Poslední úprava: Dvořáková Darina doc. Ing. Ph.D. (22.10.2021)
V rámci předmětu jsou prezentovány principy a klíčové aplikace moderních izolačních, separačních a detekčních technik běžně využívaných v oblasti studia a charakterizace biologicky aktivních sloučenin. Zvláštní pozornost je věnována (i) aplikaci základních i pokročilých extrakčních technik; (ii) strategii účinné separace realizované pomocí plynové či kapalinové chromatografie; (iii) prezentaci jednotlivých instrumentálních technik se zaměřením na hmotnostní spektrometrii a její představení v případových studií. V závěru výuky jsou shrnuty praktické aspekty i problémy, které je nutné v praxi kvalifikovaným způsobem řešit.
Poslední úprava: Dvořáková Darina doc. Ing. Ph.D. (22.10.2021)
Within this course, principles and key applications of modern isolation, separation and detection techniques commonly used in the field of studies / characterization of biologically active compounds. Special attention is paid to (i) application of basic and advanced extraction techniques; (ii) effective separation strategy realized by gas / liquid chromatography; (iii) presentation of various instrumental techniques with a special focus on mass spectrometry and its presentation in case studies. In the final phase of course, practical aspects together with problems to be solved in a qualified manner in practice are summarized.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Dvořáková Darina doc. Ing. Ph.D. (22.10.2021)
Studenti se budou umět orientovat v následujících oblastech:
• Volba vhodného postupu přípravy vzorku (t.j. extrakční a přečišťovací technika) pro instrumentální stanovení cílových analytů;
• Princip a popis chromatografických technik (plynové či kapalinové chromatografie) pro analýzu komplexních směsí biologicky aktivních sloučenin;
• Charakterizace hmotnostní spektrometrie (ionizační techniky, hmotnostní analyzátory) a její využití ve spojení s chromatografií pro identifikaci i kvantifikaci analytů;
• Využití necílené analýzy (metabolomický fingerprinting /profilování) s následným statistickým zpracováním naměřených dat.
Poslední úprava: Dvořáková Darina doc. Ing. Ph.D. (22.10.2021)
Students will be able to understand:
How to make a qualified choice of suitable sample preparation strategy (i.e. extraction and clean-up technique) for determination of target analytes.
Principle and description of chromatographic techniques (gas or liquid chromatography) for the analysis of complex mixtures of biologically active compounds.
Characterization of mass spectrometry (ionization techniques, mass analyzers) and its use in conjunction with chromatography for identification and quantification of analytes.
Application of non-target screening (metabolomic fingerprinting / profiling) followed by statistical processing of experimental data.
Literatura -
Poslední úprava: Dvořáková Darina doc. Ing. Ph.D. (09.11.2021)
Stauffer M. (ed.): Calibration and Validation of Analytical Methods, A sampling of Current Approaches (2018), e-zdroj VŠCHT, ISBN: 978-1-78923-085-7; DOI: 10.5772/intechopen.69918
Naushad M. & Khan M.R. (ed): Ultra Performance Liquid Chromatography Mass Spectrometry, Evaluation and Applications in Food Analysis (2014), e-zdroj VŠCHT, ISBN: 9780429073953; https://doi.org/10.1201/b16670
Picó Y. (ed): Advanced Mass Spectrometry for Food Safety and Quality, Comprehensive Analytical Chemistry, Handboook, Volume 68, Pages 3-714 (2015), e-zdroj VŠCHT, ISBN: 978-0-444-63340-8
Kusch P. (ed): Gas Chromatography, Derivatization, Sample Preparation, Application (2019), e-zdroj VŠCHT, ISBN: 978-1-83881-866-1; DOI: 10.5772/intechopen.73339
Mutlu M. (ed): Biosensors in Food Processing, Safety, and Quality Control (2010); e-book: ISBN: 9780429104121; DOI: 10.1201/b10466
Poslední úprava: Dvořáková Darina doc. Ing. Ph.D. (09.11.2021)
Stauffer M. (ed.): Calibration and Validation of Analytical Methods, A sampling of Current Approaches (2018), e-source VŠCHT, ISBN: 978-1-78923-085-7; DOI: 10.5772/intechopen.69918
Naushad M. & Khan M.R. (ed): Ultra Performance Liquid Chromatography Mass Spectrometry, Evaluation and Applications in Food Analysis (2014), e-source VŠCHT, ISBN: 9780429073953; https://doi.org/10.1201/b16670
Picó Y. (ed): Advanced Mass Spectrometry for Food Safety and Quality, Comprehensive Analytical Chemistry, Handboook, Volume 68, Pages 3-714 (2015), e-source VŠCHT, ISBN: 978-0-444-63340-8
Kusch P. (ed): Gas Chromatography, Derivatization, Sample Preparation, Application (2019), e-source VŠCHT, ISBN: 978-1-83881-866-1; DOI: 10.5772/intechopen.73339
Mutlu M. (ed): Biosensors in Food Processing, Safety, and Quality Control (2010); e-book: ISBN: 9780429104121; DOI: 10.1201/b10466
Poslední úprava: Dvořáková Darina doc. Ing. Ph.D. (22.10.2021)
Výuková skupina na MS teams, kde budou studenti on-line vyplňovat krátké testy k ověření znalostí na konci každého výukového bloku. Po vyhodnocení testů budou se studenty výsledky diskutovány a nejčastější chyby vysvětleny.
