Od zeminy až po nábytek HPLC aplikace ve výzkumu na LDF MENDELU Mgr. Zuzana Paschová, Ph.D. Seminář LABICOM, květen 2018 1
Bioanalytická laboratoř LDF Přípravné práce 2013-2014 Konzultace s vedoucími ústavů Realizace 2014 Výběrové řízení Rekonstrukce prostor Seminář LABICOM, květen 2018 2
Vybavení laboratoře velké GC/FID/MS/TD/HS (7890 + 5977) laboratorní přístroje Seminář LABICOM, květen 2018 3
Vybavení laboratoře velké laboratorní přístroje Seminář LABICOM, květen 2018 4
HPLC/DAD/ELSD (1260) Vybavení laboratoře velké laboratorní přístroje Seminář LABICOM, květen 2018 5
Vybavení laboratoře velké laboratorní přístroje Seminář LABICOM, květen 2018 6
UV-VIS SPFM Vybavení laboratoře velké laboratorní přístroje Seminář LABICOM, květen 2018 7
Vybavení laboratoře malé laboratorní přístroje Seminář LABICOM, květen 2018 8
Vybavení laboratoře malé laboratorní přístroje Seminář LABICOM, květen 2018 9
Vybavení laboratoře spotřební materiál, standardy Seminář LABICOM, květen 2018 10
Výzkumné aplikace ostatní GC/MS/FID/TD/HS Stanovení VOCs: kadidlovníky z ostrova Socotra, VOCs v souvislosti s náletem hmyzu, pracovní a obytné prostředí Emise VOCs z materiálů a biologických matric (HS) Odběry v terénu VOCs (H 2020 hmyz) Enantiomery AAs v půdách Sacharidy v půdách (GAČR) SPFM Stanovení celkových sacharidů PSA metodou Stanovení celkových fenolických a polyfenolických látek Stanovení formaldehydu ve VV z lepených materiálů Stanovení fenolu v lepidlech Seminář LABICOM, květen 2018 11
Výzkumné aplikace HPLC/DAD/ELSD Vliv tepelné úpravy dřeva na jeho složení Změna v metabolismu sacharidů u dracén při aplikaci vodního stresu Změna metabolismu sacharidů u jasanu Stanovení obsahu formaldehydu v lepidlech a hotových produktech Stanovení zájmových fenolických látek v extraktech ze dřevin (akát, dub ) Stanovení aminokyselin v půdách Seminář LABICOM, květen 2018 12
ug/g Vliv tepelné úpravy dřeva Obsah sacharidů a fenolických látek, buk, 220 C na jeho složení sacharidy fenoly 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Seminář LABICOM, květen 2018 13
mg/g mg/g Vliv tepelné úpravy dřeva na jeho složení 6 Obsah sacharidů - buk bk ref bk pil 6 bk pil 10 bk d 6 bk d 10 0,7 Obsah sacharidů - smrk sm ref sm pil 6 sm pil 10 sm d 6 sm d 10 5 0,6 4 0,5 0,4 3 0,3 2 0,2 1 0,1 0 FRU GLU SACH CEL 0 FRU GLU SACH CEL Seminář LABICOM, květen 2018 14
mg/g dw Změna metabolismu sacharidů u dracén při aplikaci vodního stresu Suma sacharidů F G S 70 60 50 40 30 20 10 0 1L1US1LS 1R 2L2US2LS 2R 3L3US3LS 3R 4L4US4LS 4R Seminář LABICOM, květen 2018 15
mg/g dw Změna metabolismu sacharidů u dracén při aplikaci vodního stresu Celková data sacharidy dracény F1 F2 G1 G2 S2 S2 60 50 40 30 20 10 0 1L 1US 1LS 1R 2L 2US 2LS 2R 3L 3US 3LS 3R 4L 4US 4LS 4R Seminář LABICOM, květen 2018 16
