprawność kolumny w przypadku badanych układów.
Badanie właściwości adsorpcyjnych asfaltenów z wykorzystaniem techniki odwróconej chromatografii gazowej
W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością wykorzystania asfaltenów w procesach adsorpcji z fazy gazowej. Wykorzystując technikę odwróconej chromatografii gazowej zbadano właściwości powierzchniowe asfaltenów, takie jak wartość składowej dyspersyjnej i specyficznej swobodnej energii powierzchniowej oraz właściwości elektronodonorowe i elektronoakceptorowe powierzchni asfaltenów. Dodatkowo wyznaczono izotermy adsorpcji dla wybranych lotnych związków organicznych. Uzyskane wyniki wykazały, że asfalteny posiadają unikalne właściwości sorpcyjne i mogą być wykorzystane w procesach adsorpcji do oczyszczania gazowych strumieni procesowych. Otrzymane wartości składowej dyspersyjnej swobodnej energii powierzchniowej są porównywalne do wartości uzyskiwanych dla aktywowanego tlenku glinu.
Możliwość zastosowania błękitu metylenowego jako sensora do oznaczania całkowitego potencjału antyoksydacyjnego w odniesieniu do rodników hydroksylowych
Celem pracy było wykonanie i porównanie widm UV-Vis błękitu metylenowego otrzymanego wróżnych warunkach doświadczalnych, a także zbadanie możliwości jego zastosowania, jako potencjalnego sensora do oznaczania całkowitego potencjału antyoksydacyjnego (CPA) metodą fotometryczną, w odniesieniu do rodników hydroksylowych generowanych w reakcji Fentona. W literaturze nie została opisana jeszcze metoda fotometryczna pomiaru CPA odnosząca się do mocnych rodników jak np. rodniki hydroksylowe, które reagują nie tylko z mocnymi antyoksydantami, ale także i ze słabymi. Roztwór błękitu metylenowego charakteryzuje się intensywną granatową barwą, który w wyniki reakcji z rodnikami hydroksylowymi ulega odbarwieniu. Obecność w mieszaninie reakcyjnej antyoksydantów powoduje zatrzymanie odbarwienia roztworu. Właściwość ta została wykorzystana do fotometrycznego oznaczania całkowitego potencjału antyoksydacyjnego.
Badanie właściwości antyoksydacyjnych za pomocą DPPH stosując chromatograficzne rozdzielanie różnych jego form
W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością zastosowania rodnika DPPH do oznaczania właściwości antyoksydacyjnych, stosując chromatograficzne rozdzielanie różnych jego form. Pomiary wykonywane były w układzie faz odwróconych HPLC z detekcją UV-DAD. Zbadano CPA związków o właściwościach przeciwutleniających – flawonoidów, jak również całkowity potencjał antyoksydacyjny wybranych naparów z ziół. Wyniki otrzymane za pomocą RP-HPLC-UV skorelowane zostały z wynikami otrzymanymi w pomiarze fotometrycznym.
Zastosowanie wysokosprawnej kolumnowej chromatografii cieczowej w odwróconych układach faz (RP-HPLC) do rozdzielania i wstępnej identyfikacji składników hydrofilowych mieszanin po hydrolizie zasadowej biomasy ligno-celulozowej (BMLC)
Wzrost konsumpcji paliw kopalnych, ich pozyskiwanie oraz eksploatacja niesie ze sobą wiele zagrożeń dla środowiska, dlatego alternatywnym źródłem energii stają się biopaliwa, w tym bio-wodór pozyskiwany w konwersji biomasy ligno-celulozowej, która poddawana jest obróbce wstępnej. Najczęściej wykorzystywaną metodą obróbki wstępnej jest hydroliza alkaliczna, podczas której powstaję bardzo dużo produktów ubocznych, nieprzydatnych do wytwarzania paliw, szczególnie powstałych z hydrolizy ligniny. Najczęściej wykorzystywaną techniką identyfikacji i oznaczania składu hydrolizatów biomasy ligno-celulozowej jest chromatografia cieczowa realizowana w różnych układach faz oraz z wykorzystaniem elucji gradientowej. W przypadku badania hydrolizatów zawierających hydrofobowe składniki, najbardziej korzystne wydają się warunki odwróconych układów faz – RP-HPLC. W niniejszej pracy porównano dwie metodyki wysokosprawnej kolumnowej chromatografii cieczowej w odwróconych układach faz (RP-HPLC) do rozdzielania i wstępnej identyfikacji składników hydrofilowych mieszanin po hydrolizie zasadowej biomasy ligno-celulozowej, w celu optymalizacji procesu konwersji biomasy ligno-celulozowej (BMLC) do uzyskania najlepszej efektywności procesu hydrolizy. Wyniki tych badań powinny doprowadzić w przyszłości do procedur pozyskania ubocznych produktów, powstających podczas procesu hydrolizy BMLC, przydatnych użytkowo. Konieczne będą badania uzupełniające, wykonywane w warunkach dwu-wymiarowej elucyjnej gradientowej kolumnowej wysokosprawnej chromatografii cieczowej, z uwzględnieniem spektrometrii mas (MS), oprócz detektora spektrofotometrycznego z detektorem typu DAD (Diode Array) -2D-Grad-HPLC-UV-VIS-DAD / MS.
