SEMIKVANTITATIVNÍ STANOVENÍ POLYVINYLPYRROLIDONU. Zuzana Slováková

SEMIKVANTITATIVNÍ STANOVENÍ POLYVINYLPYRROLIDONU

Zuzana Slováková

Bakalářská práce 2013

1)

zá ko n č. 111/199 8 Sb . o v y so kých ško l á ch a o změn ě a d op l n ěn í da l ší ch zá ko nů ( záko n o v yso ký ch ško l á ch) , v e zn ěn í p ozd ější ch p rá v n í ch p řed pi sů , § 47 Zv eřejňo v án í zá v ěrečný ch p ra cí : ( 1) Vyso ká ško l a n ev ý d ěl ečn ě zv eřejň u je d i serta čn í , d ip lo mo v é, b a ka lá řské a ri g o rózn í p rá ce, u který ch p ro b ěh l a ob h a j o ba , v četn ě po su d ků o p on en tů a výsl ed k u ob h a jo by p ro střed n i ctv í m da ta bá ze kval i fi ka čn í ch p ra cí , ktero u sp ra vu je. Z pů so b z v eřejn ění sta n o ví vn i třn í p řed p i s v y soké škol y. ( 2) Di serta čn í , d i p l o mov é, b a ka l á řské a ri go rózn í p rá ce od evzda n é u ch a zečem k o b ha jo b ě mu sí b ý t též n ejmén ě p ět p ra co vn í ch dn ů p ř ed ko n án í m ob ha job y z v eřejn ěny k n a hl í žen í v eřejn o sti v místě u rčen ém v n i třn í m před p i sem v yso ké škol y n eb o n ení -l i ta k u rčen o, v místě p ra co v i ště vy so ké ško ly, kd e se má ko na t ob ha jo ba p rá ce. Ka ždý si mů že ze z v eře jn ěn é p rá ce po ři zo va t na sv é ná kl ad y výpi s y, o p i sy n eb o roz mn oženi ny. ( 3) P l a tí , že o d evzd á ní m p rá ce a u to r sou h la sí se zv eřejn ěn í m sv é p rá ce pod l e to ho to zá kon a , bez o hl ed u n a v ý sl ed ek o b ha job y. 2) zá kon č. 121/200 0 Sb . o p ráv u a u to rském, o p rá v ech so u vi sejí cí ch s p rá v em a u to rský m a o z měn ě n ěkterý ch zákon ů ( au to rský zá ko n) v e z n ěn í p ozd ější ch p rá vn í ch p řed p i sů , § 35 od st. 3: ( 3) Do p rá va a u to rskéh o ta ké neza sa h u je škol a n eb o ško l ské či vzd ěl á va cí za ří zen í , u ž i je l i n i ko li za ú čel em p ří méh o n eb o n ep ří mého h o spo d á řského n eb o ob ch od n íh o p ro sp ěch u k v ýu ce n eb o k v l a stn í p o třeb ě d íl o v ytv o řené žá kem n ebo stu d en tem ke sp ln ěn í ško l n í ch n ebo stud i jní ch po v in no stí v yp l ýva jí cí ch z jeh o p rá v ní h o vz ta hu ke ško l e n eb o ško l skému či vzd ěl á va cí h o za ří zení ( ško l ní d í lo ) . 3) zá kon č. 121/200 0 Sb . o p ráv u a u to rském, o p rá v ec h so u vi sejí cí ch s p rá v em a u to rský m a o z měn ě n ěkterý ch zákon ů ( au to rský zá ko n) v e z n ěn í p ozd ější ch p rá vn í ch p řed p i sů , § 60 Ško l ní dí l o : ( 1) Ško l a n ebo škol ské či vzd ělá va cí za ří zen í ma jí za ob v yklých po d mín ek p rá vo n a u za v ření l i cen čn í sml o u vy o u ž i tí škol n íh o d íl a (§ 35 od st. 3) . Od pí rá -l i au to r ta ko v ého d í l a u d ěli t svo l en í b ez v áž n ého dů vo d u , moho u se tyto o so b y d o má ha t n ah ra zen í chyb ějí cí h o p ro jevu jeho vů l e u sou du . Usta no v en í § 35 o d st. 3 z ů stá vá n edo tčen o . ( 2) Nen í -l i sjed n án o jin a k, mů že au to r škol n íh o dí la sv é d í lo u ž í t či po skytn o u t ji n ému l i cen ci , n en í -li to v roz po ru s o p rá v n ěnými zá jmy ško l y n eb o ško l ského či vzd ělá va cí ho za ří zen í . ( 3) Ško l a n eb o škol ské či vzd ěl á va cí za ří zen í jso u op rá v n ěny p oža do va t, ab y ji m a u to r ško l n íh o d í la z v ý d ěl ku jí m do sa ž en éh o v sou v i slo sti s u ži tí m dí l a či p o skytnu tí m l i cen ce p od l e o d stav ce 2 p ři měřen ě p ři sp ěl n a ú h rad u n á kla d ů , které n a v ytv o řen í d íl a v yn a l ož i l y, a to p od l e oko ln o stí a ž do jeji ch skutečn é v ýše; p ři to m se p ři h l éd n e k v ý ši v ýd ěl ku do sa žen éh o škol o u n eb o škol ským či vzděl á va cí m za ří zen í m z u ži tí ško ln í ho d í la p od l e o d stav ce 1.

ABSTRAKT Tato

práce

se

zabývá

semikvant it at ivním

st anovení m

polyvinylpyrro lido nu. V t eoret ické část i se nachází st ručná char akt er ist ika polyvinylpyrr o lido nu a met od, jimiţ byl po lyvinylp yrro lid on st ano vován. Prakt ická část baka lářské práce se zabývá nalezením podmínek pro separaci a st anovení po lyvinylpyrro lido nu kapilární zóno vou elekt roforézou a izot acho forézou. Byla pouţit a t aké met oda absorpce zář ení – mo lekulo vá absorpční spekt r omet r ie.

Klíčo vá slo va: po lyvinylpyrro lido n, PVP, st anovení, kapilár ní zónová elekt roforéza, izot acho foréza.

ABSTRACT This

work

deals

wit h

t he

semi-quant it at ive

det er minat io n

of

polyvinylpyrro lido ne. T he t heoret ica l part is a br ief charact er izat ion o f polyvinylp yrro lido ne and t he met hods by which t he po lyvinyl det er mined. The pract ical part of t he t hesis deals wit h finding cond it io ns for t he separ at ion

and

elect rophoresis

det er minat io n and

of

po lyvinylp yrro lidone

isot achophoresis.

She

also

used

capillar y t he

zone

met hod

of

absorpt io n of radiat io n - Mo lecular absorpt ion spect rophotomet r y.

Keywords:

po lyvinylp yrro lidone,

elect rophoresis, iso t achophoresis.

PVP,

det erminat io n,

capillar y

zone

Za velkou podporu během st udia a po moc bych , cht ěla poděkovat celé mé rodině. Dále bych předevš ím cht ěla poděkovat za velkou pomoc mému vedoucímu bakalář ské práce, panu I ng. Josefo vi Houserovi, P h.D. za cenné rady, ale t aké za čas, kt er ý mi př i měření a d iskuzíc h věno val. Poděkování pat ří t aké fir mě Villa Labeco, Spišská Nová Ves, S lo vensko, za zapůjčení dávkovacího kohout u a det ekt oru.

Prohlašuji, ţe odevzdaná verze bakalář ské práce a ver ze elekt ronická nahraná do IS/STAG jsou t otoţné.

