1. Preučevanje interakcij med tanini in lizocimomAnja Zaverla, 2024, undergraduate thesis Abstract: Razvoj odpornosti bakterij na antibiotike je eden izmed večjih izzivov človeštva, ki zahtevajo tako iskanje novih protibakterijskih učinkovin, kot tudi izboljšanih načinov uporabe protibakterijskih sredstev. Raziskovalci nove protibakterijske učinkovine iščejo tudi med naravnimi spojinami s protimikrobnimi in protibakterijskimi učinki. Rastline vsebujejo tanine, ki so polifenolni sekundarni metaboliti, ki jih raziskujemo zaradi njihovih številnih potencialnih za zdravje ugodnih učinkov. Glede na njihovo kemijsko strukturo jih delimo na proantocianidine (kondenzirane tanine) in hidrolizirajoče tanine. Slednji se nadalje razdelijo na dve glavni podskupini (galotanin in elagitanini).
V diplomskem delu smo proučevali vezavo elagitaninov na lizocim – modelni protein. Po dializi v pufru s pH = 5 smo lizocim titrirali z galno kislino, metil galatom in veskalaginom. Opazovali smo, kako prisotnost elagitaninov vpliva na fluorescenco lizocima. Vpliv dodatka taninov na sekundarno strukturo lizocima smo opazovali s cirkularnim dikroizmom (CD-spektroskopija), medtem ko smo termodinamiko vezave opazovali z izotermno titracijsko kalorimetrijo (ITC). Z opazovanjem temperaturne odvisnosti fluorescenčnega spektra lizocima smo ugotovili, da prisotnost taninov ne vpliva na temperaturo tališča proteina. S pomočjo Stern-Volmerjeve enačbe ob upoštevanju učinka notranjega filtra smo poskusili pridobiti konstante vezave taninov na lizocim. S CD-spektroskopijo smo ugotovili, da ima veskalagin večji vpliv na denaturacijo proteina, kot metil galat in galna kislina. Ugotovili smo, da je interakcija veskalagina in lizocima mnogo bolj eksotermna, kot interakcija metil galata ali galne kisline z lizocimom. Poleg tega smo z ITC-jem potrdili, da gre pri interakcijah taninov z lizocimom za razmeroma šibke interakcije. Keywords: elagitanini, protein, konstanta vezave, sekundarna struktura, spektroskopija, termodinamični parametri vezave Published in DKUM: 17.09.2024; Views: 0; Downloads: 22 Full text (4,11 MB) |
2. Vpliv magnetnega polja na potek encimsko katalizirane reakcije : magistrsko deloNina Belina, 2023, master's thesis Abstract: V okviru magistrskega dela smo raziskovali vpliv magnetnega polja na hidrolizo saharoze z dodatkom imobilizirane invertaze. Laboratorijski postopek imobilizacije invertaze in hidrolize saharoze ter analize glukoze kot končnega reakcijskega produkta smo pripravili z visoko ponovljivostjo, da so bili pari reakcij z in brez magnetnega polja ustrezno primerljivi. Izveden je bil niz parov (z in brez magneta) pri različnih temperaturah in pH za določitev optimalnih reakcijskih pogojev. V območju pH od 4 do 5 in temperature od 30 °C do 45 °C smo ugotovili, da sta optimalna reakcijska pogoja pH = 4,5 in temperatura 35 °C. Reakcijska raztopina je bila neposredno izpostavljena istosmernemu magnetnemu polju, kjer je bila sredica raztopine izpostavljena jakosti 0,45 T, na obodu pa 0,35 T. Iz rezultatov je razvidno, da je magnetno polje pri optimalnem pH razširilo optimalno temperaturno območje. Najizrazitejši vpliv smo opazili pri temperaturi 30 °C, kjer je bila po dveh urah reakcije v magnetnem polju koncentracija glukoze kar 47 % višja, kot pri reakciji brez magneta. Pozitivni učinek magneta smo opazili tudi pri temperaturi 40 °C, razlika v koncentraciji glukoze je znašala 24 %, kar je bistveno več od eksperimentalne ponovljivosti. Keywords: invertaza, saharoza, hidroliza, UV-Vis spektroskopija, magnetno polje Published in DKUM: 24.11.2023; Views: 522; Downloads: 30 Full text (2,29 MB) |