Wpływ rodzaju kwaśnego dodatku do eluentu oraz właściwości fazy stacjonarnej na rozdzielanie średnio i nisko hydrofobowych kwaśnych organicznych związków chemicznych w odwróconych układach faz kolumnowej elucyjnej wysokosprawnej chromatografii cieczowej
Jedna z serii prac badawczych nad opracowaniem optymalnych warunków rozdzielania, identyfikacji i oznaczania względnie, średnio i nisko polarnych składników mieszanin organicznych związków chemicznych otrzymywanych z procesu konwersji biomasy lignocelulozowej, lub suszu roślinnego z wykorzystaniem wysokosprawnej kolumnowej elucyjnej chromatografii cieczowej w odwróconych układach faz (RP-HPLC) z elucją izokratyczną, a wówczas gdy okaże się to celowe - do otrzymywania składników w czystej postaci w skali procesowej. Rozdzielane są składniki ekstraktów roślinnych, powstałych w rezultacie ekstrakcji – ługowania metabolitów ze źródeł roślinnych, lub/i ługi powstałe w wyniku hydrolizy, albo fermentacji produktów hydrolizy bio-masy ligno-celulozowej (BMLC) w związku z wykorzystaniem BMLC, po hydrolizie, do otrzymywania ciekłych bądź gazowych biopaliw, szczególnie bio-wodoru, lub bioetanolu, w sprzężeniu z procesami bio-rafinacji. Zbadano wpływ modyfikatora eluentu, takiego jak: HCl,H2SO4, H3PO4, HCOOH, CH3COOH i TFA, dla trzech wybranych faz stacjonarnych typu C18 na bazie żelu krzemionkowego różniących się charakterystyką powierzchni sorpcyjnej pod względem stopnia inaktywacji pozostałościowych grup hydroksylowych (OH) na powierzchni sorpcyjnej. Wykonane badania, których ważniejsze rezultaty prezentuje niniejsza praca, powinny ułatwić dobór optymalnego sorbentu oraz optymalnych warunków możliwie nisko – kosztowego rozdzielania oraz wydzielania w skali preparatywnej i być może, w przyszłości – w skali procesowej określonych składników, lub grup składników badanych i podobnych mieszanin, w procesach bio-rafinacji. Rezultaty badań przedstawione w pracy wskazują, że optymalnym dodatkiem do eluentu spośród kwasów nieorganicznych, jest kwas ortofosforowy (pKa1 = 2,16). Jednak jego zastosowanie ogranicza możliwość stosowania selektywnej detekcji w postaci spektrometrii mas (LC-MS). To może utrudniać wyodrębnienie określonych składników rozdzielanych mieszanin oraz odzysk wszystkich składników eluatu w skali preparatywnej lub procesowej. Natomiast, najkorzystniejszym modyfikatorem spośród lotnych kwasów organicznych, okazał się kwas mrówkowy (pKa = 3,75). Jednakże, kwas mrówkowy absorbuje promieniowanie UV do ok. 230 nm, co uniemożliwia wykorzystanie w tym zakresie długości fali detektora typu UV-VIS-DAD do detekcji, identyfikacji oraz oznaczania związków chemicznych o charakterze alifatycznych kwasów karboksylowych, czy tego rodzaju hydroksy-kwasów karboksylowych, lub ich estrów, zawierających wyłącznie niearomatyczne struktury molekularne, które absorbują światło UV w tym samym zakresie, jak kwas mrówkowy.