JUPA, Radek, Roman PLICHTA, Zuzana PASCHOVÁ, Nadezhda NADEZHDINA a Roman GEBAUER. Mechanisms underlying the long-term survival of the monocot Dracaena marginata under drought conditions. Tree Physiology, OXFORD: OXFORD UNIV PRESS, 2017, roč. 37, č. 9, s. 1182-1197. ISSN 0829-318X. doi:10.1093/treephys/tpx072. Concentration of non-structural carbohydrates (c<sub>s</sub>) in cell sap extracted from stems (black bars) and primary roots (grey bars) of four Dracaena marginata plants. (B) Average c<sub>s</sub> in stems and roots. Error bars represent SD (n = 4). The c<sub>s</sub> was significantly higher in roots compared to stems at P 0.05. Seminář LABICOM, květen 2018 17
Mg/g Změna metabolismu sacharidů u jasanu 120,00 Sacharóza 7.6.2016 8.7.2016 5.8.2016 29.8.2016 28.9.2016 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 S1 S2 S3 S4 S5 S6 67 603 609 2036 2048 2052 V1 V2 V3 V4 V5 V6 231 237 759 2093 2095 2101 Seminář LABICOM, květen 2018 18
Změna metabolismu sacharidů u jasanu 70,00 Glukóza 7.6.2016 8.7.2016 5.8.2016 29.8.2016 28.9.2016 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 S1 S2 S3 S4 S5 S6 67 603 609 2036 2048 2052 V1 V2 V3 V4 V5 V6 231 237 759 2093 2095 2101 Seminář LABICOM, květen 2018 19
mg/g Změna metabolismu sacharidů u jasanu 80,00 Fruktóza 7.6.2016 8.7.2016 5.8.2016 29.8.2016 28.9.2016 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 S1 S2 S3 S4 S5 S6 67 603 609 2036 2048 2052 V1 V2 V3 V4 V5 V6 231 237 759 2093 2095 2101 Seminář LABICOM, květen 2018 20
mg/g Změna metabolismu sacharidů u jasanu Celkové sacharidy průměr - jasan 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 sach glu fru 10,00 0,00 7.6. 8.7. 5.8. 29.8. 28.9. Seminář LABICOM, květen 2018 21
Stanovení obsahu formaldehydu v lepidlech a výluzích z hotových výrobků Standard formaldehydu v demineralizované vodě o koncentraci 10 ug/ml, standard formaldehyd-2,4-dnph 100 mg lepidla (1 g vzorku KM) do 10-ti ml odměrné baňky, doplněno DV po rysku, řádně protřepat, sonikace 20 min v ultrazvukové lázni při laboratorní teplotě, centrifugace, filtrace 20 ul 5 N k. fosforečné, 200 ul 2,4-DNPH 1 mg/ml, 30 min na třepačce, přidat 1 ml acetonitrilu HPLC analýza izokraticky, MF acetonitril:voda (45:55) Separační kolona: ZORBAX Eclipse Plus C 18 3,5 um, 150 mm délka, 3 mm vnitřní průměr kolony. Teplota na koloně 30 C. Nastřikovaný objem na kolonu 1 ul. Detekce DAD 360 nm. Seminář LABICOM, květen 2018 22
Seminář LABICOM, květen 2018 23
mg/kg plocha píku Stanovení obsahu formaldehydu v lepidlech 600 Úbytek DČ v závislosti na obsahu formaldehydu Deklarovaný a naměřený obsah formaldehydu v lepidlech lepidlo dekl. 500 dč dnfh-f 800 400 y = 21,267x + 1,9269 R² = 0,9969 700 600 300 500 400 200 300 100 y = -14,395x + 545,57 R² = 0,9989 200 0 0 5 10 15 20 25 30 ug/ml 100 0 zero 1210 1232 1206 Seminář LABICOM, květen 2018 24