3. Analizna kemija II in industrijska analiza : navodila za vajeMaša Islamčević Razboršek, Mitja Kolar, 2023 Abstract: Gradivo obsega navodila za sledeče vaje: potenciometrično titracijo H3PO4 z NaOH, potenciometrično določanje koncentracije bromidnih ionov, konduktometrične titracije, elektrogravimetrijo, spektrofotometrično določitev železa, atomsko absorpcijsko spektroskopijo (AAS), atomsko emisijsko spektroskopijo (AES), spektroskopsko določitev zmesi benzena in toluena, ionsko kromatografijo in plinsko kromatografijo. Navodila za vaje so napisana tako, da omogočajo študentom samostojno delo, saj so poleg samega eksperimentalnega dela vključene tudi kratke teoretične osnove, ki so potrebne za samo razumevanje analizne metode, vključene so pa tudi skice in sheme instrumentov, kar omogoča študentu lažje razumevanje in delo v laboratoriju. Struktura gradiva je zasnovana tako, da vodi bralca od namena dela preko osnov do praktičnega eksperimentiranja in na koncu do zbranih novih pojmov, ki so v veliko pomoč pri študiju in pripravi na preverjanje znanja. Navodilom so dodana tudi navodila za varno delo v laboratoriju, pregled simbolov nevarnih snovi, napotki za prvo pomoč, inventarni list in izbrani viri s področja analizne kemije. Keywords: potenciometrija, potenciometrična titracija, konduktometrija, konduktometrična titracija, elektrogravimetrija, spektrofotometrija, atomska absorpcijska spektroskopija, atomska emisijska spektroskopija, ionska kromatografija, plinska kromatografija Published in DKUM: 02.10.2023; Views: 617; Downloads: 93 Full text (4,67 MB) This document has many files! More... |
4. Študij uporabe barvil pridobljenih iz odpadnih vej murve v tekstilnem tisku : magistrsko deloAnita Krajnc, 2023, master's thesis Abstract: Področja krožnega gospodarstva, kot so odpadki, raba naravnih virov in energije, zajemajo tudi tekstil in tekstilno industrijo - strategija o trajnostnem tekstilu in rabi naravnih barvil. Tekstilni materiali (naravni in sintetični) so, glede na potrebe in želje kupcev, obarvani ali tiskani. Skoraj vsa sintetična barvila, ki se množično uporabljajo za te namene, sintetizirajo iz fosilnih derivatov z nevernimi kemijskimi postopki, ki imajo negativen vpliv na okolje. Zato je vse večja zavest potrošnikov o okolju prijaznih izdelkih povzročila porast izdelave tekstilij iz naravnih vlaken, barvanih z okolju prijaznimi naravnimi barvili. Cilj magistrske naloge je bil raziskati različne možnosti ekstrakcije naravnega barvila iz ostankov murvinih vej po spomladanskem obrezovanju, ter iz pridobljenih barvil pripraviti okolju prijaznejše tiskarske barvne gošče. Za pridobivanje naravnega barvila iz vej murv smo uporabili ekstrakcijski postopek v Soxletovem ekstraktorju z dvema različnima topiloma, destilirano vodo in etanolom in njunima različnima razmerjema. Izolirane ekstrakte smo okarakterizirali z UV/VIS spektroskopijo, antioksidativnostjo ter z določitvijo fenolnih skupin. Najustreznejši izoliran ekstrakt smo uporabili v postopku direktnega tiska, pri katerem je bila tiskarska barvna gošča pripravljena iz okolju prijazih kemikalij. Seveda nas je zanimala tudi kakovost in obstojnost oblikovanega tiska. Rezultati kažejo, da je za tisk najprimernejša TBG 3 (tiskarska barvna gošča 3, katera je vsebovala monijev železov(II) sulfat) na bombažni tkanini. Zelo dobre lastnosti ima tudi TBG 2 (tiskarska barvna gošča 2, katera je vsebovala kalijev galun). Keywords: naravna barvila, murva, barvanje naravnih tkanin, UV/VIS spektroskopija, antioksidativnost Published in DKUM: 20.09.2023; Views: 481; Downloads: 44 Full text (3,53 MB) |
5. Hidrotermično recikliranje volnenih tekstilnih odpadkov : magistrsko deloUrška Vtič, 2023, master's thesis Abstract: V magistrskem delu smo odpadno barvno in brezbarvno volno hidrotermično reciklirali in s tem želeli pridobiti čimvišje izkoristke in molekulske mase nastalih keratinskih produktov. Prav tako pa je bil naš namen, da bi z različnimi tehnikami uspešno razbarvali barvne volnene odpadke.