Techniki chromatografii cieczowej, stosowane w analityce technicznej procesów hydrolizy biomasy ligno-celulozowej - BMLC. Przegląd.
Obróbka wstępna biomasy ligno-celulozowej (BMLC) realizowana z zastosowaniem kwasów, zasad oraz enzymów jest ważnym etapem przetwarzania surowca przed procesem fermentacji. Podczas hydrolizy złożone struktury biopolimerów: celulozy, hemicelulozy i ligniny rozpadają się do związków o małej masie cząsteczkowej (cukry, oligosacharydy, związki fenolowe). Jednak nie jest to proces łatwy i wymaga doboru odpowiednich warunków procesu, między innymi rodzaj i stężenie katalizatora, temperatura procesu, czas, ciśnieni). Do określenia składu produktów głównych i ubocznych oraz wydajności produktów w zależności od warunków prowadzonego procesu konieczne jest wykorzystanie pewnych i sprawdzonych metod analitycznych. Odpowiednio dobrana analityka techniczna pozwala również monitorować przebieg procesu hydrolizy w reaktorze. W niniejszej pracy przedstawiono przegląd metod analitycznych wykorzystujących techniki chromatografii cieczowej do analizy technicznej produktów hydrolizy.
Kapilarna chromatografia gazowa fazy nad-powierzchniowej – HS-CGC w badaniach składu lotnych produktów hydrolizy biomasy ligno-celulozowej – BMLC
W pracy przedstawiono sposoby obróbki biomasy ligno-celulozowej, których celem jest rozpulchnienie struktury surowca i zwiększenie dostępności struktur dla czynników hydrolizujących. Na podstawie przeglądu literatury wskazano na możliwe do zidentyfikowania związki obecne w hydrolizatach z biomasy ligno-celulozowej. Opracowano metodykę oraz zbadano możliwość oznaczania lotnych produktów hydrolizy chemicznej z wykorzystaniem techniki HS-GC-FID. Ponadto, wykorzystano wyniki oznaczania techniką badania fazy nad-powierzchniowej nad lustrem hydrolizatu (HS-GC-MS) do weryfikacji i interpretacji przebiegu hydrolizy. Wyniki badań wskazują, że zastosowanie proponowanej metody pozwala na przybliżoną ocenę składu hydrolizatów bez wcześniejszego etapu przygotowania próbek jedynie w krótkim czasie po pobraniu próbki.
Analiza składu fazy gazowej wytwarzanej podczas fermentacji ciemnej
Fermentacja ciemna umożliwia otrzymywanie bio-wodoru z substratów pochodzenia biologicznego, np. z biomasy ligno-celulozowej. Kontrola i właściwe sterowanie przebiegiem procesu fermentacji ciemnej wymaga bieżącego monitoringu składu powstającej fazy gazowej. W niniejszej pracy przedstawiono metodykę analizy składu fazy gazowej z wykorzystaniem techniki GC-TCD-FID. Zaproponowana metodyka umożliwia oznaczenie następujących gazów w analizowanej mieszaninie: H2, O2, CH4 i CO2. W pracy zwięźle omówiono metodę fermentacyjnego otrzymywania biopaliw gazowych z surowców ligno-celulozowych. Przedstawiono przykładowe wyniki analizy chromatograficznej próbek gazowych, pobieranych w trakcie fermentacji ciemnej z hydrolizatu ze zmielonej i wysuszonej wierzby energetycznej po wcześniejszej obróbce alkalicznej i hydrolizie enzymatycznej.
Przegląd wybranych rodzajów faz stacjonarnych stosowanych w chiralnej chromatografii gazowej
Niniejsza praca zawiera przegląd literatury dotyczącej faz stacjonarnych stosowanych do rozdzielania mieszanin związków optycznie czynnych za pomocą techniki chromatografii gazowej. Oprócz faz stacjonarnych komercyjnie dostępnych, tj. pochodne aminokwasów, cyklodekstryny oraz fazy wykorzystujące chelaty metali w pracy scharakteryzowano również nowe – ostatnio opublikowane rozwiązania.
