1. 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: 182; Downloads: 15
Full text (4,45 MB) |
2. 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: 248; Downloads: 53
Full text (5,89 MB) |
3. 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: 244; Downloads: 40
Full text (4,47 MB) |
4. 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: 318; Downloads: 94
Full text (4,13 MB) |
5. 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: 302; Downloads: 78
Full text (5,21 MB) |
6. Sinteza in karakterizacija kobaltovih koordinacijskih spojin z izbranimi hidroksipiridinskimi ligandiSanja Zadravec, 2022, master's thesis Abstract: Namen magistrskega dela je bila sinteza novih kobaltovih koordinacijskih spojin s hidroksipiridini. Uporabljeni reagenti pri sintezah so bili kobaltov(II) acetat tetrahidrat in trije različni hidroksipiridini. Skupno je bilo opravljenih 25 sintez, ki so bile izvedene po treh različnih metodah. Te so bile: sinteza z mešanjem pri sobni temperaturi, sinteza z mešanjem pod refluksom in solvotermalna sinteza pri povišanem tlaku in temperaturi. Izbrani sintezni produkti so v drugem delu magistrskega dela bili karakterizirani s Fourierjevo transformacijsko infrardečo spektroskopijo in rentgensko analizo na monokristalu. S termogravimetrično analizo pa so bile pridobljene dodatne informacije o lastnostih in strukturi spojin.
Sintetizirana je bila ena nova, še do sedaj neznana koordinacijska spojina s kobaltom - [Co(C2H3O2)2(C5H5NO)2(H2O)2]. Keywords: koordinacijske spojine, kobalt, hidroksipiridini, Fourierjeva transformacijska infrardeča spektroskopija, monokristalna analiza, termogravimetična analiza Published in DKUM: 03.06.2022; Views: 370; Downloads: 48
Full text (3,74 MB) |
7. Vibracijski in rotacijski prehodi enostavnih molekul : magistrsko deloMatic Orel, 2022, master's thesis Abstract: V magistrskem delu obravnavamo rotacijske in vibracijske prehode molekul. Molekulsko
dinamiko bomo opisali z analitiˇcnimi metodami, zato se bomo omejili na dovolj preproste
molekule z dobro definirano simetrijo. Pravilnost izraˇcunov bomo preverili z obiˇcajnimi
raˇcunalniˇskimi orodji, ki se v kemiji uporabljajo za prikaz in opis molekulske dinamike.
Namen magisterskega dela je bilo preveriti, do kam lahko pridemo z analitiˇcnim pristopom
pri obravnavi infrardeˇce spektroskopije manjˇsih molekul z enostavnimi simetrijami.
Izkazalo se je, da je to izredno zahteven postopek, kateri zahteva tako znanje kemije kot
tudi teorije grup. V tem delu smo predstavili ter uporabili nastavke za izraˇcun najpomembnej
ˇsih parametrov, kateri vplivajo na intenzitete v infrardeˇcem spektru, t.j. spinska
statistiˇcna uteˇz za dane irreducibilne specije spinske valovne funkcije ter energije rotacij
oz. vibracij ˇzeljene molekule. S pomoˇcjo ter dveh parametrov smo pri dani temperaturi
zapisali Boltzmannovo enaˇcbo infrardeˇcega spektra ter s prikazali odsek le-tega. Primera
vode ter CHF3 sta bila skrbno izbrana zaradi razliˇcnih simetrijskih lastnosti (asimetriˇcni
vs. simetriˇcni rotor, 2 protona vs. 3 protoni itd.) ter zaradi relativne enostavnosti
izraˇcunov. V zakljuˇcku smo predstavili ˇse dodatne aspekte analitiˇcne analize, katerim bi
se lahko posluˇzili t.j. spremembe simetrije molekule ob substituciji tipa atoma, teˇzave z
relativistiˇcnim nadaljevanjem ter karakterizacija elektronske valovne funkcije preko LCAO
ansazt-a. Keywords: Molekulska dinamika, vibracije in rotacije molekul, molekulska simetrija, infrardeˇca spektroskopija, resonanˇcne frekvence, raˇcunski program Gaussian Published in DKUM: 20.05.2022; Views: 358; Downloads: 35
Full text (3,98 MB) |
8. |
9. Tvorba koordinacijskih spojin med hidrolizirajočimi tanini in Fe(II) : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeMiha Fermišek, 2021, undergraduate thesis Abstract: Tanini so rastlinski sekundarni metaboliti, ki rastline ščitijo pred okoljskim stresom in rastlinojedimi živalmi. Industrijsko so pomembni za strojenje usnja, proučuje pa se tudi njihova zmožnost zaviranja rasti bakterij. Pri tem igrajo pomembno vlogo interakcije taninov z esencialnimi kovinskimi ioni. Delo smo začeli z izolacijo veskalina in kastalina iz kostanjevega ekstrakta Farmatan, čemur je sledila študija koordinacijskih spojin veskalina s Fe(II) ioni pri različnih vrednostih pH.
