Studentská vědecká konference

Konopí seté (Cannabis sativa) je používáno pro své léčivé účinky již několik tisíc let. Za jeho farmakologické účinky jsou zodpovědné látky v něm obsažené, a to především kanabinoidy. Konopí je ale často zneužíváno pro své psychoaktivní účinky vyvolané přítomným Δ⁹-tetrahydrokanabinolem (Δ⁹-THC) a patří mezi nejzneužívanější drogy na světě. Mnohé další kanabinoidy ale psychoaktivní efekt nemají a nabízejí široké spektrum účinků terapeutických (analgetické, anti-emetické, hojivé) a jsou úspěšně využívány v kosmetice. Transdermální podání léčiv obchází metabolismus prvního průchodu játry, a tím umožňuje lokální působení přesně v žádaných oblastech. Transdermální přenos kanabinoidů do krevního oběhu zatím není doposud spolehlivě popsán.  Cílem této práce je v modelu simulujícím transdermální přenos stanovit obsah vybraných kanabinoidů a jejich metabolitů jak ve vrstvách kůže, tak v receptorové tekutině napodobující krevní sérum. Pro tento experiment byla vyvinuta a optimalizována metoda HPLC-MS/MS. V metodě je aplikována gradientová eluce a pro identifikaci a kvantifikaci analytů využita technika MRM. Doposud byla zjištěna výtěžnost extrakce analytů z receptorové tekutiny metodami SPE a LLE s precipitací bílkovin.

Biologicky významné látky s fosfátovou skupinou jsou sloučeniny různé chemické struktury a velikosti. Významná skupina těchto látek jsou nukleotidy, které jsou nezbytné pro správnou funkci organismu. Tato práce se zabývá studiem selektivity připraveného komplexačního činidla (viz obrázek) k fosfátovým skupinám. Analýza byla prováděna pomocí kapilární elektroforézy a jako analyty byly použity nukleotidy (monofosfáty, ale také difosát či trifosfát), karboxylové kyseliny (benzoová kyselina, acetylsalicylová kyselina a ibuprofen) a adenosin. Selektivita byla zkoumána při různém pH (3; 7,5; 10), které bylo dosaženo citronanovým, tris(hydroxymethyl)aminomethanovým, resp. boritanovým pufrem. Základní elektrolyt obsahoval příslušný pufr a komplexační činidlo o koncentraci v rozmezí 0 až 300 mmol/l. Pro komplexy nukleotid-komplexační činidlo byly zjištěny podmíněné konstanty stability, které byly vypočteny nelineární regresí z dat získaných naměřených elektroforegramů. Předpoklad selektivity komplexačního činidla k fosfátovým skupinám byl potvrzen, přičemž bylo zjištěno, že při pH 7,5 vznikají stabilnější komplexy než při pH 3 a 10, kdy k interakci prakticky nedochází.

K odběrům pachových stop je v kriminalistice využíván textilní nosič (bavlna 74%, viskóza 16%, polyester 6%) obchodní značky ARATEX®. Jak ukazuje plynová chromatografie, pachové pozadí této textilie způsobené nečistotami je nepřiměřeně vysoké a pro chemickou analýzu pachu zcela nevhodné. Z toho důvodu se v současné době k laboratorním účelům používají skleněné kuličky, které lze snadno přečistit a opětovně používat, ale pro odběr pachu v terénu, na místě činu, jsou obtížně použitelné. Pro tyto případy by bylo žádoucí ARATEX® vhodnou optimálně přečištěnou textílií nahradit. Cílem této práce je porovnání pozadí jednotlivých pachových sorbentů: skleněných kuliček, ARATEXu®, nanotextílií ACC, PUR a PVDF a textílie od výrobce Lohmann a Rauscher. Při hledání optimálního přečištění byly jako rozpouštědla používány hexan a ethanol. Měření byla prováděna plynovou chromatografií, a to jak technikou „headspace“, tak i kapalným nástřikem. Ze zkoumaných sorbentů nejlépe vyšly skleněné kuličky, ale jak již bylo zmíněno, nejsou vhodné pro kriminalistické odběry. Proto se jako ideální sorbent pro kriminalistickou odorologii ukázala textílie od výrobce Lohmann a Rauscher s minimálním pozadím.

