Instrumentaalanalüüs

Nimetus
Instrumental analysis
Ülevaade
Uurimisrühma kompetentsi kuulub kaasaegsete analüüsimeetodite arendamine ja rakendamine ühiskonna oluliste probleemide lahendamiseks (keelatud kemikaalide tuvastamine, toidu- ja keskkonnaohutus, bioakiivsed ained toiduainetes ja ravimtaimedes, mikro- ja makroelemendid toidus, mullas jt looduslikes objektides) kasutades tipptasemel analüüsiseadmeid nagu gaas- ja vedelikkromatograafia, massispektromeetria, spektroskoopia, kapillaarelektroforees jne. Kesksel kohal on uudsete ekstraktsioonimeetodite arendamine (nt SPE, SPME, LPME) kasutades klassikaliste solventide kõrval ka keskkonnasõbralikke lahusteid nagu ülekriitilises olekus fluidumid, süvaeutektilised segud ja ioonsed vedelikud. Seejuures on fookuses rohelise analüütilise keemia põhiprintsiipide järgimine.Olulisel kohal on ka taimedes sisalduvate fütokemikaalide uurimine, sealhulgas nende isoleerimine ja antioksüdantse, antibakteriaalse ning vähivastase toime hindamine. Eesmärk on saada Eesti ravimtaimedest uusi juhtühendeid nii multiresistentsete bakterite, mis on kaasajal kujunenud ülemaailmselt suureks terviseohuks kui ka parasvöötme kliimas asuvates riikides leviva kroonilise puukborrelioosi vastu. Rühmas on välja arendatud erinevaid modifitseeritud (poorseid) materjale – aerogeele, mida kasutatakse põhiliselt adsorbentidena, katalüsaatoritena elektrokeemias ja veepuhastuses ning ka ravimikandjatena.
The members of the group have competence indevelopment of analytical methods and procedures and use of these in analysis of differentcompounds and mixtures in complicated matrices. The group has good specialists in separationmethods: gas and liquid chromatography andespecially in capillary electrophoresis where theyuse a wide variety of detectors: electrical, opticaland mass spectrometrical. The group has alsocompetence and means for supercritical extraction for a wide range of extraction parameters.The group has provided recognised results ondevelopment of porous materials – aerogels andthese have been taken into use as adsorbents inanalytical separation and catalysts in electrochemistry and water purification.The aim of the present research is developmentand application of a variety of analytical methodologies (primarily capillary electrophoresis)for analysis of different classes of compounds(banned chemicals, drugs, polyphenols, fermentable sugars) in complex matrixes such asenvironmental samples, body fluids, biomass andherbal extracts. The results obtained will be usedto develop an expert system using quantitativestructure-activity relationship (QSAR).Miniaturization of capillary electrophoresis apparatus is an important feature, which providesan opportunity to perform on-site analyzes.
Doktorant
Võtmesõna
lahutusmeetodid
separation methods
miniaturiseerimine
miniaturization
narkootikumid
fütokemikaalid
phytochemicals
antioksüdatiivsus
antioxidativity
biomass
ioonsed vedelikud
ionic liquids
eutektilised segud
deep eutectic solvents
banned chemicals
modifitseeritud materjalid
Tähtsamad tulemused
2024. aastal uuriti kahe teelehe liigi (Plantago major ja Plantago lanceolata) fütokeemilist koostist, antioksüdantset potentsiaali ja spetsiifilist antibakteriaalset toimet B. burgdorferi bakterile nii selle kasvu staadiumis, kus rakkude arv enam ei suurene ( statsionaarne faas), kui ka selle biokile suhtes. Leiti, et mõlemad taimed sisaldavad suures koguses nii mittelenduvaid (akteosiid, plantamajosiid) kui ka lenduvaid (β-karüofüleen, D-limoneen, α-karüofüleen) antioksüdatiivsete omadustega ühendeid. Spetsiifilised testid näitasid, et mõlema taime ekstraktid vähendasid oluliselt (p≤ 0.002) B. burgdorferi bakterite elujõulisust statsionaarses faasis (jääk elujõulisus oli vaid 15% kontrollrühmast). Samuti pärssisid need ekstraktid märkimisväärselt (30%) bakterikile moodustumist. Kuna bakterite elujõulisuse vähenemine statsionaarses faasis ja biokile moodustumise pärssimine toimub erinevate mehhanismide kaudu (nt membraani kahjustus, valkude denaturatsioon), on huvitav, et nii P. majori kui ka P. lanceolata lehtede ekstraktid avaldasid mõlemat toimet. Edaspidi tuleks täpsemalt uurida toimemehhanisme ja võimalikke sünergilisi efekte erinevate ühendite vahel.
Most important part of the research was connected to the development and evaluation of an automatic portable capillary electrophoresis instrument, prototype II of Narcotester (DrugHunter). The CE system was coupled to UVC fluorescence detector providing 225–255 nm exitation wavelength range for the determination of the abuse of illegal drugs in oral fluid in situ. This portable Narcotester was employed for determination of natively fluorescensing drugs,such as cocaine, cocaethylene, seven amphetamines, fentanyl, LSD, tetrahydrocannabinol and cannabidiol. Based on this portable apparatus,several electrophoretic methodologies were developed, validated and successfully utilized for the determination of illegal abuse of drugs during music festivals in Estonia and Latvia.