OBSAH ÚVOD ............................................................................................................................ 11 I

TEORETICKÁ ČÁST ......................................................................................... 12

1

POLYVINYLPYRROLIDON ............................................................................. 13 1.1 OBECNÝ POPIS.................................................................................................. 13 1.1.1 Vlastnosti ................................................................................................. 14 1.2 VÝROBA .......................................................................................................... 15 1.3 POUŢITÍ ........................................................................................................... 16 1.3.1 Potravinářský průmysl .............................................................................. 16 1.3.2 Farmaceutický průmysl ............................................................................. 16 1.3.3 Chemický průmysl .................................................................................... 16 1.3.4 Technický průmysl ................................................................................... 17 1.3.5 Zemědělství .............................................................................................. 17 1.3.6 Spot řební a kosmet ický průmysl ...................................................... 17 1.4 TOXICITA ......................................................................................................... 18

2

METODY STANOVENÍ POLYVINYLPYRROLIDONU ................................ 20 2.1 KAPILÁRNÍ ZÓNOVÁ ELEKTROFORÉZA............................................................... 20 2.1.1 Princip metody ......................................................................................... 20 2.1.2 Vyuţití metody ......................................................................................... 20 2.2 KAPILÁRNÍ ELEKTROFORÉZA ............................................................................ 20 2.2.1 Princip metody ......................................................................................... 20 2.2.2 Vyuţití metody ......................................................................................... 21 2.3 IZOTACHOFORÉZA ............................................................................................ 21 2.3.1 Princip metody ......................................................................................... 21 2.3.2 Vyuţití metody ......................................................................................... 21 2.4 MOLEKULOVÁ ABSORPČNÍ SPEKTROMETRIE ...................................................... 22 2.4.1 Princip metody ......................................................................................... 22 2.5 METODA STANOVENÍ PVP POMOCÍ AZOBARVIVA .............................................. 22

3

CÍL PRÁCE.......................................................................................................... 23

II

PRAKTICKÁ ČÁST ............................................................................................ 24

4

POUŽITÉ PŘÍSTROJE, CHEMIKÁLIE ........................................................... 25 4.1 4.2 4.3

5

P Ř ÍSTR O J E A ZA Ř ÍZEN Í ................................................................................ 25 C H EM IKÁ LI E ................................................................................................. 26 R O Z TO KY A J EJ IC H PŘ Í P R A V A .................................................................... 28

POPIS ZPRACOVÁNÍ PŘI MĚŘENÍ ....................................................... 31

5.1 5.2 5.3 6

M O LE KU LO V Á A BSO R PČ N Í SPEK TR O M E TR IE ........................................... 31 K A P I LÁ R N Í ZÓ N O V Á ELEK TR O FO R ÉZA ..................................................... 31 IZOTACHOFORÉZA ............................................................................................ 31

VÝSLEDKY A DISKUZE ................................................................................... 32

ZÁVĚR .......................................................................................................................... 39 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY .......................................................................... 40 SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLŮ A ZKRATEK ................................................... 43 SEZNAM OBRÁZKŮ ................................................................................................... 44 SEZNAM TABULEK ................................................................................................... 45

UTB ve Zlíně, Fakulta technologická

11

ÚVOD Polyvinylpyrro lido n PVP ( povidon, po lyvido n, PNVP, E1201 ) má mno ho

vlast nost í,

kt er é

jsou

způ sobeny

jeho

širokým

rozmezím

mo lekulo vých hmot nost í. P ouţívá se v mno ha odvět vích průmys lu. Od chemického aţ po pot ravinář ský. Přesný osud PVP není dosud zcela znám. St anovení

lze

realizo vat

např ík lad

gelo vou

chro mat ografií

nebo

spekt romet r icky s jodem, avšak t oto stanove ní v někt er ých př ípadech selhávají. Proto byla snaha nalézt podmínky pro st anovení PVP po mocí izot acho forézy č i kapilár ní zónové elekt roforézy, coţ by mo hlo vést ke sledo vání osudu PVP např íklad na čist ír nách odpadních vod.


I. TEORETICKÁ ČÁST

12


1

13

POLYVINYLPYRROLIDON Polyvinylpyrro lido n zkráceně PVP. Vyskyt uje se t aké pod jiným i

názvy např. povido n, polyvidon, PNVP, E1201.

1.1 Obecný popis PVP

(C 6 H 9 NO) n

(Obr.

1),

jehoţ

syst emat ický

název

je

poly 1- et hylen-2-p yrro lidon. Mo no merem je N - vinyl-2-pyrro lido n, kt er ý je t oxick ý především pro vodní organismy. Po lymerací se PVP st ává net oxick ý, t akţe neškodí vodním organis mům ani člo věku samot nému. [1]

Obr. 1 Polyvinylpyrrolidon [2] Z hlediska che mického jde o lineár ní uhlíkat ý řet ězec, na kt er ý je přes t erciár ní amin navázán lakt amo vý pět ič lenný kruh. Na Obr. 2 je vidět vznik

po lyvinylp yrro lidonu

po mocí

polymerace.

Tat o

lát ka

byla

pat ent ována v roce 1939 a byla vyuţit a za 2. svět ové vál ky jako náhraţka krevní plazmy.

Obr. 2 Vznik PVP [3]


14

1.1.1 Vlastnosti PVP je sypký, bílý aţ naţlout le bílý prášek s různou velikost í část ic. Jednot livé výro bk y PVP ma jí různý zápach, kt er ý závis í na způso bu jejic h synt ézy, a prot o není st ejný pro všechny druhy. Např. PVP K-30 je cít it mír ně po amo niaku nebo aminu. Má velmi do bré hydroskopické vlast nost i a je amor fní. [4] Univerzálním rozpoušt ědlem pro t uto lát k u je voda, coţ znamená, ţe PVP je velmi dobře rozpust ný v hydrofilních rozpoušt ědlech. Také v rozpoušt ědlech

organick ých

jako

jso u

alko ho ly,

aminy,

amid y

a

lakt amy. Dobře rozpust ný je i v rozpoušt ědlech hydro fobních. Naopak PVP je nerozpust ný v est erech, et her ech a ket onech. Má do brou schopnost vyt vářet sloučeniny s anorganickými i organickými so lemi a různými barvivy. [4] PVP nabývá mo lekulo vé hmot nost i v r ozmezí 2 500 - 25 000 000 g· mo l - 1 . Mo lekulo vá hmot nost je dána podmínkami po lymerace a pro lepší orient aci byl zaveden spec ifick ý kód char akt er izujíc í rozmezí mo lekulo vé hmot nost i daného PVP. Specifický kód označující se pís menem K, jako Kopo llidon a př ís lušný m čís lem např. K15, K30, K70 at d. [5] Tab. I Rozmezí molekulové hmotnosti jednotlivých specifických kódů [6] Vzhled (při 25°C) Světle ţlutý vodný roztok PVP K-15 Téměř bílý, amorfní prášek Bezbarvý aţ světle ţlutý vodný roztok PVP K-30 Téměř bílý, amorfní prášek PVP K-60 Ţlutý vodný roztok Naţloutlý viskózní, vodný roztok PVP K-90 Téměř bílý, amorfní prášek Bezbarvý aţ ţlutý vodný roztok PVP K-120 Téměř bílý, amorfní prášek

Rozmezí molekulové hmotnosti (měřeno v LALLS) 6000 - 15 000 40 000 - 80 000 240 000 - 450 000 900 000 - 1 500 000 2 000 000 - 3 000 000

Bylo věno váno mno ho st udií, zabýva jícíc h se st anovením mo lekulo vé hmot nost í PVP. Nízko mo lekulár ní po lyme r y mají úzkou dist r ibuční kř ivku