Izolacija keratina iz volnenih tekstilnih odpadkov s podkritično vodo je tako potekala pri temperaturi 180 in 200 °C ter reakcijskem času 10, 30 in 50 minut, kot material pa je bila uporabljena modra, oranžna in brezbarvna volna. Rezultati so pokazali, da je bil najvišji izkoristek (84,55 %) keratina dosežen v primeru modre volne pri pogojih 200 °C in 50 minut. Najnižji izkoristek keratina (19,38 %) pa smo dosegli v primeru oranžne volne pri 180 °C ter 10 minut.
Pridobljene keratinske produkte smo ustrezno okarakterizirali s FTIR-ATR spektroskopijo ter jim s pomočjo SDS-PAGE elektroforeze določili molekulske mase, ki so v vseh primerih znašale med 3,5 in 15 kDa. Tekom razgradnje v podkritični vodi smo sicer ugotovili, da so barvila iz odpadne barvne volne še vedno prisotna v reakcijski mešanici, a niso bistveno vplivala na lastnosti keratinskega produkta.
Tako smo v nadaljevanju barvne volnene odpadke poskušali razbarvati še z uporabo nadkritičnega CO2. Pri tem se je odstranilo le 9,6 % oranžnega barvila in samo 4,8 % modrega barvila. Volno smo poskusili razbarvati še s pomočjo ocetne kisline, vodikovega peroksida, amonijevega persulfata in 0,4 % natrijevega hipoklorita. Pri hidrolizi z ocetno kislino smo ugotovili, da je razbarvanje odvisno od količine dodane kisline, saj se je največ barvila (11,74 %) odstranilo v primeru dodatka 4 mL ocetne kisline (k 40 mL vode v reaktorju), kjer pa smo že opazili začetno razgradnjo materiala v keratinske produkte.
Vidno razbarvanje odpadne modre in oranžne volne pa smo dosegli z dodatkom vodikovega peroksida in amonijevega persulfata, a smo v nadaljevanju prav tako ugotovili, da je tekom razbarvanja prišlo do deformacije materiala. Keywords: odpadna volna, keratin, razbarvanje, elektroforeza, FTIR-ATR spektroskopija, podkritična voda, nadkritični CO2 Published in DKUM: 14.09.2023; Views: 487; Downloads: 47 Full text (6,32 MB) |
6. Optimizacija priprave proteinov krvne plazme z razgradnjo na peptide v raztopini za proteomsko analizo z masno spektrometrijo : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeEva Zajšek, 2023, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu sta predstavljena danes najpogostejša načina priprave vzorcev proteinov z razgradnjo na peptide za proteomsko analizo z masnim spektrometrom: SDS PAGE in stopenjska priprava v raztopini, ki vključuje denaturacijo, redukcijo, alkilacijo proteinov in njihovo cepitev na peptide s tripsinom.
Naš namen je bil skrajšati, poenostaviti in poceniti v znanstveni literaturi opisani protokol stopenjske priprave vzorcev proteinov v raztopini, vendar kljub temu ohraniti dobro razgradnjo proteinov in identifikacijo z masnim spektrometrom. V delu je tako podrobneje prikazana analiza optimizacije priprave vzorcev v raztopini: različni reagenti, različne koncentracije, združevanje korakov, dodajanje korakov, različne temperature in različno dolge inkubacije.
