Analytical Chemistry

Názov v sekundárnom jazyku práce: Dynamická extrakcia v kvapalnej fáze v headspace

Anotácia v hlavnom jazyku práce: Hlavným prístupom k kvapalnej fázovej mikroextrakcii v headspace (HS-LPME) je udržiavanie extrakčnej fázy na hrote mikrostriekačky umiestnenej v headspace nad roztokom vzorky v hermeticky uzavretej liekovke. Použitie pasívneho režimu HS-LPME často vedie k nízkej účinnosti extrakcie, napríklad pre poloprchavé zlúčeniny. Dosiahnutie extrakčnej rovnováhy si niekedy vyžaduje dlhý čas extrakcie. Tieto nevýhody sa výrazne zvyšujú pri extrakcii z objemov vzoriek väčších ako 5 – 10 mL. Potenciál dynamického režimu HS-LPME, ktorý využíva efektívne vytesňovanie prchavého analytu prúdom plynu a absorpciu mikroobjemom extrakčného činidla na zlepšenie kinetiky extrakcie a úplnosti extrakcie, zostáva nedostatočne využitý. Bude ďalej vyvinutý nový dynamický variant HS-LPME nazývaný in-trap HS-LPME. Pri tejto metóde sa donorová fáza a mikroobjem extrakčnej fázy umiestnia do dvoch rôznych hermeticky uzavretých nádob spojených trubicou. Na zintenzívnenie prenosu hmoty prchavých zlúčenín sa cez obe fázy sériovo prepúšťa vzduch alebo inertný plyn. Potenciál metódy bude vyhodnotený stanovením množstva anorganických a organických látok metódami molekulárnej spektroskopie a plynovej chromatografie po predkoncentrácii s in-trap HS-LPME. Vysoká účinnosť dosiahnutá metódou HS-LPME v zachytávaní a veľký pomer donorovej a akceptorovej fázy môže priniesť novú úroveň citlivosti metódam, ktoré využívajú prípravu vzoriek pomocou headspace LPME. V tejto súvislosti je užitočné, že sa pri HS-LPME dosiahne úplné oddelenie extrakčnej fázy od vzorky. Separácia analytov metódou HS-LPME v zachytávaní bude kombinovaná s dlhou dráhou spektrofotometrie. Nevýhodou HS-LPME v zachytávaní je relatívne veľký objem extrakčnej fázy (0.25 – 1.0 mL). Navrhuje sa druhá extrakcia s mikroobjemom organického rozpúšťadla, ktorá by umožnila veľmi vysoké faktory predkoncentrácie (> 1000).

Anotácia v sekundárnom jazyku práce: The main approach to headspace liquid-phase microextraction (HS-LPME) is to hold the extraction phase at the tip of a microsyringe needle located in the headspace above the sample solution in a hermetically sealed vial. The use of passive HS-LPME mode often results in low extraction efficiency, for example, for semi-volatile compounds. Achieving extraction equilibrium sometimes requires a long extraction time. These disadvantages are greatly increased when extracting from sample volumes larger than 5–10 mL. The potential of the dynamic HS-LPME mode, which uses effective displacement of the volatile analyte by a gas flow and absorption by a microvolume of extractant to improve extraction kinetics and completeness of extraction, remains underutilized. A new dynamic variant of HS-LPME termed in-trap HS-LPME will be further developed. In this method, the donor phase and the microvolume of the extraction phase are placed in two different hermetically sealed vessels connected by a tube. To intensify the mass transfer of volatile compounds, air or an inert gas is passed through both phases in series. The potential of the method will be evaluated by determining a number of inorganic and organic substances by the molecular spectroscopy and gas chromatography methods after preconcentration with in-trap HS-LPME. The high efficiency achieved by in-trap HS-LPME and big ratio of donor and acceptor phases can bring a new level of sensitivity to methods that utilize sample preparation by headspace LPME. In this context, it is useful that complete separation of the extracting phase from the sample is achieved in HS-LPME. Separation of analytes by in-trap HS-LPME will be combined with long-path spectrophotometry. A drawback of in-trap HS-LPME is the relatively large volume of the extraction phase (0.25-1.0 mL). A second extraction with a microvolume of organic solvent is proposed, which would allow for very high preconcentration factors (>1000).