15

oprot i sloučeninám s vysokou mo lekulovou hmot nost í. Technik y pro měř ení mo lekulo vé hmot nost i u různých produkt ů PVP jsou z aloţeny na měř ení sediment ací, rozpt ylu svět la a př edevším vyuţit í chro mat ografie pro st anovení abso lut ní mo lekulo vé hmot nost i. [6] Tato lát ka je bio logicky rezist ent ní. Aby byla schopná degradovat , musí být upravena. Produkt y degradace jsou převáţně NO a NO 2 . K t ěmt o procesům však nedochází samo vo lně, proto dík y t omu dochází k ukládání ve vodách a půdách. [4]

1.2 Výroba Polyvinylpyrro lido n je vyroben po lymer ací z N- vinylpyrro lidonu ve vodném prost ředí s pouţit ím pero xidu vodíku jako iniciát oru, coţ můţeme vid ět ve schémat u na Obr. 3. Vznik lý PVP, o velmi malé mo lekulo vé hmot nost i, je rozpust ný ve vodě. PVP lze t aké př ipravit po lymerac í vo lného

radikálu

v organických

rozpoušt ědlech,

např íklad

2- met hylpropano l. Tato t ech no logie se převáţně pouţívá př i výro bě nízko mo lekulár ního PVP pro injekční rozt oky. [4]

Obr. 3 Polymerace PVP ve vodném prostředí [4]


16

1.3 Použití PVP má velmi ho jné pouţit í t éměř ve všech průmys lo vých odvět vích. Mezi nejvýzna mnějš í pat ř í průmys l pot ravinář ský, zde půso bí PVP jako st abilizát or a t aké je velmi čast o vyuţíván v průmys lu far maceut ickém. 1.3.1 Potravinářský průmysl Zde působí PVP jako adit ivum do potravin t zv. st abilizát or, kt erý má označení E1201 (př ídat ná lát ka). Má ve lmi do bré st abilizační a emu lgační schopnost i, díky kt er ým umoţňu je v yt voření t enkého filmu na povrchu [7]. Vyuţívá se pro čiř ení bílého vína, navázáním na oxid křemič it ý a t aké v pivo var nict ví, jako pomocná lát ka v membránách pro filt raci [8]. V cukrářsk ých výrobách jako st abilizát or barev v cukrových po levách [9]. 1.3.2 Farmaceutický průmysl Ve far macii se PVP pouţívá jako pojivo v mnoha léčivých př ípravcích vyráběných ve for mě t ablet [4]. Dále se po ţívá př i výro bě membr án pro dialýzu ( membr ány obsahujíc í P VP jsou více propust né). Tyt o membr ány jsou slučit elné s kr ví, rozpušt ěním PVP je zabráněno př ít omnost í jiných lát ek, jako je např. PVC [10]. Pouţívá se t aké do rozt oků pro uloţení kont akt ních čoček a pro ošetření očí ve fo r mě kapek [9]. S jodem t voř í PVP komplex, nazývaný jodo vaný povido n, zejména kvů li

jeho

vynikajícím

dezinfekčním

vlast nost em.

Ten

se

vyuţívá

v někt er ých výrobcích např. v t ekut ých mýdlech. Nejsou známy druh y bakt er ií, kt eré jsou vůči jodovanému povidonu odo lné. Tent o komple x nezapáchá, nebar ví a nedráţdí kůţi. U kojenců je vyuţíván př i léčbě zánět u spo jivek. [11, 12] PVP slouţí t aké jako dispergační prost ředek pro někt eré kapalné př ípravky, jako st abilizát or enzymů a vit amínů. [9] 1.3.3 Chemický průmysl PVP má vyuţit í př edevším pro různé druh y po lymerac í jako emulgát or nebo jako ochranný ko lo id, ale t aké se můţe vyskyt ovat jako jeden


17

z mono merů a vyt vářet t ak kopo lymer y se širokým rozmezím zajímavých t echno logických vlast nost í. Alk ylo vané vyuţívají

jako

dřevo - nát ěrů př idávaná

PVP,

vyráběné

emu lgát or

nebo

odolávajíc ích do

kopo lymer ací dispergát or,

vodě.

čist ících

z PVP, ale

t aké

PVP/po lyst yr eno vý

prost ředků

nebo

kt eré

se

jako lat ex, do

dále

součást lát ka nát ěrů.

PVP/alkylamino met akr ylát , vyuţit í v dig it álním a inkoust ovém t isku jako barevné r ecept or. Výrobou dalš ích kopolymerů vyuţívaných jako po mocné lát ky nebo součást vlasových gelů. PVP se př i chemických reakcích vyuţívá jako st abilizát or suspenzí. Př i chemick ých st ano veních je součást í pufru pro izo laci bílkovin z malých

frakcí

obilí.

Dá le

př i

kapilár ní

zó nové

elekt roforéze

anorganických anio nt ů, kde je vyuţit jako nosič elekt rolyt u. [12] 1.3.4 Technický průmysl PVP se vyuţívá na výrobu lepidel, lep ících t yčin ek s velmi dobrou př ilnavo st í a jako vysokot avit elné lepidlo . Rovněţ se vyuţívá jako spec iální adit ivum pro bat er ie, keramiku a sklo laminát . V t enkém nánosu t voří fot ocit livou vr st vu pro kat odové t rubice a vyuţívá se t aké v kalících lázních. [8] 1.3.5 Zemědělství V zemědělském průmys lu se PVP vyuţívá k výrobě granulí a t ablet . Především se vyuţívá jako ochranný povlak před průnikem plísní a hub dovnit ř granulí a t ablet a chrání je před okolními vlivy. S louţí t aké jako pot ahová lát ka hno jiv a semen. U rost lin slouţí jako ochranná slo ţka, kt erá zvyšuje př ilnavost účinných lát ek a umoţňuje t yt o lát ky st abilizovat . [10] 1.3.6 Spotřební a kosmetický p rů mysl Velké vyuţit í měl PVP ve vlasové kosmet ice, kde byl původní sloţkou laků, vyuţíval se i ve vlasových šampó nech a kondic io nérech, byl př ísadou t aké vlasových gelů. Dnes má velmi o mezené vyuţit í.


18

PVP bývá obsaţen v pěnách do koupele, v zubních past ách nebo v zubních bělících gelech. Př idává se t aké do krémů především do pleťových, opalovacích nebo depilačních. Zde je jeho funkcí především usnadnění rozt írání. [13 ] PVP má ho jné vyuţit í v pr acích a mycích pro st ředcích. V pracích prost ředcích se nachází ve for mě kapalné i práškové a konkrét ní vyuţit í má nejen jako prášek na praní, ale t aké jako t ablet y, kt eré se vkláda jí př ímo do bubnů praček, různé aviváţe a kapalné prost ředky slo uţící k praní. S louţí t aké jak o st abilizát or barev na praných oděvech, kde vyt vář í t enký film pro ochranu barev a vláken. V mycích prost ředcích je PVP vyuţit

k ručnímu i aut omat ickému myt í. Má schopnost

t vořit

komplexy a t ím na sebe vázat špínu a odst raňovat ji z mat er iálu. Také se pouţívá jako důleţ it é činid lo pro úpravu viskozit y vody. [6]

1.4 Toxicita U PVP byl t est ován bio logický a biochemický dopad na organis mus, př i

němţ

byl

PVP

podán

int ravenózním

nebo

int raper it oneálním

způso bem. Nebyl prokázán průchod přes zaţívací t rakt a ukládá ní v organismu. Př i podání PVP int ravenózně se projevilo ukládání do mízních uzlin. Průchodnost PVP organismem je velmi o vlivněna jeho mo lekulo vou hmot no st í. Př i aku mulac i pevného mat er iá lu do zaţívacího t rakt u můţe mít za n ásledek zhut nění. [13 ] Podáním P VP do t ěla po mocí injekcí byly u člo věka po delší do bě objeveny vyráţky. Také př i kont akt u s okem můţe zapř íčinit velmi mír né abrazivní

poškození.