Całkowity potencjał antyoksydacyjny preparatów kosmetycznych zawierających ekstrakty roślinne
Toniki oraz maseczki do twarzy są popularnymi kosmetykami stosowanymi do pielęgnacji skóry. Mogą one wykazywać właściwości antyoksydacyjne. Spowalniają procesy starzenia się skóry i pozwalają na zachowanie młodego wyglądu na długiczas. Aby nadać właściwości antyoksydacyjne preparatom kosmetycznym, można wzbogacać je w ekstrakty roślinne, które w swoim składzie zawierają antyoksydanty. Miarą właściwości antyoksydacyjnych może być całkowity potencjał antyoksydacyjny (CPA), który jest sumą zawartości wszystkich zbadanych w danym materiale antyoksydantów. W pracy wykonano pomiary CPA gotowych masek z glinek kosmetycznych, masek z glinek wzbogaconych ekstraktami roślinnymi, a także toniku domieszkowanego ekstraktami roślinnymi. W badaniach zastosowano metody spektrofotometryczne wykorzystujące rodniki DPPH, ABTS•+ oraz wyznaczono całkowite stężenie polifenoli stosując metodę Folina-Ciocalteu’a. W pracy wykonano też wstępne pomiary CPA preparatów kosmetycznych stosując wysokosprawną chromatografię cieczową z detekcją elektrochemiczną (HPLC/ED).
Zastosowanie HPLC do oznaczania wolnych rodników, antyoksydantów oraz całkowitego potencjału antyoksydacyjnego
W pracy przedstawiono podstawowe informacje o wolnych rodnikach, ich wytwarzanie, oddziaływanie z podstawowymi składnikami organizmów żywych, udział w wielu stanach chorobowych, a także starzeniu organizmu. Ponadto omówiono metody oznaczania wolnych rodników, antyoksydantów oraz całkowitego potencjału antyoksydacyjnego za pomocą HPLC.
Badania właściwości asfaltenowej fazy stacjonarnej do rozdzielania mieszanin związków optycznie czynnych techniką chromatografii gazowej
W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością zastosowania asfaltenów jako chiralnej fazy stacjonarnej do chromatografii gazowej. Wyniki uzyskane dla fazy asfaltenowej porównano z wynikami uzyskanymi poprzez zastosowanie komercyjnie dostępnej chiralnej fazy stacjonarnej. Badania wykazały, że frakcja asfaltenowa posiada właściwości umożliwiające uzyskanie rozdzielenia mieszanin związków optycznie czynnych.
Napar herbaciany składa się kilkuset związków, głównie z alkoholi, kwasów, polifenoli, a także kofeiny. Składniki herbat posiadają wiele właściwości prozdrowotnych m.in. zapobiegają zakrzepom, wspomagają aktywność soków trawiennych oraz hamują przechodzenie cholesterolu do krwioobiegu. Celem pracy było wyznaczenie całkowitego potencjału antyoksydacyjnego (CPA) wodnych naparów różnych rodzajów herbat: białej (Fujien White), zielonej (Matcha i chińska liściasta), czarnej (Ceylon i Dourjeeling Himalaya), czerwonej (Pu–erh), Oolong, żółtej oraz aromatyzowanych odmian herbat białej i czerwonej. W badaniach zastosowano metody spektrofotometryczne wykorzystujące rodniki DPPH, ABTS•+ oraz wyznaczono całkowite stężenie polifenoli stosując odczynnik Folina-Ciocalteu. Przeprowadzono również wstępne pomiary CPA techniką wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcją elektrochemiczną (HPLC/ED). Z przeprowadzonych badań wynika, że herbata biała posiada najwyższą wartość CPA, około sześć razy większą w porównaniu z CPA herbaty czerwonej, która charakteryzuje się najsłabszymi właściwościami antyoksydacyjnymi. CPA dla różnych odmian herbaty czarnej i zielonej różni się od siebie, odmianami dominującymi są Ceylon i chińska liściasta. Zastosowane w pracy metody pomiaru wartości CPA herbat wykazują dobrą korelację.