Percentage of extractives (%) Percentage of extractives (%) Percentage of extractives (%) cyclohexane benzene acetone ethanol methanol hot water W-M (1:1, v/v) 20 C W-M (1:1, v/v) 110 C W-M (1:4, v/v) Relative permittivity FEXIKA METHOD PARAMETERS AFFECTING BLACK LOCUST HEARTWOOD EXTRACTION YIELD 1st Extraction Extraction gains 10% 8% 6% 4% 2% 0% 10% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% 0% 120 100 80 60 40 20 0 Particle sizes Solvents 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% Extraction gains 20 C 110 C 120 C 140 C 170 C 200 C Temperature Seminář LABICOM, květen 2018 25
HPLC Analysis Results of the Extractives Obtained from the Heat-Treated Samples of Black Locust Heartwood Extractives (µg/ml) 20 C 110 C 120 C 140 C 170 C 200 C Robinetinidin 1870 1800 2080 1880 950 208 Dihydrorobinetin 161 153 174 162 88.4 5.55 Phenol 50.2 37.8 64.3 174 183 139 Robinetin 39.7 4.56 4.15 5.74 4.26 27.2 Fisetin 9.28 10.7 1.25 6.67 11.6 11.4 Catechin 6.41 5.99 1.12 3.2 0.432 0.379 Gallic acid 1.93 2.41 4.37 5.41 3.33 2.39 Epicatechin 0.166 0.198 0.126 0.843 0.513 0.583 Pyrocatechol 0.124 0.120 1.10 0.260 0.440 0.260 Syringic acid 0.086 0.071 0.130 0.116 0.597 5.75 Syringaldehyde 0.010 0.015 0.070 0.180 0.658 1.42 Sum of phenol. comp. 2140 2010 2330 2240 1240 402 Furfural nd nd nd nd 50.0 350 5-methylfurfural nd nd nd nd 0.002 0.007 Seminář LABICOM, květen 2018 26
ug/ml Stanovení fenolických a polyfenolických látek v extraktu dřeva Sum of PC Black Locust temp. 2500 2000 1500 1000 500 0 20 C 110 C 120 C 140 C 170 C 200 C FexIKA extraction process phases Seminář LABICOM, květen 2018 27
Stanovení fenolických a polyfenolických látek v extraktu dřeva Seminář LABICOM, květen 2018 28
č.1 č.7 č.13 č.20 č.26 č.31 č.36 č.39 č.43 č.53 č.60 č.366 č.422 č.455 č.499 č.533 č.577 č.64 mg/g mg/g Extraktivní polyfenolické látky v recentním a subfosilním dubu 2,000 1,800 1,600 1,400 Rozsah koncentrací recentní dub GA VES CAS/10 EA 0,4 0,35 0,3 Srovnání recentní x subfosilní dub 1,200 1,000 0,800 0,600 0,400 0,200 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 EA CAS GA 0,000 0 r ms bs ws mk bk wk Seminář LABICOM, květen 2018 29
Plocha píku Plocha píku Extraktivní polyfenolické látky v recentním a subfosilním dubu Kalibrace VESCALAGIN Kalibrace CASTALAGIN 160 250 140 120 y = 1,3458x + 2,9383 R² = 0,9999 200 y = 1,9732x - 1,4071 R² = 1 100 150 80 60 100 40 50 20 0 0 20 40 60 80 100 120 0 0 20 40 60 80 100 120 C (ug/ml) C (ug/ml) Seminář LABICOM, květen 2018 30
Seminář LABICOM, květen 2018 31
Seminář LABICOM, květen 2018 32
