Cílem výuky je poskytnout studentům pevný a dostatečně široký teoretický a metodický základ principů instrumentálních metod vhodných k analýze biologicky aktivních látek v rostlinných materiálech a extraktech z nich. Dále základní metody a principy vyhodnocování kvalitativní a kvantitativní analýzy záznamů a dat z instrumentálních metod. Těžiště výuky spočívá ve výkladu teoretických základů principů instrumentálních metod analýzy zejména optických, elektrochemických, separačních a extrakčních – potenciometrie, UV/Vis spektrofotometrie, polarimetrie, fluorimetrie, IČ spektrometrie, Ramanovy spektrometrie, základních principů hmotnostní (MS) spektrometrie, chromatografie tenkovrstvá (TLC), chromatografie plynová (GC), kapalinová (HPLC),, a elektroforetické separační metody (CE, CZE). V praktických cvičeních je kladen důraz na samostatný přístup studentů k řešení analytických problémů přímo u vybraných instrumentálních technik a vyhodnocení záznamů při stanovení biologicky aktivních látek – potenciometrická titrace, UV/Vis spektrofotometrické stanovení, HPLC a GC analýzy, fluorimetrické stanovení, hodnocení IČ a Ramanových spekter při analýze biologicky aktivních látek.
Poslední úprava: Šatínský Dalibor, prof. RNDr., Ph.D. (27.02.2024)
Podmínky zakončení předmětu
Absolvování všech praktických cvičení
Odevzdání protokolů ze všech praktických cvičení
Dosažení minimálního počtu bodů z praktické části a teoretické části, splnění zápočtové testu.
Absolvování zkoušky
Poslední úprava: Šatínský Dalibor, prof. RNDr., Ph.D. (06.09.2023)
Literatura
Povinná:
. . In Klouda, Pavel. Moderní analytické metody . Ostrava: Pavel Klouda - nakladatelství Pavko, 2016, s. -. ISBN 978-80-86369-22-8..
. . In Klouda, Pavel. Moderní analytické metody : učebnice základů instrumentálních analytických metod . Ostrava: Nakl. Pavel Klouda, 1996, s. -. ISBN 80-902155-0-5..
. . In Zima, Tomáš. Laboratorní diagnostika . Praha: Galén, 2002, s. -. ISBN 80-7262-201-3..
Doporučená:
. . In Nováková, Lucie, Douša, Michal, Česla, Petr. Moderní HPLC separace v teorii a praxi. I . Brno: Česká chromatografická škola, zapsaný spolek, 2021, s. -. ISBN 978-80-270-8559-0..
. . In Nováková, Lucie, Douša, Michal. Moderní HPLC separace v teorii a praxi. II . Brno: Česká chromatografická škola, zapsaný spolek, 2021, s. -. ISBN 978-80-270-8560-6..
. . In Havlíček, Vladimír Spížek, Jaroslav (eds.). Natural products analysis : instrumentation, methods, and applications . Hoboken, New Jersey: Wiley, 2014, s. -. ISBN 978-1-118-46661-2..
Volitelná:
. . In Skoog, Douglas A., Holler, F. James Crouch, Stanley R.. Principles of instrumental analysis . Boston: Cengage Learning, 2018, s. -. ISBN 978-1-305-57721-3..
Poslední úprava: prepocet_literatura.php (14.08.2025)
Metody výuky
Přednášky, semináře, praktická cvičení, exkurze do akreditované laboratoře
Poslední úprava: Šatínský Dalibor, prof. RNDr., Ph.D. (06.09.2023)
Kontroly studia předmětu a podmínky pro jejich úspěšné vykonání, způsob hodnocení
Vědomosti:
Pro splnění zkoušky jsou nutné dostatečné znalosti získané v přednáškách a praktických cvičeních které definuje sylabus předmětu a týkají se zejména těchto základních okruhů:
Rozdělení instrumentálních metod a jejich základní principy v analýze biologicky aktivních látek.
Základní principy instrumentálních metod analýzy - optických, elektrochemických, separačních a extrakčních – potenciometrie, voltametrie, UV/Vis spektrofotometrie, polarimetrie, fluorimetrie, IČ spektrometrie, Ramanovy a NMR spektrometrie, základní principy hmotnostní (MS) spektrometrie a hodnocení MS spekter, chromatografie chromatografie tenkovrstvá (TLC), plynová (GC), kapalinová (HPLC), a superkritická (SFC), elektroforetické separační metody (CE, CZE, ITP, MEKC) a kapalinová a superkritická fluidní extrakce.
Schopnost spolehlivé orientace a hodnocení instrumentálních dat a spekter z uvedených metod.
Praktická cvičení
1. Absolvování všech praktických cvičení – možnost náhrady po domluvě s vyučujícím
2. Odevzdání protokolů ze všech praktických cvičení
3. Dosažení předepsaného počtu bodů ze zápočtového testu a z praktických úloh
Zkouška
1. Zkouška z Instrumentálních metod analýzy přírodních látek a nutraceutik nutraceutik probíhá v termínech vyhlášených ve Studijním informačním systému, začátek je vždy specifikován. Vyhodnocení písemného testu probíhá hned po jeho skončení, zápis výsledků a případné ústní přezkoušení provádějí zkoušející po dohodě v čase domluveném na písemné zkoušce (podle počtu studentů v daném termínu).