Jedná

se

o

př echodné

zarudnut í

spo jivek

s

charakt er ist ickým ohraničením. [8] PVP nevyvo lává př i krát kodobém st yku s kůţí nepř íznivé účinky na zdraví ani vid it elné podráţdění. Přest o se z hygienick ých důvodů u manipulace s PVP vyţaduje pouţit í rukavic a maximální opat rnost . I přest o při delším ko nt akt u PVP s kůţí můţe u někt er ých osob vyvo lat der mat it idu nebo rozsáhlé podráţdění kůţe. V př ípadě ot evřených ran,


19

odřenin nebo v př ípadě velké cit livo st i kůţe by mě la být manipulace s t ímt o mat er iále m velmi o mezena. Př i vst upu mat er iálu do krve dík y odřenině nebo řezné ráně můţe mít škodlivé účinky. [ 13, 8] Vdechnut í

můţ e

způso bovat

nepř íznivé

zdravot ní

účinky

nebo

podráţdění dýchacích cest . Tyt o účink y byly prokázány pouze u zvířat . Bylo prokázáno, ţe P VP nepř ispívá k poškození plicních cév, pouze u osob se sníţenou respirací, onemocněním dýchacích cest , chronickou bronc hit idou a rozedmou plic , můţe př i vdechování nadměr né koncent race část ic PVP vznikat další post iţení. V př ípadě dlouhodobého vyst avení vysokým koncent racím pr achu vyvo lává změny v plicních funkcích, jako např íklad pneumokonióza. [13] Bylo

vyvr áceno,

ţe

by

mat er iál

způsoboval

chro nické

mut ace

a rakovinu. U P VP nebyly prokázány karcinogenní účinky. Avšak st udie prokázaly, ţe dlouhodobým uţíváním různými způsoby by mo hlo do jít k ukládání do organis mu, závis í však na mno ţst ví př ijat ého PVP. U PVP vyuţívaného v pot ravinář ském průmys lu nebyly prokázány ţádné vlivy na organismus,

pouze

upozornění

na

ř ídnut í

v závislost i na př ijat ém mnoţst ví. [1 3, 8]

st o lice

aţ

průjmy.

Opět


2

20

METODY STANOVENÍ POLYVINYLPYRROLIDONU

2.1 Kapilární zónová elektroforéza 2.1.1 Princip metody Jedná se o separační met odu, kt erá je zaloţena na migr aci io nt ů v kapalině mez i dvě ma elekt rodami o vysokém napět í. Kapilár ní zónová elekt roforéza vyuţívá jednoho praco vního elekt rolyt u, coţ zapř íč iňuje v celé kapiláře konst ant ní elekt r ické po le. Zóny s různými ko nst ant ními r ychlost mi jsou odděleny elekt rolyt em a odezva det ekt oru na konc i kapilár y má charakt er ist ický profil píku. [14] 2.1.2 Využití metody CZE má konkrét ní vyuţit í u st anovení organických kyselin, analýz y aminokyselin a bílko vin ( např. kasienů), st anoven í anorganických io nt ů, barviv, ochucovadel, konzer vant ů, vit amínů a n áhr adních slad idel. [15] V současné době, je t ato met oda široce vyuţívána v oddělení lékařské chemie a biochemie, pro st anovení bio lo gicky akt ivních lát ek v reálných vzorcích. Rozsáhlé st udie byly provedeny př i st anovení v moči u obézních pacient ů a pacient ů s t raumat y. [16]

2.2 Kapilární elektroforéza 2.2.1 Princip metody Kapilár ní elekt roforéza je separační met oda, kt erá se provádí jako vo lná elekt roforéza bez nosiče v t enké kapilář e. Tato kap ilár a je zhotovena

z t enkého

křemene.

S měr

pohybu

v kapilář e

určuje

elekt roosmot ický t ok. Separace se provádí v neut rálním aţ alkalickém prost ředí pufr u, kt erý nese kladný nábo j, a separovaná lát ka, kt erá se deprotoniz u je na vnit ř ní st raně kapilár y, nese n ábo j zápor ný. K det ekci se pouţívají fot o met r ické nebo fluorescenční det ekt ory, zaloţené na sledování absorpce ult rafialo vého záření. Výs ledkem je


21

elekt roforeogram, záznam závis lo st i absor bance na čase, kt er ý je t vořen píky. [17] Čast o se pouţívají bezko nt aktní vodivost ní det ekt ory nebo lze pouţít i hmo t nost ní det ekt or y. 2.2.2 Využití metody Vyuţívá

se

v met abo lo mice,

konkrét ně

ve

st anovení

hlad iny

met abo lit u v daném organis mu za daného met abo lického st avu. V analýze pot ravin,

v genet ickém

zkoumání,

u

bio lo gic ky

akt ivních

lát ek,

v klinických výzkumech a mno ha dalš ích.

2.3 Izotachoforéza 2.3.1 Princip metody U t éto separační met ody je vzorek vnášen mezi dva elekt ro lyt y vedoucí ( leading) a zakončujíc í (t er minator). Separované iont y musí mít po hyblivo st (mobilit u) menší jak vedoucí elekt rolyt a vět ší jak elekt rolyt zakončující. V jedno m měření mo hou být separovány buď kat io nt y, nebo anio nt y. [18] Mobilit y lze ovlivnit disociací ( vo lbou pH vedoucího elekt rolyt u), př ípadně komp lexací (př idáním ko mplexot vorné lát k y do leadingu ve funkci koprot io nu). 2.3.2 Využití metody ITP se vyuţívá pro analýzy anio nt ů nebo kat io nt ů ve vodných popř. alkoho lických rozt ocích. Pro rozbory vod, bio lo gických mat er iálů, far m aceut ick ých př ípravků, pot ravin a pest icidů. Dále se vyuţívá ke st udiu komple xních sloučenin, st ano vení elekt roforet i ckých mo bilit a st ano vení rovno váţných ko nst ant . [ 19] ITP se velice čast o ko mbinuje s CZE, kd y v pr vním kroku dochází k zakoncent rování analyt u a jen sledo vaná část je dále podrobena CZE analýze.


22

2.4 Molekulová absorpční spektrometrie 2.4.1 Princip metody Mo lekulo vá absorpční spekt r omet r ie je zaloţena na měření absorpce elekt romagnet ického

záření,

ke

kt eré

dochází

př i

int erakci

záření

spec ifické vlno vé délky s elekt ronovým obalem mo lekul měřené lát ky. Př i absorpci zář ení ve vid it elné oblast i dochází k přechodům mezi or bit aly π a π*, u komplexů π donoru na π* akcept oru. Podst atou energie fot onů jsou elekt ronové přechody mezi energet ickými hladinami a elekt ronovými obaly.

2.5 Metoda stanovení PVP pomocí Azobarviva Jedinou

prací

zmiňující

s po lyvinylp yrro lidone m

je

se

o

práce

separaci

ko mplexu

M. Beneit o -Cambr y

a

azo bar viv ko l.

[ 20]

z univerzit y ve Valencii z roku 2009, kt eř í pouţili pro separaci kapilár ní elet roforézu. Ko mplexy po lyvinylpyrro lido nu se odlučují do kinet iky prvního řádu a poskyt ují dva píky. Zbýva jící po lyvinylpyrro lido nové komple xy byly v rovno váţné koncent raci s vo lným bar vivem, kt eré byl y v exponenciální o blast i kvůli bar vivu osvobozeného z ko mp lexu během elekt roforet ického běhu. Jako azobar viva byly pouţ it y: Kongo čer veň a kyselá

modř

113,

pro

získání

for mací

o

maximální

st echio met r i i

a průměr né st abilit ě po lyvinylpyrro lido nového komplexu. [ 20] Tent o post up t aké předpovídá průměr nou mo lekulo vou hmot nost polyvinylpyrro lido nu.