Badania właściwości sorpcyjnych faz stacjonarnych na bazie frakcji asfaltenowych do rozdzielania mieszanin z zastosowaniem chromatografii gazowej
W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością wykorzystania faz stacjonarnych na bazie frakcji asfaltenowych do rozdzielania mieszanin związków chemicznych z wykorzystaniem chromatografii gazowej oraz porównano selektywność faz przygotowanych z frakcji asfaltenowych wyizolowanych z różnych surowców. Na podstawie uzyskanych wyników obliczono wartości liniowych indeksów retencji oraz stałych Rohrschneidera-McReynoldsa, za pomocą których charakter badanych faz określono jako średniopolarny. Przeprowadzone badania wykazały, że przygotowane fazy stacjonarne pozwalają na rozdzielenie związków w ramach grup związków tj. węglowodory aromatyczne, ketony, alkohole, sulfidy. Ponadto zaobserwowano różnice w selektywności faz stacjonarnych w zależności od surowca z jakiego były wyizolowane.
Właściwości antyoksydacyjne wybranych preparatów roślinnych
Wolne rodniki i antyoksydanty odgrywają istotną rolę w prawie każdej jednostce chorobowej, dlatego tak istotne jest ich oznaczanie. W literaturze opisanych jest wiele sposobów oznaczania antyoksydantów. Często jednak sumaryczna wielkość całkowity potencjał antyoksydacyjny (CPA) dostarcza więcej informacji o badanym układzie niż stężenia poszczególnych antyoksydantów. Celem pracy było oznaczenie całkowitego potencjału antyoksydacyjnego (CPA) wodnych ekstraktów wybranych preparatów roślinnych. Materiał badawczy stanowiły próbki kudzu, guarany, żeń-szeniaoraz napoju herbacianego ‘’Ekoland’’.W celu zbadania CPA zastosowano metody spektrofotometryczne (z zastosowaniem rodników DPPH i peroksylowych oraz oznaczanie całkowitego stężenia polifenoli metodą FC), a także wysokosprawną chromatografię cieczową z detekcją elektrochemiczną (HPLC/ED). Wyniki CPA przedstawiono w przeliczeniu na ekwiwalent kwasu galusowego oraz wzajemnie ze sobą skorelowano.
Zastosowanie chromatografii w analizie modulatorów hormonalnych występujących w środowisku
Modulatory hormonalne (Endocrine Disrupting Compounds; EDCs) są to egzogenne substancje chemiczne, naturalne, jak i syntetyczne, zakłócające aktywność hormonów, głównie sterydowych, u ludzi i zwierząt. Stanowi one niejednorodną grupę związków o różnej budowie chemicznej, właściwościach i wywoływanym efekcie biologicznym. Do substancji tych zalicza się między innym: pestycydy, fenole, ftalany, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, polichlorowane bifenyle, dioksyny oraz sterydy, w szczególności naturalne i syntetyczne estrogeny. W pracy przedstawiono przegląd literatury dotyczący zastosowania chromatografii w oznaczaniu ilościowym substancji typu EDCs w próbkach środowiskowych, ze szczególnym uwzględnieniem ekosystemów wodnych.
Oznaczanie poziomu zawartości B(a)P w rynkowych przetworach mięsnych z wykorzystaniem HPLC
Zagadnienia związane ze skażeniem środowiska naturalnego oraz zanieczyszczeniami artykułów rolno-spożywczych wzbudzaj zainteresowanie społeczeństwa już od kilku lat. W związku ze wzrostem uprzemysłowienia w ciągu ostatnich kilku dekad, ilość związków chemicznych, wprowadzonych do środowiska naturalnego przez człowieka, osiągnęła ogromne rozmiary.
