Cílem diplomové práce je najít nejúčinnější metodu extrakce pro extrakci léčiv ze vzorků půd a sedimentů.
Byly vybrány tři extrakční metody: extrakce kapalinou, sonikace a metoda QuEChERS. Tyto metody byly využity pro extrakci léčiv z obohacených vzorků půd a sedimentů od- padní vodou. Léčiva byla stanovena a kvantifikována pomocí HPLC/MS.
Nejvyšších extrakčních výtěžků léčiv z pevných vzorků obohacených odpadní vodou bylo dosaženo metodou QuEChERS, díky čemuž byla tato metoda následně použita pro ex- trakci izotopicky značených standardů z půd a sedimentů. Nejvyššího extrakčního vý- těžku bylo dosaženo v případě naproxenu- 95,10?0,63 % a karbamazepinu- 64,2?10,4 %. Výtěžnost extrakcí jednotlivých léčiv závisí na chemických vlastnostech každého lé- čiva a na obsahu organického uhlíku v půdách.
Anotace v angličtině
The aim of the diploma thesis is to find the most effective extraction method for the extraction of pharmaceuticals from soil and sediment samples.
Three extraction methods were selected: liquid extraction, sonication and the QuEChERS method. These methods were used for pharmaceuticals extraction from en- riched soil and sediment samples with wastewater. Pharmaceuticals were determined and quantified by HPLC/MS.
The highest extraction yields of pharmaceuticals from wastewater enriched solid samples were achieved by the QuEChERS method, which was subsequently used for the extraction of pharmaceutical standards from soil and sediments. The highest extraction yield was achieved in the case of naproxen- 95.10?0.63% and carbamazepine- 64.2?10.4%. The efficiency of extraction for each pharmaceutical depends on the chemical properties of each pharmaceutical and the organic carbon content in the soils and sediments.
Cílem diplomové práce je najít nejúčinnější metodu extrakce pro extrakci léčiv ze vzorků půd a sedimentů.
Byly vybrány tři extrakční metody: extrakce kapalinou, sonikace a metoda QuEChERS. Tyto metody byly využity pro extrakci léčiv z obohacených vzorků půd a sedimentů od- padní vodou. Léčiva byla stanovena a kvantifikována pomocí HPLC/MS.
Nejvyšších extrakčních výtěžků léčiv z pevných vzorků obohacených odpadní vodou bylo dosaženo metodou QuEChERS, díky čemuž byla tato metoda následně použita pro ex- trakci izotopicky značených standardů z půd a sedimentů. Nejvyššího extrakčního vý- těžku bylo dosaženo v případě naproxenu- 95,10?0,63 % a karbamazepinu- 64,2?10,4 %. Výtěžnost extrakcí jednotlivých léčiv závisí na chemických vlastnostech každého lé- čiva a na obsahu organického uhlíku v půdách.
Anotace v angličtině
The aim of the diploma thesis is to find the most effective extraction method for the extraction of pharmaceuticals from soil and sediment samples.
Three extraction methods were selected: liquid extraction, sonication and the QuEChERS method. These methods were used for pharmaceuticals extraction from en- riched soil and sediment samples with wastewater. Pharmaceuticals were determined and quantified by HPLC/MS.
The highest extraction yields of pharmaceuticals from wastewater enriched solid samples were achieved by the QuEChERS method, which was subsequently used for the extraction of pharmaceutical standards from soil and sediments. The highest extraction yield was achieved in the case of naproxen- 95.10?0.63% and carbamazepine- 64.2?10.4%. The efficiency of extraction for each pharmaceutical depends on the chemical properties of each pharmaceutical and the organic carbon content in the soils and sediments.
1. Literární rešerše na téma "Extrakce organických látek z půd a sedimentů" se zaměřením na kontaminanty (pesticidy, léčiva).
2. Odebrání alespoň 3 vzorků půdy z různých lokalit, které se budou lišit obsahem humusu a 3 druhy sedimentu z různých potoků nebo řek. U odebraných vzorků bude stanoven obsah TOC.
3. Vzorky půd a sedimentů budou obohaceny izotopicky značenými standardy. Tyto vzorky budou vyextrahovány možnými postupy zjištěnými z literatury, jako je např. extrakce MEOH-voda, QuEChERS, sonikace. Extrakty budou změřeny a porovnají se výtěžnosti pro jednotlivá léčiva a extrakční postupy.
4. Získaná data budou diskutována na základě literatury, se zaměřením na obsah TOC v půdách a sedimentech a schopnosti uvolnit přidané množství léčiv ke vzorku, případně další parametry vzorků (např. pH výluhu půd).
Zásady pro vypracování
1. Literární rešerše na téma "Extrakce organických látek z půd a sedimentů" se zaměřením na kontaminanty (pesticidy, léčiva).
2. Odebrání alespoň 3 vzorků půdy z různých lokalit, které se budou lišit obsahem humusu a 3 druhy sedimentu z různých potoků nebo řek. U odebraných vzorků bude stanoven obsah TOC.
3. Vzorky půd a sedimentů budou obohaceny izotopicky značenými standardy. Tyto vzorky budou vyextrahovány možnými postupy zjištěnými z literatury, jako je např. extrakce MEOH-voda, QuEChERS, sonikace. Extrakty budou změřeny a porovnají se výtěžnosti pro jednotlivá léčiva a extrakční postupy.
4. Získaná data budou diskutována na základě literatury, se zaměřením na obsah TOC v půdách a sedimentech a schopnosti uvolnit přidané množství léčiv ke vzorku, případně další parametry vzorků (např. pH výluhu půd).
Seznam doporučené literatury
1. Ferhi, S., Bourdat-Deschamps, M., Daudin, JJ. et al. Factors influencing the extraction of pharmaceuticals from sewage sludge and soil: an experimental design approach. Anal Bioanal Chem 408, 6153 (2016)
2. Hlengwa, N.B., Mahlambi, P.N. Ultrasonic Followed by Solid Phase Extraction and Liquid Chromatography-Photodiode Array for Determination of Pharmaceutical Compounds in Sediment and Soil. Bull Environ Contam Toxicol 104, 464 (2020)
3. Malvar, J. L., Santos, J. L., Martín, J., et al. Comparison of ultrasound-assisted extraction, QuEChERS and selective pressurized liquid extraction for the determination of metabolites of parabens and pharmaceuticals in sludge. Microchemical Journal, 157, 104987 (2020)
4. Kodešová, R., Kočárek, M., Klement, A. et al. An analysis of the dissipation of pharmaceuticals under thirteen different soil conditions. Science of The Total Environment 544, 369, (2016)
Seznam doporučené literatury
1. Ferhi, S., Bourdat-Deschamps, M., Daudin, JJ. et al. Factors influencing the extraction of pharmaceuticals from sewage sludge and soil: an experimental design approach. Anal Bioanal Chem 408, 6153 (2016)
2. Hlengwa, N.B., Mahlambi, P.N. Ultrasonic Followed by Solid Phase Extraction and Liquid Chromatography-Photodiode Array for Determination of Pharmaceutical Compounds in Sediment and Soil. Bull Environ Contam Toxicol 104, 464 (2020)
3. Malvar, J. L., Santos, J. L., Martín, J., et al. Comparison of ultrasound-assisted extraction, QuEChERS and selective pressurized liquid extraction for the determination of metabolites of parabens and pharmaceuticals in sludge. Microchemical Journal, 157, 104987 (2020)
4. Kodešová, R., Kočárek, M., Klement, A. et al. An analysis of the dissipation of pharmaceuticals under thirteen different soil conditions. Science of The Total Environment 544, 369, (2016)