Poslední úprava: Dvořáková Darina doc. Ing. Ph.D. (22.10.2021)
Group at MS teams, where students will complete short tests online to verify their knowledge at the end of each teaching block. After the evaluation of the tests, the results will be discussed with the students and the most common mistakes will be explained.
Požadavky ke zkoušce (Forma způsobu ověření studijních výsledků) -
Poslední úprava: Vlčková Martina Ing. (30.01.2018)
V rozsahu sylabu.
Poslední úprava: Vlčková Martina Ing. (30.01.2018)
Within the extent of the syllabus.
Sylabus -
Poslední úprava: Dvořáková Darina doc. Ing. Ph.D. (22.10.2021)
1 Úvod do problematiky, představení a klasifikace biologicky aktivních látek
2 Obecná charakteristika analytického postupu, pracovní charakteristiky a validace, základní kroky v analýze biologicky aktivních látek
3 Základní a pokročilé extrakční techniky
4 Kapalinová chromatografie (základní teorie, výběr chromatografického systému, kolony a klasifikace stacionárních fází, konvenční detektory, optimalizace a vliv různých parametrů na separační proces)
5 Plynová chromatografie (základní teorie, nástřikové techniky, klasifikace kapilárních kolon, vliv různých parametrů na separační proces, optimalizace separace, kompletní dvourozměrná GC, konvenční detektory)
10 Bioanalytické metody I (biosenzory a přenosné systémy pro analýzu potravin)
11 Bioanalytické metody II (principy biomolekulárního rozpoznávání)
12 Analýza pesticidů a mykotoxinů (případové studie)
13 Analýza vitamínů a dalších významných biologických látek (případové studie)
14 Zápočtové projekty, diskuze, příprava na zkouškový test
Poslední úprava: Dvořáková Darina doc. Ing. Ph.D. (22.10.2021)
1 Introduction to the issue, classification of biologically active substances
2 General characteristics of the analytical procedure, performance characteristics and validation, basic steps in the analysis of biologically active substances of both natural and anthropogenic origin
3 Basic and advanced extraction techniques with a focus on their use in practice
4 Gas chromatography (theory, injection techniques, classification of capillary columns, influence of various parameters on the separation process, optimization of separation, two-dimensional GC, conventional detectors)
5 Liquid chromatography (theory, selection of chromatographic system, columns and classification of stationary phases, conventional detectors, optimization and influence of various parameters on the separation process)
6 Mass spectrometry (introduction and characterization of application potential, ionization techniques, mass analyzers, ion mobility, detection)
7 Analysis of volatile compounds, GC-MS (case studies)
8 Analysis of environmental contaminants by GC-MS (case studies)
9 Analysis of environmental contaminants by LC-MS (case studies)
10 Bioanalytical methods I (biosenzors and portable systems for food analysis)
11 Bioanalytical methods II (principles of biomolecular recognition)
12 Analysis of pesticides and mycotoxins
13 Analysis of vitamins and other important biologically active compounds
14 Presentation of individual students works, discussion, preparation for final test
Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Dvořáková Darina doc. Ing. Ph.D. (22.10.2021)
Analytická chemie, Chemie potravin, Analýza potravin a přírodních produktů
Poslední úprava: Dvořáková Darina doc. Ing. Ph.D. (22.10.2021)
Analytical chemistry, Food chemistry, Analysis of food and natural products
Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Dvořáková Darina doc. Ing. Ph.D. (22.10.2021)
K udělení zápočtu je nutné vypracovat skupinový projekt (3-4 studenti) ve formě prezentace, která shrne několik případových studií v oblasti analýzy vybrané skupiny biologicky aktivních látek. Udělení zápočtu je nutnou podmínkou pro skládání zkoušky, která se skládá z písemné části a případně ústní zkoušky.
Poslední úprava: Dvořáková Darina doc. Ing. Ph.D. (22.10.2021)
To obtain the credit, it is necessary to prepare a group project (3-4 students) in the form of a presentation, which summarizes several case studies in the analysis of a selected group of biologically active substances. The award of credit is a necessary condition for passing the exam, which consists of a written part and possibly an oral exam.