Metodyka korekty programu elucji w kolumnowej chromatografii cieczowej - HPLC/UPC
W pracy przedstawiono zastępczy model fizyczny gradientowego modułu zasilania eluentem kolumny HPLC/UPC, matematyczny opis modelu, zasady i sposoby doświadczalnego wyznaczania parametrów modelu oraz wykazano teoretycznie i potwierdzono doświadczalnie, że zastosowanie skorygowanej postaci programu elucji umożliwia całkowitą eliminację opisanych problemów z odtwarzalności parametrów retencji otrzymywanych w warunkach elucji gradientowej. Korekta polega przede wszystkim na uwzględnieniu opóźnienia transportowego, co ostatnio zostało zaimplementowane do oprogramowania nowoczesnych aparatów UPC. Dodatkowo należy uwzględnić tzw. zastępczą objętość mieszania cieczy na drodze zawory proporcjonujące - kolumna i dokonać odpowiedniej modyfikacji postaci programu elucji, wprowadzonego do sterownika zaworami proporcjonującymi programatora zmian składu eluentu. Wykazano doświadczalnie, że w taki sposób zaprogramowana korekta programu elucji zapewnia uzyskiwanie powtarzalnych i odtwarzalnych wyników rozdzielania w warunkach elucji gradientowej, z zastosowaniem aparatów chromatograficznych o różnych parametrach w zakresie opóźnienia transportowego i objętości mieszania. Zwrócono te uwag, że obowiązkiem producenta aparatu HPLC/UPC powinno by podawanie tych parametrów w specyfikacji technicznej aparatu chromatograficznego.
Identyfikacja lotnych składników ścieków z instalacji oksydacji asfaltów z wykorzystaniem chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (GC-MS)
W pracy przedstawiono wyniki badań nad identyfikacją lotnych związków organicznych występujących w ściekach z instalacji oksydacji asfaltów. Ścieki poddano deemulgacji, w celu usunięcia fazy organicznej, a następnie ekstrakcji dichlorometanem, w celu wyizolowania pozostałych w ściekach związków organicznych. Zidentyfikowano 30 związków organicznych oraz szereg n-alkanów, które pozostały w ściekach pomimo zastosowanej deemulgacji. W ciekach zidentyfikowano gównie związki aromatyczne oraz ketony, aldehydy oraz węglowodory nienasycone. W celu potwierdzenia identyfikacji związków aromatycznych wykonano analizy GC-MS w trybie SIM.
Zastosowanie RP-HPLC z detekcją elektrochemiczną do analizy kompleksów niklu z zasadami Schiffa
W pracy przedyskutowano rozdzielenie kompleksów niklu (II) z pięcioma ligandami, zasadami Schiffa. Zostały one rozdzielone w układzie faz odwróconych. Z danych literaturowych wiadomo, że zarówno jon centralny jak i ligandy badanych kompleksów ulegają reakcją utleniania i redukcji. Okazało się jednakże, że w niektórych przypadkach detektor elektrochemiczny charakteryzował się dużą niepewnością pomiaru i/lub małą czułością. Elektrochemiczne własności kompleksów zbadano za pomoc woltamperometrii cyklicznej. Okazało się, że niektóre z nich adsorbowały się na elektrodzie i/lub tworzyły przewodzące polimery na powierzchni elektrody, w rozpuszczalnikach o niskiej liczbie donorowej.
Wykorzystanie chromatografii gazowej do destylacji symulowanej (SIMDIS). Aktualny stan wiedzy i nowe perspektywy
Chromatografia gazowa (GC) zajmuje szczególne miejsce w analityce przemysłu rafineryjnego i petrochemicznego. Początki chromatografii gazowej i jej dalszy rozwój wielokrotnie podyktowane były potrzebami w zakresie analityki naftowej. Jednym z ważnych zastosowań GC jest możliwość wykonywania destylacji symulowanej (SIMDIS, ang. Simulated Distillation). Na podstawie wartości czasu retencji mieszaniny wzorcowych n-parafin o znanej temperaturze wrzenia, wyznacza się na podstawie chromatogramu analizowanej próbki jej rozkład temperatury destylacji. Stosowane w metodzie SIMDIS kolumny chromatograficzne (pakowane i kapilarne) nie zapewniają, pomimo zastosowania niskopolarnej fazy stacjonarnej, pełnej zgodności kolejności elucji dla bardziej polarnych składników próbki. Problem stanowi również niewystarczająca stabilność fazy stacjonarnej w końcowej temperaturze elucji i związany z tym wzrost sygnału detektora. Przedstawiono możliwość zastąpienia dotychczas stosowanych kolumn do SIMDIS pustą rurką z topionej krzemionki (z ang. Fused silica) o dezaktywowanej powierzchni wewnętrznej. Porównano krzywe destylacji uzyskane badaną metodą oraz metod SIMDIS dla frakcji z destylacji próżniowej ropy naftowej. Wykazano stosunkowo dużą zbieżność wyników. Porównano wartości temperatury elucji dla niektórych n-parafin uzyskiwane obiema metodami.