St anovuje

polyvinylpy rro lido n

v čist ících

prost ředcích a far maceut ických př ípravcích. Př i pouţit í vhodných sond je post up t aké uţit ečný ke zjišt ění synt et ických nebo přírodních neio nt ových polymerů a ke st udování int erakce po lyme r -sonda. [20]


3

23

CÍL PRÁCE Cílem t ét o bakalářské práce bylo zjist it , zda by bylo moţné separovat

komplex

azobar viva

s po lyvinylp yrro lidonem,

nebo

vo lné

zbyt kové

azobar vivo, met odou kapilár ní zónové elekt roforézy, kde na rozdíl od kapilár ní elekt roforézy není elekt roosmot ický t ok, kt er ý umoţňuje mig r aci i lát ek bez nábo je. Pokud se t oto podaří a ko mplexy budou dost at ečně robust ní a mo bilní, bude cílem nalézt podmín k y pro semikvant it at ivní, či kvant it at ivní st anovení po lyvinylp yrro lidonu met odou kapilár ní zónové elekt roforézy.


II. PRAKTICKÁ ČÁST

24


4

25

POUŽITÉ PŘÍSTROJE, CHEMIKÁLIE

4.1 Přístroje a zařízení E lekt roforet ický analyzát or EA 100 s kolo nou o vnit ř ním průměru 0,3 mm a délky 160 mm, s dávko vacím keramickým kohout em o objemu cca 200 nl, s vodivost ní ko nt akt ní det ekcí. Villa Labeco, Spišská Nová Ves, S love nsko.

Obr. 4: Elektroforetický analyzátor EA 100

Analyt ické laborat orní váhy R 180 D, Sartorius, GMBH Gött ingen, Německo. Spekt romet r HELIOS

ε,

Ther mo, US A

UTB ve Zlíně, Fakulta technologická E lekt roforet ický

analyzát or

26 EA 202 A

se

spo jenými

ko lonam i

o vnit ř ním průměru 0,8 mm a délky 160 mm, respekt ive 0,3 mm a délk y 160 mm, s dávkovacím kohout em cca 30 µ l, s vodivost ní ko nt akt ní det e kcí, s podavačem vzorků. Villa Labeco, Spišská Nová Ves, S lo vensko. Př íst ro j určený k aut o mat ickému měř ení met odami ITP, ITP -ITP respekt ive ITP-CZE. Př íst roj je sloţený ze čt yř část í: aut omat ickým dávk o vačem, separační jednot k ou, elekt rolyt ovo u jednot kou a personálním poč ít ačem s ř ídíc ím a vyhodnocovacím programem. [21]

Obr. 5 Elektroforetický analyzátor EA 202 A

4.2 Chemikálie Kyselina mor fo linet an sulfo no vá, MES p.a. C 6 H 1 3 NO 4 S Mr = 195,2378 g. mo l - 1 Fluka AG, Buchs, Š výcarsko. Čišt ěna kr yst alizací z vodně-alko ho lického roztoku.


27

Tr is( hydroxymet hyl)amino met han, TRIS p.a. C 4 H 1 1 NO 3 Mr = 121,14 g. mo l -1 Fluka AG, Buchs, Š výcarsko. Speciálně čišt ěný (z t eplého vodného roztoku sráţeno et hano lem př i nízké t eplot ě). Hist idin, HIS, pa.aC 6 H 9 N 3 O 2 Mr = 155,1547 g. mo l - 1 Fluka AG, Buchs, Š výcarsko. Speciálně čišt ěný (z t eplého vodného roztoku sráţeno et hano lem př i nízk é t eplot ě). Kyselina chloro vodíková p.a., HCl Mr = 36,4606 g. mo l - 1 Lachema Nerat ovice, ČR. Izot er málně dest ilo vaná. Hydroxyet hylcelu lósa, HEC 1% vodný rozt ok. Fluka AG, Buchs, Š výcarsko. Roztok čišt ěn směsným io nexem. Kyselina jant arová, S A, p.a C 4 H 6 O 4 Mr = 118,088 g. mo l - 1 Lachema Nerat ovice, ČR Čišt ěna kr yst alizací z vodného roztoku Kyselina galo vá, GA C 7 H 6 O 5 M = 170,1195 g. mo l - 1 Původ neznámý Kyselina adipo vá, AA, p.a. C 6 H 1 0 O 4 Mr = 146,1412 g. mo l - 1 Lachema Nerat ovice, ČR. Čišt ěna kr yst alizací z vo dného roztoku.


28

Chlor id sodný p.a., NaCl Mr = 58,4425 g. mo l - 1 Lachema Nerat ovice, ČR. Met hylhydroxyet hylcelulo sa , MHE C pro ITP 1% vodný rozt ok Villa Labeco, Spišská Nová Ves, SR. Polyvinylpyrro lido n, PVP, K15 Fluka AG, Buchs, Š výcarsko. Ko ngo červeň, KČ, C 3 2 H 2 2 N 6 Na 2 O 6 S 2 Mr = 696,7 g. mo l -1 , indikát or Původ neznámý Ber yllo n II, B II p.a.. C 2 0 H 1 0 N 2 Na 4 O 1 5 S 4 Mr = 738,52 g. mo l -1 Lachema Nerat ovice, ČR Redest ilo vaná voda Dest ilo vaná voda rekt ifiko vána s manganist anem draselným a kyselinou síro vou. Et hano l pro UV spekt roskopii Lachema Nerat ovice, ČR.

4.3 Roztoky a jejich příprava Roztok GA: 1·10 -3 mo l· l - 1 8,50 mg kyseliny galo vé bylo rozpušt ěno v 50 ml dest ilo vané vody. Roztok MES: 1·10 -3 mo l· l - 1 10,61 mg kyseliny mor fo linet han sulfo nové bylo rozpušt ěno v 50 m l dest ilo vané vody.


29

Roztok PVP: cca 1·10 -3 mo l· l - 1 (vyjádřeno jako mer) Bylo naváţeno 11,11 mg PVP K15. Naváţené mnoţst ví bylo zalit o asi 50 ml redest ilo vané vody a po necháno nabobt nat . Pot é pomocí míchání a sonifikace byl P VP rozpušt ěn a kvant it at ivně převeden do odměr né baňk y o objemu 100 ml. Obsah byl důkladně promíchán a podroben něko lika minut ové so nifikaci. Roztok KČ: cca 1·10 -3 mo l· l - 1 Bylo rozpušt ěno 34,56 mg Kongo čer veně, převedeno do 50 ml odměr né baňky, kt erá byla po r ysku doplněna dest ilo v anou vodou. Roztok BII.: cca 1·10 -3 mo l· l - 1 Bylo rozpušt ěno 37,13 mg Ber yllo nu II., převedeno do 50 ml odměr né baňky, kt erá byla po r ysku doplněna dest ilovanou vodou. Nosný elekt rolyt A: 7 mmo l· l - 1 S A + 21 mmo l· l -1 HIS + 0,2% MHEC Nosný elekt ro lyt obsahující 325,82 mg hist idinu a 82,66 mg k yseliny jant arové byl rozpušt ěn v 50ml redest ilo vané vody. K rozpušt ěným lát kám bylo př idáno 20 ml 1% ro ztoku hydroxymet hylceluló zy. Po promíchání bylo vše převedeno do 100 ml odměr né baňky a doplněno redest ilo vanou vodou po rysku. Vzniklý elekt rolyt byl kr át ce sonifik o ván. Nosný elekt rolyt B: 7 mmo l· l - 1 S A + 28 mmo l· l -1 HIS + 0,2% MHEC E lekt rolyt

obsahoval

109,00 mg

hist idinu

a

20,67 mg

kyselin y

jant arové, naváţené mnoţst ví bylo rozpušt ěno v 10 ml redest ilo vané vody, bylo př idáno 5 ml 1% MHEC. Po důkladném pro míchání bylo vše převedeno do 25 ml odměr né baňky a doplněno po rysku r edest ilo vanou vodou. Opět byla provedena krát ká sonifikace. Nosný elekt rolyt C: 7 mmo l· l - 1 GA + 28 mmo l· l -1 HIS + 0,2% MHEC E lekt rolyt vznik lý n aváţením 43,44 mg hist idinu a 25,58 mg kyseliny adipové byl rozpušt ěn v 10 ml redest ilované vody s př ídavkem 5 m l 1% MHEC. Rozpušt ěné a pro míchané lát ky byly převedeny do 25 ml odměr né baňky, doplněny po r ysku redest ilo vanou vodou. Byla provedena sonifikace. pH = 4,9.


