Studium metaloforů kapilární elektroforézou

Bc. Daniela TRČKOVÁ

Master's thesis

Study of metallophores via capillary electrophoresis

Abstract:

Tato diplomová práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci metaloforů ferrcrocinu (Fc) a triacetylfusarininu C (TafC) s Cu2+, Ni2+, Al3+, Ga3+, Co2+, Zn2+ kationty pomocí CE-DAD v módu MEKC a dalších technik molekulové a anorganické hmotnostní spektrometrie. Metalofory Fe-Fc a Fe-TafC nebyly potřebné k přípravě, protože se v této formě vyskytují přirozeně a byly využity jako modelový vzorek. Teoretická část se věnuje sideroforům jejím vlastnostem, použitím a jejich produkcí. Další kapitola se věnuje popisu kapilární elektroforézy, jejich částí a jejímu použití. Mezi posledními kapitolami teoretické práce se věnuji spojení CE-ICP-MS a HPLC-ICP-MS jejich principy, použití a literární rešerši. Experimentální část je věnována studiu vzniku komplexů metaloforů (des-Fc, des-TafC) s různými kovovými kationty (Cu2+, Ni2+, Al3+, Ga3+, Co2+, Zn2+). Experimentální část byla rozdělená do tří částí. V první části byla vyvinuta metoda pro separaci DMSO, des-Fc a Fe-Fc pomocí CE-DAD v módu MEKC. Po vývoji metody byly připraveny roztoky kovových iontů s des-Fc, které následně byly měřeny na CE-DAD a byla sledována tvorba komplexů. Druhá část je rovněž zaměřena na vývoj CE metody, tentokrát pro Fe-TafC. Po vývoji metody byly opět připraveny roztoky kationtů s des-TafC, které byly měřeny pomocí na CE-DAD a také byla sledována tvorba komplexů. Poslední část je věnována potvrzení komplexů metaloforů (des-Fc, des-TafC) pomocí FIA-HRMS a HPLC-ICP-MS. Bylo zjištěno, že trojmocné kationty (Ga, Al) ochotně vytvořily komplexy s oběma metalofory (des-Fc, des-TafC). Tyto komplexy byly zmíněnými technikami potvrzeny. Z dvojmocných kationtů byl úspěšně vytvořen komplex Cu-Fc, avšak nepodařilo se vznik tohoto komplexu potvrdit pomocí FIA-HRMS a ani HPLC-ICP-MS. Vznik ostatních komplexů s dvojmocnými kovy se nepodařilo za daných podmínek prokázat.

Abstract:

This master thesis is focused on the preparation and characterization of ferrocine (Fc) and triacetylfusarinine C (TafC) metallophores with Cu2+, Ni2+, Al3+, Ga3+, Co2+, Zn2+ cations by CE- DAD in MEKC mode and other molecular and inorganic mass spectrometry techniques. The metallophores Fe-Fc and Fe-TafC were not needed for preparation as they occur naturally in this form and were used as a model sample. The theoretical part is devoted to siderophores their properties, applications and their production. The next chapter is devoted to the description of capillary electrophoresis, its parts and its application. Among the last chapters of the theoretical work, I discuss the connection of CE-ICP-MS and HPLC-ICP-MS their principles, applications and literature search. The experimental part is devoted to the study of the formation of complexes of metallo-phores (des-Fc, des-TafC) with different metal cations (Cu2+, Ni2+, Al3+, Ga3+, Co2+, Zn2+). The experimental part was divided into three parts. In the first part, a method was developed for the separation of DMSO, des-Fc and Fe-Fc using CE-DAD in MEKC mode. After developing the method, solutions of metal ions with des-Fc were prepared, which were then measured on CE-DAD and the formation of complexes was monitored. The second part also focuses on the development of the CE method, this time for Fe-TafC. After developing the method, solutions of the cations with des-TafC were again prepared and measured on CE-DAD and complex formation was also monitored. The last part is devoted to the confirmation of the complexes of the metallophores (des-Fc, des-TafC) by FIA-HRMS and HPLC-ICP-MS. It was found that the trivalent cations (Ga, Al) readily formed complexes with both metallophores (des-Fc, des-TafC). These complexes were confirmed by the above-mentioned techniques. A Cu-Fc complex was successfully formed from divalent cations, but the formation of this complex could not be confirmed by FIA-HRMS or HPLC-ICP-MS. The formation of other complexes with divalent metals could not be demonstrated under the given conditions.

Keywords

metalofory, kapilární elektroforéza, vysokoúčinná kapalinová chromatografie, hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem, vysokorozlišující hmotnostní spektrometrie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 4. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Daniel Baron, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Analytical Chemistry / Analytical Chemistry