Rezultati kažejo, da protokola ne moremo skrajšati na račun časa inkubacije tripsina, vendar pa lahko to storimo z združitvijo korakov denaturacije, redukcije in alkilacije ter skrajšanim časom inkubacije teh korakov. Kot boljši alkilacijski reagent se je v primerjavi z jodoacetamidom (IAM) zaradi manjšega števila neželenih modifikacij izkazal kloroacetamid (CAM), za oba reagenta pa je primerna koncentracija pod 10 mM. Ugotovili smo, da dodaten korak prekinitve alkilacije z ditiotreitolom (DTT) zaradi prihranka časa in kemikalij ni primeren, saj ne zmanjša števila neželenih modifikacij. Povzeti protokol smo nekoliko pocenili z zamenjavo alkilacijskih reagentov, saj je kloroacetamid (CAM) cenejši in ga je na voljo za več eksperimentov, sicer pa ceno celotnega eksperimenta določa predvsem poraba tripsina, čigar cena znaša okrog 2,23 EUR za 1 μL. Keywords: proteomika, SDS PAGE, in-solution-digestion, reagenti, masna spektroskopija, priprava vzorcev Published in DKUM: 31.03.2023; Views: 649; Downloads: 50 Full text (4,45 MB) |
7. Koordinacijske spojine elagitaninov z železovimi(II) ioni: vpliv strukture in pH : magistrsko deloFranjo Frešer, 2022, master's thesis Abstract: V magistrskem delu smo proučevali vpliv strukture elagitaninov in pH-ja na stehiometrijo in konstante formacije koordinacijskih spojin elagitaninov in železovih(II) ionov. Za to smo izbrali tri elagitanine: veskalin, kastalin in kastalagin. Veskalin in kastalin smo najprej izolirali iz vodnega ekstrakta kostanjevega lesa z uporabo preparativne tekočinske kromatografije visoke ločljivosti. Po končani izolaciji in karakterizaciji smo pokazali, da so izbrani elagitanini stabilni pri pH-jih nižjih od 7,39. Z uporabo UV/Vis-spektroskopije smo spremljali spreminjanje vrednosti absorbanc elagitaninov v odvisnosti od pH-ja medija ter s tem določili njihove konstante disociacije. Za vsako od proučevanih spojin smo v pH območju 3,50–5,51 pomerili UV/Vis-spektre pri različnih razmerjih med množinskimi koncentracijami elagitanina in Fe(II) ionov ter z uporabo Jobove metode določili stehiometrijo nastalih koordinacijskih spojin (1:2 pri reakciji veskalina ali kastalina s Fe(II) ioni ter 1:3 pri reakciji kastalagina s Fe(II) ioni). Pri vseh reakcijah se je pH medija nekoliko znižal, kar nakazuje, da pri tvorbi koordinacijskih spojin pride do deprotonacije fenolnih hidroksilnih skupin. Predpostavili smo dva modela, ki smo ju globalno prilegali eksperimentalnim točkam Jobovih diagramov. Pri modelu A smo predpostavili zaporedno ravnotežno reakcijo elagitanina s Fe(II) ioni, medtem ko smo pri modelu B v enako reakcijo vključili protolitsko ravnotežje elagitanina, ki smo ga določili s spremljanjem njegovih kislinsko-bazičnih lastnosti. S prileganjem modelnih funkcij k eksperimentalnim rezultatom smo določili molarne absorpcijske koeficiente, konstante formacije koordinacijskih spojin in iz njih standardne reakcijske Gibbsove proste energije. Z modeli smo izračunali množinske deleže tvorjenih koordinacijskih spojin ter ravnotežne množinske deleže elagitaninov in Fe(II) ionov. S primerjavo pridobljenih rezultatov smo pokazali, da kastalagin kelira največ Fe(II) ionov iz pripravljenih raztopin, medtem ko jih veskalin in kastalin manj, pri čemer so njune vrednosti podobne. Keywords: elagitanini, železovi(II) ioni, koordinacijske spojine, Jobova metoda, UV/Vis-spektroskopija, modeliranje Published in DKUM: 19.09.2022; Views: 827; Downloads: 138 Full text (5,89 MB) |
8. Izolacija naravne spojine iz hmelja in določitev vrednosti pKa : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeMatej Keber, 2022, undergraduate thesis Abstract: Navadni hmelj oziroma Humulus lupulus je dvodomna zelnata trajnica. Industrijsko ga pridelujemo zaradi storžkov, ki v lupulinskih žlezah vsebujejo mnoge za pivovarstvo in medicinsko pomembne spojine. Zaradi njih je hmelj zanimiv za razvoj prehranskih dodatkov in zdravil za inhibicijo sodobnih bolezni. Takšne so npr. α-kisline, ki jih bomo poleg ksantohumola v nalogi izolirali.