Ločbo taninov smo izvedli s hitro (flash) tekočinsko kromatografijo, pri kateri smo uporabili stacionarni fazi Sephadex LH-20 ter C18. Mobilne faze, uporabljene pri kromatografiji na stacionarni fazi Sephadex LH-20, so bile voda, metanol in aceton, na stacionarni fazi C18 pa voda in acetonitril. Ločbo smo nadaljevali z uporabo preparativne tekočinske kromatografije visoke ločljivosti na stacionarni fazi C18, kjer smo kot eluente uporabili vodo in acetonitril. Med samim postopkom ločbe smo posamezne frakcije analizirali z uporabo tekočinske kromatografije visoke ločljivosti na stacionarni fazi C18 z eluentoma vodo in acetonitrilom. Topila smo po vsaki ločbi odstranjevali z uporabo rotacijskega uparjalnika in liofilizacijo. Na ta način smo izolirali veskalin in kastalin s 94- in 93-odstotno čistostjo. Sledila je študija interakcij veskalina z Fe(II) ioni.
Tvorbo koordinacijskih spojin med veskalinom in Fe(II) pri različnih vrednostih pH smo proučevali z uporabo UV/Vis spektroskopije. Najprej smo izmerili spekter veskalina v 0,01 M HCl in v acetatnem pufru (pH = 5,5). Nato smo izmerili še absorpcijski spekter koordinacijske spojine med veskalinom in Fe(II) ioni. Za tem smo pripravili raztopine z različnim razmerjem veskalina in Fe(II) ionov ter izrisali Jobov diagram. Iz molskega razmerja med veskalinom in Fe(II) ioni smo določili stehiometrijsko razmerje koordinacijske spojine veskalina in Fe(II) ionov kot 1:2. Keywords: Tanini, veskalin, izolacija, koordinacijska spojina, UV/Vis spektroskopija, Jobov diagram. Published in DKUM: 22.09.2021; Views: 491; Downloads: 77
Full text (4,09 MB) |
10. Priprava tankoslojnih plasti na osnovi tio 2 v namene protikorozijske zaščite : magistrsko deloAlain Kerhe, 2021, master's thesis Abstract: Nezaščitene železne in jeklene površine so dovzetne za zračno vlago in kisik. Na njih se zaradi termodinamske nestabilnosti tvori šibka pasivna plast oksida, ki se lušči in poškoduje kovinske konstrukcijske materiale. V magistrskem delu smo nerjavno jeklo AISI 304 prevlekli s postopkom sol-gel ter izdelano protikorozijsko zaščito na osnovi TiO2, ki naj bi preprečevala tvorbo korozijskih produktov in inhibirala proces korozije. Nanesli smo po več plasti tankoslojne zaščite, med nanašanjem posameznih plasti pa smo jih za stabilizacijo sušili v sušilniku ali avtoklavu: tri plasti pri 500 °C, pet plasti pri 200 °C in 500 °C ter deset plasti pri 200 °C. Plasti smo toplotno obdelali, da bi iz njih odstranili organske komponente, ostali so samo kompleksni oksidi Ti4+. To je vodilo do večje homogenosti in adhezivnosti, manjše poroznosti in boljšega prekrivanja med plastmi.
Preizkušali smo različne sestave plasti ter določali njeno stabilnost, obstojnost, medplastno prekrivanje in inhibicijsko zaščito prevlek v agresivnih medijih, predvsem v HCl pri različnih koncentracijah: 2-%, 8,5-% in 17-%. Za analizo plasti smo uporabljali elektrokemijsko impedančno spektroskopijo (EIS) in potenciodinamsko polarizacijsko spektroskopijo (PP). Eksperimentalne točke, pridobljene z metodo EIS, smo predstavili z Nyquistovimi in Bodejevimi diagrami, hkrati pa si z interpretacijo konstruiranih karakterističnih nadomestnih vezij pridobili vpogled v impedančne parametre ter na njihovi podlagi ugotovili pozitivne zaviralne (inhibicijske) lastnosti proti korozijskim procesom pri več nanosih plasti. Najboljšo protikorozijsko zaščito je kovini dajalo pet plasti, sušenih na 200 °C, najslabšo protikorozijsko zaščito pa je imel premazni sistem z vsebnostjo naravnega voska P123 in s tremi plastmi, sušenimi na 500 °C. Keywords: protikorozijska zaščita, nerjavno jeklo, postopek sol-gel, inhibicijska hitrost, elektrokemijska impedančna spektroskopija, potenciodinamska polarizacijska spektroskopija Published in DKUM: 19.03.2021; Views: 723; Downloads: 57
Full text (6,08 MB) |