Improved Amino Acid Methods using Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18 Columns for a Variety of Agilent LC Instrumentation and Separation Goals MF A: Na 2 HPO 4 + Na 2 B 4 O 7.10H 2 O + NaN 3 MF B: MetOH + AcNi + H 2 O Gradientová eluce DAD detekce 338 nm 40 C Kolona ZORBAX Eclipse Plus C 18 3,5 um, 150 mm délka, 3 mm vnitřní průměr kolony Stanovení aminokyselin v půdách - TAČR 1. Draw 2.5 μl from borate vial (Agilent p/n 5061-3339). 2. Draw 1.0 μl from sample vial. 3. Mix 3.5 μl in air default speed 5 times. 4. Wait 0.2 min. 5. Draw 0.5 μl from OPA vial (Agilent p/n 5061-3335). 6. Mix 4.0 μl in air, 10 times default speed. 7. Draw 0.4 μl from FMOC vial (Agilent p/n 5061-3337). 8. Mix 4.4 μl, 10 times default speed. 9. Draw 32 μl from injection diluent vial 10. Mix 20 μl in air default speed 8 times. 11. Inject. 12. Wait 0.1 min. 13. Valve bypass. Seminář LABICOM, květen 2018 33
Stanovení aminokyselin v půdách - TAČR Seminář LABICOM, květen 2018 34
80 70 60 50 40 30 20 10 0 Vztah k ekot., lokalita 1, 5 cm L6 L5 L4 L3 L2 E1 Z8 Z9 Z10 Z11 Z12 14 3 12 4 10 5 6 8 7 6 8 4 9 10 2 11 0 Vztah k ekot., lokalita 1, 40 cm L6 L5 L4 L3 L2 E1 Z8 Z9 Z10 Z11 Z12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Vztah k ekot., lokalita 2a, 5 cm L6 L5 L4 L3 L2 E1 Z8 Z9 Z10 Z11 Z12 12 3 10 4 5 8 6 6 7 8 4 9 2 10 11 0 Vztah k ekot., lok. 2a, 40cm L6 L5 L4 L3 L2 E1 Z8 Z9 Z10 Z11 Z12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Seminář LABICOM, květen 2018 35
Suma AAs, 5 cm, od hranice ekotonu - červenec 1200 Suma AAs - rok 80 70 1000 60 50 40 30 20 10 0 L6 L5 L4 L3 L2 E1 Z8 Z9 Z10 Z11 Z12 1 2a 2b 3 4 800 600 400 200 0 lok 1 lok 2a lok 2b lok 3 lok 4 70,000 60,000 VII - lokalita 1 90,000 80,000 VII - lokalita 2a 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 suma Z suma L suma E 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 suma Z suma L suma E 0,000 AA GA HIS ASP GLY SER 0,000 GA AA HIS SER ASP GLY Seminář LABICOM, květen 2018 36
450 400 suma všech AAs na lokalitě 80,000 70,000 lok 1 - příspěvěk E, L, Z na bod 350 60,000 300 l1 50,000 250 l2a 40,000 suma Z 200 150 100 l2b l3 l4 30,000 20,000 10,000 suma L suma E 50 0,000 0 bře dub kvě čer čec srp zář říj lis 30,000 25,000 lok 2a - příspěvek E, L, Z na bod 60,000 50,000 lok 3 - příspěvek E, L, Z na bod 20,000 40,000 15,000 10,000 5,000 suma Z suma L suma E 30,000 20,000 10,000 suma Z suma L suma E 0,000 0,000 Seminář LABICOM, květen 2018 37
1 - L6 - A1 1 - L6 - B 1 - L5 - A1 1 - L5 - B 1 - L4 - A1 1 - L4 - B 1 - L3 - A1 1 - L3 - B 1 - L2 - A1 1 - L2 - B 1 - E - A1 1 - E - B 1 - Z8 - A1 1 - Z8 - B 1 - Z9 - A1 1 - Z9 - B 1 - Z10 - A1 1 - Z10 - B 1 - Z11 - A1 1 - Z11 - B 1 - Z12 - A1 1 - Z12 - B 2b- L6 - A1 2b- L6 - B 2b- L5 - A1 2b- L5 - B 2b- L4 - A1 2b- L4 - B 2b- L3 - A1 2b- L3 - B 2b- L2 - A1 2b- L2 - B 2b- E - A1 2b- E - B 2b- Z8 - A1 2b- Z8 - B 2b- Z9 - A1 2b- Z9 - B 2b- Z10 - A1 2b- Z10 - B 2b- Z11 - A1 2b- Z11 - B 2b- Z12 - A1 2b- Z12 - B Stanovení aminokyselin v půdách - TAČR 14 Závislost Cox, ph/h2o na AA a GA, červenec, lok.1 ph/h2o Cox AA GA 10 Závislost Cox, ph/h2o na AA a GA, červenec, lok.2b ph/h2o Cox AA GA 12 9 8 10 7 8 6 5 6 4 4 3 2 2 1 0 0 Seminář LABICOM, květen 2018 38
Seminář LABICOM, květen 2018 39