Da je spojina sploh potencialno uporabna kot zdravilo oziroma prehranski dodatek, je potrebno vedeti kako jo bo organizem sprejel in metaboliziral. To proučuje farmakokinetika, na katero vpliva tudi pomembna fizikalno kemijska lastnost imenovana konstanta disociacije (pKa). Vrednost te konstante nam pove, kakšna je protoniranost molekul pri različnih pH vrednostih. Poznavanje te konstante je prikladno ne samo za področje farmakokinetike, ampak tudi za optimizacijo pogojev shranjevanja molekul ter za izračune v računski kemiji.
V nalogi smo izolirali α-kislino imenovano kohumulon ter ji določili pKa vrednosti. Na začetku smo iz hmeljevih storžkov ekstrahirali ekstrakt. Iz ekstrakta smo nato s tehnikami hitre in preparativne kromatografije ločili kohumulon. Po vsaki ločbi smo čistost spremljali z analiznim HPLC. Dobili smo 460 mg kohumulona 92 % kromatografske čistosti pri valovni dolžini 280 nm.
Izoliranemu kohumulona smo z UV-Vis spektrofotometrom pomerili spekter pri različnih pH vrednostih. Pri nižjih pH vrednostih je zaradi slabe topnosti kohumulona v vodi prišlo do obarjanja. Poskus smo ponovili z 10 % dodatkom metanola in tako rahlo izboljšali topnost. Meritvam smo na podlagi teoretično izpeljane enačbe prilegali modelne vrednosti in kot rezultat dobili pKa vrednosti.
pKa1 vrednost smo v vodni raztopini določili kot 3,9; ob dodatku metanola pa 4,2. Drugo pKa2 pa smo določili v vodni raztopini kot 10,9. Po naših podatkih smo sploh prvi, ki smo določili pKa2 vrednost kohumulonu. Keywords: hmelj, α-kisline, kohumulon, preparativni HPLC, pKa, UV-Vis spektroskopija Published in DKUM: 19.09.2022; Views: 873; Downloads: 102 Full text (4,47 MB) |
9. Sinteza in uporaba maghemitnih nanodelcev funkcionaliziranih s polisaharidom za adsorpcijo elementov redkih zemelj : magistrsko deloMatjaž Rantaša, 2022, master's thesis Abstract: Magistrsko delo zajema sintezo magnetnih maghemitnih nanodelcev (MND), njihovo površinsko funkcionalizacijo s polisaharidom hondroitin sulfatom (HS) in raziskavo adsorpcije neodimovih (III) ionov (Nd3+) na magnetne nanoadsorbente. Namen magistrske naloge je bil ustvariti stabilne adsorbente, ki bi služili za vezavo in nadaljnjo regeneracijo elementov redkih zemelj (REE) iz vodnih raztopin. Magnetne nanoadsorbente smo karakterizirali s Fourierjevo transformirano infrardečo spektroskopijo na oslabljeni totalni odboj (ATR-FTIR), termogravimetrično analizo (TGA), dinamičnim sipanjem laserske svetlobe (DLS), X-žarkovno fotoelektronsko spektroskopijo (XPS), rentgensko praškovno difrakcijo (XRD), transmisijsko elektronsko mikroskopijo (TEM) in masno spektrometrijo sekundarnih ionov z analizatorjem na čas preleta (ToF-SIMS). Izvedene so bile magnetne meritve, meritve zeta potenciala, meritve skupnega organskega ogljika (TOC), naredili smo polielektrolitsko titracijo HS. Adsorpcijo nevezanega Nd3+ v supernatantu smo po odstranitvi magnetnih nanoadsorbentov merili z UV-VIS spektroskopijo. Tekom meritev smo preverjali vpliv kontaktnega časa, pH delovne raztopine in vpliv mase uporabljenega nanoadsorbenta. V tem magistrskem delu so zbrani podatki vseh sintez in funkcionalizacij, ki so bile izvedene. Podrobno so razloženi rezultati karakterizacij, podana je diskusija adsorpcije z vsemi slikami, grafi in tabelami, ki so nastale med izvajanjem eksperimentalnega dela. Rezultati kažejo, da se na funkcionalizirane MND adsorbirajo Nd3+, vendar sama metoda UV-VIS ni primerna za meritve adsorpcije v danem koncentracijskem območju delovnih raztopin in določitev adsorpcijske kapacitete. Keywords: maghemitni nanodelci, hondroitin sulfat, neodim, adsorpcija, UV-VIS spektroskopija Published in DKUM: 09.09.2022; Views: 833; Downloads: 230 Full text (4,13 MB) |