30

Nosný elekt rolyt D: 7 mmo l· l - 1 GA + 28 mmo l· l -1 HIS + 0,2% MHEC 108,00 mg hist idinu a 51,50 mg kyseliny adipové bylo rozpušt ěno ve 20 ml redest ilo vané vody s př ídavkem 10 ml 1% MHEC. Rozt ok byl převeden do odměr né baňk y o objemu 50 ml a doplněn po rysku redest ilo vanou vodou a sonifikován. pH = 5,25. Nosný elekt rolyt E: 7 mmo l· l - 1 MES + 14 mmo l· l - 1 HIS + 0,2% MHEC E lekt rolyt

byl

př ipr aven

naváţením

21,72 mg

HIS

a

25,58 mg

kyseliny mor fo linet han sulfo no vé a rozpušt ěním v 10 ml redest ilo vané vod y. Bylo př idáno 5 ml 1% MHEC a roztok byl převeden do odměr né baňky o o bjemu 25 ml, doplněn po r ysku redest ilo vanou vodou a krát ce sonifikován. pH = 4,73. Nosný elekt rolyt F: 7 mmo l· l - 1 S A + 14 mmo l· l -1 HIS + 0,2% MHEC 86,88 mg hist idinu a 41,34 mg kyseliny jant arové bylo rozpušt ěn asi v 10 ml r edest ilo vané vody. Pot é bylo přidáno 10 ml 1% roztoku MHEC. Promíchané mnoţst ví bylo kvant it at ivně převedeno do odměr né baňky o objemu 50 ml a doplněno redest ilo vanou vodou po r ysku. Opět byla provedena krát ká sonif ikace. Vedoucí elekt rolyt Le: 1·10 -2 mo l· l - 1 HCl + 0,2 % HEC + HIS do pH  6,0 Naváţka

0,7858 g

hist idinu

byla

rozpušt ěna

v cca

100 ml

redest ilo vané vody, rozpušt ění bylo ur ychleno sonifikac í. Bylo př idáno 25 ml izot er málně dest ilo vané HCl o koncent raci 1 ·10 -1 mo l· l - 1 , pot é 50 ml 1% rozt oku HEC, smíchané mnoţst ví bylo převedeno do odměr né baňky o objemu 250 ml a po rysku doplněno redest ilo vanou vodou. Byla provedena 10 aţ 20 sekundo vá so nifikace. Zako nčujíc í elekt rolyt Te: 5·10 -3 mo l· l - 1 MES + TRIS do pH  6,0 - 6,2 V cca 100 ml redest ilo vané vody bylo rozpušt ěno asi 150 mg TRISu, (rozpušt ění bylo ur ychleno sonifikací). Pot é bylo př idáno 244,05 mg MESu, smíchané mnoţst ví bylo převedeno do odměr né baňky o objemu 250 ml a po r ysku doplněno r edest ilo vanou vo dou. Provedena 10 aţ 20 sekundová sonifikace.


5

31

POPIS ZPRACOVÁNÍ PŘI MĚŘENÍ

5.1 Molekulová absorpční spektro metrie Měření absorbance v závis lo st i na vlno vé délce bylo realizo váno v rozmezí vlno vých délek 325 – 700 nm. Měřeny byly směsi PVP (1,68·10 -3 mmo l· l - 1 ) + Ber yllo n II (1,21·10 -3 mmo l· l - 1 ) v po měru 0:6 aţ 5:1 ( Tab. II) a směsi P VP + Ko ngo červeň (1,10·10 -3 mmo l· l - 1 ) v poměru 0:6 aţ 5:1 ( Tab. III).

5.2 Kapilární zónová elektr oforéza Analýz y kap ilár ní zónovou elekt roforézou byly pro váděny s hnacím i proudy od 20 µA do 90 µA s dobou analýz y 800 aţ 3 000 s. Byl y odzkoušeny různé nosné elekt rolyt y s kyselinou jant arovou, kyselinou adipovou a s kyselino u mor fo linet han sulfo no vou (nosný elekt rolyt A aţ nosný elekt ro lyt F). Jejich ko ncent race byly 7 mmo l. l - 1 . Nosný elekt rolyt byl ve všech př ípadech pufrován př ídavkem hist idinu a vţdy byla př idávána met hylhydro xyet hylcelu losa na pot lačení osmot ického t oku. Byly analyzo vány modelo vé vz orky Ber yllo nu II a Kongo čer veně bez, respekt ive s po lyvinylpyrro lido nem. Byl odzkoušen i vzorek kyselin y galo vé a vzorek chlor idů.

5.3 Izotachoforéza Izot acho foret icky byly analyzo vány modelo vé vzorky Ko ngo červeně a Berr ylo nu II a t o jak s po lyvinylp yrro li donem, t ak bez něj. Ko ncent race všech analyt ů byla cca 1·10 -4 mo l· l - 1 . Operační syst ém: průměr ko lony 0,8 mm; délka ko lony 160 mm; kont akt ní vodivost ní det ekt or; hnací proud 300 µA;

vedoucí

elekt rolyt

obsaho val

hist idin - hist idinium

chlor id

(koncent race chlor idů 1·10 -2 mo l· l - 1 ) s hydroxyet hycelulo sou na pot lačení osmot ického

t oku;

zakončující

elekt rolyt

5·10 -3

mo l· l - 1

kyselina

mor fo linet han sulfo nová, s př ídavkem t rishydroxymet hyla mino met hanem pro zvýšení pH. Celko vá doba měř ení byla 330 s.


6

32

VÝSLEDKY A DISKUZE Měřením ve vidit e lné oblast i bylo zjišt ěno, ţe u obou vzorků, jak

u Ber yllo nu II (Tab. II, Obr. 6), t ak u Kongo červeně ( Tab. III, Obr. 7), docházelo v př ít o mnost i PVP k posunu vlno vé délky maxim, coţ by naznačovalo,

ţe

PVP

dává

ko mplex

nejen

s Kongo

čer vení,

ale

i s Ber yllo nem II. Proto bylo př ist oupeno k izot acho foret ickým analýzám.

Tab. II Příprava směsi PVP + Beryllon II. Vzorek číslo

1,676 mmol.l-1 PVP [ml]

1,207 mmo l· l - 1 Beryllon II. [ml]

1

0

6

2

0,2

5,8

3

0,6

5,4

4

1

5

5

2

4

6

3

3

7

4

2

8

5

1

Obr. 6 Záznam křivek Beryllonu II a směsi 1 ml Beryllon II + 5 ml PVP


33

Tab. III Příprava směsi PVP + Kongo červeň Vzorek číslo

1,676 mmol.l-1 PVP [ml]

1,097 mmo l· l - 1 Kongo červeň [ml]

1

0

6

2

0,2

5,8

3

0,6

5,4

4

1

5

5

2

4

6

3

3

7

4

2

8

5

1

Obr. 7 Záznam křivek Kongo červeně a směsi 1 ml Kongo červeň + 5 ml PVP Izot acho foret ickou analýzou s vedoucím elekt rolyt em Záznam křivek Kongo červeně a směsi Kongo červeň + PVP hist idin/ hist id inium chlor idem př i pH  6 bylo zjišt ěno, ţe Kongo čer veň má menší efekt ivní mo bilit u jak t er minát or (MES) a t udíţ není vidět př íslušná zóna na záznamu Obr. 8. Pokud byl analyzo ván vzorek Kongo čer veně

s PVP,

nebyla

t akt éţ

zaznamenána

zó na

mezi

vedoucím

a zakončujícím elekt rolyt em. Za zó nou t erminát oru je však vidět pík, kt er ý by mo hl odpovídat nečist ot ě v PVP s mobilit ou jen o něco niţší neţ je mo bilit a t er minát oru.