Školiteľ: Vyshnikin, Andrii, prof. Dr. DrSc.

Názov v sekundárnom jazyku práce: New extraction and non-extraction methods for determination of inorganic and organic substances using ion associates of organic dyes and their automation

Anotácia v hlavnom jazyku práce: Extrakčno-fotometrické techniky využívajúce iónové asociáty (IA) majú niekoľko závažných nevýhod. Používajú veľké objemy organických rozpúšťadiel, ktoré sú toxické pre ľudí a škodlivé pre životné prostredie. Separačná fáza sťažuje a časovo sťažuje stanovenie. Vzhľadom na extrakčnú fázu je ťažké takéto techniky automatizovať. Moderné požiadavky na „zelenú“ analytickú chémiu vyžadujú posun smerom k alternatívnym metódam, v ktorých je použitie organických rozpúšťadiel obmedzené alebo vylúčené. V posledných dvoch desaťročiach sa objavili a stali sa bežnejšími nové metódy založené na IA, v ktorých chýba extrakčná fáza. Jedným z dôležitých typov neextrakčných metód je tvorba špecifických ťažko rozpustných nanočastíc IA s katiónovými alebo aniónovými farbivami. Tento prístup sa rozšíri na vývoj metód na stanovenie farmaceutických zlúčenín obsahujúcich atómy dusíka schopné protonácie pri vhodných pH a kvartérnych amóniových solí. Okrem toho budú vyvinuté nové manuálne a automatizované spektrofotometrické a luminiscenčné metódy založené na tvorbe ternárnych IA s dianiónovou formou sulfonoftaleínových alebo fluoresceínových farbív. Použitie sekvenčnej injekčnej analýzy (SIA) na extrakčno-spektrofotometrické stanovenie je obmedzené najmä na stanovenie kovových iónov. Našli sme iba jeden príklad automatizácie spektrofotometrických stanovení farmaceutických látok pomocou SIA s použitím reakcií tvorby IA s organickými farbivami. Budú vyvinuté nové automatizované metódy s využitím dynamickej mikroextrakcie IA v kvapalnej fáze. Dynamická mikroextrakcia v kvapalnej fáze bude vylepšená použitím rozsiahleho miešania fázy organického rozpúšťadla spôsobeného intenzívnym turbulentným pohybom fázy vzorky cez extrakčné rozpúšťadlo v navrhnutej prietokovej komore.

Anotácia v sekundárnom jazyku práce: Extraction-photometric techniques using ion associates (IA) have several serious drawbacks. They use large volumes of organic solvents that are toxic to humans and harmful to the environment. The separation stage makes the determination more difficult and time-consuming. Due to the extraction stage, such techniques are difficult to automate. Modern requirements for "green" analytical chemistry demand a shift towards the alternative methods in which the use of organic solvents is limited or excluded. In the last two decades, new IA-based methods have appeared and become more common, in which the extraction stage is absent. One of the important types of non-extraction methods is the formation of specific poorly soluble nanoparticles of IA with cationic or anionic dyes. This approach will be extended to the development of the methods for the determination of pharmaceutical compounds containing nitrogen atoms capable of protonation at suitable pHs and quaternary ammonium salts. In addtition, new manual and automated spectrophotometric and luminescent methods based on the formation of ternary IAs with dianionic form of sulfonophtaleine or fluoresceine dyes will be developed. The use of sequential injection analysis (SIA) for extraction-spectrophotometric determination is mainly limited to the determination of metal ions. We have found only one example of the automation of spectrophotometric determinations of pharmaceutical substances by SIA using IA formation reactions with organic dyes. A new automated methods will be developed using dynamic liquid-phase microextraction of IAs. Dynamic liquid-phase microextraction will be improved by use of extensive mixing of organic solvent phase caused by intensive turbulent moving the sample phase through the extracting solvent in a designed flow-through chamber.

Školiteľ: Vyshnikin, Andrii, prof. Dr. DrSc.

Názov v sekundárnom jazyku práce: Improvement of analytical procedures in the extraction step for the determination of selected analytes

Školiteľ: Šandrejová, Jana, RNDr. PhD., univerzitná docentka

Názov v sekundárnom jazyku práce: Use of new types of deep eutectic solvents in the analysis of plant samples

Školiteľ: Andruch, Vasiľ, prof. Mgr. DSc.