10. Funkcionalizacija zaščitnih mask z uporabo naravnih snovi : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeMaša Vračevič, 2022, undergraduate thesis Abstract: Zaščitne maske filtrirajo mikrobne delce in ščitijo uporabnika pred škodljivimi delci. Ključnega pomena za zaščito uporabnika in ljudi v njegovi okolici je zaščita pred nalezljivimi boleznimi. V ta namen je potrebna uporaba protimikrobnih sredstev, kot sta laktoferina in katehin.Za lažji nanos na površino maske smo pripravili raztopini, ki smo ju s pršenjem nanesli na notranjo površino sloja maske iz polipropilena (PP).
Prisotnost potencialnih antiviralnih agensov na površini smo določili z gravimetrično tehniko tehtanja vzorcev pred in po pršenju, s spektroskopskimi metodami in z merjenjem naboja na površini s tehniko določanja zeta potenciala. Pri metodi x-žarkovne rentgenske spektroskopije (XPS) smo določali elementno sestavo na podlagi fotoefekta. Prisotnost agensov smo potrdili, če je bil na površini prisoten element, ki ni izhajal iz polipropilena. Z metodo infrardeče spektroskopije s Fourierjevo transformacijo (ATR-FTIR) smo na podlagi sevanja infrardeče svetlobe v spektrometru dobili spektre. Vrhove spektrov laktoferina in katehina smo primerjali z dobljenimi spektri vzorcev in v primeru ujemanja vrhov določili prisotnost nanešenih agensov na površini. Da smo preverili kemijsko stabilnost vzorcev po simulaciji človeške sape, smo ponovno uporabili gravimetrično tehniko tehtanja in spektroskopsko metodo ATR-FTIR. Za določanje omočljivosti modificirane površine smo uporabili metodo goniometrije, kjer smo z doziranjem kapljic na površino izmerili stične kote. Zračno prepustnost vzorcev smo merili na podlagi različnih tlakov na napravi Karl Shroder KG air permeability tester. Protimikrobno delovanje površine vzorcev pa smo določili s testi antiviralnosti na petrijevkah.
Analize, ki so bile narejene za dokaz prisotnosti slojev laktoferina in katehina na površini, so v večini pokazale prisotnost raztopine laktoferina. Sloj katehina ni bil prisoten na površini vzorca glede na rezultate merjenja zeta potenciala in spektrov dobljenih pri metodi ATR-FTIR. Prisotnost posameznih slojev nanosa pa je bila zaznana pri rezultatih antiviralnosti. Ti so pokazali, da v primeru popršenih vzorcev zunanjega sloja maske pride do redukcije oziroma zmanjšanja nastajanja modelnih virusov v primerjavi z nepopršenim materialom. Izmerjeni stični koti so pokazali, da imamo hidrofobno površino vzorcev, kar zagotavlja manjšo omočlljivost materiala. Z določanjem zračne prepustnosti smo želeli dokazati, da material omogoča zadostno prepustnost zraka, če na površino materiala nanesemo sloje antiviralnih agensov. Keywords: polipropilen, laktoferin, katehin, antiviralnost, spektroskopija Published in DKUM: 05.09.2022; Views: 786; Downloads: 134 Full text (5,21 MB) |