34

Obr. 8 Záznam křivek izotachoforetického stanovení pomocí Kongo červeně

V př ípadě ana lýzy s Ber yllo nem II t voř í Ber yllo n svou vlast ní zónu . Je- li ve vzorku př ít omen i PVP, měla by vzrůst hodnot a R S H vlivem t vorby mo bilního ko mplex u, nebo by se měla zkrát it zóna Ber yllo nu vlive m t vorby pevného nemo bilního ko mplexu. Ani jeden t ent o případ nenast al, jak je vidět z Obr. 9. Pokud Beryllo n t voř í komplex s PVP, je t ent o komplex nest abilní a rozpad á se př i pH≥6. Proto byla další měření kapilár ní zónovou elekt roforézou realiz ována př i niţším pH nosného elekt rolyt u.

Obr. 9Záznam křivek izotachoforetického stanovení pomocí Beryllon II


35

Př i analýzách kapilár ní zóno vou elekt roforézou byly odzkoušeny různé nosné elekt rolyt y a t o jak s kyselinou jant arovou či adipo vou, t ak s kyselinou

mor fo linet han

sulfo no vou

( má

menší

vodivo st

a

t udíţ

efekt ivně jší vyuţit í separačního nábo je). Pokud bylo pouţit o chemikálií čist ot y p.a. bez přečist ění byly prakt icky všechny záznamy rozkmit ané a na

závěr

došlo

k havár ii

det ekt oru.

Proto

bylo

dále

pracováno

s přečišt ěnými chemikáliemi a s novým det ektorem (pouhá výměna bez opt ima lizace). B yly odzkoušeny r ůzné hnací proudy (20 aţ 90 µ A) s dobou analýz aţ 3 000 s. Pro t yt o proudy s nosným elekt rolyt em F byla zhotovena závislo st t =f(1/I), Obr. 10.

Obr. 10 Závislost času vrcholu píku na hnacím proudu I

Protoţe r ychlo st pohybu io nt u př i elekt roforéze je dána součinem pohyblivo st i a pot enciá lu, lze psát : v = L/ t = m·E = = m·R·I . Jelikoţ odpor kolo ny

je

v podst at ě

během

separace

konst ant ní,

pak

plat í

ţe:

t = L/R·1/ m)·1/I. Vyneseme- li t edy čas oprot i reciproké hodnot ě hnacího proudu, obdrţíme př ímku se směr nicí L/( R· m). Jak je vidět z Obr. 10 má závis lost korelační koeficient 0,9999 a můţeme ř íci, ţe vygenerované Joulovo t eplo (R·I 2 ) nezkresluje elekt roforet ický záznam a ţe hnací proud je dobře st abilizovaný. Tedy všechny pr oblémy, kt eré se objevují nelze


36

př ičíst špat né funk čnost i př íst roje. Rovněţ lze odhadnout , ţe při pouţit ém proudu 80 µA bude pík Ber yllo nu vidět př i čase vět ším jak 280 s, pík Ko ngo čer veně př i čase vět ším jak 600 s v závislo st i na velikost i disociačních konst ant .

Obr. 11 Záznam separace chloridů při proudu 80 µA

Na Obr. 12 by mo hl př ís lušet kladný pík Ber yllo nu II. Na horní kř ivce je vidět

menší plocha Ber yllo nu

II v př ít o mnost i PVP. Př i

opakované analýze však t oto nebylo pot vrzeno. Záznam o bsahuje něko lik dalších píků, kt eré by se zde neměli vyskyt ovat . Zřejmě by bylo t řeba všechny chemikálie ješt ě důkladněji přečist it . V př ípadě Kongo červeně ( Obr. 13) by se snad mo hlo jednat o t řet í pík zprava (čas vrcho lu píku cca 650 s), kt erý v př ít o mnost i PVP nebyl zaznamenán, ale objevil se zde jiný pík s krat ším časem (580 s) a s delš í m časem (680 s). Pravděpodobně se jedná o nečist ot u z komerčního PVP, kt er ý nebyl nijak speciá lně čišt ěn. V případě Ko ngo červeně byly ješt ě zaznamenány dva p íky s čas y 860 s a 910 s, kt eré ve směsi nebyly ro vněţ det ekovány.


37

Obr. 12 Záznam separace Beryllonu II a směsi 1 ml Beryllonu II + 1 ml PVP při proudu 80 µA

Obr. 13 Záznam separace Kongo červeně a směsi 1 ml Kongo červeně + 1 ml PVP při proudu 80 µA


38

V závěru byla odzkoušena analýza s kyse lino u galo vou (t echnický produkt neznámého původu bez č ist ění), kt erá by mo hla dle lit erár ních údajů t voř it komplex s PVP. B yly zaregist rovány 2 nesymet r ické pík y (pravděpodobn ě směsné) s časem maxima př i 380 s a 420 s (Obr. 14). Čišt ění kyseliny galo vé nebylo realizováno z důvodu minimá lního mnoţst ví kt eré bylo k dispozici a k analýzám směsi kyseliny galo vé s po lyvinylp yrro lidonem jiţ nebylo př ist oupeno z časových důvodů.

Obr. 14 Záznam separace kyseliny galové při proudu 80 µA


39

ZÁVĚR Tato

bakalář ské

práce

se

zabývala

st udie m

moţnost í

semikvant it at ivního st ano vení po lyvinylpyrro lido nu s Ber yllo nem II a Ko ngo červení po mocí met ody CZE resp. ITP. Byly odzkoušeny nosné elekt rolyt y s kyselinou jant arovou, adipo vou a morfo linet han sulfo no vou. Jako nejlepší elekt rolyt byl pouţit nosný elekt rolyt F majíc í sloţen í 7 mmo l· l -1

kyseliny jant arové + 14 mmo l· l -1

pH = 4,9.

Separace

nebyla

opt imální

a

HIS

+ 0,2% MHEC s

reprodukovat elnost

byla

diskut abilní. Je pravděpodobné, ţe př i pH=4,9 v př ípadě Ber yllo nu II, dochází k jist ému vzniku ko mplexu, coţ je vidět na CZE záznamu, avšak př i pH=6 niko liv, jak dokládá ITP záznam. V př ípadě Kongo čer veně je mo ţné s jist ou dávkou opatrnost i ř íci, ţe met odou CZE př i pH=4,9 je mo ţné regist rovat pík KČ v nepř ít o mnost i PVP, kt er ý se v př ít o mnost i PVP nepro jeví. Nelze ale vyloučit , ţe se jedná o nečist ot y v t ěcht o komerčních nepřečišt ěných prep arát ech.


40

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY [1]

Ashland Inc. | Specialty Chemical Company. Ashland Inc. | Specialty Chemical Company [online]. [cit. 2013-05-20]. Dostupné z: http://www.ashland.com/

[2]

HARKE

Group:

pharmaceutical

Polyvinylpyrrolidone. I applications [online].

Polyvinylpyrrolidone

[cit.

2013-05-20].