Predmetom tejto práce je peroxidová výbušnina hexametylén-triperoxid-diamín, známa pod skratkou HMTD. Jedná sa o látku často zneužívanú pri teroristických útokoch. HMTD sa vyznačuje nízkou chemickou stabilitou, rozkladá sa na prchavejšie degradačné produkty. Jeho priama analýza je zložitá, ale k detekcii je možné využiť degradačné produkty. Cieľom práce bola analýza HMTD, resp. jeho rozkladných produktov metódou GC/MS, a to priamym nástrekom roztokov v  acetonitrile a dichlór-metáne pri injekčných teplotách 150 °C a 260 °C, ďalej analýza „parovej signatúry látky“ pomocou mikroextrakcie na tuhú fázu (SPME). Cieľom bolo tiež porovnanie získaných výsledkov s výsledkami uvedenými v odbornej literatúre. Boli analyzované rôzne staré vzorky poskytnuté Univerzitou v Pardubiciach. Ako rozpúšťadlo sa ukázal byť vhodnejším acetonitril.  SPME analýzou sme získali rozkladné produkty, ako formaldehyd, kyselina mravčia a octová, trimetyl-amín, N,N-dimetyl-formamid, N-metyl-formamid a 1-metyl-1-H-1,2,4-triazol. Analýzou acetonitrilového roztoku pri 260 °C boli identifikované nasledujúce látky: formamid, hexametylén-tetramín, N,N´-metylénbis(formamid), 1-metylimidazolidin-2-on, kyselina iminodioctová a kyselina barbiturová. Výsledky tejto práce budú ďalej využívane pri vývoji detekčných metód.

V současné době jsou hledány nové elektrodové materiály s rozpoznávacími místy schopných polymerizace pro přípravu elektrochemických senzorů, které umožní použití v klinické analýze. Těmito zajímavými látkami mohou být např. deriváty thiadiazolu. Táto práce je zaměřená na přípravu a charakterizaci vodivé polymerní vrstvy na bázi 4-Amino-2,1,3-benzothiadiazolu (ABTD). Polymerní vrstva byla připravena na platinové elektrody z vodného roztoku kyseliny sírové obsahující 5 mmol l^-1 ABTD metodou cyklické voltametrie (CV) při rozsahu potenciálu od 0,00 V do +1,25 V vs. Ag/AgCl při počtu cyklů 25 a rychlosti scanu 50 mV s^-1. Výsledná polymerní vrstva byla charakterizována metodou CV a elektrochemické impedanční spektroskopie (EIS). Metoda CV prokázala, že polymerní elektrody jsou citlivé na Cu²⁺ ionty v koncentračním rozsahu od 1,99 do 9,90 µmol l^-1. Dále tato studie ukazuje, že mědí modifikované polymerní elektrody mohou být použity pro elektrochemickou detekci nukleotidů. Interakce mědí modifikovaných PABTD elektrod s adeninem byla pozorována pomocí EIS na základě změny odporu polymerní vrstvy z hodnoty 0,82 MOhm na 1,14 MOhm při koncentraci adeninu 0,76 µmol l^-1.

Cieľom tejto práce je ukázať možnosti voltametrických a potenciometrických senzorov detekcie nových psychoaktívnych látok (NPL) zo skupín aminoindánov a katinónov. Úspešnosť elektrochemickej detekcie závisí na voľbe pracovnej elektródy. V prípade voltametrického senzoru bol za materiál pracovnej elektródy zvolený skelný uhlík. V prípade potenciometrického senzoru na báze kvapalných membrán, kde je dôležitá voľba selektívneho receptoru, boli otestované ionomenič (tetrafenylborát sodný, TPBNa) a neutrálne nosiče (dibenzo-18-crown-6, DB18C6; kalix[4]arén). Ukázalo sa, že i) potenciometrický senzor na báze DB18C6 preferuje primárny amín zo skupiny aminoindánov, 5,6-methylénedioxy-2-aminoindán (MDAI); ii) potenciometrický senzor na báze kalix[4]arénu preferuje sekundárny amín zo skupiny syntetických katinónov, 3,4-methylénedioxy-N-methylkatinón (MDMC), iii) na rozdiel od potenciometrických senzorov, selektivita voltametrického senzoru je riadená oxidačnými vlastnosťami amino skupiny NPL.

Tato práce se zabývá optimalizací podmínek, za kterých dochází k nejlepší separaci methoxetaminu (MXE) a jeho pěti metabolitů kapilární elektroforézou. Optimalizován byl typ cyklodextrinu (β-cyklodextrin, karboxymethylovaný β-cyklodextrin, sulfonovaný β-cyklodextrin, hydroxypropylovaný β-cyklodextrin a karboxymethylovaný γ-cyklodextrin) a pH elektrolytu (2,5; 3; 3,5; 4; 4,5 a 5). Nejlepší separace bylo dosaženo ve fosfátovém pufru o pH 2,5 s přídavkem 10 mmol/l β-cyklodextrinu, kdy došlo k separaci ne jenom jednotlivých analytů ale i k enantioseparaci tří látek. Přídavek karboxymethylovaného β-cyklodextrinu vedl k chirální separaci MXE a jeho tří metabolitů. Ostatní dva metabolity se nepodařilo chirálně oddělit. Kvantifikace účinnosti chirální separace pomocí podmíněných konstant stability byla vyhodnocena na komplexech MXE, resp. jednoho jeho metabolitu, s β-cyklodextrinem, resp. karboxymethylovaným β-cyklodextrinem.