2. Ústní zkoušce předchází písemný test.
3. Organizace zkoušky:
první termín – písemný test + ústní zkouška
druhý termín – písemný test + ústní zkouška
třetí termín – pouze ústní zkouška
Poslední úprava: Šatínský Dalibor, prof. RNDr., Ph.D. (07.09.2023)
Sylabus
Úvod do instrumentálních analytických metod
Instrumentální metody, základní principy a jejich rozdělení, jejich výhody, nevýhody, a jejich využití v kvalitativní i kvantitativní analýze biologicky aktivních látek v rostlinných extraktech a nutraceuticích.
Optické metody
Základní optické metody, interakce hmoty a záření, rozdělení optických metod, jejich možnosti, principy, základy luminiscenčních analýzy, využití optických metod.
Spektrofotometrie v ultrafialové oblasti, typy elektronových přechodů, absorpční spektrum, Lambert-Beerův zákon, spektrofotometry dvoupaprskové, diode array detektory, analytické využití – identifikace, čistota látek, stanovení obsahu, metoda kalibrační křivky, analýza vícesložkového systému.
Spektrofotometrie v infračervené (IČ) oblasti, druhy vibrací, charakteristické vibrace skupin, absorpční spektrum, absorpční pásy, přístrojové zařízení, způsoby měření, analytické využití – interpretace spekter, identifikace, zkoušky totožnosti, čistota, struktura organických sloučenin.
Fluorimetrie a luminiscenční techniky - typy elektronových přechodů, emisní a excitační spektra, analytické využití – identifikace, čistota látek, stanovení obsahu biologicky aktivních látek v rostlinných extraktech
Plamenová fotometrie, refraktometrie, polarimetrie, jejich principy, analytické využití.
Elektroanalytické a elektroforetické metody
Základní elektroanalytické metody, jejich klasifikace a principy. Potenciometre, princip, přístrojové uspořádání, volba elektrodového systému, iontově selektivní elektrody, potenciometrické titrace a jejich vyhodnocování, analytické využití, základní principy voltametrie
Kapilární zónová elektroforéza a její modifikace - základní principy, přístrojové uspořádání, detektory, analýza biologicky aktivních látek a rostlinných extraktů,
Separační chromatografické metody
Základní separační metody, rozdělení podle principu separace. Chromatografické metody a jejich rozdělení.
Chromatografie tenkovrstvá (TLC) instrumentace, analytické využití v analýze biologicky aktivních látek
Plynová chromatografie, instrumentace, analytické využití v analýze biologicky aktivních látek a rostlinných extraktů.
Kapalinová chromatografie v kolonovém a planárním uspořádání.
Vysokoúčinná kapalinová chromatografie (HPLC/UHPLC) - přístrojové uspořádání, detektory, typy stacionárních fází a jejich pokročilé modifikace, analýza organických biologicky aktivních látek a rostlinných extraktů
Vysokoúčinná tenkovrstvá chromatografie (HPTLC). Přístrojové uspořádání a analytické využití v analýze rostlinných extraktů
Plynová chromatografie – princip, využití, přístrojové uspořádání, detektory, analýza biologicky aktivních látek a kontaminujících látek
Další spektrální metody
Ramanova spektrometrie - princip, využití, přístrojové uspořádání, hodnocení spekter a identifikace biologicky aktivních látek v rostlinných extraktech
Polarimetrie - princip metody a využití v analýze opticky aktivních látek
Hmotnostní spektrometrie – základní princip instrumentace a využití při identifikaci biologicky aktivních látek,
Techniky úpravy vzorků před analýzou
· Základní extrakční techniky a jejich rozdělení SPE, SPME, LLE, LLME, extrakce s ultrazvukem, Soxhletova extrakce – základní princip technik extrakce do pevné a kapalné fáze
· Vliv matrice vzorku na extrakci, ionizace analytu, vliv pH a vysolování, extrakční rovnováhy, základní pojmy, eluotropická řada rozpouštědel, lipofilita analytů a rostlinných metabolitů
Praktická cvičení:
Potenciometrické stanovení karboxylových kyselin
Potenciometrické stanovení biogenních prvků
Spektrofotometrické stanovení kyseliny sulfosalycilové – optimalizace podmínek stanovení (absorbční maximum, koncentrace činidel, linearita)
Extrakčně spektrofotometrické stanovení organických komplexů po extrakci z vodných roztoků
Tenkovrstvá chromatografie fenolických látek – separace a identifikace
Rozdělovací chromatografie – optimalizace mobilních fází pro separaci
Základní principy separace v HPLC – vyhodnocování chromatogramů, identifikace a stanovení fenolických látek ve směsi
Základní principy separace v GC - vyhodnocování chromatogramů, stanovení vyšších alkoholů a těkavých silic v roztocích,