(PVP)

for

Dostupné

z:

http://www.harke.com/products/synthetic-polymers/polyvinylpyrrolidone-pvp-forpharmaceutical-applications.html [3] Wikipedie. Polyvinylpyrrolidon synthese [online]. [cit. 2013-05-22]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Polyvinylpyrrolidon_synthese.svg [4]

Červenáková, L., Předúprava polyvinylpyrrolidonu před biologickým rozkladem, Diplomová práce, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně (2010)

[5]

Bűhler, V., Polyvinylpyrrolidone Excipients for Pharmaceuticals Povidone, Crospovidone and Copovidone, Springer Berlin Heidelberg New York (2005), ISBN 3 – 540 – 23412 – 8.

[6]

CRUZ BIOTECHNOLOGY, INC., Santa. Polyvinylpyrrolidon. Material Safety Data Sheet [online]. Apr-5-2009, sc-203204, [cit. 2011-08-23]. Dostupný z WWW: .

[7]

Polyvinylpyrrolidon - PVP. Polyvinylpyrrolidon - PVP [online]. [cit. 2013-05-20]. Dostupné

z:

http://online1.ispcorp.com/Brochures/Performance%20Chemicals/PVP.pdf [8] Multi Lingual Archive. Polyvinylpyrrolidone (PVP) [online]. [cit. 2013-05-20]. Dostupné

z:

http://www.multilingualarchive.com/ma/enwiki/nl/Poly_vinyl_pyrrolidone [9]

Folttmann, H., Quadir, A., Polyvinylpyrrolidone (PVP) – One of the Most Widely Used Excipients in Pharmaceuticals: An Overview, Delivery Technology 8, 22-27, (2008).

[10] PVP - technical applications - BASF Dispersions & Pigments. PVP - technical applications - BASF Dispersions & Pigments [online]. [cit. 2013-05-20]. Dostupné z: ttp://www.luvitec.com/portal/basf/ien/dt.jsp?setCursor=1_286727


41

[11] Najafi, R. B., Samani, S. M., Pishva, N., Moheimani, F., Formulation and Clinical Evaluation of Povidone-Iodine Ophthalmic Drop, Iranian Journal of Pharmaceutical Research, 157-160, (2003). [12] Berkelman, R. L., Ho lland, B. W., Anderson, R. L., Increased Bacteri cidal Activity of

Dilute Preparations of Povidone -Jodine

Solutions, Jo urnal o f Clinical M ikrobio logy, 635 -639, (1982). [13] Oblast pouţití PVP (E1201) a PVPP (E1202) a jeho osud v ŢP. DOLEŢALOVÁ, Veronika. Oblast pouţití PVP (E1201) a PVPP (E1202) a jeho osud v ŢP [online]. 2011

[cit.

Dostupné

2013-05-20].

z:

http://dspace.k.utb.cz/bitstream/handle/10563/14900/dole%C5%BEalov%C3%A1_ 2011_bp.pdf?sequence=1 [14] Polyvinylpyrrolidone(PVP)

-

ATP

Chemicals

Ltd.Sti.

-

Products. Polyvinylpyrrolidone(PVP) - ATP Chemicals Ltd.Sti. - Products[online]. [cit.

Dostupné

2013-05-20].

z:

http://atpchems.com/atpchemis/index.php?categoryid=4&m17_sectionid=8&m17_i mageid=43 [15] Chemické listy. KAŠIČKA, Václav. TEORETICKÉ ZÁKLADY A SEPARAČNÍ PRINCIPY KAPILÁRNÍCH ELEKTROMIGRAČNÍCH METOD [online]. Ústav organické chemie a biochemie, Akademie věd České republiky, Flemingovo nám. 2, 166 10 Praha 6. 1997 [cit. 2013-05-20]. Dostupné z: http://www.chemickelisty.cz/docs/full/1997_05_320-329.pdf [16] Chempoint. Kapilární zónová elektroforéza (CZE) [online]. [cit. 2013-05-20]. Dostupné z: http://www.chempoint.cz/kapilarni-zonova-elektroforeza-cze [17] Lékařská chemie a biochemie. Výzkumné zaměření oddělení lékařské chemie a biochemie [online].

[cit.

2013-05-20].

Dostupné

z:

http://old.lf3.cuni.cz/chemie/cesky/vyzkum.htm [18] Elektroforéza. Kapilární zónová elektroforéza [online]. [cit. 2013-05-20]. Dostupné z: http://www.vscht.cz/ktk/www_324/lab/texty/cze/CZE.pdf [19] Izotachoforetický analyzátor. Izotachoforéza, Katedra analytické chemie a zkoušení materiálu, FMMI, VŠB-TU Ostrava [online]. [cit. 2013-05-20]. Dostupné z: http://katedry.fmmi.vsb.cz/615/izotachoforeza.htm

UTB ve Zlíně, Fakulta technologická [20] Universitat

de

València.

poly(vinylpyrrolidone)

by

42 Characterization

complexation

with

and an

determination

anionic

azo-dye

of and

nonequilibrium capillary electrophoresis. Departament de Química Analítica. 2009, 1216, s. 9014–9021. [21] Villa Labeco. Elektroforetický analyzátor EA 202A [online]. [cit. 2013-05-20]. Dostupné z: http://www.villalabeco.sk/


SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLŮ A ZKRATEK AA

Kyselina adipová

BII

Beryllon II

CE

Kapilární elektroforéza

CZE

Kapilární zónové elektroforéza

EA

Elektroforetický analyzátor

GA

Kyselina galová

HEC

Hydroxymethylcelulósa

HIS

Histidin

ITP

Izotachoforéza

KČ

Kongo červeň

MES

Kyselina morfolinethan sulfonová

MHEC

Methylhydroxyethylcelulósa

PVC

Polyvinylchlorid

PVP

Polyvinylpyrrolidon

SA

Kyselina jantarová

TRIS

Tris(hydroxymethyl)aminomethan

43


44

SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 Polyvinylpyrrolidon [2] ........................................................................................ 13 Obr. 2 Vznik PVP [3] ...................................................................................................... 13 Obr. 3 Polymerace PVP ve vodném prostředí [4] ............................................................ 15 Obr. 4: Elektroforetický analyzátor EA 100 ..................................................................... 25 Obr. 5 Elektroforetický analyzátor EA 202 A ................................................................... 26 Obr. 6 Záznam křivek Beryllonu II a směsi 1 ml Beryllon II + 5 ml PVP ........................ 32 Obr. 7 Záznam křivek Kongo červeně a směsi 1 ml Kongo červeň + 5 ml PVP ................ 33 Obr. 8 Záznam křivek izotachoforetického stanovení pomocí Kongo červeně ................... 34 Obr. 9Záznam křivek izotachoforetického stanovení pomocí Beryllon II .......................... 34 Obr. 10 Závislost času vrcholu píku na hnacím proudu I ................................................. 35 Obr. 11 Záznam separace chloridů při proudu 80 µA .................................................... 36 Obr. 12 Záznam separace Beryllonu II a směsi 1 ml Beryllonu II + 1 ml PVP při proudu 80 µA........................................................................................................ 37 Obr. 13 Záznam separace Kongo červeně a směsi 1 ml Kongo červeně + 1 ml PVP při proudu 80 µA .................................................................................................. 37 Obr. 14 Záznam separace kyseliny galové při proudu 80 µA .......................................... 38


45

SEZNAM TABULEK Tab. I Rozmezí molekulové hmotnosti jednotlivých specifických kódů [6] ........................ 14 Tab. II Příprava směsi PVP + Beryllon II. ............................................................ 32 Tab. III Příprava směsi PVP + Kongo červeň .................................................................. 33

SEMIKVANTITATIVNÍ STANOVENÍ POLYVINYLPYRROLIDONU. Zuzana Slováková

Recommend Documents