A new approach to the electroanalysis of primary bile acids and related steroids

• Název práce v češtině: Nový přístup k elektroanalýze primárních žlučových kyselin a příbuzných steroidů
• Název v anglickém jazyce: A new approach to the electroanalysis of primary bile acids and related steroids
• Klíčová slova: Borem dopovaná diamantová elektroda, dehydratace, extrakce na tuhé fázi, lidské sérum, voltametrie, žlučové kyseliny
• Klíčová slova anglicky: Bile acids, boron-doped diamond electrode, dehydration, human serum, solid phase extraction, voltammetry
• Akademický rok vypsání: 2019/2020
• Typ práce: rigorózní práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra analytické chemie (31-230)
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 08.09.2020
• Datum zadání: 08.09.2020
• Datum potvrzení stud. oddělením: 21.09.2020
• Datum odevzdání elektronické podoby: 08.09.2020
• Datum proběhlé obhajoby: 20.10.2020

Předběžná náplň práce

Vznik žlučových kyselin je považován za nejdůležitější metabolickou cestu vylučování cholesterolu. Chemicky se jedná o amfipatické molekuly skládající se z nasyceného steroidního jádra, obsahující jednu, dvě nebo tři hydroxy a/nebo keto skupiny a postranní řetězec. Fyziologicky se tyto sloučeniny podílejí na absorbci a trávení tuků. Žlučové kyseliny tvoří smíšené micely s mastnými kyselinami, cholesterolem a monoglyceridy a jsou zodpovědné za vstřebávání vitamínu E . Také se podílejí na aktivaci pankreatického enzymu BAL (bile salt-activated lipase), který katalyzuje konverzi trioleoylglycerolu na glycerol. Žlučové kyseliny se také mohou chovat jako hormony, které modulují expresi proteinů zajišťujících homeostázi cholesterolu.
Elektrochemické metody nejsou první volbou pro stanovení žlučových kyselin. Nejcitlivější jsou metody využívající hmotnostní detekce, avšak vysoká cena těchto analýz a nároky na odbornou kvalifikaci obsluhujícího personálu limitují jejich běžné využití. Z metod využívajících hmotnostní detekci nacházejí při analýze žlučových kyselin největší uplatnění metody GC-MS a kapilární LC-MS.
Dosáhnout přímé elektrochemické oxidace žlučových kyselin je poměrně obtížné a obyčejně je to možné pouze v nevodném prostředí, v prostředí s vysokým obsahem organické fáze a nebo za pomoci mediátorového iontu.
Tento disertační projekt je zaměřen na vývoji nových přístupů l elektroanalýze žlučových kyselin a jejich konjugátů. Bude studována možnost jejich oxidace v nevodných prostředích s využítím nemodifikovaných elektrodových materiálů (platina, skelný uhík, borem dopovaný diamant, uhlková pasta). Dále se pozornost zaměří na využití dehydratační reakce steroidního skeletu, která já známa pro spektrofotometrickou detekci cholesterolu. Ta dle předběžnách výsledků vede k aktivaci žlučových kyselin, které lze následně elektrochemicky oxidovat.
Na základě těchto přístupů budou vyvinuty nové metody detekce žlučových kyselin v reálných matricích. Studium mechanismu na základě elektrochemických měření a identifikace produktů dehydratace/oxidace dalším cílem disertačního projektu.
Práce bude vypracována na katedře analytické chemie PřF UK.