Zastosowanie inwersyjnej chromatografii gazowej w badaniach koadsorpcji
Zbudowano dozownik chromatograficzny z dwiema komorami dozymetrycznymi do pomiarów koadsorpcji metodą inwersyjnej chromatografii gazowej. Wykonano pomiary adsorpcji dla metanolu i izobutenu, a koadsorpcji dla izobutenu na powierzchni adsorbenta pokrytej metanolem. Jako adsorbenta użyto sulfonowanego kopolimeru styrenowodiwinylobenzenowego o symbolu Amberlyst 15. Wyznaczono stałe równowagi adsorpcji i koadsorpcji oraz entalpie adsorpcji i koadsorpcji.
Preparatywna chromatografia cieczowa, podstawowe zasady efektywnego stosowania, elementy praktyki
Preparatywna chromatografia cieczowa jest technik używaną do wyodrębniania pojedynczej, lub kilku substancji z mieszaniny kilku, albo bardzo wielu substancji, szczególnie o bardzo zbliżonych strukturach molekularnych, w tym, także do rozdzielania i otrzymywania izomerów optycznych. W pracy zamieszczono ogólne zasady optymalnego stosowania. Szczególną uwagę zwrócono na wybór sorbentu, ekonomię i problem rozpuszczalności próbki. Te problemy zostały opisane w oparciu o rzeczywiste procedury rozdzielania, stosowane w praktyce w laboratorium przemysłu farmaceutycznego.
Procedura przygotowania próbki do oznaczania wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w produktach technicznych
W pracy opisano nową metod przygotowania próbki w celu oznaczania śladowych zawartości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w wysokowrzących produktach naftowych. Wartości granicy oznaczalności dla badanych WWA w materiałach tego typu mieściły się w przedziale od kilkudziesięciu ng/kg do poniżej dwudziestu ug/kg. Badania wykazały, że w celu oddzielenia większości zanieczyszczeń od analitów, bez ich znaczących strat, konieczne jest, w pierwszym etapie przygotowania próbki, zastosowanie chromatografii wykluczania (ang. Size exclusion chromatography - SEC) w skali semipreparatywnej albo preparatywnej. W kolejnym etapie zastosowano chromatografię adsorpcyjną w układzie faz normalnych, korzystnie, także w skali semipreparatywnej lub preparatywnej. Zastosowanie procedury rozdzielania ortogonalnego opisanego w pracy pozwala na wyizolowanie z badanego materiału jedynie grupy niepodstawionych węglowodorów aromatycznych w ściśle określonym zakresie masy molekularnej. Im niższa jest wymagana granica oznaczalności (LOQ) WWA, tym większą skalę preparatywnej chromatografii cieczowej należy zastosować w obu etapach wzbogacania próbki. Korzystne jest również zastosowanie metody dodatku wzorca, zapewniające analizę ilościową, skorygowaną o stopie odzysku WWA podczas etapu przygotowania próbki. Oznaczenie końcowe może być wykonane techniką HPLC-FLD albo GC-MS, przy czym w przypadku przygotowania próbki z zastosowaniem kolumn do preparatywnej chromatografii cieczowej, można do identyfikacji śladowych zawartości WWA, a także do wykonania oznaczenia, zastosować detektor UV-VIS/DAD, otrzymując widma UV-VIS oznaczanych analitów i dodatkową możliwość ich identyfikacji na tej podstawie.
Badania korelacji retencji z właściwościami fizykochemicznymi wybranych grup organicznych związków siarki w podziałowej chromatografii gazowej
W niniejszej pracy zbadano możliwość wyznaczenia wzorów korelacyjnych dla obliczania wartości czasu retencji lotnych i średnio lotnych związków siarki (tioli, siarczków, disiarczków, alkilo-tiofenów) na podstawie ich podstawowych własności fizykochemicznych. Zbadano korelację wartości czasu retencji z temperatur wrzenia oraz masę cząsteczkową analizowanych grup związków siarki. Analizę przeprowadzono dla dwóch programów temperatury.